夹持机构的制作方法

本发明涉及一种工具领域，尤其涉及一种夹持机构。

背景技术：

传统的台虎钳安装在钳工台上，通过可沿导轨滑动的动钳口相对定钳口运动，从而装夹被加工工件，便于钳工对工件进行锉、锯等手工或机械加工。但是其夹紧大都采用丝杠螺母结构，不能快速夹紧和锁紧。另外，夹持尺寸较长(垂直于动钳口运动方向的方向上)的工件时，台虎钳提供的支撑表面(实际上就是导轨的上表面)的尺寸较小，容易出现夹持不稳的问题，从而影响工件的加工精度。

为克服上述问题，必须开发一种新的夹持机构。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题为：提供一种能够具有多种功能的夹持机构。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种夹持机构，用于夹持工件，所述夹持机构包括基座；多个支撑腿，与所述基座配接且支撑所述基座；定导轨，设置于所述基座上；第一夹持部，设置于所述定导轨上；第二夹持部，活动设置于所述定导轨上；驱动机构，包括脚踏部及由脚踏部驱动的传动机构，所述传动机构驱动所述第二夹持部向靠近所述第一夹持部的方向运动，以对工件进行夹持；所述夹持机构进一步包括连接基座的工作台，所述工作台具有用于支撑工件的工作表面。

本发明提供的夹持机构兼具工作台与夹具的功能，可提供较大的夹持力和夹持区域，同时工作表面提供足够大的加工区域。

进一步的，所述工作台枢接于所述基座。

进一步的，所述工作台与所述基座枢接的轴线平行于所述定导轨的延伸方向。

进一步的，第一夹持部及第二夹持部可拆卸地连接于所述定导轨。

进一步的，所述工作台在工作位置和非工作位置之间活动，所述工作台在工作位置时，所述工作表面平行且不低于所述定导轨，所述工作台在非工作位置时，所述工作台不高于所述定导轨。

进一步的，所述工作台处于工作位置时，所述工作表面支撑工件或所述工作表面和定导轨共同支撑工件，所述工作台处于非工作位置时，所述定导轨支撑工件。

进一步的，所述工作台包括两个子工作台，两个子工作台分别位于定导轨的两侧。

进一步的，所述夹持机构进一步滑动配接于定导轨的动导轨，所述第二夹持部连接于动导轨而能够相对所述定导轨活动设置。

进一步的，所述若干支撑腿枢接于基座且能够被折叠至彼此平行的位置。

本发明提供的另一种技术方案为：一种夹持机构，用于夹持工件，所述夹持机构包括：基座；多个支撑腿，与所述基座配接且支撑所述基座；定导轨，设置于所述基座上；第一夹持组件，包括第一夹持部，所述第一夹持组件设置于定导轨上；第二夹持组件，包括设置于定导轨上的动导轨及固定连接动导轨的第二夹持部；驱动机构，驱动所述第二夹持组件沿所述定导轨的延伸方向相对所述第一夹持组件运动，以调节所述第一夹持部与所述第二夹持部之间的距离；所述夹持机构进一步包括活动连接所述基座且具有工作表面的工作台，所述工作台具有工作位置及非工作位置；所述工作台处于工作位置时，所述工作表面用于支撑工件；所述工作台处于非工作位置时，所述定导轨和/或所述动导轨用于支撑工件。

本发明提供的夹持机构包括两种工作模式：传统的夹具模式，通过第一夹持部、第二夹持部与定导轨或动导轨夹持工件，此时工作台不高于定导轨，因此不会对工件的夹持造成影响；具有辅助支撑面的第二夹持组件模式，通过第一夹持部、第二夹持部夹持工件，工作台提供的辅助支撑面可对尺寸较大的工件进行更好的支撑，保证了夹持的稳定性，从而有利于提高加工精度。

进一步的，所述驱动结构包括脚踏部及由脚踏部驱动的传动机构，所述传动机构驱动所述第二夹持组件沿所述定导轨运动。

进一步的，所述工作台旋转连接于所述基座，在工作位置与非工作位置之间的切换。

进一步的，所述支撑腿及工作台分别枢接于基座，所述支撑腿能够被折叠至相互平行的位置。

进一步的，所述工作台设有贯穿工作表面的定位孔，所述夹持机构进一步包括可拆卸地安装于所述定位孔的夹持块，所述夹持块用于夹持工件。

进一步的，所述夹持机构进一步包括辅助支撑臂及连接辅助支撑臂与工作台的锁扣机构，所述锁扣机构包括滑动件、定位件及锁销，所述定位件通过转轴枢接于所述滑动件，所述定位件包括分别位于转轴两侧的锁扣部及解锁部，所述锁销连接于锁扣部且在锁扣部被操作时锁合于所述支撑腿。

