CN102632417B - 一种自动夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动夹紧装置，包括缸体和活塞；所述缸体设有被活塞分隔成两个动力腔的压力工作腔、以及与两个动力腔分别连通的两个压力介质传输孔道；其结构特点在于：还包括设有两条压力介质输料通道的支架；所述支架外壁上设有两个环形槽，各环形槽与相应一个压力介质输料通道连通，并通过一个压力介质传输孔道与相应一个动力腔连通。本发明通过在支架外壁上设置两个环形槽，让各环形槽与相应一个压力介质输料通道连通，并通过一个压力介质传输孔道与缸体中的相应一个动力腔连通，使得本发明中缸体在其转动过程中，与支架之间的压力介质传输时刻保持着畅通无阻的连通状态，有效保证工作的稳定可靠性。

Description

一种自动夹紧装置

技术领域

本发明属于自动夹具结构设计技术领域，具体涉及一种自动夹紧装置。

背景技术

传统机床夹具中，对于直径较小的光轴类零件，一般都是采用弹簧夹头组件夹紧，弹簧夹头组件的内孔安装工件，并开有几个槽，可以使得弹簧夹头组件径向产生微量变形夹紧工件；弹簧夹头组件的外锥面与夹套的内锥面配合，夹套固定在主轴上或机床的固定结构上，弹簧夹头组件的内端与拉杆连接，利用拉杆的拉动，使弹簧夹头组件相对夹套产生轴向运动，由于弹簧夹头组件的外锥面与夹套的内锥面的作用，使得弹簧夹头组件收缩夹紧工件。

传统的上述夹具，一般用于回转加工中，采用夹紧机构与回转驱动机构向结构相结合的结构，但是传统机床夹具无法实现精确分度。在需要对工件进行精确分度的场合，往往需要停机进行分度，严重影响生产效率和加工精度。

目前也出现了一些分度头，但是其结构一般较为复杂，一般包括涡轮、蜗杆、直齿圆柱齿轮组件或螺旋齿轮等，尤其有些还带着具有许多盲孔的分度盘，价格较为高昂，且加工精度也难以保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构较为简化、加工精度较为可靠的自动夹紧装置。

实现本发明目的的技术方案是：一种自动夹紧装置，包括缸体和活塞；所述缸体设有被活塞分隔成两个动力腔的压力工作腔、以及与两个动力腔分别连通的两个压力介质传输孔道；其结构特点在于：还包括设有两条压力介质输料通道的支架；所述支架外壁上设有两个环形槽，各环形槽与相应一个压力介质输料通道连通，并通过一个压力介质传输孔道与相应一个动力腔连通。

上述方案中，所述支架邻接缸体设置，所述各环形槽设置在支架上与缸体邻接的外壁上，且在支架与缸体之间还夹设有用于防止压力介质从缸体与支架的邻接面漏出的密封件。

上述方案中，所述两个环形槽同心设置在支架与缸体的邻接面上；所述密封件包括两个与环形槽同心设置的环形密封圈，且第一个密封圈设置在外径较大的环形槽的外侧，第二个密封圈设置在两环形槽之间。

上述方案中，该自动夹紧装置还包括设置在外径较小的环形槽内侧的第三个环形密封圈。

上述方案中，所述缸体上设有传动部，所述传动部设有分度齿轮或皮带轮；所述缸体还设有贯穿缸体的透孔；所述活塞包括可在缸体透孔中往复移动的封管区、和凸出设置在封管区外壁上的环形活塞板区，所述活塞板区位于缸体的压力工作腔内并把所述压力工作腔分隔成两个动力腔，所述活塞封管区的中心处设有与缸体透孔同心的活塞孔；该自动夹紧装置还包括设置在活塞孔中的夹头组件。

