专利名称：可测量拉力的夹头的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械加工领域，具体地说是一种可测量拉力的夹头。
(二)技术背景目前，实际生产中应用于拉弯、绕弯等设备的夹持工件的夹头只起夹持作用，不具有测量工作拉力的功能，需要测知工作拉力，现在一般采用两种措施一是在夹头的支承结构--液压缸内安装压力传感器，由油压反算得出工作拉力，此方法计算的工作拉力误差较大；二是在外部结构上作改进，安装拉力传感器，该方法由于受机床总结构的限制，较难实现，即使实现也对机床结构改动较多，降低机床总体性能指标。
发明内容为克服现有技术中存在的夹持工件的夹头只起夹持作用，不能测量工作拉力的不足，本发明提出了一种可测量拉力的夹头，可以在保持机床原结构的情况下，实现对所夹持工件的工作拉力的直接测量，提高了工作拉力的测量精度。
本发明包括后盖、拉力传感器、前盖、限位套筒、活塞、推力板及夹紧块。其技术特征在于前盖和后盖皆为圆形腔体，并相互嵌套安装，两者间可相对滑动；拉力传感器安装在后盖的外圆周上，且两端面分别固定在前盖和后盖上；限位套筒安装在前盖外端；活塞位于前盖内腔，活塞杆与推力板相连接。
本发明的工作原理为在液压油的推动下，位于限位套筒内的多块夹紧块可沿轴向运动，并受锥形腔体的约束，在运动的过程中向中心线靠拢，将安装在限位套筒内轴线上工件夹紧，使工件的拉力通过夹紧块传递给限位套筒，从而经过前盖把力传递给拉力传感器，使其产生微小形变，输出电信号。
本发明的效果是方便实用，既具有夹持工件的作用，又具有测量工作拉力的功能，结构简单，易于加工制造。
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1是夹头的结构示意图。
图2是夹头的A向示意图。
图3是前盖结构示意图。
图4是后盖结构示意图。
图5是拉力传感器结构示意图。
图6是活塞结构示意图。
1-后盖 2-橡皮管3-拉力传感器4-前盖 5-限位套筒6-螺钉 7-夹紧块8-活塞 9-密封圈 10-螺栓11-螺栓12-端盖 13-推力板 14-油缸 15-沉头孔16-油孔17-油孔 18-油缸槽 19-油孔 20-螺纹孔21-插线端口22-活塞杆具体实施方式
本发明主要包括后盖1、拉力传感器3、前盖4、限位套筒5、活塞8、推力板13及夹紧块7。
后盖1为中间不贯通的圆筒，其外表面呈阶梯状，其中一端圆筒的内壁为螺纹孔20，用于夹头与外界联接；另一端圆筒的内壁为光滑筒壁，作为油缸槽18，用以安装油缸14。在后盖1外表面的阶梯台阶上有油孔19，并沿该台阶的圆周表面有开口槽，用以安装拉力传感器3。
前盖4为一端封闭的圆筒，该圆筒的外径与油缸槽18的内径相同，并与油缸槽18间隙配合安装。在该圆筒开口端的外圆有边沿，边沿的外径与后盖1的外表面阶梯的最大外径相同，并且在该边沿上有油孔16和螺栓连接孔。该圆筒的内腔用做活塞的油缸14，其内径与活塞头的外径相同；油缸14端口内径处有一沉头孔15，该沉头孔15内壁为螺纹，用于安装端盖12。筒底部亦有油孔17。
在后盖1外表面的阶梯台阶上和前盖4的外圆边沿上均布有5个螺纹通孔，用于与拉力传感器3和限位套筒5连接。
拉力传感器3呈圆环形，中心的圆孔的内径较后盖1上的环形槽的外径大2～3毫米，端面均布有5个螺纹通孔，用于与后盖1和前盖4相连接。圆周表面上有一插线端口21，用于外接电缆输送拉力信号。拉力传感器3内部电路采用现有技术设计。
