一種五金件通用夾具的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種五金件通用夾具，主要包括固定設置的底座、用于卡緊工件的卡爪、與底座連接的夾具本體、用于驅動夾具本體合攏收縮夾緊工件的拉桿、以及驅動拉桿上下運動的氣缸。所述氣缸驅動拉桿向下運動，通過拉桿的凹錐形結構與支座的凸錐形結構配合使用，使每一瓣鐵瓣都往中間合攏，固定在鐵瓣上的卡爪將工件夾緊；松開工件時，只需驅動拉桿向上運動，每塊鐵瓣就會在彈簧的作用下從中間向外張開。本發明具有結構簡單緊湊、操作方便快捷、夾緊和釋放動作安全可靠、實用性強等優點。
【專利說明】
一種五金件通用夾具
技術領域
[0001]本發明涉及五金夾具領域，尤其涉及一種用于夾緊矩形或盤形五金件的自動化通用夾具。【背景技術】
[0002]夾具是指在機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。五金加工的零部件中大多數為矩形工件和盤形工件，矩形工件通常使用虎鉗來夾緊，盤形工件通常使用卡爪來夾緊，但兩種工件的安裝和卸載均需要人工來操作， 步驟繁瑣，浪費時間，大大降低了加工的效率。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構緊湊、功能可靠、實用性強、通用性好的五金件通用夾具。
[0004]本發明的目的通過下述技術方案實現:
[0005]—種五金件通用夾具，主要包括固定設置的底座、用于卡緊工件的卡爪、與底座連接的夾具本體、用于驅動夾具本體合攏收縮夾緊工件的拉桿、以及驅動拉桿上下運動的氣缸。所述氣缸驅動拉桿向下運動，通過拉桿的凹錐形結構與支座的凸錐形結構配合使用，使每一瓣鐵瓣都往中間合攏，固定在鐵瓣上的卡爪將工件夾緊;松開工件時，只需驅動拉桿向上運動，每塊鐵瓣就會在彈簧的作用下從中間向外張開。
[0006]具體的，所述夾具本體由夾緊圓盤、支座、以及固定座組成，所述夾緊圓盤的中部掏空，用于安裝自動撐開鐵瓣的彈性結構，所述支座的上端與夾緊圓盤連接，下端與固定座固定連接，所述固定座通過圓柱銷與底座固定并定位。所述夾緊圓盤上設有經過圓心的開槽，開槽的深度從夾緊圓盤表面一直延伸至支座，所述開槽將夾具本體劃分為若干鐵瓣，所述鐵瓣在外力作用下可向外張開，由于開槽并不貫穿整個夾具本體，固定座仍是一個整體， 與底座固定連接，因此，鐵瓣只能向外張開一定幅度。所述支座內還設有與拉桿配合使用的凸錐形結構、以及用于松開工件的彈性結構。所述凸錐形結構設置在支座的管體內壁，與管體一體成型，向管體中心凸出，所述開槽穿過凸錐形結構，將凸錐形結構分割成若干塊。所述彈性結構設置在凸錐形結構的上方，彈性結構的兩端與相對的兩塊鐵瓣連接，用于撐開鐵瓣，將工件松開。所述卡爪設置在鐵瓣上，用于卡緊工件。
[0007]其中，所述氣缸設置在底座內，所述拉桿的一端穿進底座與氣缸固定連接，另一端設有凹錐形結構并穿進支座內與凸錐形結構活動連接，該凹錐形結構的截面類似“T”形，向內凹陷，與凸錐形結構的凸面卡合。在氣缸的驅動下，拉桿向下運動，拉桿上的凹錐形結構將鐵瓣上的凸錐形結構卡住并向內合攏收縮，使鐵瓣上的卡爪卡緊工件。
