一种手动夹紧器的制作方法

本实用新型涉及夹紧机械领域，更具体地涉及一种手动夹紧器。

背景技术：

手动夹紧器是一种高性能的气缸，主要应用于车件的装配工艺中。但是，目前传统汽车焊接装配制造业使用的手动夹紧器普遍存在以下几个缺陷：1)无自锁功能；2)夹紧力小，而且会随气源波动而波动，采用的杠杆结构，容易造成压力过紧或空压，对冲压件的形变补偿不能保证一致性，影响焊接质量；3)夹臂许用负载小，无法在夹臂上安装重载；4)只有一个安装面可选用，位置固定，无法实现柔性设计；5)非封闭式设计，最主要的运动机构长期暴露在外，容易受到焊渣侵蚀，导致损坏；6)没有传感器感应，无法及时采集信息，无法为今后工厂的数字化转型提供支持；7)打开无缓冲，长期使用易造成零件加速磨损，使用寿命无法保障。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种手动夹紧器，从而解决现有技术中的夹紧器无自锁功能、夹紧力小、夹臂许用负载小等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种手动夹紧器，包括：缸体组件、夹臂组件、连杆机构以及手柄组件，其中，所述缸体组件包括：壳体，设置于所述壳体内侧的加强钢片，贯穿所述壳体设置的壳体滚针轴承；所述夹臂组件包括：固定于所述壳体外侧的夹臂；所述连杆机构包括：与所述夹臂连接并穿过所述壳体上的壳体滚针轴承的大转动轴，与所述大转动轴连接的连接块，通过销钉与所述连接块连接的叉形件，连接所述连接块与叉形件的所述销钉自所述叉形件的两端伸出的部分装有连接块滚针轴承；所述手柄组件包括：枢接在所述叉形件的内部开槽处的小转动轴，以及在所述壳体外部与所述小转动轴连接的手柄杆；其中，所述手柄组件通过连杆机构与夹臂连接，控制夹臂的打开与夹紧。

所述连杆机构整体设置于所述壳体内部。

所述连接块滚针轴承与所述加强钢片过盈接触时，所述连杆机构继续向上运动以使所述连接块与所述叉形件形成一定夹角，实现自锁。

所述壳体上设有竖直延伸的供所述连接块滚针轴承滑动的腰形槽。

所述夹臂组件还包括连接于所述夹臂后端的夹臂V型块，所述夹臂V型块通过紧固件固定于所述连杆机构的大转动轴的两端。

所述手柄组件还包括设于所述手柄杆的顶端的手柄球，和设于所述手柄杆的底端的手柄半圆块，所述手柄杆通过该手柄半圆块与所述小转动轴连接。

所述缸体组件还包括封闭所述壳体底部的下盖，以及设置于所述下盖中的限位块，所述叉形件的底部具有与所述限位块配合的球头。

所述限位块由聚氨酯材料制成。

所述手动夹紧器包括传感器感应组件，所述传感器感应组件包括：感应片、传感器，以及用于固定所述传感器的传感器支架。

所述感应片固定于所述连杆机构中的叉形件上。

根据本实用新型提供的手动夹紧器，相对现有的夹紧器具有如下优点：

1)整个连杆机构向上运动至加强钢片处，连接块滚针轴承与加强钢片过盈接触后仍向上运动一段距离，使连接块与叉形件形成一定夹角，从而产生自锁，保证工件即使失去工作气压也仍处于夹紧状态。

2)该手动夹紧器内部采用“连杆机构”原理设计，用相对较小的工作气压就可以产生较大的夹紧力；在消耗同等的压缩空气的情况下，该夹紧器比手动缸产生的压力要大4～6倍，且夹紧力大，恒定，不受气源波动的影响；内置机械限位，转动部件有轴承，保证其夹紧重复精度及夹紧力。

3)许用负载大，可在其夹臂处安装连接各种连接件。

4)针对夹臂组件的安装位置，可选用四个安装面中的任意一个。

5)全封闭一体式设计，防止焊接过程中，焊渣飞溅对内部零件的损伤，不需要维修。

6)感应片集成在缸体组件的内部，抗干扰能力强，信息检测准确可靠，特别适合于定位要求高的自动化线。

7)夹臂打开到最大位置时，缸体内部采用缓冲设计，运动平稳，不产生冲击，有效的保证了缸体组件的使用寿命。

总之，本实用新型提供了一种具有自锁功能的、夹紧力大的、许用负载大的、满足柔性化设计需求的、防焊渣的、位置感应准确的以及缸体使用寿命长的手动夹紧器。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的手动夹紧器在去除外部壳体之后的立体图；

