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      一種機(jī)電液一體化均壓夾緊裝置的制作方法

      文檔序號(hào):3218420閱讀:153來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:一種機(jī)電液一體化均壓夾緊裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實(shí)用新型涉及一種夾緊裝置,具體涉及一種機(jī)電液一體化均壓夾緊裝置。
      背景技術(shù)
      無(wú)論是傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè),還是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè),機(jī)床夾具的作用都是十分重要的。而機(jī)床夾具的核心,則是夾緊裝置。在實(shí)際的工程使用中,期間經(jīng)常會(huì)遇到表面不平的工件需要實(shí)施夾緊,或者多個(gè)工件需要同時(shí)實(shí)施夾緊,這時(shí)如果用傳統(tǒng)的平面夾緊件裝置就不能滿足要求。而在精密加工工序中,為了降低夾緊元件與待夾緊工件表面之間的接觸應(yīng)力,尤其需要使用多點(diǎn)均壓夾緊裝置。均壓夾緊裝置,傳統(tǒng)的一般是利用多級(jí)串聯(lián)杠桿實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)多位夾緊,但是這樣一來(lái),所使用的機(jī)構(gòu)就非常繁冗,結(jié)構(gòu)很不緊湊,剛性也不夠好。而從夾緊裝置的動(dòng)力來(lái)源分類,一般可以分為液壓、氣動(dòng)與手動(dòng)三類。多點(diǎn)或多位機(jī)床夾具一般都需要較大的夾緊力,通常情況下,人們往往迫不得已必須采用液壓夾緊裝置,但是液壓傳動(dòng)極容易因液壓油揮發(fā)及泄漏造成空氣、地面等周邊環(huán)境污染。氣壓傳動(dòng)也有其自身無(wú)法克服的明顯缺點(diǎn),因?yàn)闅怏w極容易泄漏,導(dǎo)致氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力不可能很高。目前在工程領(lǐng)域,氣壓傳動(dòng)的系統(tǒng)壓力一般在pA = O. 4 O. 7MPa的范圍內(nèi),如此低的系統(tǒng)工作壓力,往往會(huì)造成在要求輸出力較大的場(chǎng)合,氣壓缸直徑及整個(gè)裝置的體積,大得讓人無(wú)法接受。而手動(dòng)均壓夾具,不能實(shí)現(xiàn)夾緊力的自動(dòng)化控制,存在較大的局限性。
      發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、夾緊效果好且節(jié)能環(huán)保的機(jī)電液一體化均壓夾緊裝置。為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種機(jī)電液一體化均壓夾緊裝置,包括驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、鉸桿機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu),所述傳動(dòng)裝置包括一端與所述驅(qū)動(dòng)裝置輸出端連接的聯(lián)軸器,所述聯(lián)軸器另一端連接有滑動(dòng)絲桿,所述滑動(dòng)絲桿上設(shè)有螺母;所述鉸桿機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱設(shè)置于螺母兩側(cè)的一級(jí)鉸桿及二級(jí)鉸桿,所述一級(jí)鉸桿一端與螺母鉸接,另一端分別與兩個(gè)二級(jí)鉸桿的一端鉸接,其中一個(gè)二級(jí)鉸桿另一端與支點(diǎn)鉸接,另一個(gè)二級(jí)鉸桿另一端與所述夾緊機(jī)構(gòu)鉸接;所述夾緊機(jī)構(gòu)包括與所述二級(jí)鉸桿鉸接的滑塊,所述滑塊內(nèi)開(kāi)設(shè)有液壓腔,其內(nèi)填充有浮動(dòng)介質(zhì),所述滑塊上設(shè)有至少兩個(gè)柱塞夾緊件,所述柱塞夾緊件內(nèi)端與所述液壓腔抵觸。進(jìn)一步的技術(shù)方案,與所述液壓腔連接設(shè)有壓力開(kāi)關(guān)。進(jìn)一步的技術(shù)方案,所述驅(qū)動(dòng)裝置為伺服電機(jī)。 進(jìn)一步的技術(shù)方案,所述浮動(dòng)介質(zhì)為液壓油。上述技術(shù)方案中,以伺服電機(jī)為動(dòng)力源,伺服電機(jī)動(dòng)力輸出端經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器與滑動(dòng)絲桿連接,以滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)將伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺母在滑動(dòng)絲桿上的直線運(yùn)動(dòng),螺母的上下滑動(dòng)再由一級(jí)鉸桿及二級(jí)鉸桿進(jìn)行力放大,然后通過(guò)滑塊輸出,滑塊內(nèi)部為封閉的液壓腔,其內(nèi)填充有液壓油,多只柱塞夾緊件與該液壓腔相抵觸。夾緊裝置在工作中時(shí),當(dāng)其中某個(gè)柱塞夾緊件首先接觸到工件時(shí),能通過(guò)浮動(dòng)介質(zhì)液壓油將壓力傳遞到其它柱塞夾緊件上,推動(dòng)柱塞夾緊件向下運(yùn)動(dòng),進(jìn)而使得其它柱塞夾緊件接觸工作,實(shí)現(xiàn)均壓夾緊工件。