基于直线电机的夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于直线电机的夹具，其包括机台，所述机台上设置有直线电机，所述直线电机包括初级和次级，其特征在于：其还包括至少一肘节机构，所述肘节机构包括枢轴连接的第一节臂和第二节臂，所述次级至少在其一端枢轴设置一连接杆，所述连接杆的另一端枢轴连接在所述第一节臂和第二节臂相连接的枢轴点上，所述第一节臂的自由端枢轴固定在所述机台上，所述机台上设置有至少一滑槽，所述滑槽内设置一可沿所述滑槽移动的滑块，所述第二节臂的自由端枢轴连接所述滑块。本实用新型巧妙地利用了肘节增力机构过临界点后，可以大幅度提高输出力并可靠自锁加压的特点。本实用新型具有结构紧凑，功能较为完善，增力效果明显，效率高。
【专利说明】CN 203380803 U
书
明
说
1/3页
基于直线电机的夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于直线电机的夹具，尤其是利用肘节机构的双工位夹具。 【背景技术】
[0002]直线电机是一种新型电机，它不需要通过任何中间转换机构可以将电能直接转 换成直线运动。它具有无接触、无磨损、噪声低、精度高、起动性能好、维护方便、结构简单等 优点，直线电机特别适合应用于需要频繁往复运动、具有适当推力、合适的运动速度以及 适当的定位精度的场合，具有广阔的应用和发展前景。随着现代制造业的发展，现代企业 对传动技术提出了更高的要求，如高性能、低能耗、低磨损、安全舒适等。传统的液压缸驱 动存在泄漏等以及传统气缸的噪声等缺陷成为其发展的瓶颈。
[0003]通常工件在加工时，需要夹具提供持续的夹紧力，也就是说在力输出元件的运动 行程结束后，仍然需要压紧力持续一定的时间。这对于液压传动夹具而言，可以通过持续的 供给压力油来满足；而一般机械夹具不需要该功能。但是，直线电机不具有持续输出的功 能，因此，基于直线电机的夹具就无法持续提供夹紧力。
【发明内容】
[0004]为了克服上述问题，本实用新型提供一种结构简单、可持续提供夹紧力、高效的基 于直线电机的夹具。
[0005]本实用新型的技术方案是提供一种基于直线电机的夹具，其包括机台，所述机台 上设置有直线电机，所述直线电机包括初级和次级，其特征在于：其还包括至少一肘节机 构，所述肘节机构包括枢轴连接的第一节臂和第二节臂，所述次级至少在其一端枢轴设置 一连接杆，所述连接杆的另一端枢轴连接在所述第一节臂和第二节臂相连接的枢轴点上， 所述第一节臂的自由端枢轴固定在所述机台上，所述机台上设置有至少一滑槽，所述滑槽 内设置一可沿所述滑槽移动的滑块，所述第二节臂的自由端枢轴连接所述滑块。
[0006]优选的，所述机台上枢轴设置一增力杠杆，所述第二节臂的自由端枢轴连接所述 增力杠杆，所述增力杠杆的中部枢轴连接所述滑块。滑块是夹具的活动部分，也是直线电机 的力输出机构。
[0007]优选的，所述电机为双边型直线电机，所述次级的两端均设置有所述连接杆，每个 所述连接杆均连接一所述肘节机构，每个所述肘节机构均连接一所述增力杠杆，所述增力 杠杆均连接一所述滑块。所述肘节机构枢轴连接在增力杠杆的自由端顶部。
[0008]优选的，与任一所述肘节机构连接的所述连接杆竖直的状态下,另一肘节机构的 第一节臂与水平线之间的夹角的范围为1°?2°，这样可以确保其中一个肘节机构处于 自锁加压状态，直流电机停止供电后，仍然可以持续提供夹紧力。
[0009]优选的，两所述肘节机构的第一节臂均枢轴连接与机台的同一点，其可以确保整 体结构紧凑。
[0010]优选的，所述滑块与所述增力杠杆的连接点位于所述增力杠杆距离其与所述机台
3CN 203380803 U
书
明
说
2/3页
连接点的1/3处,可以确保对输出力进行增大。
[0011]优选的，其还包括一将所述直线电机两相电源线对换的控制开关。
[0012]本实用新型巧妙地利用了肘节增力机构过临界点后，可以大幅度提高输出力并可 靠自锁加压的特点，使一肘节机构的理论压力角a =0时，让另一肘节机构的理论压力角 a2越过临界点1° -2°，从而处于自锁加压状态。此时，停止给直线电机供电，滑块也能 持续保持对工件的作用力。本实用新型具有结构紧凑，功能较为完善，增力效果明显，效率 闻。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图I是本实用新型的一种基于直线电机的夹具的左边工位工作状态下的结构示 意图；
[0014]图2是本实用新型的一种基于直线电机的夹具的右边工位工作状态下的结构示 意图。