[0008]進一步的，所述底座包括用于固定整個夾具的底板、側板和頂板。所述底板固定設置，側板垂直設置在底板上，所述頂板設置在側板上，與側壁和底板一起形成密封的底座， 所述拉桿穿過頂板與位于底座內的氣缸連接。
[0009]作為本發明的優選方案，所述開槽設置為兩條，且互相垂直，開槽將夾具本體劃分為四塊相同的鐵瓣。鐵瓣在外力的作用下可以自由張開或合攏，具有一定的張合作用，通過設置彈簧裝置便可實現對工件進行夾緊或松開，設計巧妙、結構簡單緊湊。
[0010]進一步的，本發明所提供的通用夾具還包括用于引導拉桿上下運動的導向套和壓塊。所述頂板上設有階梯孔，拉桿穿過階梯孔與氣缸連接。所述導向套固定設置在階梯孔上將拉桿套住并進行引導，保證了拉桿的上下運動的直線度，使拉桿在運動過程中更順暢。所述壓塊設置在導向套上，將導向套壓緊。
[0011]作為本發明的優選方案，為了適應多種多樣的五金工件，提高夾具的通用性，本發明所述卡爪包括用于爪住矩形工件的矩形卡爪和爪住圓形工件的圓形卡爪。卡爪分為四塊從四個方向同時向內合攏，可以將大多數形狀的工件夾緊，與現有技術相比，夾緊效果更好。
[0012]進一步的，本發明所提供的鐵瓣和卡爪上均設有安裝孔，所述卡爪通過安裝孔與鐵瓣可拆卸連接。所述鐵瓣上安裝孔的數量和位置是根據卡爪的大小和數量對應設置的， 使得卡爪的安裝位置可以根據工件的大小來調整。安裝時，只需將卡爪放好，對準相應的安裝孔用螺釘固定即可;更換時，將螺釘拆下即可，該結構的實用性強，而且操作十分方便。
[0013]作為本發明的優選方案，所述彈性部件設為壓簧，所述壓簧的兩端分別固定在相對的兩塊鐵瓣上。由于壓簧在不承受載荷時，圈與圈之間存在一定間隙，當壓簧安裝在相對的兩塊鐵瓣上時，由于安裝空間小于自身長度，因此在默認狀態下，壓簧會將鐵瓣向外推開，使工件得到松解。
[0014]作為本發明的優選方案，所述開槽在支座上的一段要比位于夾緊圓盤上的一段要寬，這樣設置有利于增加鐵瓣向外張開的幅度，減少壓簧的阻力，提高壓簧的驅動效率。
[0015]本發明的工作過程和原理是:本發明提供的通用夾具是一種自動夾緊五金工件的裝置，具體實現過程是氣缸帶動拉桿向下運動，通過拉桿上的凹錐形結構與夾具本體上的凸錐形結構的配合，使原本向外張開的四瓣鐵瓣在拉桿作用下往中間合攏，安裝在鐵瓣上的卡爪將放在中間的工件卡住并夾緊，合攏過程快捷迅速、各鐵瓣配合良好不產生干涉、夾緊效果好。工件加工完畢后，氣缸驅動拉桿復位，四瓣鐵瓣在彈性部件的作用下同時向外張開，卡爪與工件分離，取出工件進行后續加工，釋放工件過程迅速、效率高。另外，本發明還提供用于夾持多種形狀的工件的卡爪，如矩形卡爪、圓形卡爪等，這些卡爪帶有安裝孔，安裝和拆卸都十分方便，可以提高生產效率，同時也大大提高了夾具的通用性。除此以外，本發明還具有結構簡單緊湊、操作方便快捷、夾緊和釋放動作安全可靠、實用性強等優點。
[0016]與現有技術相比，本發明還具有以下優點:
[0017](1)本發明通過四瓣鐵瓣從四個不同的方向往中間合攏，對位于中間位置的工件進行夾緊，夾持效果好、夾持和釋放所需時間短、效率高。
[0018](2)本發明的通用性和實用性強，通過在鐵瓣上設有大量安裝孔，可以更換不同類型的卡爪，并可以根據工件的尺寸大小對卡爪的安裝位置進行調整，因此，可以適用于不同形狀的工件。