上述方案中，所述缸体包括缸座和缸盖，所述缸座设有压力驱动区、容置腔和贯穿缸座的缸座孔，所述缸盖盖压在缸座的压力驱动区上，并和活塞的封管区一起把缸座的容置腔围合形成缸体的压力工作腔；所述压力介质传输孔道设置在压力驱动区的壁体上，所述压力驱动区与支架邻接，所述各环形槽设置在支架邻接压力驱动区的外壁上；所述缸盖设有贯穿缸盖的缸盖孔，所述缸座孔、缸盖孔和活塞孔一起组合形成贯穿缸体的透孔；所述活塞封管区的一端位于缸盖孔中，并与缸盖孔密封配合，所述活塞封管区的另一端位于缸座孔中，并与缸座孔密封配合；所述传动部设置在缸座或缸盖上。

上述方案中，所述夹头组件包括夹头座和固定在夹头座一端的一个工件夹头，所述夹头座固定在活塞孔中并与活塞同步移动。

上述方案中，所述夹头组件包括夹头座和固定在夹头座一端的一个工件夹头，所述夹头座位于活塞孔中并可在活塞孔中往复移动；所述缸体还包括一个固定设置在活塞孔中的夹台，所述夹台设有与活塞孔同心且与所述工件夹头相配合的套夹孔；所述夹台与活塞同步移动并可在移动的过程中套夹在工件夹头上。

上述方案中，所述夹头座两端各设有一个工件夹头；所述缸座或缸盖上设有与工件夹头相配合的夹紧区，所述夹紧区中心处设有一个与该工件夹头相配合的夹紧孔，各夹紧孔的基本形状是圆锥台形；所述工件夹头的基本形状为圆锥台状，其内设与活塞孔同心的工件夹孔。

上述方案中，所述缸座的压力驱动区的中心处设有朝着远离缸盖方向突起的圆管形支承区，64)，所述夹紧区设置在该支承区远离缸盖的一侧端；所述支架设有支架孔，所述缸座的支承区通过轴承转动设置在支架孔中。

上述方案中，该自动夹紧装置还包括固定设置在缸座夹紧区外壁上的柄帽和套设在柄帽上的防水盖。

本发明具有积极的效果：(1)本发明通过在支架外壁上设置两个环形槽，让各环形槽与相应一个压力介质输料通道连通，并通过一个压力介质传输孔道与缸体中的相应一个动力腔连通，使得本发明中缸体在其转动过程中，与支架之间的压力介质传输时刻保持着畅通无阻的连通状态，有效保证工作的稳定可靠性。

(2)本发明中，所述支架邻接缸体设置，所述各环形槽设置在支架上与缸体邻接的外壁上，且在支架与缸体之间还夹设有用于防止压力介质从缸体与支架的邻接面漏出的密封件。在该密封件的作用下，有效防止压力介质从缸体与支架的邻接面漏出，保证整体的清洁及工作性能。

(3)本发明中，缸体与活塞的结构较为合理紧凑，体形超薄，使得整体的轴向长度上只有市面上具有同等功能的夹紧分度头的三分之一，有效减小了整体的占用空间。

附图说明

图1为本发明第一种结构的一种剖视图；

图2是图1所示自动夹紧装置中支架的一种侧视图；

图3为本发明第二种结构的一种剖视图；

图4为本发明第三种结构的一种剖视图；

图5为本发明第四种结构的一种剖视图。

附图标记为：缸体1，压力工作腔11，动力腔111，压力介质传输孔道12，传动部13，透孔14，夹紧区15，夹紧孔16，活塞2，封管区21，活塞板区22，活塞孔23，夹头组件3，夹头座31，工件夹头32，工件夹孔321，支架4，压力介质输料通道41，环形槽42，支架孔43，密封件5，密封圈51，第一个密封圈511，第二个密封圈512，第三个环形密封圈513，缸座6，压力驱动区61，容置腔62，缸座孔63，支承区64，缸盖7，缸盖孔71，夹台8，套夹孔81，轴承91，柄帽92，防水盖93，压接座94，圆锥台形压接孔941。

且体实施方式

(实施例1)

图1和图2显示了本发明的第一种具体实施方式，图1为本发明第一种结构的一种剖视图；图2是图1所示自动夹紧装置中支架的一种侧视图。

本实施例是一种自动夹紧装置，见图1所示，包括缸体1、活塞2、夹头组件3和支架4。

所述缸体1设有被活塞2分隔成两个动力腔111的压力工作腔11、以及与两个动力腔111分别连通的两个压力介质传输孔道12；所述支架4中设有两条压力介质输料通道41，所述支架4外壁上设有两个环形槽42，各环形槽42与相应一个压力介质输料通道41连通，并通过一个压力介质传输孔道12与相应一个动力腔111连通。

