夹持工装的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种夹持工装。

背景技术：

平口钳是机加工固定和手工固定常用的机械部件，常见动力结构有手动、气动、电动、液压和气液联动。气动、电动、液压和气液联动通常可通过调整气压、电动机扭矩或液压等方法来实现夹持力的调整，然而气动、电动、液压和气液联动的平口钳装置复杂，成本较高，因此很多场合还是应用手动平口钳。然而手动平口钳仅能靠使用者经验来调整夹持力，且无法指示夹持力值，这给很多应用带来了不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种夹持工装，以解决现有平口钳难以调节和指示夹持力的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种夹持工装，其包括：基座、第一夹持件、第二夹持件及弹簧；

所述第一夹持件沿平行于所述基座的方向可移动地与所述基座连接；

所述第二夹持件通过所述弹簧与所述基座连接，且所述第二夹持件沿平行于所述基座的方向可移动；所述第一夹持件和所述第二夹持件相对布置，用于夹持工件；

所述第二夹持件包括第一刻度，所述基座包括第二刻度，所述第一刻度与所述第二刻度相平行。

可选的，所述夹持工装还包括第一限位组件，所述第一限位组件用于限制所述第一夹持件相对于所述基座的位移。

可选的，所述第一限位组件包括：螺杆及第一固定座；所述第一固定座与所述基座固定连接，所述第一固定座具有与所述螺杆相适配的螺孔，所述螺孔的轴线平行于所述基座；所述螺杆通过所述螺孔与所述第一固定座螺纹连接；所述螺杆与所述第一夹持件连接。

可选的，所述螺杆于所述第一固定座远离所述第一夹持件的一侧具有调节头，所述调节头用于与调节工具相配合，以传递来自所述调节工具的扭矩。

可选的，所述螺杆围绕自身的轴线与所述第一夹持件可转动地连接，且所述螺杆沿自身的轴线相对于所述第一夹持件的位移被限制。

可选的，所述夹持工装还包括导向组件，所述导向组件用于限制所述第二夹持件沿与所述基座成角度方向的位移。

可选的，所述导向组件包括导向杆及第二固定座；所述第二固定座与所述基座固定连接，所述第二固定座具有与所述导向杆相适配的导向孔，所述导向孔的轴线平行于所述基座；所述导向杆穿设于所述导向孔中，并与所述第二夹持件连接。

可选的，所述弹簧套设于所述导向杆外。

可选的，所述导向杆远离所述第二夹持件的一端具有径向孔，所述夹持工装还包括限位卡，所述限位卡穿设于所述径向孔，所述限位卡用于与所述第二固定座相抵靠，以限制所述导向杆朝向所述第二夹持件方向的位移。

可选的，所述第一夹持件与所述第二夹持件同轴设置。

综上所述，在本实用新型提供的夹持工装包括：基座、第一夹持件、第二夹持件及弹簧；所述第一夹持件沿平行于所述基座的方向可移动地与所述基座连接；所述第二夹持件通过所述弹簧与所述基座连接，且所述第二夹持件沿平行于所述基座的方向可移动；所述第一夹持件和所述第二夹持件相对布置，用于夹持工件；所述第二夹持件包括第一刻度，所述基座包括第二刻度，所述第一刻度与所述第二刻度相平行。如此配置，通过读取第一刻度和第二刻度，可以获知第一夹持件和所述第二夹持件相对于基座的位移，进而可根据胡克定律换算为夹持力值，由此方便地获知实时的夹持力值，供操作者调节和参考。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：

图1是本实用新型一实施例的夹持工装的示意图；

图2是本实用新型一实施例的夹持工装的使用示意图。

附图中：

10-基座；11-第二刻度；20-第一夹持件；30-第二夹持件；31-第一刻度；40-弹簧；50-第一限位组件；51-螺杆；511-凸台；512-t形螺栓；52-第一固定座；53-调节头；60-导向组件；61-导向杆；62-第二固定座；63-径向孔；90-工件；91-第一试样段；92-涂层；93-胶粘片；94-第二试样段。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本实用新型中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，“一端”与“另一端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点，除非内容另外明确指出外。

