旋转式快速夹紧、释放夹具的制作方法

本申请涉及一种夹具，更具体地，本申请涉及一种刚性、柔性材料均可采用的旋转式快速夹紧、释放夹具。

背景技术：

如今，生活节奏越来越快，工厂对于生产效率也越来越重视，引入可靠且具备快速夹紧、释放功能的辅助夹具已成为提高生产效率的方法之一。

现夹具市场有以下几种快速夹紧、释放夹具：(1)杠杆型(如图1a所示)；(2)电动、气动型(如图1b所示)。但是，这两种类型的夹具的结构较为复杂，不便于操作者使用,且均采用刚性材料设计，无法适用于柔性材料的需求环境之下。另外，电动、气动型夹具还需要借助电动、气动等外界辅助能源，还存在能源需求局限性的问题。

技术实现要素：

本申请旨在提供一种至少克服或部分克服现有技术的上述至少一个缺陷的夹具。

本申请的一个方面提供了这样一种夹具，该夹具可包括：楔形块(t)，其具有底面；以及与楔形块(t)相匹配的匹配部。所述匹配部的至少一部分具有光滑面，而另一部分具有锯齿面，所述楔形块(t)和所述匹配部中的至少之一是可动的从而使得所述夹具具有夹紧状态和释放状态。其中，在所述夹紧状态，所述楔形块(t)的底面与所述匹配部的锯齿面相楔合，使得所述楔形块(t)与所述匹配部的锯齿面楔合固定，在所述释放状态，所述楔形块(t)与所述匹配部的移动不受彼此的限制。

在一个实施方式中，沿着与所述匹配部的主轴方向平行的第一方向下压所述匹配部，所述楔形块(t)沿着所述匹配部的锯齿面单向移动并固定，从而进入夹紧状态。

在一个实施方式中，在所述夹紧状态旋转所述匹配部，使所述楔形块(t)与所述匹配部的所述光滑面接触，从而切换到所述释放状态。

在一个实施方式中，在所述夹紧状态，沿远离所述匹配部的方向移动所述楔形块(t)，使得所述楔形块(t)与所述匹配部分开，沿着与所述匹配部的主轴方向平行的第一方向下压或上拉所述匹配部至合适位置并沿着靠近所述匹配部的方向移动所述楔形块(t)，使得所述楔形块(t)的底面与所述匹配部的锯齿面相楔合，以调整夹紧位置。

在一个实施方式中，所述匹配部具有圆柱结构部件，在所述圆柱结构部件外侧的一部分侧壁上沿圆柱轴设置有所述锯齿面，所述圆柱结构部件外侧的其余部分为所述光滑面。

在一个实施方式中，所述锯齿面为平刺面或具有一定螺旋升角的斜刺面。

在一个实施方式中，所述楔形块(t)的、与所述匹配部相匹配的一端相对的另一端通过弹性部件固定至固定支架，其中，所述弹性部件的弹力作用使得所述楔形块(t)与所述匹配部抵压接触。

在一个实施方式中，所述弹性部件可为弹簧。

在一个实施方式中，所述楔形块(t)为可旋转的，在所述释放状态，通过沿着所述第一方向下压所述匹配部并旋转所述楔形块(t)使其底面与所述匹配部的锯齿面相楔合而进入所述夹紧状态。

在一个实施方式中，所述匹配部为可旋转的，在所述释放状态，通过沿着所述第一方向下压所述匹配部并旋转所述匹配部使其锯齿面与所述楔形块(t)的底面相楔合而进入所述夹紧状态。

在一个实施方式中，所述匹配部可为柔性的材料，所述楔形块(t)固定连接于所述柔性的材料的一端并具有供所述柔性的材料穿过的通孔结构，所述楔形块(t)的底面位于所述通孔结构的内侧。

本申请的夹具是一种旋转式快速夹紧、释放夹具。相对传统夹具，本申请的夹具在刚性材料和柔性材料下均有不同的实现方案，且均无需借助电动、气动等外界辅助能源。采用刚性材料的夹具可应用于下压式夹紧环境。采用柔性材料的夹具可应用捆绑式夹紧环境。本申请所提供的夹具具有方便使用、节约能源等优点。

