专利名称：快速组合夹紧装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冶金试样的夹紧装置，尤其是一种快速组合夹紧装置，属于夹具技术领域。
背景技术：
金属冶炼过程需要适时采样检验，此时需要将冶金试样快速夹紧进行钻、铣等机械加工。申请号为200610161362. 4的发明专利公开了一种适用于快速铣的夹紧装置，该装置实质是一种可以快速夹紧的三爪卡盘，其缺点是对应不规则形状的夹持稳定性较差。为此，申请号为200610038342.8的中国专利申请公开了一种自动快速夹紧工件的三爪夹紧装置，该装置的改进之处在于三爪为侧面制有极径渐变曲线轮廓的曲线块，曲线块的转轴分别平行支撑在蜗轮箱中，转轴上分别固连有同轴的小齿轮，各小齿轮与同一内齿轮啮合，内齿轮可旋转支撑在蜗轮箱中，与蜗轮同轴固定连接，蜗轮与旋转动力源带动的蜗杆啮合。由于本发明以曲线块旋转时的极径变化取代传动三爪螺旋传动的渐进，因此夹紧速度显著提高，同时由于以类似于凸轮夹持的原理取代了传统的三爪定心夹紧，因此适合夹持各种形状的试样。然而在实践中发现，当将这种夹紧装置配置于钻铣动力头之下时，由于在夹持长度方向明显大于宽度方向的试样时，无法控制试样的几何中心接近夹持中心，因此钻孔时常明显偏离试样的几何中心，不利于之后检测化验。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足之处，通过结构改进，提出一种不仅可以快速夹紧，而且可以使不规则被夹持件几何中心接近夹持中心的快速组合夹紧装置。为了达到以上目的，本发明的快速组合夹紧装置基本技术方案为包括支撑在机架上的放样台面，所述放样台面下方通过轴承支撑一对分别具有第一齿轮的垂向第一齿轮轴，以及一对分别具有第二齿轮的垂向第二齿轮轴，所述两第一齿轮轴的连心线与所述两第二齿轮轴的连心线相互垂直，且两连心线的焦点形成夹持中心；所述两第一齿轮轴的上端伸出放样台面，分别与一对关于所述夹持中心对称的曲线夹持块固连；所述两第二齿轮轴的上端伸出所述放样台面，分别安装偏心销；所述放样台面装有一对关于所述两第一齿轮轴连心线对称的对夹块，所述两对夹块的相对端分别具有夹爪，中部分别具有滑槽；所述对夹块通过所述滑槽以及偏心销构成与下齿轮轴沿两第一齿轮轴连心线方向的移动副，且与所述台面构成沿两第二齿轮轴连心线方向的移动副；所述两第一齿轮分别与第一内齿轮啮合，所述两第二齿轮分别与第二内齿轮啮合；所述第一、第二内齿轮分别与第一、第二蜗轮同轴固连，所述第一、第二蜗轮分别与旋转动力源驱动的第一、第二蜗杆啮合。工作时，旋转动力源启动，当第一蜗杆带动第一蜗轮、进而通过第一内齿轮带动两第一齿轮轴旋转时，两曲线夹持块同向转位，通过极径变化，快速夹持椭圆类不规则冶金试样宽度方向两侧；同时，当第二蜗杆带动第二蜗轮、进而通过第二内齿轮带动两第二齿轮轴旋转时，两偏心销将在移动副的作用下，驱使两对夹块相对靠近，从而快速夹持该冶金试样长度方向两侧。结果，两两对称的四处夹紧可以使不规则被夹持件的几何中心接近夹持中心，而且夹持迅速、稳妥。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。图I为本发明一个实施例的结构示意图。图2为图I的A-A剖视图。图3为图I的B-B旋转剖视图(放样台面未示)。
具体实施例方式实施例一
本实施例的快速组合夹紧装置如图I至图3所示，放样台面I支撑在机架10上，放样台面I下方通过上、下轴承2支撑一对分别具有第一齿轮——上齿轮3-1的垂向第一齿轮轴——上齿轮轴3 (参见图3)，通过上、下轴承2’支撑一对分别具有第二齿轮——下齿轮4-1的垂向第二齿轮轴一下齿轮轴4 (参见图2)。两上齿轮轴3的连心线与两下齿轮轴4的连心线相互垂直，且两连心线的焦点形成夹持中心O。该夹持中心装有与升降驱动装置12传动连接的垂向顶杆13。该两上齿轮轴3的上端伸出放样台面1，分别与一对关于夹持中心0对称的曲线夹持块5固连，曲线夹持块具有极径渐变的曲线轮廓。两下齿轮轴4的上端伸出放样台面1，分别与通过与之固连的旋转块6-3上的偏心销轴6-1铰装偏心块6-2，这样可使未来形成的移动副摩擦更小。放样台面I装有一对关于两上齿轮轴3连心线对称的对夹块6，两对夹块6的相对端分别具有叉头状的夹爪，中部分别具有与两下齿轮轴4连心线方向垂直的滑槽6-4以及与两下齿轮轴连心线方向平行的导向长槽6-5,从而使对夹块6通过滑槽6-4以及偏心块6-2构成与下齿轮轴4沿两上齿轮轴3连心线方向的移动副，且通过导向长槽6-5以及其中固定在放样台面上的滑块6-6构成与放样台面I沿两下齿轮轴4连心线方向的移动副。