本实用新型的核心思想在于提供一种夹持工装，以解决现有平口钳难以调节和指示夹持力的问题。

以下参考附图进行描述。

请参考图1和图2，其中，图1是本实用新型一实施例的夹持工装的示意图；图2是本实用新型一实施例的夹持工装的使用示意图。

如图1所示，本实用新型一实施例提供一种夹持工装，其包括：基座10、第一夹持件20、第二夹持件30及弹簧40；所述第一夹持件20沿平行于所述基座10的方向可移动地与所述基座10连接；所述第二夹持件30通过所述弹簧40与所述基座10连接，且所述第二夹持件30沿平行于所述基座10的方向可移动；所述第一夹持件20和所述第二夹持件30相对布置，用于夹持工件90；所述第二夹持件30包括第一刻度31，所述基座10包括第二刻度11，所述第一刻度31与所述第二刻度11相平行。如此配置，通过读取第一刻度31和第二刻度11，可以获知第一夹持件20和所述第二夹持件30相对于基座10的位移，进而可根据胡克定律换算为夹持力值，由此方便地获知实时的夹持力值，供操作者调节和参考。具体的，对于一个特定的弹簧40，其具有确定的劲度系数，根据胡克定律，弹簧40的变形量与其受到的应力是线性的，因此通过第一刻度31和第二刻度11，可以由弹簧40的变形量推算得到弹簧40的应力，亦即第一夹持件20和第二夹持件30所夹持的工件90所受到的夹持力值。需要说明的，这里的夹持力值，是指第一夹持件20和第二夹持件30一同对工件90施加的成对作用力，而非指第一夹持件20或第二夹持件30单独对工件90施加的作用力。具体的，请参考图2，工件90的左端被第一夹持件20夹持，工件90的右端被第二夹持件30夹持，当第一夹持件20和第二夹持件30产生相对移动的趋势时(相对靠近或远离)，第一夹持件20和第二夹持件30一同对工件90施加成对的作用力(压力或拉力)，该成对的作用力的大小即为所述的夹持力值。需要说明的，本领域技术人员可通过现有技术，实现第一夹持件20和第二夹持件30对工件的可靠夹持，如通过摩擦力、胶接、卡合结构或定位栓等各种常见的形式，本实用新型对此不作展开说明。

在一个示范性的实施例中，基座10为一板状件，其优选沿水平方向布置。基座10的上表面为光滑的平面，第一夹持件20和第二夹持件30可以在基座10的上表面上以较小的阻力滑动。第一刻度31刻印在第二夹持件30靠近基座10的一侧的侧壁上，第二刻度11刻印在基座10靠近上表面的侧壁上。在一些实施例中，第一刻度31与第二刻度11的刻度均包括多个刻度线，其相邻的刻度线之间间隔优选相同或成比例，例如均按照1mm一格的间隔刻印。而在另外的一些实施例中，第一刻度31和第二刻度11中的一个包括单标志线，另一个包括多个刻度线，两者的相对位置关系通过单标志线于多个刻度线上的位置来确定和读取。当第一夹持件20和第二夹持件30夹持一工件90，且未受到外力时，第一刻度31与第二刻度11的相对位置处于初始位置，此时定义第一刻度31与第二刻度11的相对读数为零位。对第一夹持件20施加作用力，第一夹持件20通过工件90将作用力传递给第二夹持件30，进而传递给弹簧40，使得弹簧40产生形变，通过第一刻度31与第二刻度11的相对读数与零位的差值，可得到形变量，进而可通过弹簧40的劲度系数换算的得到作用力的值。这里弹簧40的劲度系数可通过标定获得，或者选择已知劲度系数的弹簧40。由于作用力的值在数值上等于工件90所受的夹持力，因此即得到了夹持力值。较佳的，弹簧40为可拆卸、可替换的设计，即可以更换不同劲度系数的弹簧40，以实现不同力值区间夹持力的夹持。可选的，第一夹持件20与第二夹持件30亦为可拆卸、可替换的设计，即可以更换不同形状的夹持件，以实现对不同形状的样品的夹持。

