专利名称：机械式零件夹持装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学冷加工过程中的夹持固定零件技术领域，具体涉及一种用于
在需要夹持固定零件的工序中使用的机械式零件夹持装置。
背景技术：
光学元件的加工根据加工过程是否需要进行热处理分为冷加工和热加工。光学元 件冷加工过程，包括进行对光学元件进行粗磨、精磨、抛光、磨边以及其他方式的加工，这些 加工工序中需要操作人员通过手工控制零件的方式进行精密加工。例如对零件表面的精密 加工，手抛光，甚至需要通过手工抓持零件加工实现。 对光学零件或经过半加工的零件进行夹持固定，可方便进行其他工序的操作。现 有技术中，零件的夹持固定通常是通过蜡粘结或真空吸附或手工抓持的方式实现，这几种 方式的应用都有一定局限性。 如
图1为蜡粘结的加工方式，上端为粘结棒6，在光学零件的粘结面上预先贴上一 层保护贴纸7后，用融化的蜡作为粘结剂8将光学零件5粘结到粘结棒上。该粘结的方式可 以应用于所有场合，但是需要的粘结固定时间比较长，同时也与操作人员的技术水平有关， 有可能会造成零件的已抛光表面的损坏。 另一种零件夹持固定方式是采用真空吸附的原理来完成，该方式需要如图2所示 的真空吸附装置，该装置通常包括真空吸管90，真空吸管与零件间设置有控制连通的吸头 91，所述吸头的橡胶圈92与零件5接触；当进行夹持固定零件时，所述装置接近零件，使通 过装置上的真空吸管负压抽取，吸头内形成负压真空腔93，将零件吸附在吸头的橡胶圈上， 当放松零件向吸头内释放空气即可，这样吸紧和放松均比较方便，由于吸力与受力面积成 正比，对于小直径的零件，吸力不足会导致无法有效固定零件，导致零件容易掉落碎掉。 另外，手工抓持方式也是常见的零件夹持固定手段，然而这种方式受到手的灵活 范围的局限，对小边厚零件及超小直径零件也不适用。由于小边厚零件及超小直径零件难 于通过手工抓持等方式进行正常抛光摆幅，影响加工质量和效率。并且，加工过程中抛光模 应不与手接触，以避免出现划痕和表面面型的不一致性。本发明由此而来。
发明内容本实用新型目的在于提供一种机械式零件夹持装置，解决了现有技术中常见零件
夹持方式导致的小边厚零件及超小直径零件容易脱落或需要夹持固定时间过长等缺陷。 为了解决现有技术中的这些问题，本实用新型提供的技术方案是 —种机械式零件夹持装置，包括夹具体，其特征在于所述夹具体一端设置有楔形
夹爪，所述夹具体外侧套设与楔形夹爪配合的套筒，所述套筒受力驱动夹具体的楔形夹爪
收縮夹持零件。 优选的，所述夹具体另一端设置压杆，所述压杆与夹具体螺纹连接固定；所述压杆 上套设驱动套筒轴向滑动的弹簧。
3[0011 ] 优选的，所述压杆包括杆体，所述杆体两端分别设置杆帽和连接栓，所述杆体上套
设弹簧，所述弹簧分别与压杆杆帽、套筒连接，所述连接栓与夹具体螺纹连接固定。 优选的，所述套筒套设在夹具体和压杆杆体上，所述套筒一端通过弹簧与压杆杆
帽连接；另一端设置倒角面与楔形夹爪斜面配合驱动楔形夹爪径向收縮夹持零件。 优选的，所述夹具体包括与压杆固定的连接端和夹持零件的夹持端，所述连接端
设置内螺纹的连接槽，所述连接槽与压杆配合螺纹连接固定；所述夹持端设置两楔形夹爪，
所述楔形夹爪的前端设置具有梯度的夹持凹槽。 优选的，所述压杆选自金属压杆；所述套筒选自金属套筒；所述夹具体选自聚甲 醛材料夹具体、特氟龙材料夹具体。 优选的，所述夹具体外侧抛光，且夹具体、压杆杆体套筒间隙配合。 本发明装置中压杆与夹具体通过螺纹连接固定，压杆和夹具体与套筒内壁间隙配
合。压杆杆帽与套筒间设置弹簧，当弹簧处于压縮状态时，弹簧向压杆杆帽施加一个力F，使
与压杆固定的夹具体沿F方向位移，这时夹具体上的楔形夹爪锥度部分被卡入套筒，楔形
夹爪收縮，从而卡紧夹持零件柱面，产生夹紧力N，这时夹具体处于夹紧状态。当然可通过调
节弹簧变形量的大小来调节夹紧力N的大小，实现较为可靠的夹持零件。也可通过选用不
同内径的楔形夹爪，以适应不同零件的夹持加工需求。 当需要放松零件时，通过人为或其他方式按下压杆，夹具体楔形夹爪前移，其锥度 部分离开套筒，楔形夹爪由于本身材料的弹性恢复而松开零件，这时零件可以容易的取下， 夹具体处于放松状态。 相比于现有技术中的解决方案，本实用新型优点是 1.本发明优选技术方案中套筒驱动的楔形夹爪夹持零件柱面，不与零件已加工面
