专利名称：固定工件的装置的制作方法
背景技术：
本发明通常涉及一种固定工件的装置，尤其是一种具有一个抓紧手柄的虎钳，其有助于控制虎钳的手柄以及能和虎钳相连并与之一起使用的附件。
工具制造业提供了很多种工件夹持装置，例如用于不同工件的虎钳。但是它们一个共同的缺点就是当加工特殊形状的工件或工件具有一定工作面积和环境的时候，工件夹持装置提供不了能解决各种空间限制的手柄。因此，具有这样尺寸和笨拙形状的一些工件就很难有效地使用传统的虎钳手柄，例如通常用作为虎钳主轴手柄和虎钳旋转锁定手柄(或者旋转锁定手柄)的T形开槽手柄。尤其是工件的尺寸和形状经常影响使用者操作这些手柄的能力。所以这样的工件只能相对手柄旋转一个很小的角度，而不能旋转180度或360度，从而增加了达到所需功能需要的时间量和/或增加了完成所需功能的难度。
在另一个实施例中，工件或工作环境自身难于有效地使用传统的虎钳手柄。尤其是，一些工件夹持装置的工作面积非常有限，例如装配在虎钳上的钻床，它们就会阻碍上述工件夹持装置的的操作。相对于钻床虎钳，上述钻床的工作台(或床)可以防止上述虎钳手柄进行360度的旋转，在手柄抓取面和钻床(driu press)工作台表面之间只有很小的空间，因此使用者很难获得上述手柄良好的抓取性能。
传统工件夹持装置的另一个问题就是在不同的多个位置之间，其位置不是可选的，以至于使用者不能够自由的收缩上述手柄，从而获得一个良好的抓取或杠杆作用来操纵上述手柄。例如，多数T形手柄不会停留在多个不同的位置上，而且将滑动穿过手柄的轴环，旋转到一个可替代的位置，或两者均进行。而且尤其是当使用者旋转一个T形开槽手柄到任何一个高于水平面的角度时，上述手柄就会落回到该水平面和/或滑动穿过该手柄的轴环。
另外目前的工件夹持装置和现有的可替换附件也并不配套。例如，传统的虎钳既用来夹住工件，还设置有一个支撑工件的砧面，这样传统的虎钳只能进行很小量的有效工作，却占据了大量的工作空间。
所以可以确定的是，需要一种改进的固定工件的工具，而且还可以克服上述的局限，并进一步提供了在现有工件夹持装置里所不具备的能力，特点和功能。
附图简述
图1根据本发明固定工件装置的透视图；图2是图1中装置的左视图，其爪完全关闭；图3是图2中装置的后视图，示出了上述装置的砧部分和附件槽的端视图；图4是图2中装置的右视，其爪完全关闭；图5是图2中装置的前视图，示出了上述装置的T形手柄端视图；图6是图2中装置的顶视图，示出了上述装置的爪和砧部分的上表面；图7是图2中装置的底视图，示出了转座的底表面；图8是图2中装置的透视图，且为从上述装置可移动爪的上部和前部所见；图9是图2中装置的透视图，且为从上述装置后爪的上部和后部所见；图10是图1中装置的左视图，其爪打开；图11是沿着图2装置的线11-11的截面图，示出了上述抓紧锁定手柄的后爪件和内工作件中的内键槽或螺母；图12是图11中抓紧锁定手柄的分解视图，示出了组成优选抓紧锁定手柄的各种元件；图13是沿着图6装置的线13-13的截面图，示出了其内螺杆和键槽的配合关系；图14是图1-13装置的分解视图，示出了装置的不同部分；图15和16分别是根据本发明另一个固定工件装置透视图和侧面立视图，图中所示的装置的第一和第二爪对齐成将其开口定位成远离装置底座的侧面，从而使工件悬挂离开安装有上述装置的工作面的端部；图17是根据本发明另一个固定工件装置的透视图，该透视图是在一定角度处且在装置的后爪上方观察得到的，图中显示了一个放大透镜附件及与之一起使用的一个工件挡块附件；图18是从图15装置的侧面及其上部看去所得到的透视图，图中显示了一个放大透镜及与之相连的工件挡块附件的另外的视图；图19是在一定的角度处且在装置的后爪件上方所看到的根据本发明另一个固定工件装置的透视图，图中显示了一个保持夹具附件和与其相连的一个工件支撑附件；
图20是从装置后爪的侧面和上面看去所得到的根据本发明另一个固定工件装置的透视图，图中显示了一个保持夹具附件和与之相连一个V形块附件；图21是从装置的可移动爪侧面和上面看去所得到的根据本发明另一个固定工件装置的透视图，图中显示了与其相结合使用的保持夹具附件；以及图22是从一定的角度和后爪上方看去所得到的根据本发明另一个固定工件装置的透视图，图中显示了与其结合使用的一个手扳压床附件。
尽管本发明将通过一个优选实施例来进行描述，可以理解，其并不是用实施例来限制本发明的。
具体实施例方式