优选的，所述夹持工装还包括第一限位组件50，所述第一限位组件50用于限制所述第一夹持件20相对于所述基座10的位移。在一些情况下，对第一夹持件20施加作用力后，需要保持对工件90的夹持力不变。第一限位组件50通过限制第一夹持件20相对于所述基座10的位移，来保持对工件90的夹持力。

在一个可替代的实施例中，所述第一限位组件50包括：螺杆51及第一固定座52；所述第一固定座52与所述基座10固定连接，所述第一固定座52具有与所述螺杆51相适配的螺孔，所述螺孔的轴线平行于所述基座10；所述螺杆51通过所述螺孔与所述第一固定座52螺纹连接；所述螺杆51与所述第一夹持件20连接。可选的，螺杆51为梯形丝杆或滚珠丝杆，当螺杆51围绕自身轴线转动时，相对于第一固定座52产生轴向的位移，带动第一夹持件20移动，从而实现工件90受力的加载、保持或卸载。

优选的，所述螺杆51远离所述第一夹持件20的一端具有调节头53，所述调节头53用于与调节工具相配合，以传递来自所述调节工具的扭矩，从而驱动螺杆51转动。调节工具如可为外六角扳手、内六角扳手、内梅花扳手、螺丝刀等常见的工具，相应的，调节头53如可为外六角头、内六角孔、内梅花孔或十字螺丝孔等。调节工具与调节头53也可以是其它的配合形状。特别的，调节头53还可以是手拧端头(如梅花形手拧头)，操作者可直接通过手拧来操作。

可选的，所述螺杆51围绕自身的轴线与所述第一夹持件20可转动地连接，且所述螺杆51沿自身的轴线相对于所述第一夹持件20的位移被限制，即所述螺杆51沿自身的轴线相对于所述第一夹持件20的位置不变。当转动螺杆51时，第一夹持件20并不跟随螺杆51转动，而仅跟随螺杆51沿轴向移动。因此需将螺杆51的转动与第一夹持件20解耦。在一个示范例中，第一夹持件20朝向第一固定座52的一端具有通孔，螺杆51的一部分宽松地穿设于所述通孔中，且穿设于通孔中的螺杆51的端部具有螺孔，该螺孔供t形螺栓512旋入。螺杆51于第一固定座52朝向第一夹持件20的一侧具有凸台511，凸台511能够与第一夹持件20相抵靠。凸台511与t形螺栓512的翼板之间的距离，与第一夹持件20的通孔的深度相适配(相等或略大于通孔的深度)，如此配置，凸台511与t形螺栓512的翼板可以限制第一固定座52沿螺杆51之轴向的位移，但不限制两者的相对转动。在其它的一些实施例中，螺杆51还可以通过法兰轴承或铆钉等本领域常见的连接方式与第一固定座52可转动地连接，且限制两者的轴向位移。

当然在其它的一些实施例中，第一限位组件50并不限于为螺杆51和螺孔的组合，例如还可以是若干卡合孔与卡扣的组合，当第一夹持件20相对于基座10移动时，卡扣可以卡入和脱出依次排列的卡合孔中，至第一夹持件20相对于基座10静止时，卡扣卡入某一卡合孔，以实现对第一夹持件20相对于基座10的限位。本领域技术人员可根据现有技术对第一限位组件50进行合适的配置。

优选的，所述夹持工装还包括导向组件60，所述导向组件60用于限制所述第二夹持件30沿与所述基座10成角度方向的位移，即保证导向组件60的位移方向平行于基座10。导向组件60用于限制第二夹持件30只能沿平行于基座10的方向移动，避免第二夹持件30在受到来自第一夹持件20的作用力下产生径向偏移而脱出。

