一种多自由度液压夹紧支架的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多自由度液压夹紧支架，包括负载夹紧机构、球关节液压锁死机构、单自由度转动碟簧液压锁死机构、液压加压与泄压机构和底座；所述负载夹紧机构、球关节转动液压锁死机构、单自由度转动碟簧液压锁死机构和液压加压与泄压控制机构之间均通过油管相连接；球关节转动液压锁死机构和单自由度转动碟簧液压锁死机构分别通过液压加压与泄压控制机构实现增压或减压；液压加压与泄压控制机构设于底座上；转动机构的多自由度转动功能与负载夹紧机构的夹紧功能相互配合，可根据工作需求对夹紧工件时的夹紧角度以及夹紧高度的进行调节。本实用新型的机构转动顺畅，锁死牢靠，操作方便，应用广泛，提高了工作效率，大大降低劳动强度。
【专利说明】
一种多自由度液压夹紧支架
技术领域
[0001]本实用新型涉及机械技术与液体动力学领域，具体涉及一种多自由度液压夹紧支架。
【背景技术】
[0002]多数小型加工作坊在加工生产的时候多会需要用到焊接工艺加工生产工件，由于缺少设备下焊接，常常需要根据工件采用很多焊接姿势，消耗大量的体力无法长时间持续工作，导致了生产时间长，生产效率低下。而在在机修工坊，工作台高度多数为固定的，导致了由于部分工件本身的特性，无法在一个理想的高度下进行维修，同样需要采用其他的方法去弥补，导致了工作时的不方便，工作效率不高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种多自由度液压夹紧支架实现可方便调整高度，角度的夹紧支架，提高生产效率。
[0004]实现本实用新型目的的技术方案是:
[0005]一种多自由度液压夹紧支架，包括负载夹紧机构、球关节液压锁死机构、单自由度转动碟簧液压锁死机构、液压加压与泄压机构和底座；负载夹紧机构与球关节转动液压锁死机构连接，可单独实现对工件的夹紧功能;球关节转动液压锁死机构、单自由度转动碟簧液压锁死机构和液压加压与泄压控制机构之间均通过油管相连接并分别通过液压加压与泄压控制机构实现增压或减压，与负载夹紧机构共同实现多自由度锁死夹紧功能;液压加压与泄压控制机构设于底座上，底座上设有的油箱为整个支架中的液压缸提供液压油来源。
[0006]所述负载夹紧机构包括凸轮式快拆卡扣、抱箍、螺杆、上夹板和下夹板;其中快拆式凸轮卡扣通过第一转点短轴、一号轴用卡簧与螺杆连接，快拆式凸轮卡扣可实现一个自由度的转动；螺杆穿过上夹板与下夹板连接;通过螺杆转动并移动，限制上夹板的转动角度，转动凸轮式快拆卡扣用以锁紧夹板，以实现对目标的夹紧功能;上夹板通过第二转点短轴、第二轴类卡簧与下夹板连接，可实现一个自由度的转动;两夹板通过抱箍与一号圆管连接并锁紧;抱箍夹紧方式利于针对不同的夹紧对象而更换对应的专用夹紧机构，实现对多数工件的夹紧功能。
[0007 ] 所述球关节液压锁死机构包括一号圆管、一号液压缸、一号液压缸端盖、一号液压缸活塞杆、一号液压缸透盖、球关节套、钢球、孔型卡簧和二号圆管;其中一号液压缸内置于一号圆管中，通过螺钉与螺母固定，同时一号液压缸一端与一号液压缸端盖连接，另一端与一号液压缸透盖连接，且一号液压缸端盖上设有密封圈；一号液压缸活塞杆外还套有一号弹簧;球关节套与一号圆管焊接，钢球与二号圆管焊接，其中钢球通过与孔型卡簧配合可以限制球关节套的移动范围；另外孔型卡簧还与一号液压缸活塞杆配合，可在液压油通过一号液压缸油口进入一号液压缸增压时一号液压缸活塞杆挤压一号弹簧同时穿过一号液压缸透盖挤压与孔型卡簧配合的钢球锁紧球关节套，限制其所有自由度。
[0008]所述一号液压缸活塞杆左端上还套接弹性衬套，弹性衬套与一号液压缸内壁接触，用于减少滑动摩擦，便于一号液压缸活塞杆滑动。
