CN113857892B - 一种机械加工装夹装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机床夹具领域，具体涉及一种机械加工装夹装置，通过设置滑动连接的支持架和第二齿轮使得多个支持架同步运动，进而使得可调节支架可同步扩大或者缩小，通过设置可以动进行摆动的伸缩杆带动第二齿轮转动，第三齿轮与伸缩杆固定连接使得第三齿轮在大齿轮转动过程中沿大齿轮径向延伸的齿槽转动且沿径向方向向外移动，使得在同一个转动周期内，伸缩杆与齿槽垂直的两个状态是可调节支架的最大夹持范围和最小夹持范围，即可以调节可调节支架的大小夹持物品，且在多个转动周期内第三齿轮沿大齿轮径向方向不断向外移动，使得支持架的滑动范围越来越大，因此使得可调节支架的夹持范围逐渐变大。

Description

一种机械加工装夹装置
技术领域
本发明涉及机床夹具领域，具体涉及一种机械加工装夹装置。
背景技术
工厂在生产产品的时候随着时间的推移，产品会更新换代，产品的尺寸也会发生变化，现有技术中大部分的装夹装置的夹持范围是固定的，如果产品的尺寸超出装夹装置的夹持范围时，就需要更换新的装夹装置，这样会影响生产的效率，同时工厂需要储备较多型号的夹持装置，会造成生产成本的增加。
发明内容
本发明提供一种机械加工装夹装置，以解决现有的装夹装置的夹持范围是固定的问题。
本发明的一种机械加工装夹装置采用如下技术方案：包括：
可调节支架，包括多个夹持架，每个夹持架由第一横杆、连接杆和第二横杆，第一横杆、连接杆和第二横杆均水平设置，连接杆的两端分别连接第一横杆和第二横杆且第一横杆与第二横杆延伸方向相同，第一横杆上设有沿第一横杆轴向延伸的滑槽，相邻两个夹持架中其中一个的第二横杆可滑动的设置在另一个的第一横杆的滑槽内，以使多个夹持架围合一周形成中心对称的区域，所述中心对称的区域可随着第二横杆在相邻夹持架的第一横杆的滑槽内的滑动而扩大和缩小；
同步机构，包括多个第二齿轮，第二齿轮轴线竖直延伸，且啮合在相邻的两个夹持架中的其中一个第一横杆和另一个的连接杆之间，配置成第二齿轮转动时使得多个夹持架可同步向外或向内滑动；
驱动机构，包括至少一个大齿轮，大齿轮绕竖直轴线可转动的设置且位于中心对称的区域，大齿轮端面设有径向延伸的齿槽；
传动机构，配置成带动第二齿轮转动，相对的两个夹持架对应的两个第二齿轮中至少有一个第二齿轮连接有传动机构，每个传动机构包括第三齿轮和伸缩杆，第三齿轮可转动的啮合在齿槽内，伸缩杆的一端与第三齿轮固定连接，另一端连接第二齿轮，使大齿轮转动时第三齿轮沿齿槽转动并沿齿槽向外移动，进而使第三齿轮带动伸缩杆绕第二齿轮的轴摆动带动第二齿轮转动；
抓手，包括多个夹持板，多个夹持板竖直设置且一一对应地连接在连接杆上。
进一步的，还包括调节组件，调节组件包括齿条、压簧和扭簧，齿条可滑动的设齿槽内，齿条啮合第三齿轮，压簧设置在齿条与齿槽的一端之间，扭簧设置在伸缩杆与第二齿轮之间，所述调节组件配置成在抓手未夹持物品时，大齿轮转动带动伸缩杆摆动，进而通过扭簧带动第二齿轮转动，在抓手夹持物品且伸缩杆还在伸长时，大齿轮转动带动伸缩杆摆动，进而带动扭簧扭转蓄力，在抓手夹持物品且伸缩杆在缩短时，大齿轮转动带动伸缩杆摆动，进而带动齿条沿齿槽向内移动、压簧压缩。
进一步的，齿条槽的另一端设有棘齿板，用于限制齿条向齿条槽另一端的移动。
进一步的，伸缩杆的另一端通过固定销钉固定连接有连接盘，扭簧设置在连接盘与第二齿轮之间。
进一步的，驱动机构还包括转动轴和第一齿轮，转动轴竖直设置，第一齿轮水平设置且固定连接在转动轴的下端，第一齿轮与大齿轮啮合。
进一步的，转动轴的上端固定连接有转动把手。
进一步的，还包括支撑板，支撑板水平设置，支撑板上设有上下贯穿的通孔供转动轴通过，支撑板的下端面设有多个径向延伸的第一滑槽，伸缩杆可滑动地连接在第一滑槽内，可调节支架均可滑动地连接在支撑板的下端面。