根据本发明的一个固定工件的装置，例如虎钳，其包括一个在工作表面支承装置的底座，例如一个钳工台或工作台，和一个同底座相连的后爪件(或者如果是静态底座，则是静态爪件)，用来在装置固定的工件上产生一个第一力，以及一个和后爪件相连的前爪件(或一个可移动爪件)，用来在装置固定的工件上产生一个第二力。就如将在下文中详细论述的那样，上述装置可以包括一个在啮合位置和非啮合位置之间转换的抓紧手柄，在该啮合位置，手柄可以配合并驱动一个从动件；在非啮合位置手柄从上述从动件上分离，并可以相对从动件顺时针或逆时针自由定位。上述装置还可以包括一个能和该装置相连的附件，以便于对工件进行额外的操作。
在图1-14中，上述装置通常用标号10表示，并包括一个具有转座12、后爪件14和前爪件16的铸铁虎钳。上述转座12通常为椭圆形结构，并具有四个弓形支脚18，20，22和24(以下为18-24)。在所示实施例中，支脚18和20至少部分布置在后爪14的前部之下，支脚22、24至少部分处于后爪14的后部之下。这样转座的形状就可以提高装置10在工作面上的稳定性，例如支脚18、24比支脚22、20大和/或设置的比支脚22、20隔开更宽，以便于提高上述装置在前、后爪件16、14之间定位大型工件的稳定性。更具体地说，如图7所示，加大支脚18、24的形状和间隔可使上述爪距离较远，从而使装置夹持较大的工件，且不使上述装置由于装置的重力远离其重心(例如，由于前爪16向其最大打开位置运动所导致的重量转移)而翻倒。
支脚18-24的上表面部分是凹进的以供一个水平面，通过该水平面则可将底座紧固或固定到工作表面上。这些凹进的水平面26，28，30和32(以下称26-32)理想地通过一个螺栓头、螺母、垫圈配合，以固定到底座上。上述打埋头孔的表面26-32也可使所用的紧固件的至少一部分处于支脚18-24的弯曲形上表面之下，从而减少碰到物体或损坏紧固件的机率。
后爪14和转座12相连并具有一个下台座34，后爪14的主体处于下台座34上。上述下台座34通常具有圆形的水平截面并可以绕转座12旋转，所以其上的工件也可以旋转。具有一个大体平坦上平面的上升部36设置在下台座34上用来将锁紧手柄38连接到装置10上。上述锁紧手柄38相对转座12将后爪14固定在一个所需的位置上。更具体地说，上升部36的上表面形成有一个齿轮锁定螺栓40穿过的开口。上述锁紧手柄38具有一个套筒42和从套筒处延伸的一个伸长的手柄部分44。上述伸长的手柄部分44离开套筒42，并具有一个圆端部46，用来提供一种可以舒适抓住、旋转和提升的人体工程学手柄结构。上述圆端部也可以使操作者在不需对其目视定位的情况下就可“感觉到”手柄的端部，这样就为操作者提供了额外的握持面积，这样，操作者就可得到一种更好的握持和杠杆效果以操作手柄38。
如图11和12所示，锁定手柄38的套筒42容纳有一个插入件48，其内部设置有螺纹来接纳齿轮锁定螺栓40的螺纹部。插入件48通常为圆柱形并带有一个靠近其顶部的多边形锁定结构48a。上述多边形锁定结构48a形成有一个螺纹孔以与弹簧螺栓50的螺纹部相匹配。优选的弹簧螺栓50为六角头型螺栓，用来在杯形槽54中保持弹簧52，该杯形槽54具有一个孔，弹簧螺栓50的螺纹部分穿过或旋拧到该孔中。在套筒42内设置有一个匹配槽，该匹配槽的形状和多边形锁定结构48a的形状相类似。该多边形锁定结构48a通过由弹簧52施加到手柄38上的力的作用而被保持在上述配合槽内。这样就可以使手柄38与插入件48配合，根据需要而使插入件48进行转动。
上述锁紧手柄38作为一个夹紧致动器操作，从而在某个方向操作的时候，可以增加后爪14和转座12之间的摩擦联系，在相反的方向上操作时，上述摩擦联系减小，且可将手柄38提升并旋转至多个不同的位置，而不会影响后爪14和转座12之间的关系。弹簧52通常偏压上述致动器手柄38而使其与由插入件48、螺栓40构成的锁定装置相配合，以使手柄38的操作产生一种相应的锁定装置的操作，来夹紧或放松上述锁定装置。也可抵抗弹簧的作用力来移动手柄38以选择性地和套筒42、插入件48的上述匹配表面相分离，以使致动器移动，且不影响锁定装置的位置，并释放以再次与配合表面相结合。
锁定螺栓40是一个台肩螺栓，当手柄38和插入件48配合并转动时，锁定螺栓40的多边形肩部沉头到转座12上，以防止螺栓40移动。例如当手柄38顺时针旋转时，齿轮锁定螺栓40螺旋到插入件48中，从而使插入件48向转座12方向压紧台座34，这样就会增加后爪14和转座12之间的摩擦联系。在进行足够的旋转之后，后爪就会被有效地固定绕转座12的一个位置中。