【具体实施方式】
[0015]下面对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的描述。
[0016]如图I和图2所示，本实用新型的一种基于直线电机的夹具包括机台10，机台10 上设置有双边型直线电机12，直线电机12包括初级14和次级16。
[0017]次级16的两端分别连接一连接杆18，每个连接杆18各连接一个肘节机构20、22。 肘节机构20包括枢轴连接的第一节臂24和第二节臂26，连接杆18枢轴连接在第一节臂 24和第二节臂26的连接点上。两肘节机构20的第一节臂24枢轴固定在机台10的同一点 上。机台10上枢轴设置一增力杠杆28，第二节臂26的自由端枢轴连接增力杠杆28的自由 端，增力杠杆28的1/3 (即ll/Ll=l/3)处枢轴连接滑块30。机台10上设置有滑槽32，滑 块30可在滑槽32内移动，这样滑块30可以与机台10配合，形成对工件的夹紧力。
[0018]与任一肘节机构20连接的连接杆18竖直的状态下,另一肘节机构20的第一节臂 24与水平线之间的夹角的范围为1°?2°。
[0019]其还包括一将直线电机12两相电源线对换的控制开关(未图示)。
[0020]其工作原理为：
[0021]当直线电机12的初级14三相绕组通入三相正弦电流后，在电磁推力的作用下，直 线电机12的次级16开始向左作直线运动。电磁力通过肘节机构20及恒增力杠杆28进行 三次力放大，最后由滑块30输出夹紧力，以对工件(未图示)进行夹紧加工，如图I所示。待 工件加工完成后，通过控制开关将直线电机12任意两相的电源线对换后，直线电机12次级 16将向右作直线运动，左工位工件松开，此时更换工件；与此同时，通过右工位滑块30输出 夹紧力，右工位的工件夹紧加工，如图2所示。待工件加工完成后，通过控制开关将直线电 机12任意两相的电源线对换后，直线电机12次级16将向左作直线运动，如此循环，实现双 工位顺序工作，效率显著提高。
[0022]在两边工位切换的过程中，利用了肘节机构20过临界点后，能大幅度提高输出力 并可靠自锁加压的特点，使其中一肘节机构20的理论压力角a 1=0时，让另一肘节机构20 的理论压力角a 2越过临界点1° -2°，而处于自锁加压状态，此时，停止给直线电机供电，
4力输出元件也能持续保持对工件的作用力。
[0023]以上实施例仅为本实用新型其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种基于直线电机的夹具，其包括机台，所述机台上设置有直线电机，所述直线电机 包括初级和次级，其特征在于：其还包括至少一肘节机构，所述肘节机构包括枢轴连接的第 一节臂和第二节臂，所述次级至少在其一端枢轴设置一连接杆，所述连接杆的另一端枢轴 连接在所述第一节臂和第二节臂相连接的枢轴点上，所述第一节臂的自由端枢轴固定在所 述机台上。
2.根据权利要求I所述的基于直线电机的夹具，其特征在于：所述机台上设置有至少 一滑槽，所述滑槽内设置一可沿所述滑槽移动的滑块，所述第二节臂的自由端枢轴连接所 述滑块。
3.根据权利要求2所述的基于直线电机的夹具，其特征在于：所述机台上枢轴设置一 增力杠杆，所述第二节臂的自由端枢轴连接所述增力杠杆，所述增力杠杆的中部枢轴连接 所述滑块。
4.根据权利要求3所述的基于直线电机的夹具，其特征在于：所述电机为双边型直线 电机，所述次级的两端均设置有所述连接杆，每个所述连接杆均连接一所述肘节机构，每个 所述肘节机构均连接一所述增力杠杆，所述增力杠杆均连接一所述滑块。
5.根据权利要求4所述的基于直线电机的夹具，其特征在于：与任一所述肘节机构连 接的所述连接杆竖直的状态下，另一肘节机构的第一节臂与水平线之间的夹角的范围为
6.根据权利要求5所述的基于直线电机的夹具，其特征在于：两所述肘节机构的第一 节臂均枢轴连接与机台的同一点。
7.根据权利要求6所述的基于直线电机的夹具，其特征在于：所述滑块与所述增力杠 杆的连接点位于所述增力杠杆距离其与所述机台连接点的1/3处。
8.根据权利要求7所述的基于直线电机的夹具，其特征在于：其还包括一将所述直线 电机两相电源线对换的控制开关。
【文档编号】B25B11/00GK203380803SQ201320342978
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年6月17日 优先权日:2013年6月17日
【发明者】秦培亮, 姚睿 申请人:苏州农业职业技术学院