[0009]所述单自由度转动碟簧液压锁死机构包括转动长轴、轴承法兰、三号圆管、液压法兰、二号液压缸、二号液压缸透盖、二号液压缸端盖、黄铜衬套、轴承、碟簧、阶梯短轴、二号液压缸活塞杆和轴承透盖;其中转动长轴一端与二号圆管焊接，转动长轴另一端通过碟簧、阶梯短轴配合与轴承法兰的连接;三号圆管与轴承法兰焊接，轴承法兰与液压法兰连接，二号液压缸与液压法兰连接;二号液压缸透盖、二号液压缸端盖分别位于二号液压缸的两端，二号液压缸透盖固定在液压法兰右端，二号液压缸端盖上设有油口 ；轴承通过碟簧挤压轴承透盖，通过轴承透盖使黄铜衬套实现与轴承法兰的连接;碟簧与二号液压缸、阶梯短轴、黄铜衬套配合提供锁紧所需轴向力，实现单自由度转动机构的锁紧。
[0010]上述一号圆管、二号圆管和三号圆管均为油管。
[0011]所述液压加压与泄压机构连接在底座上，且所述液压加压与泄压控制机构与单自由度转动碟簧液压锁死机构通过底部支撑圆管连接，包括转点支架、加压液压缸透盖、加压液压缸弹簧、连接短轴、减压阀、转动杆件、踩踏板、加压液压缸、减压阀复位弹簧、减压阀活塞杆和加压液压缸活塞杆;所述转点支架固定于底座上，转动杆件与转点支架通过第三转点短轴和三号轴用卡簧连接;减压阀与底座连接，加压液压缸设于底座内部，减压阀与加压液压缸分别通过减压阀活塞杆、加压液压缸活塞杆与踩踏板连接;踩踏板、连接短轴和转动杆件通过第四转点短轴、四号轴用卡簧连接;连接短轴与加压液压缸活塞杆连接，并位于加压液压缸活塞杆的正上方;加压液压缸透盖通过螺钉固定在底座上，位于加压液压缸活塞杆与加压液压缸弹簧中间；加压液压缸弹簧和减压阀复位弹簧分别套于加压液压缸活塞杆和减压阀活塞杆外表面。
[0012]所述底座内置油路，同时底座上还设有油箱和油管接口，油箱侧面设有两个单向阀，单向阀与减压阀出油口、加压液压缸进油孔连接，油管接口与一号液压缸的进/出油口、二号液压缸的进/出油口连接。
[0013]本实用新型的优点:本实用新型可实现多自由度的转动，实现对于日常焊接工件的夹紧与机械维修时工件的夹紧，任意调整工作高度与角度，机构转动顺畅，锁死牢靠，操作方便，应用广泛，提高了工作效率，大大降低劳动强度。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构不意图；
[0015]图2为本实用新型中负载夹紧机构示意图；
[0016]图3为本实用新型中球关节转动液压锁死机构外部示意图；
[0017]图4为本实用新型中球关节转动液压锁死机构剖面示意图；
[0018]图5为本实用新型中单自由度转动碟簧液压锁死机构外部示意图；
[0019]图6为本实用新型中单自由度转动碟簧液压锁死机构剖面示意图；
[0020]图7为本实用新型中液压加压与泄压机构外部示意图；
[0021]图8为本实用新型中液压加压与泄压机构及底座内置油路剖面示意图。
[0022]图中:100.负载夹紧机构;200.球关节液压锁死机构;300.单自由度转动碟簧液压锁死机构;400.液压加压与泄压控制机构；
[0023]1.凸轮式快拆卡扣;2.—号轴用卡簧;3.第一转点短轴;4、螺杆;5.上夹板；6、下夹板;7.二号轴用卡簧;8.第二转点短轴;9.抱箍；10.—号内六角螺钉;11.一号圆管；11.一号圆管；12.号内六角螺钉；13.—号螺母；14.一号液压缸油口； 15.—号液压缸；16.—号液压缸端盖;17.—号液压缸活塞杆；18.0型密封圈；19.弹性衬套;20.—号弹簧;21.—号液压缸透盖；22.球关节套；23.钢球；24.孔型卡簧；25.二号圆管；26.转动长轴；27.轴承法兰；28.三号圆管;29.液压法兰;30.二号液压缸;31.二号液压缸油口； 32.二号液压缸透盖;33.二号液压缸端盖;34.黄铜衬套;35.轴承;36.碟簧;37.阶梯短轴;38.液压缸活塞杆;40.底部支撑圆管;41.油箱;42.单向阀；43.油管接口； 44.转点支架;45.第三转点短轴;46.三号轴用卡簧;47.加压液压缸透盖;48.第二转点短轴;49.四号轴用卡簧;50.加压液压缸弹簧；51.连接短轴；52.减压阀；53.转动杆件;54踩踏板;55.加压液压缸;56.减压阀复位弹簧；57.减压阀活塞;58.底座;59.加压液压缸活塞杆。
