专利名称：一种具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液压驱动领域，尤其涉及一种具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具。
背景技术：
液压技术渗透到很多领域，不断在民用工 业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展，而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。工业产品的装夹固定可以说无处不在，装夹的要求不同，装夹方法也多种多样。大多为机械装夹且手动操作。随着生产自动化程度和生产效率的提高，在实际生产中，有些生产环节，传统的机械装夹方法已经不能满足生产进度的需求，对产品装夹的快捷、方便以及自动化程度要求越来越高。例如液压产品的试验环节，试验一件产品的某一个机能只需要3分钟左右的时间，如果使用传统的装夹方法，4飞个固定螺钉的拆装时间合起来却要5分钟左右的时间，这样就大大降低了工作效率。为解决上述问题，如中国授权公告号为CN2308758的实用新型专利，提出了一种“具有旋转功能的液压缸”，该结构的液压缸是通过在缸体和活塞杆之间设置迫使活塞杆旋转的助动导向机构来实现旋转前进。其中的助动导向装置是缸体内表面固定的缸套或活塞杆上开设的两条径向相对的螺旋导向槽，对应的在活塞杆的外表面或者缸套的内表面设置有伸出的销轴，销轴的两端套接轴承，轴承分置在螺旋导向槽内。由于旋转导向件采用轴承，这样液压缸的径向尺寸必须加大。而且在这种结构的液压缸的缸体内部设置有缸套，活塞的两端均设置有活塞杆，为了保证一端的活塞杆与缸体之间的旋转动作，液压缸缸体的长度也必须相应增加，从而导致了液压缸的整体结构尺寸比较大。因此，又有如中国授权公告号为CN201184334的实用新型专利，提出一种“可旋转式液压缸”，该结构的液压缸是通过缸体的底部固定连接活塞杆套，活塞一端的活塞杆可以在活塞杆套内滑动，且活塞杆与活塞套之间设置旋转导向装置来实现旋转前进。其中的旋转导向装置是活塞杆套或活塞杆上设置的旋转导向槽，对应的活塞杆的外表面或者活塞杆套的内表面固定设置有销，销的一端与活塞杆或者活塞杆套固定连接，另一端卡在旋转导向槽内沿导向槽滑动。这种结构的液压缸克服了液压缸整体结构尺寸比较大的缺陷，但是旋转导向件采用销，增大了运动的摩擦力，严重降低了液压缸的使用寿命。使用现有的液压缸均可实现活塞杆的旋转运动。但上述两个专利所揭示的液压缸结构均是通过在活塞的两端分别设置活塞杆来实现，其中一端的活塞杆与套体配合提供旋转，另一端的活塞杆则用于输出旋转前进运动，因此上述液压缸的整体长度比较大，结构也较为复杂。液压缸结构均不能满足液压缸作为装夹工具的要求，即液压缸的整体结构尺寸紧凑，高频率往复运动的特点。
实用新型内容本实用新型的目的在于提出一种具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，具有直线运动以实现夹紧功能，而且具有旋转运动以能够让工件无阻碍的安装和固定；并且结构更加紧凑、简短能够实现高效的装卡和拆卸。为达此目的，本实用新型采用以下技术方案一种具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，包括液压驱动机构和运动轨迹控制机构，所述运动轨迹控制部分包括衬套、导向套以及设置在两者之间的导向机构，所述导向机构包括滑动元件和与其配合的导向槽。作为上述具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具的一个优选方案，所述液压驱动部分包括缸体、活塞、活塞杆以及设置在活塞杆一端的压臂，所述活塞设置在所述活塞杆的另一端并且将缸体分隔成两个腔室，具有所述活塞杆的一侧为有杆腔，另一侧为无杆腔，所述有杆腔和无杆腔均连接有进出油口。 作为上述具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具的一个优选方案，所述衬套固定在活塞内部，并设置有所述滑动元件；所述导向套固定在缸体底部，且延伸至所述衬套内部，所述导向套上设置所述导向槽。作为上述具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具的一个优选方案，所述导向槽至少具有一条竖直槽或螺旋槽。作为上述具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具的一个优选方案，所述导向槽包括一条竖直槽以及一条与竖直槽连通的螺旋槽。作为上述具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具的一个优选方案，所述滑动元件为滚珠，所述滚珠一半位于设置在所述衬套的球套里，另一一半位于导向槽内。作为上述具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具的一个优选方案，所述滑动元件为轴承，所述轴承位于导向槽内，并安装在设置在衬套上的销轴上。作为上述具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具的一个优选方案，所述活塞和活塞杆为一体式结构。作为上述具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具的一个优选方案，所述活塞和活塞杆通过密封装置和缸体密封。作为上述具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具的一个优选方案，所述液压夹具还包括设置在所述缸体上的法兰盘。本实用新型的有益效果为本实用新型提供了一种具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，包括液压驱动机构和运动轨迹控制机构，运动轨迹控制部分包括衬套、导向套以及设置在两者之间的导向机构，导向机构包括滑动元件和与其配合的导向槽，通过滑动元件和导向槽的相互配合可以完成活塞杆的直线运动和旋转运动，由于导向槽具有一端竖直槽在卡具旋转到特定位置时可以通过活塞杆单独的直线运动对工件进行装卡；由于衬套和导向套的配合使用使整个液压机构自动化程度更高，机构更加紧凑。