当手柄38逆时针旋转时，上述螺栓40螺旋出插入件48(或从插入件48中卸下)，这样插入件48就会从转座12上放松后爪14的台座34，从而减小后爪14和转座12之间的摩擦联系。在进行足够的转动之后，后爪(以及相连的前爪)就可以自由地绕着转座12旋转。
当上述装置的使用者需要移动手柄38，而不想影响后爪14和转座12之间的关系(就相当于不旋转插入件48)时，他或她只需要提升手柄38以下压弹簧50而使套筒42离开插入件48则可以了。这种操作使得手柄38旋转而不影响后爪14和转座12之间的关系。需要这样的手柄移动有很多原因。例如上述使用者需要移动手柄38以便于使手柄位于其自身或工件之外。另一种情况为使用者需要移动手柄38以便于使手柄位于一个让使用者相对于手柄38而更有效利用杠杆作用的一个位置中。另外，使用者移动手柄38是由于工作环境的制约或工件自身尺寸的制约。在一个优选实施例中，在手柄的抓操作时可不考虑后爪14、转座12间关系的目前状态(例如，和爪件14、16是否被有效地固定到转座12上的一位置上或自由的绕转座12旋转无关)。
在另一个实施例中，多边形锁定结构48a可以包括一个多齿齿轮，套筒可以包括一个具有位于其中的相匹配齿的环形圈，当上述致动器和锁定装置配合的时候，上述齿彼此配合，当上述致动器和锁定装置分离的时候，上述齿彼此间隔开。尤其是当上述配合的时候，环形圈的上述齿使上述齿轮和插入件与手柄一起旋转。当上述齿分离的时候，手柄和环形圈的运动不会使齿轮和插入件产生相应的运动。
不象用在传统管钳上的棘轮装置那样，在本申请中所披露的致动器和锁定装置可仅通过相对于锁定装置来移动手柄就可配合和分开抓紧的致动器，同时也允许手柄自由地在任何方向上旋转(例如，顺时针和逆时针旋转)，以便于使用者选取合适的位置来定位手柄，而不受上述讨论的任何形式空间制约所限制或约束。传统的棘轮装置具有一个插头和手柄，棘轮必须既能够从从动件上拆除，以便于在任意方向定位手柄，或必须要有一个开关来操作，以便于将棘轮传动系统从一个操作旋转方向转换到另一个方向。这样的限制和约束就增加了手柄操作的时间量以及增加了使用者丢失手柄和/或手柄元件的可能性。
另外，在不进行其它能够保证手柄不随意旋转的步骤下，传统的棘轮装置不会允许使用者在任何所需的方向上定位手柄，例如重力就会使传统的棘轮装置在垂直的方向上旋转，从而手柄从驱动件向下设置，除非调节棘轮装置的传动系统来防止在这个方向上的旋转。这样的束缚就进一步增加了操作棘轮装置的操作时间和努力的量。
现在参考图7和11，当绕着转座12旋转台座34的时候，上述齿轮锁定螺栓40就以一个由转座12内部44限定的弓形路径56和台座34一起移动(图7)。上述路径56允许爪件14和16相对于转座12旋转180度。在另一个实施例中，装置20可以构造成使爪件14和16能相对于转座12旋转360度(例如，通过制定由内部44和环形圈限定的路径来旋转360度)。在另一个实施例中，也可以达到不同的旋转角度和方向。能旋转爪14、16来使用户能旋转工件达到所需的位置，并缩短在工件上工作所花费的时间量。
后爪14的主体从台座34延伸到一个砧部60和一个爪支撑部62。上述砧部60具有一个通常比较平的表面64，使用者可以在其上面放置和/或敲击物体。在一个优选实施例中，槽66、68设置在该表面64以下，用来将各种附件锚接在装置10上。一些这样的附件将进一步通过图17-22来加以说明。
在图1-14所示的实施例中，附件槽66、68设置成砧部60侧面内的延长水平槽，并大体平行于砧表面64。通过锚接，附件槽66、68可以保持附件的端部，以便于使装置10用于其他的用途。例如，就可以插入一个下拉夹紧托架的端部以借助夹具从上方加工工件。这个实施例可以参看图19。
在另一个实施例中，上述附件槽还可以用来存储用于装置10的不同附件。例如，垫片或提升杆(如图19)就可以存储在上述槽内，并在需要的时候将其去掉以调节工件的高度。另外，一个用来固定和/或放松弹簧螺栓50的六键式工具之类的工具也可以存储在位于上述装置砧部内的上述槽中或上述装置的另外一个槽中。