本发明提供的又一种技术方案为:一种夹持机构，用于夹持工件，所述夹持机构包括基座；多个支撑腿，与所述基座配接且支撑所述基座；定导轨，设置于所述基座上，具有与支撑腿相背的第一表面；第一夹持部，设置于所述定导轨上；第二夹持部，活动设置于所述定导轨上；驱动机构，驱动所述第二夹持部沿靠近所述第一夹持部的方向相对所述第一夹持部运动，以夹持所述工件；所述夹持机构进一步包括连接于所述基座的工作台，所述工作台具有工作表面，所述工作台能够在工作位置及非工作位置之间活动；所述工作台处于工作位置时，所述工作表面不低于第一表面且用于支撑工件；所述工作台处于非工作位置时不高于第一表面。

本发明提供的夹持机构包括两种工作模式：传统的夹具模式，通过第一夹持部、第二夹持部与定导轨或动导轨夹持工件，此时工作台不高于定导轨，因此不会对工件的夹持造成影响；具有辅助支撑面的第二夹持组件模式，通过第一夹持部、第二夹持部夹持工件，工作台提供的辅助支撑面可对尺寸较大的工件进行更好的支撑，保证了夹持的稳定性，从而有利于提高加工精度。

附图说明

以上所述的本发明所解决的技术问题、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。

附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。

图1是本发明较佳实施方式的夹持机构的第一工作模式立体示意图，其中第一夹持部位于基部的近端，第二夹持部位于动导轨的近端；

图2是本发明较佳实施方式的夹持机构的第一工作模式立体示意图，其中第二夹持部反向安装于动导轨；

图3是图1所示的夹持机构的驱动机构的结构示意图；

图4是图1所示的夹持机构的驱动机构的结构示意图，其中连接件未显示；

图5是本发明较佳实施方式的夹持机构的另一角度的部分分解图；；

图6是图5的局部放大图；

图7是本发明较佳实施方式的夹持机构夹持较长工件的立体示意图；

图8是本发明较佳实施方式的夹持机构的第二工作模式的立体示意图；

图9是图1所示的夹持机构的第三工作模式的立体示意图；

图10是图1所示的夹持机构的立体示意图，其中一个工作台处于工作位置，另一工作台处于非工作位置；

图11是图1所示的夹持机构的非工作模式的立体示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明和技术内容，配合附图说明如下，所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

图1至图11示出了本发明实施例提供的夹持机构100。

请参看图1，夹持机构100用于夹持工件(譬如木材、金属板材等)，以便于对工件进行加工、切割、磨削等操作。结合图1至图2，本实施例中，夹持机构100包括基座10、连接于基座10的底部且支撑基座的多个支撑腿20、固定于基座的定导轨30、设置于定导轨的第一夹持组件40、设置于定导轨的第二夹持组件50及驱动第二夹持组件的驱动机构200。

基座1包括主体11及设置于主体两侧的连接部12，连接部12大致呈“凹”字形。基座10大致呈纵长延伸的长方体，纵长方向即是方向a，水平面内垂直于方向a的另一方向定义为方向b。连接部12形成向上开放且至少部分收容定导轨30的容纳部(未标号)。本实施例中，基座10连接四个支撑腿20，沿方向a排列的两个支撑腿20由纵长延伸的横杆21相连，以保证支撑腿结构的稳定性。两个横杆21由第一连杆22及第二连杆23连接，第一连杆22与第二连杆23的远端(相互远离的端部)分别与两个横杆21枢接，近端(彼此临近的端部)则通过一个转销枢接。

夹持机构100还包括工作台70及支撑工作台的辅助支撑臂704，工作台70的数量可以是一个或两个，本实施例选用两个子工作台。两个子工作台大致对称地设置在定导轨30的的两侧，每个子工作台均可旋转地连接于基座10。支撑腿20通过第一转轴15枢接于连接部12，工作台70通过第二转轴16枢接于连接部12，且第一转轴15位于第二转轴16的下方。第一转轴15、第二转轴16均平行于定导轨30的延伸方向。工作台70绕第一转轴而能够被限定在呈展开状态的工作位置和呈折叠状态的非工作位置。