接触，通过机械夹紧柱面的方式夹紧零件，避免了工具直接接触已抛光表面，有效地保护抛
光面在精加工中不受损坏，提高了合格率和整体的操作的流动性，稳定了加工质量，可广泛
应用于光学冷加工过程中的倒角，检验，手上抛光、手修等各类有夹持需要的工序。 2.本发明通过由弹簧提供的夹紧力，由楔形夹爪的锥度部分放大形成对零件柱面
的正压力，有效地夹持和固定了小边厚零件及超小直径零件，避免了传统的黏结方式需要
粘结固定时间较长的缺陷，避免了时间浪费和降低工具投入费用。每次装夹和卸下只需要
按一下压杆，操作快捷方便，在零件得到了可靠的定位的同时，提高了加工效率。 3.本发明装置中在夹具体的楔形夹爪前端设置梯度的夹持凹槽，小边厚零件及超
小直径零件的夹持和轴向限位，防止夹持装置在使用中零件的脱落碎掉。 综上所示，本装置通过设计具有楔形夹爪的夹具体，实现零件的可靠装夹，很大程
度的提高了生产效率和零件合格率；另外通过对夹具体的楔形夹爪的设计有效地解决了小
边厚零件及超小直径零件的不易夹持的问题，可以应用于所有圆形光学元件的夹持固定；
通过改变夹具体的设计，也可以应用于其他非常规零件的夹持。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述
图1为现有技术中蜡粘结进行零件夹持固定的示意图； 图2为现有技术中真空吸附进行零件夹持固定的示意图；[0026] 图3为本发明实施例机械式零件夹持装置的结构示意图；[0027] 图4为图3的A处放大图； 图5为本发明实施例机械式零件夹持装置锁紧状态示意图； 图6为本发明实施例机械式零件夹持装置放松状态示意图； 图7为本发明实施例机械式零件夹持装置套筒受力情况示意图； 图8为本发明实施例机械式零件夹持装置套筒夹具体楔形夹爪的受力图。 其中1为夹具体，2为套筒，3为压杆，4为弹簧；5为零件，6为粘结棒；7为贴纸；
8为粘结剂； ll楔形夹爪；12连接端；13夹持端；14连接槽；15为夹持凹槽；31杆体；32杆帽；33连接栓；51为零件的倒角面；90为真空吸管；91为吸头；92为橡胶圈；93为真空腔。
具体实施方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。 实施例如图3 7所示，该机械式零件夹持装置，包括夹具体1 ，所述夹具体1 一端设置有楔形夹爪ll，所述夹具体1另一端设置压杆3，所述压杆与夹具体螺纹连接固定；所述夹具体1和压杆3外侧套设与楔形夹爪11配合的套筒2，所述套筒2前端设置驱动套筒轴向滑动的弹簧4，所述套筒2受力驱动夹具体1的楔形夹爪11收縮夹持零件。[0036] 压杆3包括杆体31，所述杆体31两端分别设置杆帽32和连接栓33，所述杆体上套设弹簧4，所述弹簧4分别与压杆杆帽31、套筒连接，所述连接栓33与夹具体螺纹连接固定。所述套筒2套设在夹具体1和压杆杆体31上，所述套筒2 —端通过弹簧4与压杆杆帽连接；另一端设置倒角面与楔形夹爪斜面配合驱动楔形夹爪径向收縮夹持零件。[0037] 夹具体包括与压杆固定的连接端12和夹持零件的夹持端13，所述连接端设置内螺纹的连接槽14，所述连接槽与压杆配合螺纹连接固定；所述夹持端设置两楔形夹爪11，所述楔形夹爪11的前端设置具有梯度的夹持凹槽15。压杆和套筒为金属材质；所述夹具体为聚甲醛材料夹具体。所述夹具体外侧抛光，且夹具体、压杆杆体套筒间隙配合。[0038] 当弹簧处于压縮状态时，弹簧向压杆杆帽施加一个力F，使与压杆固定的夹具体沿F方向位移，这时夹具体上的楔形夹爪锥度部分被卡入套筒，楔形夹爪收縮，从而卡紧夹持零件柱面，产生夹紧力N，这时夹具体处于夹紧状态。当然可通过调节弹簧变形量的大小来调节夹紧力N的大小，实现较为可靠的夹持零件。也可通过选用不同内径的楔形夹爪，以适应不同零件的夹持加工需求。 当需要放松零件时，通过人为或其他方式按下压杆，夹具体楔形夹爪前移，其锥度部分离开套筒，楔形夹爪由于本身材料的弹性恢复而松开零件，这时零件可以容易的取下，夹具体处于放松状态。 其中，夹具体夹紧力N可以通过弹簧的调节来控制，如图所示，弹簧对套筒的作用力如下 F#=KAX 设光学零件重量为G，夹具体内径表面摩擦因子为P ，夹具体在夹紧状态下的受力情况分析如图 其中