本发明的有益效果是：本发明的一种机械加工装夹装置，通过设置滑动连接的支持架，使得可调节支架可以扩大或者缩小，进而设置同步机构，通过第二齿轮转动带动多个支持架同步运动，进而使得可调节支架可同步扩大或者缩小，通过设置可以驱动进行摆动的伸缩杆带动第二齿轮转动，进而设置大齿轮转动带动伸缩杆摆动，即设置第三齿轮与伸缩杆固定连接，第三齿轮在大齿轮转动过程中沿大齿轮径向延伸的齿槽转动且沿径向方向向外移动，使得在同一个转动周期内，伸缩杆与齿槽垂直的两个状态是可调节支架的最大夹持范围和最小夹持范围，即可以调节可调节支架的大小夹持物品，且在多个转动周期内第三齿轮沿大齿轮径向方向不断向外移动，进而使得伸缩杆的摆动幅度随着大齿轮的转动越来越大，进而使得第二齿轮的转动幅度越来越大，进而使得支持架的滑动范围越来越大，进而使得可调节支架可达到的最大范围越来越大，因此使得可调节支架的夹持范围逐渐变大。
进一步的，因为设置一个转动周期内，可调节支架扩张的过程驱动机构转动幅度小于可调节支架收缩的过程，因此需要夹紧工件时可调节支架收缩速度较慢可以保护工件，而在可调节支架扩张的过程，用同样的力转动可以快速扩张释放工件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种机械加工装夹装置的实施例的工作示意图；
图2为本发明的一种机械加工装夹装置的实施例的局部剖视图；
图3为本发明的一种机械加工装夹装置的实施例的正视图；
图4为可调节支架扩张状态下的俯视图；
图5为可调节支架收缩状态下的俯视图；
图6为调节组件的结构示意图；
图7为图5的局部剖视图；
图8为支撑板的结构示意图；
图9为夹持架的结构示意图；
图10为第二齿轮与调节组件的连接关系图。
图中：1、转动把手；101、第一齿轮；2、支撑板；21、悬挂勾；22、第一滑槽；23、第二滑槽；24、通孔；3、大齿轮；31、齿槽；32、棘齿板；33、悬挂槽；4、第一夹持架组；41、第一横杆；42、第二横杆；43、连接杆；5、第二夹持架组；6、第二齿轮；61、第一固定杆；7、扭簧；8、伸缩杆；81、连接盘；91、第三齿轮；10、齿条；11、压簧；12、第二固定杆；13、固定销钉；14、夹持板；20、滑轨；30、装夹装置；40、工件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种机械加工装夹装置30的实施例(以下简称装夹装置30)，如图1至图10所示，包括可调节支架、同步机构、驱动机构、传动机构和抓手。
如图9所示，可调节支架包括多个夹持架，每个夹持架由第一横杆41、连接杆43和第二横杆42，第一横杆41、连接杆43和第二横杆42均水平设置，连接杆43的两端分别连接第一横杆41和第二横杆42且第一横杆41与第二横杆42延伸方向相同，第一横杆41上设有沿第一横杆41轴向延伸的滑槽，相邻两个夹持架中其中一个的第二横杆42可滑动的设置在另一个的第一横杆41的滑槽内，以使多个夹持架围合一周形成中心对称的区域，所述中心对称的区域可随着第二横杆42在相邻夹持架的第一横杆41的滑槽内的滑动而扩大和缩小。
如图4所示，同步机构，包括多个第二齿轮6，第二齿轮6轴线竖直延伸，且啮合在相邻的两个夹持架中的其中一个第一横杆41和另一个的连接杆43之间，配置成第二齿轮6转动时使得多个夹持架可同步向外或向内滑动。
在本实施例中，共有四个夹持架和四个第二齿轮6，相对的夹持架两两对应为一组夹持架组，如图2和图3所示，分为第一夹持架组4和第二夹持架组5。
如图4所示，驱动机构，包括至少一个大齿轮3，大齿轮3绕竖直轴线可转动的设置且位于中心对称的区域，大齿轮3端面设有径向延伸的齿槽31，在本实施例中，共有一个大齿轮3，大齿轮3的上下端面均设有径向延伸的齿槽31。