请结合图2，第一夹持组件40包括连接于定导轨30的基部41及连接于基部41的第一夹持部42。第二夹持组件50包括可滑动地连接于定导轨30的动导轨51及连接于动导轨51的第二夹持部52。第一夹持部42定义了面向第二夹持部52的第一夹持面43，第二夹持部52定义了位于其两侧的第二夹持面53和第三夹持面54。各夹持面由固定于第一夹持部42、第二夹持部52的弹性材料形成，第一夹持面43及第二夹持面53大致呈平面，第三夹持面部54呈曲面，本实施例中选用弧面。

图1、图2显示了夹持机构100的第一工作模式(即具有辅助支撑面的夹具模式)，此时工作台70处于工作位置。工作台70具有工作表面701，工作表面701与动导轨51及基部41的上表面平齐且平行于定导轨，定导轨30的上表面高度略低，大致较工作表面701低3毫米。当然，在其他实施例中，也可高于基部41及动导轨51的上表面，只要其不影响第二夹持部52的运动即可。工作表面701可作为工件的辅助支撑面，第一夹持部42与第二夹持部52夹持于工件的两侧。在此模式下，工作表面701支撑工件或工作表面701与动导轨51共同支撑工件，这种模式尤其适用于b方向上尺寸较大的工件，支撑效果较传统的导轨支撑更好，从而使夹持更为稳定，从而有利于提高加工精度。在调节第二夹持部52时，不需要用手去扶工件，从而允许双手进行其他工作，譬如切割、磨削等。

当然，在其他实施例中，第一夹持部42及第二夹持部52也可直接设置于定导轨30上(前述实施方式通过基部41及动导轨51间接设置在定导轨30上)，只要保证第一夹持部与第二夹持部能够相对运动即可。此时，工作表面701可以与定导轨30的上表面平齐，工作表面701与定导轨30共同支撑工件。

基部41能够与定导轨30机械连接，且两者的连接是可拆卸的，具体可选择螺纹连接、卡扣或其他形式的形锁合连接，又或两者兼而有之。基部41和第一夹持部42的连接方式、动导轨51与第二夹持部52的连接也是可以拆卸的，具体的连接方式也可采用螺纹连接、卡扣或其他形式的形锁合连接。也就是说，第一夹持部42可以设置于基部41的不同位置，第二夹持部52也可设置于动导轨51的不同位置，且由于第二夹持部具有两个相反设置的夹持面(第二夹持面53及第三夹持面54)，因而可以正反安装，亦即使第二夹持面53正对第一夹持面43，或使第三夹持面54正对第一夹持面43。在其他实施例中，动导轨51也可与第二夹持部52固定连接，以提供更大的夹持力。

将基部41及动导轨51靠近定导轨30几何中心的一端均定义为近端，远离定导轨30几何中心的一端均定义为远端，请参看图1，第一夹持部42固定于基部41的近端，第二夹持部52固定于动导轨51的近端，此时的夹持尺寸(即在方向a上的尺寸，同时也是导轨延伸方向上的尺寸)为0到350毫米，主要用于小尺寸工件的夹持；请参看图3，第一夹持部42固定于基部41的远端，第二夹持部52固定于动导轨的远端，此时夹持尺寸为425至1000毫米，主要用于较大尺寸工件的夹持；请参看图2，第二夹持部52反向安装于动导轨51，第一夹持面43与呈弧形面的第三夹持面54可夹持不规则形状的工件，夹持尺寸可参考图1、图3进行调节。当然，为了夹持其他尺寸范围的工件，譬如可将第一夹持部42设置于基部41的远端，第二夹持部52设置于动导轨的近端。类似的设计还有很多，这里不再一一赘述。

第二夹持组件50作为一个整体，可被驱动机构200驱动而沿靠近第一夹持组件40的方向运动，换言之，驱动机构200驱动第二夹持部52沿靠近第一夹持部42的方向运动，以夹持工件。驱动机构200包括脚踏部62及传动机构，在本实施例中，传动机构包括装夹机构6及锁紧装置7，用户直接用脚即可实现第二夹持组件50的调节，更方便双手对工件进行加工。