[0019](3)本發明的設計獨特、巧妙、結構緊湊，通過拉桿上的凹錐形結構與夾緊本體上的凸錐形結構的配合，使原本向外張開的鐵瓣同時往中間合攏，對工件進行夾緊，所需時間短、效率高、合攏效果好、各鐵瓣之間不會產生干涉。
[0020](4)本發明是通過控制氣缸來驅動夾具進行夾緊或松開的自動裝夾裝置，配合機械手可以實現工件的自動上下料，明顯提高了生產效率，減少了人工成本，進一步提升工業生產的自動化水平。【附圖說明】[0021 ]圖1是本發明所提供的通用夾具的立體結構圖。
[0022]圖2是本發明所提供的通用夾具的俯視圖。
[0023]圖3是本發明所提供的通用夾具A-A處的剖視圖。
[0024]圖4是本發明所提供的通用夾具B-B處的剖視圖。
[0025]圖5是本發明所提供的拉桿的局部剖視圖。
[0026]圖6是本發明所提供的夾具本體的立體剖視圖。
[0027]圖7是本發明所提供的通用夾具安裝矩形卡爪的立體圖。
[0028]圖8是本發明所提供的通用夾具安裝圓形卡爪的立體圖。[〇〇29]上述附圖中的標號說明:卜底板，2-氣缸，3-側板，4-頂板，5-夾具本體，51-鐵瓣， 52-安裝孔，53-凸錐形結構，6-拉桿，61-凹錐形結構，7-壓塊，8-螺釘，9-圓柱銷，10-導向套；11-缸桿，12-螺栓，13-壓簧，14-螺母，15-矩形卡爪，16-矩形工件，17-圓形卡爪，18-圓形工件。【具體實施方式】
[0030]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明作進一步說明。
[0031]如圖1、圖2和圖3所示，本發明公開了一種五金件通用夾具，主要包括固定設置的底座、用于卡緊工件的卡爪、與底座連接的夾具本體5、用于驅動夾具本體5合攏收縮夾緊工件的拉桿6、以及驅動拉桿6上下運動的氣缸2。所述氣缸2驅動拉桿6向下運動，通過拉桿6的凹錐形結構61與支座的凸錐形結構53配合使用，使每一瓣鐵瓣51都往中間合攏，固定在鐵瓣51上的卡爪將工件夾緊;松開工件時，只需驅動拉桿6向上運動，每塊鐵瓣51就會在彈簧的作用下從中間向外張開。
[0032]具體的，結合圖2、圖3、圖4和圖6所示，所述夾具本體5由夾緊圓盤、支座、以及固定座組成，所述夾緊圓盤的中部掏空，用于安裝自動撐開鐵瓣51的彈性結構，所述支座的上端與夾緊圓盤連接，下端與固定座固定連接，所述固定座通過圓柱銷9與底座固定并定位，該圓柱銷9主要對夾具本體5進行定位，以確保夾具本體5和拉桿6同軸。所述夾緊圓盤上設有經過圓心的開槽，開槽的深度從夾緊圓盤表面一直延伸至支座，所述開槽將夾具本體5劃分為若干鐵瓣51，所述鐵瓣51在外力作用下可向外張開，由于開槽并不貫穿整個夾具本體5， 支座底部仍是一個整體，與底座固定連接，因此，鐵瓣51只能向外張開一定幅度。所述支座內還設有與拉桿6配合使用的凸錐形結構53、以及用于松開工件的彈性結構。所述凸錐形結構53設置在支座的管體內壁，與管體一體成型，向管體中心凸出，所述開槽穿過凸錐形結構 53,將凸錐形結構53分割成若干塊。所述彈性結構設置在凸錐形結構53的上方，彈性結構的兩端與相對的兩塊鐵瓣51連接，用于撐開鐵瓣51，將工件松開。所述卡爪設置在鐵瓣51上， 用于卡緊工件。