附图说明

通过参照以下附图进行的详细描述，本申请的实施方式的以上及其它优点将变得显而易见，附图旨在示出本申请的示例性实施方式而非对其进行限制。在附图中：

图1a和图1b示意性示出了现有技术中的夹具的结构图；

图2示意性示出了根据本申请第一实施方式的夹具的原理图；

图3示意性示出了根据本申请第一实施方式的夹具的结构图；

图4示意性示出了根据本申请第二实施方式的夹具的原理图；

图5示意性示出了根据本申请第三实施方式的夹具的原理图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应理解的是，在本申请中，当元件或层被描述为在另一元件或层“上”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、直接连接至或联接至另一元件或层，或者可存在介于中间的元件或层。当元件称为“直接位于”另一元件或层“上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，不存在介于中间的元件或层。在说明书全文中，相同的标号指代相同的元件。如本文中使用的，用语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

本文中使用的用辞仅用于描述具体实施方式的目的，并不旨在限制本申请。如在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，用语“包括”、“包括有”不排除存在或添加一个或多个其它特征、步骤、元件、部件和/或它们的组合。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本发明所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。

以下参考附图来对本申请的各个方面进行更详细的说明。

本发明设计的一种快速夹紧、释放夹具包括一个楔形块和一个与楔形块相匹配的匹配部，其中，匹配部具有圆柱结构部件。在圆柱结构部件外侧的一部分侧壁上沿圆柱轴设置有若干锯齿，圆柱结构部件其余部分的侧壁为光滑面。楔形块能够沿着锯齿在平行于圆柱轴的方向上单向移动，从而夹紧；圆柱结构部件通过绕中心一定角度旋转，从而释放。同时，楔形块也能够从锯齿面旋转至与圆柱结构部件的光滑面，或由光滑面旋转至锯齿面，从而实现释放或夹紧。

图2示出了根据本申请第一实施方式的夹具10的原理图。图3示出了根据本申请第一实施方式的夹具10的结构示意图。夹具10可采用刚性材料制成。

如图2和图3所示，根据本申请示例性实施方式的夹具10可包括楔形块t和与楔形块t相匹配的匹配部h。楔形块t具有倾斜面e和底面p(与倾斜面e相对)。其中，底面p为夹紧状态下楔形块t的受力面。匹配部h的至少一部分具有光滑面a，而另一部分具有锯齿面b。楔形块t可在锯齿面b上单向移动(沿与图中箭头f相反的方向单向移动)。楔形块t可在光滑面a上沿匹配部h的轴向向上或向下移动。

匹配部h的底端c可具有螺纹结构，通过该螺纹结构可将匹配部h连接至第三方接触性治具z。匹配部h可连接至第三方接触性治具z并可关于该第三方接触性治具z转动。第三方接触性治具z用于压紧待夹紧物体。当夹具10处于夹紧状态时，第三方接触性治具z上可产生平行于匹配部h轴向方向的下压力，以压紧位于其下方的物体。

夹具10的匹配部h可具有圆柱结构部件d，在圆柱结构部件d外侧的一部分侧壁上沿圆柱轴设置有锯齿面b，圆柱结构部件d外侧的其余部分为光滑面a。锯齿面b包括若干个设置于圆柱结构部件d外侧侧壁上的锯齿。锯齿面b可为平齿面，每个锯齿的下侧表面均为倾斜表面，每个锯齿的上侧表面均为大致垂直于圆柱结构部件d轴向的平面。楔形块t的底面可与锯齿面的上侧表面相配合，具体地说，楔形块t的底面为能够压住锯齿面上侧表面的平面，使得楔形块t可在并仅可在锯齿面b上沿与箭头f相反的方向单向移动。楔形块t的底面p与倾斜面e的夹角小于任意相邻的两个锯齿所形成的结构的夹角，使得楔形块t的、与匹配部h相匹配的一端的顶点能够沿锯齿面b移动。楔形块t的、与匹配部h相匹配的一端相对的另一端可通过弹性部件f固定至固定支架l。在弹性部件f的作用力下，可使得楔形块t与匹配部h的圆柱结构部件d抵压接触。并且在楔形块t沿与箭头f相反的方向在锯齿面b上进行单向移动的过程中，弹性部件f可确保楔形块t的、与匹配部h相匹配的一端的顶点与锯齿面b的抵压接触。可选地，弹性部件f可为弹簧。