如图1，3，9，11和14所示，后爪件14也可以包括一个具有通道或路径72的内部区域70，从前爪16引出的横梁108以及一个螺栓或螺纹轴76可穿过该通道72。在装置10的内部区域70内，设置有一个后爪键槽(或螺母)78。键槽78通常包括一个垂直孔或通道80和一个总体上水平的孔或通道82，孔82带有内螺纹。垂直孔80通常用作螺母以将键槽78，后爪14，转座12附加在一起。更具体地说，有肩螺栓84穿过转座12和后爪件14的开口，并被螺纹连接到上述孔80中。上述有肩螺栓84具有一个肩部或轴环86，其可以使后爪14相对于转座转动。这样，上述键槽78通常作为一个螺母而将后爪14连接到转座12上。上述水平孔82也可以作为一个螺母来容纳上述装置的螺杆或螺纹轴76。这种结构下面将根据装置10的操作进行进一步描述。
后爪件14的爪支撑部62包括一个上或顶爪88用来保持不同类型的工件，还包括下爪，例如管爪90、92，用来抓住不同尺寸的圆形物体，如管子或具有不规则表面的其他物体。在一个实施例中，顶爪88由硬钢制成，上述管爪作为永久的固定件浇铸在上述装置10上。但是在另一个实施例中，却可以使用不同的爪。例如，顶爪88可以由铝爪，纤维爪，橡胶爪，棱爪，铜爪，聚安酯爪或其它类型的爪来替代，这要取决于爪所固定工件的形状。例如，如果所要固定的是软金属，那么可以使用铜爪或聚亚安酯爪，这样可以防止装置损坏工件。
而且，爪的表面也可以为锯齿形状且光滑或构造成使其能够保持特殊类型的工件。例如，如果装置10经常用来固定特殊类型的工件，上述爪可被特别构造来抓住特殊的材料。作为一个例子，如果装置10经常来抓持比管爪所抓工件还小的工件，上述顶爪在它们的表面中还可以包括水平或垂直槽以更好地固定工件。在某些情况下，上述爪可以是可逆的，其一侧具有锯齿形表面，另一侧为光滑表面。在另一个实施例中，一个磁性爪可以和顶爪相连以便于暂时固定工件。这样的爪可以使用户在夹紧的过程中，防止装置10的爪和工件都免于损坏(marring)和变形。这些磁性爪或盖通常在磁性爪附接件后侧设置有两个内置的圆形磁铁，并将上述盖连接到装置10的上述顶爪上，这样可以防止将所夹持的工件磁化和/或吸附上述盖表面上的锉屑。
除了上述顶爪的多用性之外，装置10还可以设置有可更换的管爪90、92来代替永久的管爪。这样的结构就允许使用不同的类型管爪(例如铝，纤维，橡胶等等)，还可以使用自动定心的管爪来将工件正确固定。
类似于后爪14，前爪16具有一个爪支撑部94，该爪支撑部94包括顶管爪96、98和100。在一个实施例中，上述顶爪96是可替换的，而管爪98和100却是浇铸在前爪件16上。如图14所示，顶爪88和96通过紧固件102而与爪支撑部62、94相连。在一个实施例中，紧固件102由部分穿过爪88、96的开口并螺旋进上述爪支撑部分的孔中的螺杆组成。最好是，上述爪88或96中至少有一个在其上表面具有刻度尺，以便于用户在工件被装置10放松的时候，可以很容易地测量和/或移动工件测量量。如图18所示，可以通过放大镜来看清上述的爪结构。
前爪横梁108(滑动杆或槽形横梁)从前爪16下部引出，其用来覆盖或保护延长螺纹件或螺杆76。在所示的实施例中，上述爪横梁108包括一个延长水平的钢套筒，其通常为U形，并覆盖住螺杆76的上部和侧面。横梁108的上表面110通常为一平面，来提供一个工件放置和/或平衡的表面。而且对横梁108的边缘进行倒角，从而减小了工件的表面被划伤或产生印痕的危险。上述后爪具有一个从后爪14主体延伸出的U形唇部111。唇部111为横梁108提供了支撑，其上表面与横梁108的上表面相齐平。这种结构有助于加强装置10和将工件支撑在爪件14、16之间。
如图2和4所示，当爪88、96处于关闭的位置时，横梁108的一部分超出后爪件14。但是如图10所示，当爪88、96处于完全打开的位置时，就不是这样了。而且在所示的一个实施例中，当爪88、96处于完全关闭的位置时，出于美学的目的，从后爪14引出的横梁端部弯曲以和后爪的外表面相配合。在一个优选实施例中，横梁108的一部分总是处于上述螺杆76之上，以便于防止有物体放置在螺杆76上和/或损坏螺杆(例如使螺杆弯曲、损坏螺杆的螺纹等等)。
前爪16的下部还可以包括一个通道，螺杆76穿过该通道以连接主装置手柄112。如图13所示，上述通道由前爪16上的外壁113和内壁115上的开口所限定，并且将螺杆76和键槽78成线性定位，这样，在螺杆76被驱动时，它可进行直线运动。这种直线运动的结构减少了键槽78的孔82内的螺纹磨损，而且由于螺杆螺纹和键槽78内孔螺纹之间的配合，还增加了装置10的总体夹紧力。