活塞8与活塞杆22为一体结构，活塞8的圆周表面上有U形槽，用于安装密封圈9，活塞杆22的端头为阶梯状，设有螺纹，用于连接推力板13。
端盖12为圆形，中间有圆孔，该圆孔的内径与活塞杆的外径相同，并与活塞杆间隙配合；该端盖12的外圆周表面为全程螺纹，以便于与前盖沉头孔15安装，用于密封油缸14。
限位套筒5的内腔为光滑锥形，四块夹紧块7沿轴向向腔口运动时，受锥形内腔限制，向限位套筒5的轴心靠拢，将安装在限位套筒5内轴线上工件夹紧，使工件的拉力通过夹紧块传递给限位套筒。
推力板13及夹紧块7位于限位套筒5内，其结构与装配均采用现有技术。夹紧块7外圆面为锥形，配合在限位套筒5的内腔中，由螺钉6限制其周向的自由度，轴向有小范围的运动。夹紧块7轴线一侧有用于安装推力板13的内槽。
安装时前盖4的圆筒安装在油缸槽18内，两者间为滑动配合；拉力传感器3安装在位于后盖1外表面阶梯台阶圆周表面上的开口槽内；限位套筒5安装在前盖4外端。限位套筒5、前盖4、拉力传感器3、后盖1之间由螺栓10、11连接。密封圈9安装在活塞8的U形槽内，以防止液压油泄漏；活塞8位于前盖4的油缸14内，一端与推力板13连接；推力板13嵌在位于夹紧块7上的内槽中，前后运动时，带动夹紧块7一起运动。前盖4的油缸14端口由端盖12封住，由油孔16和油孔17进出液压油，推动活塞8前后运动。前盖4的油孔17与后盖1的油孔19之间由橡皮管2连接。
权利要求
1.一种可测量拉力的夹头，包括后盖(1)、前盖(4)、限位套筒(5)、活塞(8)、推力板(13)及夹紧块(7)，其特征在于该可测量拉力的夹头中还包括安装在后盖(1)的外圆周上的拉力传感器(3)；前盖(4)和后盖(1)皆为圆形腔体，并相互嵌套安装，两者间可相对滑动；活塞(8)位于前盖(4)内腔，活塞杆(22)与推力板(13)相连接。
2.如权利要求1所述可测量拉力的夹头，其特征在于后盖(1)为中间不贯通的圆筒，其外表面呈阶梯状，其中一端圆筒的内壁为螺纹孔(20)，另一端圆筒为油缸槽(18)；在后盖(1)外表面的阶梯台阶上有油孔(19)，并沿该台阶圆周表面有环形槽。
3.如权利要求1所述可测量拉力的夹头，其特征在于前盖(4)为一端封闭的圆筒，圆筒的内腔用做活塞的油缸(14)。
4.如权利要求1所述可测量拉力的夹头，其特征在于拉力传感器(3)、限位套筒(5)、前盖(4)和后盖(1)之间相连接。
5.如权利要求3所述可测量拉力的夹头，其特征在于在前盖(4)的圆筒开口端外圆有边沿，并且在该边沿上有油孔(16)；油缸(14)端口内径处有一螺纹沉头孔(15)；筒底部亦有油孔(17)。
全文摘要
本发明是一种可测量拉力的夹头。为克服现有技术中存在的夹头只具有夹持作用，不能测量工作拉力的不足，本发明将拉力传感器3安装在夹头的后盖1上，且拉力传感器3两端面分别固定在前盖4和后盖1上；前盖4和后盖1皆为圆形腔体，并相互嵌套安装，两者间可相对滑动；限位套筒5安装在前盖4外端；活塞8位于前盖4内腔，活塞杆与推力板13相连接。在液压油的推动下，位于限位套筒5内的多块夹紧块7可沿轴向运动，并受锥形腔体的约束，在运动的过程中向中心线靠拢，将安装在限位套筒5内轴线上的工件夹紧，使工件的拉力通过夹紧块7传递给限位套筒5，继而通过前盖4把力传递给拉力传感器13。本发明既可夹持工件，又可测量工作拉力，具有结构简单，方便实用的特点。
文档编号B23Q3/06GK1618573SQ200410073080
公开日2005年5月25日 申请日期2004年9月15日 优先权日2004年9月15日
发明者盛兵, 王永军, 王俊彪, 杨毅 申请人:西北工业大学