固定支架l可具有通孔k，匹配部h的圆柱结构部件d从通孔k中穿过，并且匹配部h的圆柱结构部件d可通过固定支架l的通孔k进行导向，使得匹配部h在通孔k中仅可沿匹配部h的轴向方向移动。

楔形块t和匹配部h中的至少之一是可动的，从而使得夹具10可在夹紧状态和释放状态之间进行切换。

夹具10可通过旋转匹配部h实现夹紧状态和释放状态之间的切换。通过旋转匹配部h可使得匹配部h的锯齿面b与楔形块t的底面p相楔合，沿着与匹配部h的主轴方向平行的第一方向f下压匹配部h，即可实现快速夹紧、不反弹的功能。将匹配部h由夹紧状态下旋转一定角度，使得匹配部h的光滑面a与楔形块t接触，沿着与第一方向f相反的第二方向拉起匹配部h，即可实现快速释放功能。

可选地，夹具10还可通过旋转楔形块t实现夹紧状态和释放状态之间的切换。通过使楔形块t绕匹配部h旋转，使得楔形块t的底面p与匹配部h的锯齿面b相楔合，沿着与匹配部h的主轴方向平行的第一方向f下压匹配部h，即可实现快速夹紧、不反弹的功能。通过使楔形块t由夹紧状态下绕匹配部h大致旋转一定角度，使得楔形块t与匹配部h的光滑面a接触，沿着与第一方向f相反的第二方向拉起匹配部h，即可实现快速释放功能。

根据示例性实施方式的夹具10可应用于下压式夹紧环境。

作为一个示例，锯齿面b还可为具有一定螺旋升角(左旋或右旋均可)的斜齿面(参见图4)。在该实施方式中，楔形块t的倾斜面e和底面p可为能够与斜齿面的螺旋纹路相配合螺旋面，使得楔形块t可沿斜齿面的螺旋纹路围绕匹配部h旋转移动。当锯齿面b为具有一定螺旋升角的斜齿面时，夹具10’一旦夹紧下方物体后，楔形块t与匹配部h楔合固定，不能沿箭头f的方向继续下压匹配部h，也不可沿箭头f相反方向上拉匹配部h，而是需要将楔形块t移出后再下压或上拉，至需要夹紧处再将楔形块t移入。此时，夹具10’仍可通过将匹配部h由夹紧状态下旋转一定角度，使得匹配部h的光滑面a与楔形块t接触，沿着与第一方向f相反的第二方向拉起匹配部h，即可实现快速释放功能，还可通过沿远离匹配部h的方向移动楔形块t，使得楔形块t与匹配部h分开，从而实现从夹紧状态至释放状态的切换。

可选地，如果对螺纹升角进行特殊设计，则斜齿面也可实现平齿面的相应操作方式。

图5示出了根据本申请第三实施方式的夹具20的原理图。夹具20可包括柔性的材料。

如图5所示，夹具20可包括楔形块t和与楔形块t相匹配的匹配部h。匹配部h可包括柔性的材料，使得匹配部h可弯曲。匹配部h的至少一部分具有光滑面a，而另一部分具有锯齿面b。楔形块t固定连接于匹配部h的一端，并具有供匹配部h穿过的通孔结构。楔形块t具有倾斜面e和底面p(与倾斜面e相对)，并且倾斜面e与底面p均位于通孔结构的内侧。底面p为夹紧状态下楔形块t的受力面。

当匹配部h的锯齿面b与楔形块t相接触时，通过沿着第一方向f’拉动匹配部h即可实现快速夹紧功能。此时，由于材料本身为柔性，具有一定的弹性余裕度，因此可以不设置外来的弹簧力，楔形块t也能够沿着匹配部h的锯齿面b单向滑动而锁紧。在夹紧状态下，楔形块t的底面p可与锯齿面b保持抵压接触。将匹配部h由夹紧状态下转动一定角度(例如：大致旋转180°)，使得匹配部h的光滑面a与楔形块t相接触，并通过沿着与第一方向f’相反的第二方向拉动匹配部h，即可实现快速释放功能。

可选地，可在匹配部h固定连接楔形块t的一端处设置有转向关节s，以方便匹配部h相对于楔形块t的旋转，使得匹配部h的旋转更为灵活。

根据示例性实施方式的夹具20可应用于捆绑式夹紧环境。

以上参照附图对本申请的示例性实施方式进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施方式仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来限制本申请的范围。凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。