上述装置的主手柄(主轴手柄或T形开槽手柄)112具有一个从螺杆76的轴环部116穿过的延长杠杆部分114。上述杠杆部114包括球形端118和120，并可以沿任何方向滑动穿过轴环116直到上述端部118、120之一跨在轴环116上。这样就可使使用者以增加杠杆114的长度，从而增加用户旋转手柄112的杠杆力矩。这个特点就可以使杠杆114可调节性地和周围环境和/或工件空间相适应。在所示的一个实施例中，螺杆76由冷轧钢制成，上述球形端部118、120从上述手柄锻造延伸出来，这样它们就不会松脱。还可以在球形端部118、120的附近绕杠杆114设置一个橡胶轴环，以防止在上述球形端部和轴环116之间的金属与金属的接触。
如图14所示，和轴环116邻接的部分122没有被攻丝，并设置在由前爪16的内壁115和外壁113限定的通道内。靠近螺杆76的这一部分是一个凹槽通道124，垫片126放置在该凹槽通道124中。当上述螺杆插入到前爪16的上述通道内时且在该装置的使用过程中，垫片126就和爪16的内壁115相邻接。邻接于螺杆76的一这部分是另一个非攻丝部分128，弹簧130环绕其设置。靠近非攻丝部分128的是另一个凹槽通道132，一个锁紧垫圈例如E形的环134放置在凹槽通道132中。这个锁紧垫圈134朝着垫片126压迫弹簧130，这样就顺次压迫前爪件16的上述内壁115。这样的结构就使得螺杆76进入到前爪件16中，并有效地使装置10提供一个弹簧载荷手柄和螺杆组件。而且这样的结构还有助于确定在螺杆76的螺纹部分和螺母78之间的直接啮合，从而确保螺杆76和螺母78以某种合适的方式相对准。这些特点都有助于减少或消除对手柄112的影响。
在装置10的操作期间，手柄112以上述讨论的方式旋转以打开或关闭爪88，90，92，96，98和100。尤其是当手柄112顺时针旋转的时候，上述螺杆76就螺旋进上述键槽或螺母78中去，使得前爪支撑部94靠近后爪支撑部62。在足够的旋转后，爪88、96完全关闭以防止手柄再旋转。当手柄112逆时针旋转的时候，螺杆76旋出(或后退出)螺母78，从而使得前爪支撑部94远离后爪支撑部62。这种旋转使得爪件伸展，允许装置10来操作大型的工件。在最常用的情况下，装置10被安装在类似钳工台或工作台之类的工作表面上，并用来夹紧所需的工件。但是在其他的实际应用中，该装置经常用于分开物体，(例如用作为扩张器)。例如垂直杆可以插入到顶爪88、96的孔内，(如图17、18所示)，可以转动手柄112使前爪件16离开后爪14件。利用这种结构，当爪96从爪88离开或打开的时候，由垂直杆隔开的工件就可以展开。
在本发明的另一个实施例中，上述描述的抓紧手柄可以用作主装置手柄或主轴手柄，这样就可以更多的控制手柄操作。例如，在具有静态底座的实施例中(这就意味着没有向下锁紧手柄)，就可以设置一个抓紧手柄作为主装置手柄，以便于用户可以将不在其范围内手柄进行重新定位，或者用户可以将手柄定位在他或她可以更好的利用杠杆作用操作手柄的位置上，或者用户根据不同空间环境的限制(例如，工件的工作面积，空间限制等等)来定位手柄。
在另一个实施例中，这样的抓紧手柄对于安装于钻床上的虎钳来说可能是很理想的，其中，用户不可能完全旋转手柄。在这样的情况下，只要有可能，用户就可以简化手柄的旋转，从旋转的螺杆或主轴上分离手柄，将手柄复位回所需的起始位置，以及将重新配合以进一步旋转手柄螺杆或主轴。
这样的抓紧手柄还可以使用户将上述装置的爪紧固所需的量，然后再定位手柄，这样就可以使上述杠杆臂或手柄沿直线向下。这就使重力对手柄和所需爪设置的影响最小。例如传统的手柄，当达到所需爪设置的时候，上述手柄的操纵杆就会被放置在其他一个位置，而不是直线向下的位置。这样，由于手柄的重量和重力的组合(其可以连续地转动手柄到达其垂直向下的位置)可能足以改变或影响所需的爪设置。但是使用抓紧手柄就可以避免这样的问题。
在图15、16中显示了根据本发明固定工件的另一个装置，其带有排列的第一和第二爪件，它们对齐或使得它们的开口远离装置底座的侧面，这样工件就可以悬置在安装或放置上述装置的工作面端部之上。为了方便起见，图15、16中所示的实施例对应于已经描述过的图1-14所示的实施例是一致的，因此使用相同的标号，只是带上一个撇号(’)来区别在两个实施例中的同一个元件，性质是相似的。使爪14’和16’对齐成它们的开口(箭头121所示)远离底座12’侧面的优势在于该装置可利用与工作表面侧相远离的一个工件，所述装置安装或放置在所述工作表面上。例如在一个应用中，装置10’可以用来固定从车间地板引出的工件，该工件背离安装上述装置10’的工作台侧面。这样就可以调节爪14’和16’的对齐来提供上述的性能。