【具体实施方式】
[0024]以下以具体实施例结合附图对本实用新型作进一步地描述:
[0025]—种多自由度液压夹紧支架，如图1，包括负载夹紧机构100、球关节液压锁死机构200、单自由度转动碟簧液压锁死机构300、液压加压与泄压控制机构400和底座58;球关节转动液压锁死机构200中的液压缸与单自由度转动碟簧液压锁死机构300和液压加压与泄压控制机构400配合。液压加压与泄压控制机构400设于底座58上，负载夹紧机构100、球关节转动液压锁死机构200、单自由度转动碟簧液压锁死机构300和液压加压与泄压控制机构400之间均通过油管相连接。
[0026]所述负载夹紧机构100如图2所示，包括凸轮式快拆卡扣1、螺杆4、上夹板5和下夹板6;其中快拆式凸轮卡扣I通过第一转点短轴3与一号轴用卡簧2连接，快拆式凸轮卡扣I可实现一个自由度的转动;螺杆4穿过上夹板5与下夹板6连接。螺杆4通过沿螺纹转动并移动，限制上夹板5的转动角度，转动凸轮式快拆卡扣I用以锁紧夹板，以实现对目标的夹紧功能；上夹板5与下夹板6通过第二转点短轴8和第二轴类卡簧7连接，可实现一个自由度的转动；两夹板通过抱箍9、一号内六角螺钉10与一号圆管11连接并锁紧。抱箍夹紧方式利于针对不同的夹紧对象而更换对应的专用夹紧机构，实现对多数工件的夹紧功能。
[0027]所述球关节液压锁死机构200如图3和图4所不，包括一号圆管11、二号内六角螺钉12、一号螺母13、一号液压缸15、一号液压缸端盖16、一号液压缸活塞杆17、O型密封圈18、弹性衬套19、一号弹簧20、一号液压缸透盖21、球关节套22、钢球23、孔型卡簧24和二号圆管25;—号液压缸15内置于一号圆管11中，二号内六角螺钉12横穿一号圆管11、一号液压缸端盖16与一号螺母13配合，用以固定一号液压缸15; —号液压缸端盖16通过与一号液压缸15左端内壁的螺纹连接，并且一号液压缸端盖16上设有O型密封圈18，起密封作用，防止漏油。一号液压缸透盖21与一号液压缸15右端内壁螺纹连接。一号液压缸活塞杆17左端上套接弹性衬套19，弹性衬套19与一号液压缸15内壁接触，减少滑动摩擦，便于一号液压缸活塞杆17滑动。一号圆管11与球关节套22焊接;钢球23与二号圆管25焊接;钢球23与球关节套22、一号液压缸15、孔型卡簧24配合，使得球关节套22沿钢球表面进行3个自由度的转动同时可以实现微量的移动，其中钢球23通过与孔型卡簧24配合可以限制球关节套22的移动范围；另外孔型卡簧24还与一号液压缸活塞杆17配合，可以在液压油通过一号液压缸油口 14进入一号液压缸15增压时一号液压缸活塞杆17挤压一号弹簧20同时穿过一号液压缸透盖21挤压与孔型卡簧24配合的钢球23锁紧球关节套22，限制其所有自由度;在液压油通过油孔流出液压缸时，一号弹簧20推动一号液压缸活塞杆17回位，从而松开钢球23，恢复球关节套22的所有自由度。
[0028]所述单自由度转动碟簧液压锁死机构300如图5和图6所示，包括转动长轴26、轴承法兰27、三号圆管28、液压法兰29、二号液压缸30、二号液压缸透盖32、二号液压缸端盖33、黄铜衬套34、轴承35、碟簧36、阶梯短轴37、二号液压缸活塞杆38和轴承透盖39;其中转动长轴26—端与二号圆管25焊接，转动长轴26另一端与5个碟簧36、阶梯短轴37配合实现与轴承法兰27的连接，具有一个自由度转动;三号圆管28与轴承法兰27焊接，轴承法兰27与液压法兰29通过螺钉螺母连接;二号液压缸30的液压缸透盖32与液压法兰29通过螺钉螺母连接固定在液压法兰29右端；轴承35通过碟簧36挤压轴承透盖39，通过轴承透盖39使黄铜衬套34实现与轴承法兰27的连接;碟簧36与阶梯短轴37、黄铜衬套34配合提供锁紧所需轴向力，实现单自由度转动机构的锁紧。