[0033]其中，結合圖3、圖5和圖6所示，所述氣缸2設置在底座內，所述拉桿6的一端穿進底座與氣缸2的缸桿11固定連接，另一端設有凹錐形結構61并穿進支座內與凸錐形結構5 3活動連接，該凹錐形結構61的截面類似“T”形，向內凹陷，與凸錐形結構53的凸面卡合。在氣缸 2的驅動下，拉桿6向下運動，拉桿6上的凹錐形結構61將鐵瓣51上的凸錐形結構53卡住并向內合攏收縮，使鐵瓣51上的卡爪卡緊工件。
[0034]進一步的，如圖1所示，所述底座包括用于固定整個夾具的底板1、側板3和頂板4。 所述底板1固定設置，側板3垂直設置在底板1上，所述頂板4設置在側板3上，與側壁和底板1 一起形成密封的底座，所述拉桿6穿過頂板4與位于底座內的氣缸2連接。
[0035]作為本發明的優選方案，所述開槽設置為兩條，且互相垂直，開槽將夾具本體5劃分為四塊相同的鐵瓣51。鐵瓣在外力的作用下可以自由張開或合攏，具有一定的張合作用， 通過設置彈簧裝置便可實現對工件進行夾緊或松開，設計巧妙、結構簡單緊湊。
[0036]進一步的，本發明所提供的通用夾具還包括用于引導拉桿6上下運動的導向套10 和壓塊7。所述頂板4上設有階梯孔，拉桿6穿過階梯孔與氣缸2連接。所述導向套10固定設置在階梯孔上將拉桿6套住并進行引導，保證了拉桿6的上下運動的直線度，使拉桿6在運動過程中更順暢，同時也保證了拉桿6與夾具本體5在導向套10的限制下的同軸度。所述壓塊7設置在導向套10上，通過螺釘8將導向套10壓緊。[〇〇37]作為本發明的優選方案，如圖7和圖8所示，為了適應多種多樣的五金工件，提高夾具的通用性，本發明所述卡爪包括用于爪住矩形工件16的矩形卡爪15和爪住圓形工件18的圓形卡爪17。卡爪分為四塊從四個方向同時向內合攏，可以將大多數形狀的工件夾緊，與現有技術相比，夾緊效果更好。
[0038]進一步的，本發明所提供的鐵瓣51和卡爪上均設有安裝孔52,所述卡爪通過安裝孔52與鐵瓣51可拆卸連接。所述鐵瓣51上安裝孔52的數量和位置是根據卡爪的大小和數量對應設置的，使得卡爪的安裝位置可以根據工件的大小來調整。安裝時，只需將卡爪放好， 對準相應的安裝孔52用螺釘固定即可;更換時，將螺釘拆下即可，該結構的實用性強，而且操作十分方便。
[0039]作為本發明的優選方案，所述彈性部件設為壓簧13,所述壓簧13的兩端通過螺栓 12和螺母14的配合分別固定在相對的兩塊鐵瓣51上。由于壓簧13在不承受載荷時，圈與圈之間存在一定間隙，當壓簧13安裝在相對的兩塊鐵瓣51上時，由于安裝空間小于自身長度， 因此在默認狀態下，壓簧13會將鐵瓣51向外推開，使工件得到松解。
[0040]作為本發明的優選方案，所述開槽在支座上的一段要比位于夾緊圓盤上的一段要寬，這樣設置有利于增加鐵瓣51向外張開的幅度，減少壓簧13的阻力，提高壓簧13的驅動效率。