也可以将不同的附件连接在这里描述的装置上。例如，在图17、18中，根据本发明的另一个固定工件的装置通常参考标记为200，并和放大镜相连，例如放大镜202。该放大镜202和一个可调节的臂204相连以将其定位在装置200的各部分、工件及工作面之上。臂204和电源206相连，以便于照明放大镜202和/或照明需要通过放大镜202观察的区域，上述电源206具有一个电源开关208和一个照明调节按钮210来调节放大镜202的灯光亮度。在所示的一个实施例中，电源206是一个电池，可以从该电池向放大镜202的照明装置供电。在另一个实施例中，电源可以具有一个电源线，该电源线可以从一个出口向照明装置提供电能。
电源206通过类似支座212的支柱被锚接到装置200上，上述支座212从电源206的底部或侧面向下延伸到装置200的附件槽214、216中。尤其是，电源装置206可以在装置200上滑动，以便于支柱212的端部可以滑进上述槽214、216中。在另一个实施例中，电源206可以被夹在或固定在装置的砧部上，和/或可以包括用来吸附电源到上述装置上的磁铁。例如，电源206的底部至少有一部分是磁铁，用来把电源206连接到装置200上。上述磁铁可以和上述的夹具或支座一起使用，或者代替这些部件单独使用。
用在装置200的另一个附件就是工件挡块220，其具有一个延伸进一个接收槽(或附件槽)的加长轴222，上述槽设置在后爪件主体内，其最好是在爪之下且靠近上述爪支撑部的表面。在所示的实施例中，上述接收槽延伸过整个后爪。上述工件挡块220被可调节以使挡块杠杆224和端部挡块226更靠近上述爪或更远离它们。一旦达到所需的位置，上述工件就会被定位在装置200的爪之间，并被压在上述端部挡块226上。该附件220保证了在每个虎钳内的一个工件或多个工件可以如用户每次所希望的那样，准确的返回到上述位置。用作附件的上述接收槽可以设置在后爪件上，也可以设置在前爪件上，如图20和22更清楚的所示，所述接收槽最好穿越通过整个爪件，以便于工件挡块220可以如所需的那样插入和/或在装置200的任一侧使用。
在图19中，装置200和一个向下保持夹具228接合使用，该向下保持夹具228通过支座(或支脚)230和232被固定在装置200上，其端部依靠在附件槽214、216内，通过这样的结构，工件就可以定位并在下夹紧在装置200的砧部上，在某些情况下，可能需要布置工件支撑件例如垫片或提升板234和236，它们设置在工件之下，用来将工件升高到所需的高度。例如，如果用户需要将工件钻孔，其可以将工件升高一个最小量，使其离开砧面，以避免由于钻头穿过工件，损坏装置200和/或钻头自身。在操作中，用户转动主轴手柄237，从而移动夹具239进一步靠近或远离工件。
在图20中，装置200和向下保持夹具228以及V形块(或90度工件支撑件)238相配合使用。当工件是圆形或圆柱形，或工件具有端角的时候，经常使用这样的附件238。通过这种结构，当上述装置可被用于执行向下夹持的任务，同时允许爪件进行另一个操作。
在图21中，装置200和两个向下保持夹具228和240相配合使用。每个向下保持夹具都通过支架(或支脚)230、232、242和244被固定在装置200上，这样，向下保持夹具228和240的夹具就可以向下朝向虎钳的砧部表面固定，并向定位在那里的工件施加压力。
在图22中，装置200和手扳压床246一起配合使用，该手扳压床通过支架248、250和附件槽214、216被固定在装置200上，这样手扳压床246就可以在工件的中心区域施加一个很大的力。当用户顺时针转动上述压力手柄252的时候，压杆254相对工件下降。
在上述附件以及附件槽214、216之间的配合可以自由摆动，但是允许这些附件支脚或支架的端部自由骑跨在上述槽214、216上或外。在使用夹具或手扳压床附件的情况下，一旦上述附件设置在槽214、216内，夹具向下和工件配合，上述支脚或支架的端部相对上述槽的顶面被拉回，使得有效地将上述附件锁定其在槽内的当前位置上。对于电源和其他类似的附件来说，这些附件还可以包括将这些附件夹紧在装置200上的额外的夹紧件，或者还包括达到同样功能的磁铁。