图I是本实用新型具体实施方式
I提供的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具整体机构图。[0021]图2是本实用新型具体实施方式
I提供的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具的使用状态图。图3是本实用新型具体实施方式
I提供的图2 “I”处的局部放大图。图4是本实用新型具体实施方式
2提供的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具整体机构图。其中1 :液压夹具；2 :电机；3 :电机支座；4 :被测试液压栗；11 :液压驱动机构；12 :运动轨迹控制机构；21 :套筒法兰组件；22 :电机联轴器；111 :缸体；112 :活塞；113 :活塞杆;114 :进出油口 ；115 :压臂；116 :法兰盘；121 :衬套；122 :导向套；123 :导向机构；1111 :有杆腔；1112 :无杆腔；1211 :球套；1231 :滑动元件；1232 :导向槽；12321 :竖直槽；12322 :螺旋槽。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本实用新型的技术方案。实施方式I如图I和图3所示，此液压夹具I包括液压驱动机构11和运动轨迹控制机构12，液压驱动机构包括缸体111、活塞112、活塞杆113以及设置在活塞112和缸体111之间的导向机构123，导向机构用于控制活塞杆113的升降和旋转，活塞112设置在活塞杆113的一端，且两者为一体式结构，活塞112将缸体111分割成两个腔室,具有活塞杆113的一侧为有杆腔1111，另一侧为无杆腔1112，两个腔室均连接有进出油口 114，液压驱动机构11还包括有设置在活塞杆113另一端的压臂115和设置在缸体111上的法兰盘116。运动轨迹控制机构12包括衬套121、导向套122以及设置在两者之间的导向机构123，导向机构123包括滑动元件1231和与其相配合的导向槽1232，衬套121设置有滑动元件1231，并固定在活塞112内部，滑动元件1231为滚珠或轴承，但不仅限于此；导向套122固定在缸体111底部且伸入衬套121的内部，导向套122上设置有与滑动元件1231相配合的导向槽1232，滑动元件1231的部分或全部位于导向槽1232内，并确保滑动元件1231可以再导向槽1232中滑动。导向槽1232至少具有一条竖直槽12321或螺旋槽12322，根据液压夹具I的具体使用情况，可以确定竖直槽12321和螺旋槽12322的数量和位置，确定螺旋槽12322的长度和位置可以使活塞杆113做任意角度的旋转，设定竖直槽12321的位置和长度这样活塞杆113可以再任意角度和位置坐直线运动；在本实用新型中需要活塞杆113做90°旋转在旋转完成后需要做一端竖直运动，如图3所示，选择一条竖直槽12321和一条与其连通的螺旋槽12322，竖直槽12321设置在远离活塞杆113的一端，螺旋槽12322设置在靠近活塞杆113的一端。导向机构123包括至少一对相互配合的滑动元件1231和导向槽1232，在此实施方式中导向机构123包括两对相互配合的滑动元件1231和导向槽1232 ;滑动元件1231为滚珠或轴承，滑动元件1231为滚珠时，滚珠的一半位于设置在衬套121的球套1211中，其另一半位于导向槽1232中，并且确保滚珠能够沿着导向槽1232滚动；滑动元件1231为轴承时，轴承位于导向槽1232中，轴承安装在设置在衬套121上的销轴上，并且确保轴承能够沿着导向槽1232滚动；为了减小运动时的摩擦力，降低了接触零件的磨损，保证了液压缸的使用寿命，在本实用新型中滑动元件1231为滚珠。在实际工作中有杆腔1111的进进出油口开始进油，活塞112受到液体压力，衬套121固定在活塞112上，衬套121同样会受到液体压力的作用，设置在衬套121上的滑动元件1231会沿着导向槽1232运动，由于导向机构123的导向槽1232初始段为螺旋槽1422，所以活塞112在衬套121的带动下做90°旋转，然后滑动元件1231会进入竖直槽1422，同理，活塞112在衬套121的带动下做直线运动，由于活塞13和活塞杆113为一体式结构，活塞杆113会完成和活塞112相同的运动，当滑动元件1231运动到导向槽1232底部时，停止进油但保持油压，这是设置在活塞杆113另一端的压臂115可以压紧被夹持件；当测试完成后，无杆腔1112的进出油口开始进油，这时，活塞112会在衬套121的带动下先做直线运动，使活塞杆113另一端的压臂6和被夹持件分开，然后做90°旋转，为被夹持件的拆卸让出空间。实施方式2在此实施方式中如图4所示，运动轨迹控制机构12 ;包括衬套121 ;、导向套122 ’以及设置在两者之间的导向机构123 ’，导向机构123 ’包括滑动元件1231 ’和与其相配合的导向槽1232 '，衬套121 '固定在活塞112 '内部，导向套122 '固定在缸体111丨底部且伸入衬套121丨的内部，导向套122丨设置有滑动元件1231丨，滑动元件1231 ^为滚珠或轴承，但不仅限于此；衬套121 '上且设置有与滑动元件1231 '相配合的导向槽1232'，滑动元件1231'的部分或全部位于导向槽1232 '内，并确保滑动元件1231 ^可以再导向槽1232'中滑动。