如图6和图7所示，传动机构，配置成带动第二齿轮6转动，相对的两个夹持架对应的两个第二齿轮6中至少有一个第二齿轮6连接有传动机构，每个传动机构包括第三齿轮91和伸缩杆8，第三齿轮91可转动的啮合在齿槽31内，伸缩杆8的一端与第三齿轮91固定连接，另一端连接第二齿轮6，使大齿轮3转动时第三齿轮91沿齿槽31转动并沿齿槽31向外移动，进而使第三齿轮91带动伸缩杆8绕第二齿轮6的轴摆动带动第二齿轮6转动。在一个转动周期内，可调节支架扩张的过程大齿轮3转动幅度小于可调节支架收缩的过程，因此需要夹紧工件40时可调节支架收缩速度较慢可以保护工件40，而在可调节支架扩张的过程，用同样的力转动可以快速扩张释放工件40。
在本实施例中，共有两个传动机构分布在大齿轮3的上下端面两侧，一个夹持架组对应连接一个传动机构，且一个夹持架组中有一个夹持架对应的第二齿轮6连接传动机构，其中第一夹持架组4对应的伸缩杆8连接在大齿轮3下端面的齿槽31内，第二夹持架组5对应的伸缩杆8连接在大齿轮3上端面的齿槽31内。
如图3所示，抓手包括多个夹持板14，多个夹持板14竖直设置且一一对应地连接在连接杆43上。
在本实施例中，如图7所示，还包括调节组件，调节组件包括齿条10、压簧11和扭簧7，齿槽31内设有可滑动的齿条10，齿条10啮合第三齿轮91，压簧11设置在齿条10与齿槽31的一端之间，伸缩杆8的另一端通过固定销钉13固定连接有连接盘81，扭簧7设置在连接盘81与第二齿轮6之间，所述调节组件配置成在抓手未夹持物品时，大齿轮3转动带动伸缩杆8摆动，进而通过扭簧7带动第二齿轮6转动，在抓手夹持物品且伸缩杆8还在伸长时，大齿轮3转动带动伸缩杆8摆动，进而带动扭簧7扭转且第二齿轮6不转动，在抓手夹持物品且伸缩杆8在缩短时，大齿轮3转动带动伸缩杆8摆动，进而带动齿条10沿齿槽向内移动、压簧11压缩且第二齿轮6不转动，即在伸缩杆8摆动过程中，扭簧7扭转需要的力大于压簧11压缩需要的力。
在本实施例中，齿条10槽的另一端设有棘齿板32，用于限制齿条10向齿条10槽另一端的移动。
在本实施例中，驱动机构还包括转动轴和第一齿轮101，转动轴竖直设置，第一齿轮101水平设置且固定连接在转动轴的下端，第一齿轮101与大齿轮3啮合。
如图2所示，在本实施例中，转动轴的上端固定连接有转动把手1，因此可以手动转动转动轴驱动第一齿轮101进而带动大齿轮3转动。
如图8至图10所示，在本实施例中，还包括支撑板2，支撑板2水平设置，支撑板2上设有上下贯穿的通孔24供转动轴通过，支撑板2的下端面设有多个径向延伸的第二滑槽23，可调节支架上固定连接有第二固定杆12，第二固定杆12上下延伸且上端连接在第二滑槽23内；支撑板2的下端面设有多个径向延伸的第一滑槽22，伸缩杆8的上端固定连接上下延伸的第一固定杆61，第一固定杆61可滑动地连接第一滑槽22内；大齿轮3设有水平周向延伸的悬挂槽33，支撑板2下端面连接有悬挂勾21，悬挂勾21下端可滑动的设置在悬挂槽33内。
本实施例的工作过程如下：如图1所示，首先将装夹装置30可滑动的安装在滑轨20上，在初始状态下，如图4所示，装夹装置30的伸缩杆8与齿槽31垂直，此时可调节支架处于一个周期内的最大夹持范围状态，逆时针转动把手1，转动轴绕竖直轴线开始逆时针转动，进而带动第一齿轮101逆时针转动，进而带动大齿轮3顺时针转动，大齿轮3转动过程中第三齿轮91沿齿条10顺时针转动且带动伸缩杆8绕第二齿轮6轴摆动，在转动过程中第三齿轮91沿齿条10向外移动，伸缩杆8伸长且摆动过程中通过带动扭簧7转动进而带动第二齿轮6顺时针转动，第二齿轮6转动过程中，第二横杆42沿第一横杆41上的滑槽向外移动，可调节支架逐渐收缩，继续转动，当伸缩杆8越过水平状态后开始收缩，此时伸缩杆8继续摆动通过带动扭簧7转动进而带动第二齿轮6转动，第二横杆42沿第一横杆41上的滑槽向外移动，可调节支架继续收缩，当运行到图5所示状态时，伸缩杆8与齿槽31垂直且此时可调节支架处于一个周期内的最小夹持范围状态，继续转动至下一个转动周期的图4所示状态过程中，伸缩杆8继续摆动通过带动扭簧7转动进而带动第二齿轮6逆时针转动，可调节支架逐渐扩张且因为大齿轮3转动过程中第三齿轮91一直沿着齿槽31向外运动，因此在接下来的转动周期内，伸缩杆8摆动幅度逐渐增大，因此第二齿轮6转动幅度增大，因此可调节支架能达到最大状态不断变大，因此可调节支架的夹持范围不断扩大。