两上齿轮3-1分别与作为第一内齿轮的上内齿轮16啮合,两下齿轮4-1分别与作为第二内齿轮的下内齿轮15啮合。上、下内齿轮分别与作为第一、第二蜗轮的上、下蜗轮7、9同轴固连，上、下蜗轮7、9分别与第一、第二旋转动力源——气动马达D1、D2驱动的第一、第二蜗杆——即上、下蜗杆8、11啮合。具体而言，放样台面I下面的机架上分别固定环状的上、下端盖18、14，上内齿轮16的上端外圆与上端盖18的内孔相配且插装其中，下内齿轮15的下端外圆与下端盖14的内孔相配且插装其中，且下内齿轮15的上端具有圆凹，上内齿轮16的下端具有插入所述圆凹并与之相配的圆凸，从而相互之间构成了结构十分简捷紧凑的转动副。上、下蜗轮7、9分别压套在上、下内齿轮16、15的外圆外，并借助圆螺母17进一步锁定固定。使用时，控制第一气动马达启动后，上蜗杆带动上蜗轮、进而通过上内齿轮带动两上齿轮轴同向旋转，两曲线夹持块同向转位，其相对的极径逐渐变大，快速夹持放置在夹持中心处的椭圆类不规则冶金试样宽度(短轴)方向两侧。当控制第二气动马达启动后，下蜗杆带动下蜗轮、进而通过下内齿轮带动两下齿轮轴旋转，两偏心销将通过移动副作用，驱使两对夹块在两复合移动副的约束下，相对靠近，快速夹持该冶金试样长度(长轴)方向两、侦牝从而通过两、两对称的四处夹紧，使不规则被夹持件的几何中心接近夹持中心，迅速、稳妥将其夹持。第一、第二气动马达可以按需同时或不同时启动。待被夹持的试样加工完毕 后，控制两气动马达反向旋转，松开试样，并控制顶杆将其顶出，以便机械手取出转入后续工位。
权利要求
1.一种快速组合夹紧装置，包括支撑在机架上的放样台面，其特征在于所述放样台面下方通过轴承支撑一对分别具有第一齿轮的垂向第一齿轮轴，以及一对分别具有第二齿轮的垂向第二齿轮轴，所述两第一齿轮轴的连心线与所述两第二齿轮轴的连心线相互垂直，且两连心线的焦点形成夹持中心；所述两第一齿轮轴的上端伸出放样台面，分别与一对关于所述夹持中心对称的曲线夹持块固连；所述两第二齿轮轴的上端伸出所述放样台面，分别安装偏心销；所述放样台面装有一对关于所述两第一齿轮轴连心线对称的对夹块，所述两对夹块的相对端分别具有夹爪，中部分别具有滑槽；所述对夹块通过所述滑槽以及偏心销构成与下齿轮轴沿两第一齿轮轴连心线方向的移动副，且与所述台面构成沿两第二齿轮轴连心线方向的移动副；所述两第一齿轮分别与第一内齿轮啮合，所述两第二齿轮分别与第二内齿轮啮合；所述第一、第二内齿轮分别与第一、第二蜗轮同轴固连，所述第一、第二蜗轮分别与旋转动力源驱动的第一、第二蜗杆啮合。
2.根据权利要求I所述的快速组合夹紧装置，其特征在于所述放样台面下面的机架上分别固定环状的上、下端盖，所述上内齿轮的上端外圆与所述上端盖的内孔相配且插装其中，所述下内齿轮的下端外圆与所述下端盖的内孔相配且插装其中，且所述下内齿轮的上端具有圆凹，所述上内齿轮的下端具有插入所述圆凹并与之相配的圆凸，从而相互之间构成转动副。
3.根据权利要求I或2所述的快速组合夹紧装置，其特征在于所述上、下蜗轮分别压套在上、下内齿轮的外圆外锁定固定。
4.根据权利要求I或2所述的快速组合夹紧装置，其特征在于所述偏心销轴铰装偏心块，所述对夹块通过滑槽以及偏心块构成与下齿轮轴沿两上齿轮轴连心线方向的移动副。
5.根据权利要求4所述的快速组合夹紧装置，其特征在于所述两对夹块中部分别具有与两下齿轮轴连心线方向平行的导向长槽，通过所述导向长槽以及其中固定在放样台面上的滑块构成与放样台面沿两下齿轮轴连心线方向的移动副。
6.根据权利要求5所述的快速组合夹紧装置，其特征在于所述对夹块相对端的夹爪呈叉头状。
7.根据权利要求6所述的快速组合夹紧装置，其特征在于所述夹持中心装有与升降驱动装置传动连接的垂向顶杆。
全文摘要
本发明涉及一种快速组合夹紧装置，属于夹具技术领域。该装置放样台面下方支撑一对第一和第二齿轮轴，第一齿轮轴的连心线与第二齿轮轴的连心线相互垂直，形成夹持中心；两第一齿轮轴的上端分别与一对曲线夹持块固连；两第二齿轮轴的上端分别安装偏心销；放样台面装有一对对夹块；对夹块构成与下齿轮轴的移动副，且与台面构成移动副；第一、第二齿轮分别与第一、第二内齿轮啮合；第一、第二内齿轮分别与第一、第二蜗轮同轴固连，第一、第二蜗轮分别与第一、第二蜗杆啮合。本发明通过两两对称的四处夹紧可以使不规则被夹持件的几何中心接近夹持中心，而且夹持迅速、稳妥。
文档编号B23Q3/00GK102773739SQ201210293799
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者尹如, 程一海, 金凯, 陆永斌 申请人:南京和澳自动化科技有限公司