[0041]本發明的工作過程和原理是:本發明提供的通用夾具是一種自動夾緊五金工件的裝置，具體實現過程是氣缸2帶動拉桿6向下運動，通過拉桿6上的凹錐形結構61與夾具本體 5上的凸錐形結構53的配合，使原本向外張開的四瓣鐵瓣51在拉桿6作用下往中間合攏，安裝在鐵瓣51上的卡爪將放在中間的工件卡住并夾緊，合攏過程快捷迅速、各鐵瓣51配合良好不產生干涉、夾緊效果好。工件加工完畢后，氣缸2驅動拉桿6復位，四瓣鐵瓣51在彈性部件的作用下同時向外張開，卡爪與工件分離，取出工件進行后續加工，釋放工件過程迅速、 效率高。另外，本發明還提供用于夾持多種形狀的工件的卡爪，如矩形卡爪、圓形卡爪等，這些卡爪帶有安裝孔52，安裝和拆卸都十分方便，可以提高生產效率，同時也大大提高了夾具的通用性。除此以外，本發明還具有結構簡單緊湊、操作方便快捷、夾緊和釋放動作安全可靠、實用性強等優點。
[0042]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種五金件通用夾具，其特征在于，包括固定設置的底座、用于卡緊工件的卡爪、與 底座連接的夾具本體、用于驅動夾具本體合攏收縮夾緊工件的拉桿、以及驅動拉桿上下運 動的氣缸；所述夾具本體由夾緊圓盤、支座、以及固定座組成，所述支座的上端與夾緊圓盤連接， 下端與固定座連接，所述固定座與底座固定連接;所述夾緊圓盤上設有經過圓心的開槽，開 槽的深度從夾緊圓盤表面一直延伸至支座，所述開槽將夾具本體的劃分為若干鐵瓣，所述 鐵瓣在外力作用下可向外張開;所述支座內還設有與拉桿配合使用的凸錐形結構、以及用 于松開工件的彈性結構;所述凸錐形結構設置在支座的管體內壁，向管體中心凸出，所述彈 性結構設置在凸錐形結構的上方，彈性結構的兩端與相對的兩塊鐵瓣連接，用于撐開鐵瓣， 將工件松開;所述卡爪設置在鐵瓣上；所述氣缸設置在底座內，所述拉桿的一端穿進底座與氣缸固定連接，另一端設有凹錐 形結構并穿進支座內與凸錐形結構活動連接;在氣缸的驅動下，拉桿向下運動，拉桿上的凹 錐形結構將鐵瓣上的凸錐形結構卡住并向內合攏收縮，使鐵瓣上的卡爪卡緊工件。2.根據權利要求1所述的五金件通用夾具，其特征在于，所述底座包括底板、側板和頂 板;所述底板固定設置，側板垂直設置在底板上，所述頂板設置在側板上，與側壁和底板一 起形成密封的底座，所述拉桿穿過頂板與位于底座內的氣缸連接。3.根據權利要求2所述的五金件通用夾具，其特征在于，所述開槽設置為兩條，且互相 垂直，開槽將夾具本體劃分為四塊相同的鐵瓣。4.根據權利要求2所述的五金件通用夾具，其特征在于，還包括用于引導拉桿上下運動 的導向套和壓塊;所述頂板上設有階梯孔，拉桿穿過階梯孔與氣缸連接，所述導向套設置在 階梯孔上將拉桿套住并進行引導，所述壓塊設置在導向套上，將導向套壓緊。5.根據權利要求1至4任一項所述的五金件通用夾具，其特征在于，所述卡爪包括爪住 矩形工件的矩形卡爪和爪住圓形工件的圓形卡爪。6.根據權利要求1至4任一項所述的五金件通用夾具，其特征在于，所述鐵瓣和卡爪上 均設有安裝孔，所述卡爪通過安裝孔與鐵瓣可拆卸連接。7.根據權利要求1至4任一項所述的五金件通用夾具，其特征在于，所述彈性部件設為 壓簧，所述壓簧的兩端分別固定在相對的兩塊鐵瓣上。8.根據權利要求1至4任一項所述的五金件通用夾具，其特征在于，位于支座上的開槽 的寬度比位于夾緊圓盤上的開槽寬。
【文檔編號】B25B11/00GK106002682SQ201610393088
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】李明澤, 劉強, 劉浩, 喻里程, 盧詩毅
【申請人】廣東工業大學