当可调节支架的最大夹持范围比工件40大时移动滑轨20将装夹装置30移动至工件40的上方，继续转动把手1，此时可调节支架缩小夹紧工件40。当需要松开工件40时，继续逆时针转动把手1，可调节支架因夹紧工件40此时无法收缩，当夹紧工件40时伸缩杆8处于不断伸长状态时，此时第三齿轮91给齿条10沿径向向外的推力，因此此时压簧11无法压缩，因此继续转动过程中，扭簧7扭转蓄力，当夹紧工件40时伸缩杆8处于不断缩短状态时，此时第三齿轮91给齿条10沿径向向内的拉力，因此此时压簧11压缩，齿条10沿齿槽31向内移动，扭簧7不发生形变。当继续转动越过可调节支架一个转动周期的最小夹持范围后，可调节支架开始扩大，因此继续转动过程中松开工件40。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机械加工装夹装置，其特征在于：包括：
可调节支架，包括多个夹持架，每个夹持架由第一横杆、连接杆和第二横杆，第一横杆、连接杆和第二横杆均水平设置，连接杆的两端分别连接第一横杆和第二横杆且第一横杆与第二横杆延伸方向相同，第一横杆上设有沿第一横杆轴向延伸的滑槽，相邻两个夹持架中其中一个的第二横杆可滑动的设置在另一个的第一横杆的滑槽内，以使多个夹持架围合一周形成中心对称的区域，所述中心对称的区域可随着第二横杆在相邻夹持架的第一横杆的滑槽内的滑动而扩大和缩小；
同步机构，包括多个第二齿轮，第二齿轮轴线竖直延伸，且啮合在相邻的两个夹持架中的其中一个第一横杆和另一个的连接杆之间，配置成第二齿轮转动时使得多个夹持架可同步向外或向内滑动；
驱动机构，包括至少一个大齿轮，大齿轮绕竖直轴线可转动的设置且位于中心对称的区域，大齿轮端面设有径向延伸的齿槽；
传动机构，配置成带动第二齿轮转动，相对的两个夹持架对应的两个第二齿轮中至少有一个第二齿轮连接有传动机构，每个传动机构包括第三齿轮和伸缩杆，第三齿轮可转动的啮合在齿槽内，伸缩杆的一端与第三齿轮固定连接，另一端连接第二齿轮，使大齿轮转动时第三齿轮沿齿槽转动并沿齿槽向外移动，进而使第三齿轮带动伸缩杆绕第二齿轮的轴摆动带动第二齿轮转动；
抓手，包括多个夹持板，多个夹持板竖直设置且一一对应地连接在连接杆上；
还包括调节组件，调节组件包括齿条、压簧和扭簧，齿条可滑动的设置在齿槽内，齿条啮合第三齿轮，压簧设置在齿条与齿槽的一端之间，扭簧设置在伸缩杆与第二齿轮之间，所述调节组件配置成在抓手未夹持物品时，大齿轮转动带动伸缩杆摆动，进而通过扭簧带动第二齿轮转动，在抓手夹持物品且伸缩杆还在伸长时，大齿轮转动带动伸缩杆摆动，进而带动扭簧扭转蓄力，在抓手夹持物品且伸缩杆在缩短时，大齿轮转动带动伸缩杆摆动，进而带动齿条沿齿槽向内移动、压簧压缩。
2.根据权利要求1所述的一种机械加工装夹装置，其特征在于：齿条槽的另一端设有棘齿板，用于限制齿条向齿条槽另一端的移动。
3.根据权利要求1所述的一种机械加工装夹装置，其特征在于：伸缩杆的另一端通过固定销钉固定连接有连接盘，扭簧设置在连接盘与第二齿轮之间。
4.根据权利要求1所述的一种机械加工装夹装置，其特征在于：驱动机构还包括转动轴和第一齿轮，转动轴竖直设置，第一齿轮水平设置且固定连接在转动轴的下端，第一齿轮与大齿轮啮合。
5.根据权利要求4所述的一种机械加工装夹装置，其特征在于：转动轴的上端固定连接有转动把手。
6.根据权利要求1所述的一种机械加工装夹装置，其特征在于：还包括支撑板，支撑板水平设置，支撑板上设有上下贯穿的通孔供转动轴通过，支撑板的下端面设有多个径向延伸的第一滑槽，伸缩杆可滑动地连接在第一滑槽内，支持架均可滑动地连接在支撑板的下端面。
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