二号液压缸30的液压缸端盖33设有二号液压缸油口 31;当有液压油通过二号液压缸油口 31流入、增压时，液压油推动二号液压缸30内的二号液压缸活塞杆38挤压阶梯短轴37，抵消碟簧36提供的轴向力，恢复机构自由度;而当减压时，碟簧36挤压轴承透盖39，推动二号液压缸活塞杆38回位，使机构回到锁紧状态。
[0029]上述一号圆管11、二号圆管25和三号圆管28均为油管。
[0030]所述液压加压与泄压控制机构400如图7和图8所示，液压加压与泄压控制机构400与单自由度转动碟簧液压锁死机构300通过底部支撑圆管40即油管连接，包括转点支架44、第三转点短轴45、三号轴用卡簧46、加压液压缸透盖47、第四转点短轴48、四号轴用卡簧49、加压液压缸弹簧50、连接短轴51、减压阀52、转动杆件53、踩踏板54、加压液压缸55、减压阀复位弹簧56、减压阀活塞杆57和加压液压缸活塞杆59;减压阀52与底座58连接，加压液压缸55设于底座58内部，减压阀52与加压液压缸55分别通过减压阀活塞杆57、加压液压缸活塞杆59与踩踏板54连接;踩踏板54、连接短轴51和转动杆件53通过第四转点短轴48和2个四号轴用卡簧49连接;连接短轴51与加压液压缸活塞杆59连接，并位于加压液压缸活塞杆59的正上方。加压液压缸透盖47通过螺钉固定在底座58上，位于加压液压缸活塞杆59与加压液压缸弹簧50中间；转动杆件53与转点支架44通过第三转点短轴45和三号轴用卡簧46连接，转点支架44通过2个螺钉固定于底座58上；加压液压缸弹簧50和减压阀复位弹簧56分别套于加压液压缸活塞杆59和减压阀活塞杆57外表面。
[0031]液压加压与泄压机构400其中之一的减压阀进油孔与一号液压缸油孔14对应，用油管连接;加压液压缸出油孔与单自由度转动碟簧液压锁死机构300的两个二号液压缸油口 31用油管连接;两个加压液压缸进油孔与油箱其中一个单向阀用油管连接，两个减压阀出油口与油箱另一个单向阀用油管连接。当踩压踩踏板54时，加压液压缸活塞杆59向下移动，将油压入二号液压缸30，实现增压;而减压阀活塞杆57也向下移动，当减压阀活塞杆57上的通孔与进出油孔相连通时，一号液压缸15的油通过减压阀流回油箱实现减压；当松开踩踏板54时，减压阀复位弹簧56与加压液压缸弹簧50都将推动各自的活塞杆和踩踏板回位;这将使得减压阀推杆52上的通孔不再与进出油孔接通，停止减压;而加压液压缸内形成的油压变小，油箱内的液压油流入加压液压缸。
[0032]所述底座58内置油路，同时底座58上还设有油箱41和油管接口 43，油箱侧面设有两个单向阀42，单向阀42可与减压阀52出油口、加压液压缸55进油孔连接，油管接口43可与一号液压缸15的进/出油口、二号液压缸30的进/出油口连接。
【主权项】
1.一种多自由度液压夹紧支架，其特征在于，包括负载夹紧机构、球关节液压锁死机构、单自由度转动碟簧液压锁死机构、液压加压与泄压机构和底座； 所述负载夹紧机构与球关节转动液压锁死机构连接，可单独实现对工件的夹紧功能；球关节转动液压锁死机构、单自由度转动碟簧液压锁死机构和液压加压与泄压控制机构之间均通过油管相连接并分别通过液压加压与泄压控制机构实现增压或减压，与负载夹紧机构共同实现多自由度锁死夹紧功能;液压加压与泄压控制机构设于底座上，底座上设有的油箱为整个支架中的液压缸提供液压油来源。2.