图2A是如图1所示的手动夹紧器的一个侧视图；

图2B是沿图2A中的剖面线A-A剖面而来的剖视图；

图3A是缸体组成的一个侧视图；

图3B是沿图3A中的剖面线B-B剖面而来的剖视图；

图4A是连杆机构的主视图；

图4B是如图4A所示连杆机构的侧视图；

图5A是手柄组件的主视图；

图5B是如图5A所示手柄组件的侧视图；

图6A是夹臂组件的立体图；

图6B是如图6A所示夹臂组件的主视图；

图7A是传感器感应组件的主视图；

图7B是如图7A所示传感器感应组件的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。

如图1所示，是根据本实用新型的一个优选实施例的手动夹紧器。该手动夹紧器主要包括五个组成部分：缸体组件、连杆机构、手柄组件、夹臂组件以及传感器感应组件。

结合图2A、图3A、图3B所示，缸体组件包括：壳体1、腰形槽2、下盖3、限位块4、限位块固定块5、壳体滚针轴承6、铜衬套7、加强钢片8。

其中，壳体1优选为铝合金材料，结构紧凑，美观且重量轻，应当理解也可采用其他可防焊渣的金属材料。壳体1分为左右两半，由三个螺栓及两个销钉进行连接。如图3B所示，壳体1上具有一竖直延伸的腰形槽2，下盖3通过螺钉固定于壳体1的下端，下盖3上设有一限位块4，该限位块4通过限位块固定块5固定。该壳体1的腰形槽2的一侧还设有一贯穿壳体1的壳体滚针轴承6，以及贯穿壳体的铜衬套7，腰形槽2的另一侧顶端则设有加强钢片8。

结合图1，图2A、图2B、图4A、图4B所示，连杆机构包括：大转动轴10、连接块11、连接块滚针轴承12、长销钉13、短销钉14、叉形件15、叉形件长销钉16、衬套17。

大转动轴10与连接块11的一端用短销钉14进行对位连接，并使用弹性开口销将其固定。叉形件15与连接块11的另一端以长销钉13进行连接，以紧定螺钉进行固定。长销钉13自叉形件15两端伸出的部分设置连接块滚针轴承12。装配时，大转动轴13穿过壳体滚针轴承6，被左右两半壳体1压紧，连接块滚针轴承8对准壳体1上的腰形槽2，在工作时可在该腰形槽2内上下滑动。叉形件15还通过叉形件长销钉16与手柄组件连接，其中设有衬套17。

结合图1，图2B，图5A、图5B所示，手柄组件包括：小转动轴18，小转动轴销19、小转动轴衬套20、手柄半圆块21、手柄杆22、手柄球23。

小转动轴18枢转连接在叉形件15的内部开槽处，小转动轴18上端的孔中设置小转动轴销19，小转动轴衬套20设置在小转动轴销19露出小转动轴9的两端，手柄半圆块21与小转动轴18通过其上的方孔固定连接，手柄杆22及手柄球23对孔连接后，手柄杆22分别与手柄球23和手柄半圆块21焊接。

结合图1、图6A、图6B所示，夹臂组件包括：夹臂24、夹臂V型块25。

夹臂V型块25与大转动轴10通过其上的方孔连接，当大转动轴10转动时，夹臂V型块25也随之转动，进而带动夹臂24旋转。

结合图1、图4A、图7A、图7B所示，传感器感应组件包括：感应片26、传感器27、传感器支架28。

如图4A所示，感应片26以螺丝安装于叉形件15上，传感器27用于感应该感应片26的位置，即，叉形件15的位置，进而判断夹紧器此刻处于打开还是夹紧位置。传感器27的感应头穿过传感器支架28的中间方孔，以螺丝锁紧在传感器支架28的底部两端，垫片穿入螺栓，以螺栓对传感器27进行紧固，紧固于壳体1的任一侧面。

叉形件15的底部具有与限位块4配合的球头。整个连杆机构向下运动时，叉形件15底部的球头插入下盖3中的限位块4中，限位块4优选采用聚氨酯材料，可在夹臂24打开时有效减缓整个连杆机构的运动速度，不产生冲击，从而起到缓冲作用，有效保证了缸体组件的使用寿命。

根据本实用新型提供的上述优选实施例的手动夹紧器，其工作原理如下：

夹紧过程：操作人员手握手柄球23，下压，手柄杆22带动小转动轴18进行运动，整个连杆机构随小转动轴18向上运动，运动至加强钢片8处，连接块滚针轴承12与加强钢片8过盈接触后仍向上运动一段距离，使连接块11与叉形件15形成一定夹角，同时带动夹臂24旋转，使加强钢片8处的压力转换为夹臂24对工件的夹紧力，在夹紧点产生增力，同时产生自锁，使工件夹紧。

打开过程：操作人员手握手柄球23，向上抬起，手柄杆22带动小转动轴18进行运动，整个连杆机构随小转动轴18向下运动，进而带动夹臂24旋转，解除加强钢片8处的自锁，同时夹臂24打开。

根据本实用新型提供的优选实施例的手动夹紧器，连杆机构整体设置在缸体组件的内部，使其形成一个全封闭的结构，从而起到防焊渣的功能。

传感器感应组件设置在缸体组件的壳体的任一侧面。

夹臂组件设置在壳体1的上方位置。

整个连杆机构向上运动，运动至加强钢片8处，连接块滚针轴承12与加强钢片8过盈接触后仍向上运动一段距离，使连接块11与叉形件15形成一定夹角，从而产生自锁，保证工件即使失去工作气压也仍处于夹紧状态。

连杆机构本身存在增力效果，可用较小工作气压产生较大夹紧力。

手柄组件设置在缸体组件侧面，手柄杆22旋转时带动整个连杆机构运动，小转动轴18在叉形件15的槽内运动，因此使用手柄杆22即可控制夹紧器的打开与夹紧。

整个连杆机构向下运动时，叉形件底部的球头插入下盖3中的限位块4中，可在夹臂24打开最大位置时有效减缓整个连杆机构的运动速度，不产生冲击，从而起到缓冲作用，延长了缸体组件的使用寿命。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。