<formula>formula see original document page 6</formula>[0047] 对夹具体的变形点A分析扭矩平衡有<formula>formula see original document page 6</formula>[0049] 得 F夹紧力<formula>formula see original document page 6</formula>[0051] 所以，可通过调节弹簧的变形量A x来准确控制F夹紧力的大小 另外，本实施例中零件表面质量和碎边也可以得到控制，如图8所示，夹具体的楔
形夹爪前端设置有梯度的夹持凹槽，通过①D宽度的夹持凹槽限制了零件的径向移动，同
时夹持凹槽的①D的宽度限制了零件的轴向移动。而为了保护零件的表面和避免碎边的产
生，需要避免零件抛光表面、锐边与夹具体楔形夹爪的接触，通过采用①D-0. 6mm的轴向梯
度，使夹具体在轴向仅和零件的倒角面接触，从而达到双重保护的目的。 当在对于要求高的场合，夹具体使用特氟龙材料并作表面抛光处理。 上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是
能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精
神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求一种机械式零件夹持装置，包括夹具体(1)，其特征在于所述夹具体(1)一端设置有楔形夹爪(11)，所述夹具体(1)外侧套设与楔形夹爪(11)配合的套筒(2)，所述套筒(2)受力驱动夹具体(1)的楔形夹爪(11)收缩夹持零件。
2. 根据权利要求l所述的机械式零件夹持装置，其特征在于所述夹具体(1)另一端设 置压杆(3)，所述压杆与夹具体螺纹连接固定；所述压杆(3)上套设驱动套筒(2)轴向滑动 的弹簧(4)。
3. 根据权利要求2所述的机械式零件夹持装置，其特征在于所述压杆(3)包括杆体 (31)，所述杆体(31)两端分别设置杆帽(32)和连接栓(33)，所述杆体上套设弹簧(4)，所 述弹簧(4)分别与压杆杆帽(31)、套筒连接，所述连接栓(33)与夹具体螺纹连接固定。
4. 根据权利要求3所述的机械式零件夹持装置，其特征在于所述套筒(2)套设在夹具 体(1)和压杆杆体(31)上，所述套筒(2) —端通过弹簧(4)与压杆杆帽连接；另一端设置 倒角面与楔形夹爪斜面配合驱动楔形夹爪径向收縮夹持零件。
5. 根据权利要求1所述的机械式零件夹持装置，其特征在于所述夹具体包括与压杆固 定的连接端(12)和夹持零件的夹持端(13)，所述连接端设置内螺纹的连接槽(14)，所述连 接槽与压杆配合螺纹连接固定；所述夹持端设置两楔形夹爪(ll)，所述楔形夹爪(11)的前 端设置具有梯度的夹持凹槽(15)。
6. 根据权利要求1所述的机械式零件夹持装置，其特征在于所述压杆选自金属压杆； 所述套筒选自金属套筒；所述夹具体选自聚甲醛材料夹具体、特氟龙材料夹具体。
7. 根据权利要求1所述的机械式零件夹持装置，其特征在于所述夹具体外侧抛光，且 夹具体、压杆杆体套筒间隙配合。
专利摘要本实用新型公开了一种机械式零件夹持装置，包括夹具体(1)，其特征在于所述夹具体(1)一端设置有楔形夹爪(11)，所述夹具体(1)外侧套设与楔形夹爪(11)配合的套筒(2)，所述套筒(2)受力驱动夹具体(1)的楔形夹爪(11)收缩夹持零件。该装置很大程度的提高了生产效率和零件合格率，有效地解决了小边厚零件及超小直径零件的不易夹持的问题，可以应用于所有圆形光学元件的夹持固定。
文档编号B25B11/00GK201505864SQ200920187750
公开日2010年6月16日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者何传仁 申请人:贰陆光学(苏州)有限公司