所述支架4邻接缸体1设置，所述各环形槽42设置在支架4上与缸体1邻接的外壁上，且在支架4与缸体1之间还夹设有用于防止压力介质从缸体1与支架4的邻接面漏出的密封件5。

见图2所示，所述两个环形槽42同心设置在支架4与缸体1的邻接面上；所述密封件5包括三个与环形槽42同心设置的环形密封圈51，且第一个密封圈511设置在外径较大的环形槽42的外侧，第二个密封圈512设置在两环形槽42之间，第三个环形密封圈513设置在外径较小的环形槽42内侧。

所述缸体1上设有传动部13，所述传动部13设有分度齿轮，在具体实践中也可采用皮带轮，另外，所述分度齿轮和皮带轮既可与缸体一体成型，也可采用单独成型，再固定到缸体上的组装方式。

所述缸体1还设有贯穿缸体1的透孔14；所述活塞2包括可在缸体1透孔14中往复移动的封管区21、和凸出设置在封管区21外壁上的环形活塞板区22，所述活塞板区22位于缸体1的压力工作腔11内并把所述压力工作腔11分隔成两个动力腔111，所述活塞封管区21的中心处设有与缸体1透孔14同心的活塞孔23；该自动夹紧装置还包括设置在活塞孔23中的夹头组件3。

所述缸体1包括缸座6和缸盖7，所述缸座6设有压力驱动区61、容置腔62和贯穿缸座6的缸座孔63，所述缸盖7盖压在缸座6的压力驱动区61上，并和活塞2的封管区21一起把缸座6的容置腔62围合形成缸体1的压力工作腔11；所述压力介质传输孔道12设置在压力驱动区61的壁体上，所述压力驱动区61与支架4邻接，所述各环形槽42设置在支架4邻接压力驱动区61的外壁上。

所述缸盖7设有贯穿缸盖7的缸盖孔71，所述缸座孔63、缸盖孔71和活塞孔23一起组合形成贯穿缸体1的透孔14；所述活塞封管区21的一端位于缸盖孔71中，并与缸盖孔71密封配合，所述活塞封管区21的另一端位于缸座孔63中，并与缸座孔63密封配合；所述传动部13设置在缸座6或缸盖7上，本实施例设置在缸盖上。

所述夹头组件3包括夹头座31和固定在夹头座31一端的一个工件夹头32，所述夹头座31固定在活塞孔23中并与活塞2同步移动。

所述缸座6设有与工件夹头32相配合的夹紧区15，具体实践中，夹紧区15也可设置在缸盖7上；所述夹紧区15中心处设有一个与该工件夹头32相配合的夹紧孔16，各夹紧孔16的基本形状是圆锥台形；所述工件夹头32的基本形状为圆锥台状，其内设与活塞孔23同心的工件夹孔321。

本实施例中，所述缸座6的压力驱动区61的中心处设有朝着远离缸盖7方向突起的圆管形支承区，64，所述夹紧区15设置在该支承区64远离缸盖7的一侧端；所述支架4设有支架孔43，所述缸座6的支承区64通过轴承91转动设置在支架孔43中。为了对支架4进行限位及防水，该自动夹紧装置还包括固定设置在缸座6夹紧区15外壁上的柄帽92和套设在柄帽92上的防水盖93。

本实施例在使用时，只需要向支架中相应的一个压力介质输料通道41中通入压力介质，即可驱动活塞移动，进而带动工件夹头实现工件自动夹紧功能，尤其适合用于自动生产线做夹紧分度使用；本实施例适用范围较广，所述缸体既可以由压缩空气或液压站来提供夹紧动力，又可以由气动、液压、电动机、数控电机等通过传动部带动缸体及夹头组件转动以实现分度加工操作。