在一个可替代的实施例中，所述导向组件60包括导向杆61及第二固定座62；所述第二固定座62与所述基座10固定连接，所述第二固定座62具有与所述导向杆61相适配的导向孔，所述导向孔的轴线平行于所述基座10；所述导向杆61穿设于所述导向孔中，并与所述第二夹持件30连接。导向孔的横截面形状与导向杆61的横截面形状相同或相适配，例如导向孔与导向杆61的横截面均为圆形，两者的横截面形状相同；或者导向孔的横截面为正多边形，导向杆61的横截面为圆形，两者的横截面形状相适配。较佳的，导向孔与导向杆61形成间隙配合，以使导向杆61只能沿导向孔的轴向移动，而不能产生径向的偏离。在另外的一些实施例中，导向组件60也可以采用直线滑轨等本领域常用的直线导向部件，本实用新型对此不限。

可选的，所述弹簧40套设于所述导向杆61外。由于弹簧40为可拆卸、可替换的设计，弹簧40的两端优选通过抵靠或勾拉的方式与第二固定座62和第二夹持件30连接，将弹簧40套设于所述导向杆61外的设置方式，可避免弹簧40在偏心受压时脱出。

在一些实施例中，所述导向杆61远离所述第二夹持件30的一端具有径向孔63，所述夹持工装还包括限位卡(未图示)，所述限位卡穿设于所述径向孔63，所述限位卡用于与所述第二固定座62相抵靠，以限制所述导向杆61朝向所述第二夹持件30方向的位移。限位卡与径向孔63的设置，可限制导向杆61不会朝向第二夹持件30方向移动脱出导向孔，有效避免了夹持工装失效，避免过度拉伸弹簧40而损坏弹簧40，保证弹簧40能够工作于线性区。在其它的一些实施例中，还可以采用例如设置于导向杆61上的螺母等方式来替代限位卡和径向孔63，本领域技术人员可根据实际进行配置。

优选的，所述第一夹持件20与所述第二夹持件30同轴设置。较佳的，导向杆61的轴线与螺杆51的轴线重合，以使第一夹持件20与第二夹持件30对工件90的作用力保持在一直线上。便于柱状试样实现轴线对中，避免产生偏心的压力或拉力。

下面结合两个具体的使用范例进行说明：

1、涂层拉伸与剪切试验

如图2所示，工件90包括依次连接的第一试样段91、涂层92、胶粘片93及第二试样段94。先移动第二夹持件30确定零位，进而第一夹持件20夹持第一试样段91，第二夹持件30夹持第二试样段94，旋动调节头53，驱动螺杆51转动，加载至预定的夹持力值。

2、夹持力值的检定

固定基座10，夹持导向杆61施加确定数值的标定力，使第二夹持件30产生移动，读取第一刻度31与第二刻度11的刻度值，将标定力与刻度值进行配对标定。

利用力值传感器作为工件90，第一夹持件20和第二夹持件30夹持力值传感器，旋动调节头53，驱动螺杆51转动，加载至力值传感器显示预定的标定力的值，读取刻度值，将标定力与刻度值进行配对标定。

综上所述，在本实用新型提供的夹持工装包括：基座、第一夹持件、第二夹持件及弹簧；所述第一夹持件沿平行于所述基座的方向可移动地与所述基座连接；所述第二夹持件通过所述弹簧与所述基座连接，且所述第二夹持件沿平行于所述基座的方向可移动；所述第一夹持件和所述第二夹持件相对布置，用于夹持工件；所述第二夹持件包括第一刻度，所述基座包括第二刻度，所述第一刻度与所述第二刻度相平行。如此配置，通过读取第一刻度和第二刻度，可以获知第一夹持件和所述第二夹持件相对于基座的位移，进而可根据胡克定律换算为夹持力值，由此方便地获知实时的夹持力值，供操作者调节和参考。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。