在图1-22所述的实施例中，伸进槽中的附件唇部和槽的形状相匹配。在一个优选实施例中，通过将这些附件滑离上述装置的砧端部，继而从上述装置上去掉这些附件。但是在另一个实施例中，上述唇部由弹性材料制成，从而使其可以暂时变形，以便于上述附件可以从上述砧部提升移开，而并不是滑离其侧面。例如这些附件可以直接从上述装置上提升移开，引起上述唇部同时变形，或者上述附件也可以通过在每一时间将一侧的唇部除去而从所述槽中移开。
在另一个实施例中，可利用其他的榫眼和凸榫或榫舌和沟槽等构造而将所述附件连接到装置上。例如，这些附件和装置可以通过一个楔形榫头彼此相连，(例如一个明显的榫眼和凸榫结构)。在另一个实施例中，榫眼可以设置在上述附件内，直榫设置在上述装置上，或者上述附件可以既有榫眼，又有凸榫部分。这样可以理解，可以使用不同的接头和连接件把上述附件连结到装置上。(例如，诸如上述的图17和18中的磁性底座)。
此外，尽管已经讨论和描述了使用一些更有用的附件和固定工件的装置相连，但对于本领域普通技术人员来说，其他的多种附件也可以和本发明中的装置以及方法一起使用。显而易见的是，根据本发明，该固定工件的装置完全满足上述的发明目的和所要求的特点。虽然本发明通过特定的实施例来进行描述，但是很明显，在前述的说明中任何替换，修改和变型对本领域技术人员都是可以的。而且相应的，上述的替换，修改和变型都落在随后的权利要求的精神和范围内。
权利要求
1.一种固定工件的装置包括一底座；一由底座支撑的第一爪，并可以相对底座运动；一可以朝向或离开第一爪运动的第二爪；一连接第一和第二爪的驱动件，该驱动件能被致动以有选择地移动第二爪朝向或离开第一爪来支撑工件；一连接底座和第一爪的锁定装置，其具有一个锁定位置以防止第一爪相对底座运动，以及一个放松位置以允许第一爪相对底座移动；以及一与锁定装置相连的致动器，其可移动以在上述锁定位置和放松位置之间变换上述锁定装置，且其移动并不影响锁定装置。
2.如权利要求1所述的一种装置，其特征在于，当处于锁定位置的时候，锁定装置在第一爪和底座之间施加一个夹紧力。
3.如权利要求2所述的一种装置，其特征在于，锁定装置至少包括一个匹配表面，而且上述致动器包括少一个互补的匹配的表面，两个匹配表面相配合而使锁定装置在锁定位置和放松位置之间变换。
4.如权利要求3所述的一种装置，其特征在于，该装置还包括一个偏压匹配表面进行配合的弹簧。
5.如权利要求4所述的一种装置，其特征在于，上述致动器可以手动地抵抗弹簧进行变换，以有选择地使匹配表面分离，以使致动器不影响锁定装置的位置地运动，并放开以再次配合匹配表面。
6.如权利要求5所述的一种装置，其特征在于，锁定装置包括一个夹具件，其在锁定位置向第一爪施加一个夹紧力，以防止第一爪相对底座运动，夹具件至少具有一个锁定装置的匹配表面。
7.如权利要求6所述的一种装置，其特征在于，致动器包括一个插座来容纳夹具件的至少一部分，插座至少具有一个致动器的匹配表面。
8.如权利要求7所述的一种装置，其特征在于，夹具件至少包括两个匹配表面，插座至少包括两互补的匹配表面。
9.如权利要求7所述的一种装置，其特征在于，致动器包括一个延长的手柄部分。
10.如权利要求9所述的一种装置，其特征在于，第一爪形成有一个第一孔，底座形成有一个第二孔，锁定装置包括一个延长件，它穿过这些孔将底座、第一爪、夹具件互连。
11.如权利要求10所述的一种装置，其特征在于，第二孔延长使得在锁定装置处于放松位置时，允许锁定装置与第一爪一起相对底座运动。
12.如权利要求11所述的一种装置，其特征在于，第二爪相对底座转动，第二孔做成弓形，使得在锁定装置处于放松位置的时候，允许锁定装置与第一爪一起相对于底座运动。
13.如权利要求12所述的一种装置，其特征在于，延长件制成螺栓的形式，该螺栓在一端具有一个加大的头部，在另一端具有螺纹，夹具件插座的至少一部分具有螺纹，螺栓的螺纹端旋进插座的螺纹部，当锁定装置处于锁定位置的时候，夹具件和螺栓的加大端部将底座和第一爪夹紧在一起，以防止爪件相对底座运动。