图3及图4示出了本发明一个实施例的装夹机构6，其中支撑腿未图示。装夹机构6包括驱动动导轨运动的推进臂65、杠杆61，杠杆61一端通过推进臂枢轴69与推进臂65枢转连接，杠杆61另一端通过杠杆枢轴63与基座10枢转连接，推进臂65上带有凸块67，脚踏部62通过脚踏部枢轴64安装在杠杆61下端，杠杆61和基座10的之间设置有弹性元件，弹性元件与杠杆61上远离推进臂枢轴69的一侧相连。本实施例中，弹性元件设置为拉簧66。拉簧66的另一端设置在基座10的第二端(与前述一端相反)。当然，拉簧也可以用其它类似弹性元件所代替。装夹机构6还包括与凸块67配合的凹槽511(图中仅示意其中一部分)，其中凹槽511设置在动导轨51上。采用拉簧66设置在杠杆61和基座10的第二端之间的设计，结构非常简单，而且成本较低。在推进臂65和杠杆61之间还设有偏压装置，优选的，偏压装置设置为扭簧68。杠杆61上设置有止挡销611，扭簧68一端抵靠于推进臂65，扭簧68的另一端抵靠于止挡销611。初始状态下，该扭簧68向上顶起凸块67，但凸块67仍处于与凹槽511相脱离的状态，此时操作者可以自由地拉动动导轨51于基座10上滑动。只有当用脚踩下脚踏部62时，在杠杆61的作用下，推进臂65产生枢转运动，使得凸块67才能与凹槽511啮合。

另外动导轨51的纵长延伸方向上相同间隔地设置有多个凹槽511，从而可把动导轨51拉动到多个位置，进而改变第一夹持部43与第二夹持部53之间的距离，用来夹持不同尺寸的工件。

工作时，用脚往下踏脚踏部62，脚踏部62带动杠杆61围绕杠杆枢轴63旋转，而推进臂65在杠杆61的作用下向靠近第一夹持部42的方向移动，同时由于杠杆61的作用，该推进臂65的凸块67与凹槽511啮合，带动动导轨51向靠近第一夹持部42的方向推送一定距离。松开脚踏部62时，在拉簧66的作用下，推进臂65后退，杠杆61和脚踏部62复位，同时凸块67与凹槽511脱离。另外为使杠杆61和脚踏部62快速复位，拉簧66设置为两个。如此，便可以将动导轨4连同第二夹持部52快速向前夹紧。如需松开对工件的夹持，只要脚踩脚踏部201的同时，手动推离第二夹持组件即可50。

本优选实施例中，拉簧66的轴线位于推进臂枢轴69和杠杆枢轴63之间。另外上述弹性元件与杠杆61的连接点与推进臂枢轴69的轴心和杠杆枢轴63的轴心形成一个三角形。

再者，为方便安装，拉簧66与基座10的连接处设有螺栓662，螺栓662用于调节拉簧66的预紧力。当安装拉簧66时，首先旋松螺栓662，等安装好拉簧66后，再旋紧螺栓662。另外当机构经过长时间使用后，拉簧66的安装可能会变松，从而使复位效果下降，可通过更进一步旋紧螺栓662拉紧拉簧66。

如图4所示，当到达所需的夹紧位置后，就可以通过设置在基座10和杠杆61之间的锁紧装置7将该第二夹持部52的位置进行锁紧。该锁紧装置7包括枢轴连接于杠杆61上的导柱71、滑动设置基座10上的锁钮72、连接在锁钮72背面的孔中的连杆73、及安装在连杆73下端的滑块74、及枢转连接在滑块74上的摆动座75、以及设置在滑块74和摆动座75之间的复位弹簧(图中未示)，其中摆动座75的底板设有收容导柱71的孔，这样当向下压下锁钮72，锁钮72就依次带动连杆73、滑块74下移，而将摆动座75向上挑起，而摆动座75向上挑起，使其底板卡住导柱71，这样导柱的向上运动被锁紧，这时只需踏脚踏部62，就可以将第二夹持部71锁紧。而如果想要解锁，只需将锁钮72向上抬起就可以了。

请参考图5及图7，工作台70设有贯穿工作表面701的定位孔702，定位孔702呈矩阵排列且均匀分布于整个工作表面701。定位孔702用于保持一组定位件400，定位件400与第一夹持部43共同夹持工件，同时工件由工作表面701支撑，该模式适用于长度(沿方向b的尺寸)较大的工件，同时也用于夹持其他标准尺寸的工件。定位件400在不使用时，容纳于工作台70的收容部703内，收容部由贯穿工作表面701的凹陷形成。

图8显示了夹持机构的第二工作模式(工作台模式)，当第一夹持组件40和第二夹持组件50从定导轨30拆卸时，由于定导轨30上表面的高度低于工作表面701，夹持机构100此时可作为工作台使用，且工作表面701即是支撑工件的支撑面，定导轨30不会对工件的支撑产生影响。由于基部41及动导轨51此时是与工作表面701对齐，因此也可仅拆卸第一夹持部42及第二夹持部52。同时，工作台70呈矩阵排列的定位孔702可固持定位件400，两组定位件400(每组两个)即可对工作台上的工件进行夹持。当然，相对第一夹持组件40及第二夹持组件50，两组定位件400能够提供的夹持力略小。