本实施例具有积极的效果：(1)本实施例通过在支架4外壁上设置两个环形槽42，让各环形槽42与相应一个压力介质例如油或气输料通道41连通，并通过一个压力介质传输孔道12与缸体中的相应一个动力腔111连通，使得本实施例中缸体在其转动过程中，与支架之间的压力介质传输时刻保持着畅通无阻的连通状态，有效保证工作的稳定可靠性。

(2)本实施例中，所述支架4邻接缸体1设置，所述各环形槽42设置在支架4上与缸体1邻接的外壁上，且在支架4与缸体1之间还夹设有用于防止压力介质从缸体1与支架4的邻接面漏出的密封件5。在该密封件的作用下，有效防止压力介质从缸体与支架的邻接面漏出，保证整体的清洁及工作性能。

(3)本实施例中，缸体与活塞的结构较为合理紧凑，体形超薄，使得整体的轴向长度上只有市面上具有同等功能的夹紧分度头的三分之一，有效减小了整体的占用空间。

(实施例2)

图3为本发明第二种结构的一种剖视图，显示了本发明的第二种具体实施方式。

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：见图3所示，所述夹头组件3的形状和缸座上夹紧区15的形状与实施例1有所不同；实施例1中，所述缸座6中夹紧区15中心处的圆锥台形夹紧孔16的形状是外小内大的圆锥孔，也即远离缸盖7的一侧孔径小，接近缸盖7的一侧孔径较大；相应的工件夹头32是外小内大的圆锥台形，这种结构使得所述夹头组件2向着远离缸盖7的方向移动时夹紧工件夹头32；

本实施例则与其相反，所述缸座6中夹紧区15中心处的夹紧孔16的形状是外大内小的圆锥孔，也即远离缸盖7的一侧孔径大，接近缸盖7的一侧孔径较小；相应的本实施例中的工件夹头32的形状是外大内小的圆锥台形，这种结构使得所述夹头组件3向着接近缸盖7的方向移动时夹紧工件夹头32。

(实施例3)

图4为本发明第三种结构的一种剖视图，显示了本发明的第三种具体实施方式。

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：见图4所示，本实施例中夹头座31的两端各设有一个工件夹头32；所述缸体透孔14中还设有一个外接的压接座94，所述压接座94设有与邻近一个工件夹头32相配合的圆锥台形压接孔941。

本实施例中的夹头组件3在随着活塞2移动的过程中，在活塞板区21朝着远离缸盖7的方向移动时，图4中位于夹头座31右侧的工件夹头32可卡紧在缸座夹紧区15的夹紧孔16中；在活塞板区朝着阶级缸盖7的方向移动时，位于夹头座31左侧的工件夹头可卡紧在外接压接座94的压接孔941中。

(实施例4)

图5为本发明第四种结构的一种剖视图，显示了本发明的第四种具体实施方式。

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：见图5所示，所述夹头组件3包括夹头座31和固定在夹头座31两端的两个工件夹头32，所述夹头座31位于活塞孔23中并可在活塞孔23中往复移动；所述缸体1还包括一个固定设置在活塞孔23中的夹台8，所述夹台8设有与活塞孔23同心且与所述工件夹头32相配合的套夹孔81；所述夹台8与活塞2同步移动并可在移动的过程中套夹在工件夹头32上。