14.一种固定工件的装置包括一将上述装置支撑在工作面上的底座；一和底座相连的第一爪件，用来和工件的第一部分配合；一和第一爪件相连的第二爪件，可相对于第一爪件移动，以配合工件的一个爪第二部分运动；一连接第一和第二爪件的螺纹轴，该螺纹轴可以相对第一爪件移动第二爪件；以及一和上述装置连接的抓紧手柄，其可以在一个配合位置和一个分离位置之间变换，在上述配合位置中，手柄配合并驱动一个从动件，在分离位置中，手柄离开上述从动件，并可以相对上述从动件在顺时针和逆时针方向上自由定位。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，底座是一个转座，其至少允许第一和第二爪件中的一个相对其旋转。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，从驱动件是一个锁定装置，以摩擦配合的方式连接底座和第一爪件，当手柄处于配合位置的时候，抓紧手柄可以调节在底座和第一爪件之间的摩擦配合，并且当手柄处于分离位置的时候，抓紧手柄可以被定位在多个不同的位置，且不影响底座和第一爪件之间的摩擦配合。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，抓紧手柄包括一个凹槽，在手柄处于配合位置的时候，该凹槽用来容纳锁定装置的一部分。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，手柄还包括一个通常把手柄偏压在配合位置的弹簧。
19.如权利要求14所述的装置，其特征在于，从驱动件是一个与第一和第二爪件相连的螺纹轴，当手柄处于配合位置的时候，抓紧手柄能通过旋转运动驱动该螺纹轴，而在手柄处于分离位置时，抓紧手柄能定位在多个不同的位置，而不与螺纹轴相配合。
20.如权利要求14所述的装置，其特征在于，底座包括四个支脚，其中第一和第二支脚位于底座的与第二爪件相对的一个侧面上且通常设置在第一爪件之下；第三和第四支脚位于靠近第二爪件的底座侧面上，它们之间的间隔大于第一和第二支脚之间的间隔。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，第三和第四支脚尺寸大于第一和第二支脚尺寸，所有的支脚都具有凹槽面，其用来接纳螺栓头部和螺母之一。
22.如权利要求14所述的装置，其特征在于，上述装置还包括一个与其一起使用的附件，该附件可以和该装置相连，以便于在工件上进行操作。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，附件包括放大镜、夹具和压床中的一个。
24.如权利要求22所述的装置，其特征在于，上述装置还包括至少一个榫眼和凸榫，附件至少包括一个互补的凸榫和榫眼，以便于将附件连接到上述装置上。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，在上述装置和附件之间的凸榫和榫眼连接还包括一个楔形榫头。
26.一种固定工件的装置包括一将上述装置支撑在工作面上的底座；一和上述底座相连的第一爪件，用来和工件的第一部分配合；一和第一爪件相连的第二爪件，可相对于第一爪件移动，以配合工件的一个第二部分；一连接第一和第二爪件的螺纹轴，该螺纹轴可以相对第一爪件来移动第二爪件；以及一附件，可以连接到上述装置上以便于在工件上进行额外的加工。
27.如权利要求26所述的装置，其特征在于，上述附件包括放大镜、夹具和压床中的一个。
28.如权利要求26所述的装置，其特征在于，上述装置还包括至少一个榫眼和凸榫，附件至少包括一个互补的凸榫和榫眼，以便于将附件连接到上述装置上。
29.如权利要求28所述的装置，其特征在于，在上述装置和附件之间的凸榫和榫眼连接还包括一个楔形榫头。
30.如权利要求26所述的装置，其特征在于，上述装置包括磁性材料和磁铁中的一个，附件包括磁性材料和磁铁中的另一个，用来将附件连接到上述装置上。
全文摘要
根据本发明的一种固定工件的装置，例如虎钳，包括一个将上述装置支撑在工作面上的底座，一个和上述底座相连的后爪，并可以和上述装置固定工件的第一部分配合，一个和后爪相连的前爪，和工件的一个第二部分相连。上述装置还可以包括一个和上述装置连接的抓紧手柄，其可以在一个配合位置和一个分离位置之间变换，上述配合位置是指该手柄配合并驱动一个从动件的位置，上述分离位置是指该手柄离开上述从动件，其还可以相对上述从动件在顺时针和逆时针方向上自由定位。上述装置还可以包括可与其相连的附件，以便于在工件上进行额外的加工。
文档编号B25B1/24GK1445061SQ0312068
公开日2003年10月1日 申请日期2003年3月3日 优先权日2002年3月1日
发明者R·E·瓦济诺, W·J·菲利普斯 申请人:华特麦尔工具集团