请回到图5及图6，夹持机构100还包括连接辅助支撑臂704和支撑腿20的锁扣机构90，锁扣机构90包括滑动件91及连接滑动件的定位件92。定位件92通过转轴93枢接于滑动件91的一个侧壁延伸出的支撑部911，且定位件92包括分别位于转轴两侧的锁扣部922及解锁部921，工作台70处于展开状态时，锁扣部922被时，锁扣部922连接的锁销923经滑动件91，贯穿侧壁911的通孔后，插设于支撑腿的固持孔201内，从而实现锁扣机构90及辅助支撑臂704的固定，此时工作台90处于展开状态；若要解除锁扣机构90(滑动件91)与支撑腿20的锁定，按压解锁部921，由于杠杆原理，锁扣部922被抬起，锁扣部922连接的锁销923脱离支撑腿20的固持孔201，从而允许滑动件90(即锁扣机构90)能够相对支撑腿20滑动，工作台70自展开状态向折叠状态切换，直至辅助支撑臂704完全贴靠支撑腿20，锁扣机构90运动至最下端，具体请参看图9。

支撑腿20通过枢轴(未图示)可旋转地连接于基座10，在工作模式下支撑腿20处于张开状态，沿方向b设置的两个支撑腿20完全张开而大致呈锐角，此时第一连杆22与第二连杆23大致呈180度；在非工作模式下，沿方向b设置的两个支撑腿20相向旋转，而处于呈平行排布的折叠状态，最终垂直于水平面，具体可参看图11。

请参看图5及图10，按压锁扣机构90的解锁部922，带动锁扣部921及锁销923解除锁扣机构90的锁定，锁扣机构90带动辅助支撑臂704的一端滑动，辅助支撑臂704的另一端则与工作台70一起相对基座10旋转，直至工作台70旋转至抵靠支撑腿20的位置，此时工作台70大致平行于两个支撑腿。此时夹持机构100作为传统的夹持工具使用，亦即夹持机构从第一工作模式进入第三工作模式，通过脚踏部201即可实现第二夹持部52的调节，并通过锁钮72锁定。第一夹持部42的安装位置、第二夹持部52的安装位置及第二夹持部52的安装方向(正向安装或反向安装)，可根据工件的尺寸、工件的形状等因素进行选择，具体上文已作说明，此处不再赘述。

请结合图9，显示了第一工作模式转换至第三工作模式的中间状态，亦即两个工作台中的一个处于工作位置，另一个处于非工作位置，此时同样可作为具有辅助支撑面的工作台使用，此时的支撑表面为第一工作模式的一半。

请结合图10，第三工作模式下，夹持机构100无辅助支撑面，且此时工作台70低于定导轨，因此工作台70不会对工件的夹持造成影响，在其他实施例中，第三模式下只要不高出定导轨即可。第一夹持部42及第二夹持部52位于近端时，第一夹持部42和第二夹持部52夹持工件，此时定导轨41支撑工件的底部；第一夹持部42及第二夹持部52位于远端时，第一夹持部42、第二夹持部52夹持工件，此时基部41及动导轨51支撑工件的底部。此时，工作台70与工件位于定导轨的第一表面31下侧而不与工件接触。在某些工况下，如对工件进行切割时(尤其是b方向上尺寸较小的工件)，过大的支撑面反而会对切割造成干扰。

请结合图10及图11，旋转支撑腿20，直至支撑腿20到达大致垂直于水平面的位置，同时第一连杆22及第二连杆23相向转动而折叠，此时位于定导轨两侧的支撑腿20彼此平行，而通过横杆21连接的支撑腿本就是平行的，因此折叠后的各支撑腿彼此均平行，亦即图10所示的折叠状态。此时夹持机构所占用的空间最小，易于搬运或储存。

本发明提供的夹持机构包括三种工作模式：传统的夹具模式，通过第一夹持部、第二夹持部与定导轨或动导轨夹持工件，此时工作台不高于定导轨，因此不会对工件的夹持造成影响；具有辅助支撑面的第二夹持组件模式，通过第一夹持部、第二夹持部与工作台夹持工件，辅助支撑面可对尺寸较大的工件进行更好的支撑，保证了夹持的稳定性，从而有利于提高加工精度；以及工作台模式，此时可以满足无夹持需求，仅需通过工作台的工作表面对工件进行支撑，从而满足不同工况的不同需求，同时在折叠后占用空间小，便于运输或存储。

本领域技术人员可以想到的是，本发明还可以有其他的实现方式，但只要其采用的技术精髓与本发明相同或相近似，或者任何基于本发明做出的变化和替换都在本发明的保护范围之内。