根据权利要求1所述的多自由度液压夹紧支架，其特征在于，所述负载夹紧机构包括凸轮式快拆卡扣、抱箍、螺杆、上夹板和下夹板;其中快拆式凸轮卡扣通过第一转点短轴、一号轴用卡簧与螺杆连接;螺杆穿过上夹板与下夹板连接，通过螺杆转动并移动，限制上夹板的转动角度;上夹板通过第二转点短轴、第二轴类卡簧与下夹板连接，可实现一个自由度的转动;两夹板通过抱箍与一号圆管连接并锁紧。3.根据权利要求1所述的多自由度液压夹紧支架，其特征在于，所述球关节液压锁死机构包括一号圆管、一号液压缸、一号液压缸端盖、一号液压缸活塞杆、一号液压缸透盖、球关节套、钢球、孔型卡簧和二号圆管;其中一号液压缸内置于一号圆管中，通过螺钉与螺母固定，同时一号液压缸一端与一号液压缸端盖连接，另一端与一号液压缸透盖连接，且一号液压缸端盖上设有密封圈；一号液压缸活塞杆左端上还套接弹性衬套，弹性衬套与一号液压缸内壁接触，用于减少滑动摩擦，便于一号液压缸活塞杆滑动;一号液压缸活塞杆外还套有一号弹簧;球关节套与一号圆管焊接，钢球与二号圆管焊接，其中钢球通过与孔型卡簧配合可限制球关节套的移动范围；另外孔型卡簧还与一号液压缸活塞杆配合，可在液压油通过一号液压缸油口进入一号液压缸增压时一号液压缸活塞杆挤压一号弹簧同时穿过一号液压缸透盖挤压与孔型卡簧配合的钢球锁紧球关节套，限制其所有自由度。4.根据权利要求1所述的多自由度液压夹紧支架，其特征在于，所述单自由度转动碟簧液压锁死机构包括转动长轴、轴承法兰、三号圆管、液压法兰、二号液压缸、二号液压缸透盖、二号液压缸端盖、黄铜衬套、轴承、碟簧、阶梯短轴、二号液压缸活塞杆和轴承透盖;其中转动长轴一端与二号圆管焊接，转动长轴另一端通过碟簧、阶梯短轴配合与轴承法兰的连接;三号圆管与轴承法兰焊接，轴承法兰与液压法兰连接，二号液压缸与液压法兰连接;二号液压缸透盖、二号液压缸端盖分别位于二号液压缸的两端，二号液压缸透盖固定在液压法兰右端;二号液压缸端盖上设有油口 ；轴承通过碟簧挤压轴承透盖，通过轴承透盖使黄铜衬套实现与轴承法兰的连接;碟簧与二号液压缸、阶梯短轴、黄铜衬套配合提供锁紧所需轴向力，实现单自由度转动机构的锁紧。5.根据权利要求1所述的多自由度液压夹紧支架，其特征在于，所述液压加压与泄压机构与单自由度转动碟簧液压锁死机构通过底部支撑圆管连接，包括转点支架、加压液压缸透盖、加压液压缸弹簧、连接短轴、减压阀、转动杆件、踩踏板、加压液压缸、减压阀复位弹簧、减压阀活塞杆和加压液压缸活塞杆;所述转点支架固定于底座上，转动杆件与转点支架通过第三转点短轴和三号轴用卡簧连接;减压阀与底座连接，加压液压缸设于底座内部，减压阀与加压液压缸分别通过减压阀活塞杆、加压液压缸活塞杆与踩踏板连接;踩踏板、连接短轴和转动杆件通过第四转点短轴、四号轴用卡簧连接;连接短轴与加压液压缸活塞杆连接，并位于加压液压缸活塞杆的正上方;加压液压缸透盖通过螺钉固定在底座上，位于加压液压缸活塞杆与加压液压缸弹簧中间；加压液压缸弹簧和减压阀复位弹簧分别套于加压液压缸活塞杆和减压阀活塞杆外表面。6.根据权利要求1所述的多自由度液压夹紧支架，其特征在于，所述底座内置油路，同时底座上还设有油箱和油管接口，油箱侧面设有两个单向阀，单向阀与减压阀出油口、加压液压缸进油孔连接，油管接口与一号液压缸的进/出油口、二号液压缸的进/出油口连接。
【文档编号】B25H1/06GK205684962SQ201620487624
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年5月26日 公开号201620487624.5, CN 201620487624, CN 205684962 U, CN 205684962U, CN-U-205684962, CN201620487624, CN201620487624.5, CN205684962 U, CN205684962U
【发明人】陈虎城, 卢苑溶, 孙亚威, 唐宇阳, 黄伟, 李明枫, 周宇虹, 龙国明
【申请人】桂林电子科技大学