见图5，当活塞2带动夹台8向右移动时，夹台8首先抵压在位于夹头座31左侧的一个工件夹头32上，并将夹头组件3向右侧推动，直至使两个工件夹头32分别卡紧在夹台的套夹孔81和缸座夹紧区15的夹紧孔16中；当活塞2带动夹台8向左移动时，在工件夹头32的复位弹力作用下，两个工件夹头32分别从夹台的套夹孔81和缸座夹紧区15的夹紧孔16中松开。本实施例可以获得同时夹紧或松开两个工件的技术效果。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种自动夹紧装置，包括缸体(1)和活塞(2)；所述缸体(1)设有被活塞(2)分隔成两个动力腔(111)的压力工作腔(11)、以及与两个动力腔(111)分别连通的两个压力介质传输孔道(12)；其特征在于：还包括设有两条压力介质输料通道(41)的支架(4)；所述支架(4)外壁上设有两个环形槽(42)，各环形槽(42)与相应一个压力介质输料通道(41)连通，并通过一个压力介质传输孔道(12)与相应一个动力腔(111)连通；所述支架(4)邻接缸体(1)设置，所述各环形槽(42)设置在支架(4)上与缸体(1)邻接的外壁上，且在支架(4)与缸体(1)之间还夹设有用于防止压力介质从缸体(1)与支架(4)的邻接面漏出的密封件(5)；所述两个环形槽(42)同心设置在支架(4)与缸体(1)的邻接面上；所述密封件(5)包括两个与环形槽(42)同心设置的环形密封圈(51)，且第一个密封圈(511)设置在外径较大的环形槽(42)的外侧，第二个密封圈(512)设置在两环形槽(42)之间；该自动夹紧装置还包括设置在外径较小的环形槽(42)内侧的第三个环形密封圈(513)；所述缸体(1)上设有传动部(13)，所述传动部(13)设有分度齿轮或皮带轮；所述缸体(1)还设有贯穿缸体(1)的透孔(14)；所述活塞(2)包括可在缸体(1)透孔(14)中往复移动的封管区(21)、和凸出设置在封管区(21)外壁上的环形活塞板区(22)，所述活塞板区(22)位于缸体(1)的压力工作腔(11)内并把所述压力工作腔(11)分隔成两个动力腔(111)，所述封管区(21)的中心处设有与缸体(1)透孔(14)同心的活塞孔(23)；该自动夹紧装置还包括设置在活塞孔(23)中的夹头组件(3)；所述缸体(1)包括缸座(6)和缸盖(7)，所述缸座(6)设有压力驱动区(61)、容置腔(62)和贯穿缸座(6)的缸座孔(63)，所述缸盖(7)盖压在缸座(6)的压力驱动区(61)上，并和活塞(2)的封管区(21)一起把缸座(6)的容置腔(62)围合形成缸体(1)的压力工作腔(11)；所述压力介质传输孔道(12)设置在压力驱动区(61)的壁体上，所述压力驱动区(61)与支架(4)邻接，所述各环形槽(42)设置在支架(4)邻接压力驱动区(61)的外壁上；

所述缸盖(7)设有贯穿缸盖(7)的缸盖孔(71)，所述缸座孔(63)、缸盖孔(71)和活塞孔(23)一起组合形成贯穿缸体(1)的透孔(14)；所述封管区(21)的一端位于缸盖孔(71)中，并与缸盖孔(71)密封配合，所述封管区(21)的另一端位于缸座孔(63)中，并与缸座孔(63)密封配合；所述传动部(13)设置在缸座(6)或缸盖(7)上；所述夹头组件(3)包括夹头座(31)和固定在夹头座(31)两端的两个工件夹头(32)；所述缸座(6)上设有与工件夹头(32)相配合的夹紧区(15)，所述夹紧区(15)中心处设有一个与该工件夹头(32)相配合的夹紧孔(16)，夹紧孔(16)的基本形状是外小内大的圆锥孔，其远离缸盖(7)的一侧孔径小，接近缸盖(7)的一侧孔径较大；所述工件夹头(32)的基本形状是外小内大的圆锥台形，其内设与活塞孔(23)同心的工件夹孔(321)；所述缸座(6)的压力驱动区(61)的中心处设有朝着远离缸盖(7)方向突起的圆管形支承区(64)，所述夹紧区(15)设置在该支承区(64)远离缸盖(7)的一侧端；所述支架(4)设有支架孔(43)，所述缸座(6)的支承区(64)通过轴承(91)转动设置在支架孔(43)中。

2.根据权利要求1所述的自动夹紧装置，其特征在于：所述夹头座(31)固定在活塞孔(23)中并与活塞(2)同步移动。

3.根据权利要求1所述的自动夹紧装置，其特征在于：所述夹头座(31)位于活塞孔(23)中并可在活塞孔(23)中往复移动；所述缸体(1)还包括一个固定设置在活塞孔(23)中的夹台(8)，所述夹台(8)设有与活塞孔(23)同心且与所述工件夹头(32)相配合的套夹孔(81)；所述夹台(8)与活塞(2)同步移动并可在移动的过程中套夹在工件夹头(32)上。