此实施方式的其他结构与实施方式I完全相同。如图2所示,为一种具有液压卡具的液压泵测试台，其包括,设置在支座3上的电机2，电机2上设置有套筒法兰组件21和电机联轴器22，至少两个液压夹具I通过法兰盘116固定在套筒法兰组件21上，液压夹具I相对于被测液压泵4通过的中心均与分布，在初始状态，液压夹具I的压臂115的夹持端位于距离电机轴心最远端，工作时，把液压泵4通过电机联轴器22和套筒法兰组件21和电机连接，然后液压夹具I的有杆腔1111开始进油，活塞杆113带动压臂115旋转90°，此时压臂115位于被测液压泵4法兰盘的上方，然后活塞杆113开始直线运动，进而加紧被测液压泵的法兰盘，被测液压泵被固定不动，有杆腔1111停止进油，但保持加紧力不变，电机2对液压泵4进行测试，测试完成后，液压缸的无杆腔1112进油，活塞杆113先做直线运动并带动压臂115脱离液压泵4的法兰盘，无杆腔1112继续进油，活塞杆113带动压臂115做向相反方向做90°转动回到初始状态，为被测液压泵4的拆卸让出空间，取下被测液压泵，并进入下一个测设工序。本实用新型通过本实用新型提供了一种具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，包括液压驱动机构和运动轨迹控制机构，运动轨迹控制部分包括衬套、导向套以及设置在两者之间的导向机构，导向机构包括滑动元件和与其配合的导向槽，通过滑动元件和导向槽的相互配合可以完成活塞杆的直线运动和旋转运动，由于导向槽具有一端竖直槽在卡具旋转到特定位置时可以通过活塞杆单独的直线运动对工件进行装卡；由于衬套和导向套的配合使用使整个液压机构自动化程度更高，机构更加紧凑；本实用新型中滑动元件为滚珠，可以减小运动时的摩擦力，降低了接触零件的磨损，保证了液压缸的使用寿命。以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式
，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，其特征在于，包括液压驱动机构和运动轨迹控制机构，所述运动轨迹控制部分包括衬套、导向套以及设置在两者之间的导向机构，所述导向机构包括滑动元件和与其配合的导向槽。
2.根据权利要求I所述的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，其特征在于，所述液压驱动部分包括缸体、活塞、活塞杆以及设置在活塞杆一端的压臂，所述活塞设置在所述活塞杆的另一端并且将缸体分隔成两个腔室，具有所述活塞杆的一侧为有杆腔，另一侧为无杆腔，所述有杆腔和无杆腔均连接有进出油口。
3.根据权利要求I或2所述的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，其特征在于，所述衬套固定在活塞内部，并设置有所述滑动元件；所述导向套固定在缸体底部，且延伸至所述衬套内部，所述导向套上设置所述导向槽。
4.根据权利要求3所述的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，其特征在于，所述导向槽至少具有一条竖直槽或螺旋槽。
5.根据权利要求4所述的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，其特征在于，所述导向槽包括一条竖直槽以及一条与竖直槽连通的螺旋槽。
6.根据权利要求3所述的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，其特征在于，所述滑动元件为滚珠，所述滚珠一半位于设置在所述衬套的球套里，另一半位于导向槽内。
7.根据权利要求3所述的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，其特征在于，所述滑动元件为轴承，所述轴承位于导向槽内，并安装在设置在衬套上的销轴上。
8.根据权利要求I所述的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，其特征在于，所述活塞和活塞杆为一体式结构。
9.根据权利要求2所述的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，其特征在于，所述活塞和活塞杆通过密封装置和缸体密封。
10.根据权利要求2所述的具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，其特征在于，所述液压夹具还包括设置在所述缸体上的法兰盘。
专利摘要本实用新型公开了一种具有旋转和直线运动轨迹的液压夹具，包括液压驱动机构和运动轨迹控制机构，所述运动轨迹控制部分包括衬套、导向套以及设置在两者之间的导向机构，所述导向机构包括滑动元件和与其配合的导向槽。通过滑动元件和导向槽的相互配合可以完成活塞杆的直线运动和旋转运动，由于导向槽具有一端竖直槽在卡具旋转到特定位置时可以通过活塞杆单独的直线运动对工件进行装卡；由于衬套和导向套的配合使用使整个液压机构自动化程度更高，机构更加紧凑；本实用新型中滑动元件为滚珠，可以减小运动时的摩擦力，降低了接触零件的磨损，保证了液压缸的使用寿命。
文档编号F15B15/08GK202540193SQ20122020822
公开日2012年11月21日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者梁书花 申请人:河北中迈机电设备有限公司