由于浮動(dòng)介質(zhì)液壓油的浮動(dòng)作用,能保證柱塞夾緊件以相同的作用力均勻施壓于工件,或者以相同的作用力施加不同的工件,由于浮動(dòng)介質(zhì)液壓油的粘稠度很大,所以并不需要特別的密封,因此該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在實(shí)際使用中可以根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)柱塞夾緊件,來(lái)滿足實(shí)際工作情況。此外,與封閉的液壓腔還連接設(shè)有壓力開(kāi)關(guān),可動(dòng)態(tài)檢測(cè)壓力進(jìn)而對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制。 上述技術(shù)方案中,夾緊裝置的具有很高的對(duì)稱度,因而也就具有很好的力學(xué)技術(shù)指標(biāo),夾緊裝置的實(shí)際總輸出力Ftjp的計(jì)算公式
      Fop=Ii^___2MO)
      2^tan(a + ^1) tan(/ + φ2) )d2 tan(A + 爐0)式中,α、β為理論壓力角,灼為一級(jí)鉸桿的當(dāng)量摩擦角,奶為二級(jí)鉸桿的當(dāng)量摩擦角,M是伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,d2是滑動(dòng)絲桿的中徑,λ是滑動(dòng)絲杠的升角(可由
      tan A = j獲得,其中L是導(dǎo)程),為滑動(dòng)絲杠的當(dāng)量摩擦角。
      ^*2Ψθ如果有夾緊裝置中有η個(gè)柱塞夾緊件,則每個(gè)柱塞夾緊件的為
      Foe=i^___'——+ l]~^~(2)
      ope Ltan(a ^η(β + φ2) Jd2 tan(A + φ0)η機(jī)構(gòu)自鎖的條件λ<φ 。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用,本發(fā)明(實(shí)用新型)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)I.本實(shí)用新型中伺服電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器與滑動(dòng)絲桿連接,滑動(dòng)絲桿上設(shè)有螺母,與螺母鉸接在螺母兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置鉸桿機(jī)構(gòu),鉸桿機(jī)構(gòu)與滑塊鉸接,伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺母在滑動(dòng)絲桿上的直線運(yùn)動(dòng),再由鉸桿鉸桿進(jìn)行力放大,然后通過(guò)滑塊上的柱塞夾緊件輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的均壓夾緊,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,且?jiàn)A緊效果好;2.本實(shí)用新型通過(guò)一級(jí)及二級(jí)鉸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行力放大,可顯著降低伺服電機(jī)的額定功率;3.本實(shí)用新型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)螺旋傳動(dòng),工件夾緊后的切削加工過(guò)程中利用自鎖可使夾緊裝置不再消耗能量,節(jié)能顯著;4.與液壓腔連接設(shè)有壓力開(kāi)關(guān),從而可對(duì)夾緊力進(jìn)行間接的動(dòng)態(tài)測(cè)量與控制,自動(dòng)化程度高;5.由于液壓油的粘稠度很大,液壓腔密封后,整個(gè)裝置不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

      附圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。[0026]其中1、驅(qū)動(dòng)裝置;2、聯(lián)軸器;3、滑動(dòng)絲桿;4、螺母;5、一級(jí)鉸桿;6、二級(jí)鉸桿;7、滑塊;8、液壓腔;9、柱塞夾緊件;10、壓力開(kāi)關(guān)。
      具體實(shí)施方式
      以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例參見(jiàn)附圖I所示,一種機(jī)電液一體化均壓夾緊裝置,包括驅(qū)動(dòng)裝置I、傳動(dòng)裝置、鉸桿機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu),所述傳動(dòng)裝置包括一端與所述驅(qū)動(dòng)裝置I輸出端連接的聯(lián)軸器2,所述聯(lián)軸器2另一端連接有滑動(dòng)絲桿3,所述滑動(dòng)絲桿3上設(shè)有螺母4 ;所述鉸桿機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱設(shè)置于螺母4兩側(cè)的一級(jí)鉸桿5及二級(jí)鉸桿6,所述一級(jí)鉸桿5 —端與螺母4鉸接,另一端分別與兩個(gè)二級(jí)鉸桿6的一端鉸接,其中一個(gè)二級(jí)鉸桿6另一端與支點(diǎn)鉸接,另一個(gè)二級(jí)鉸桿6另一端與所述夾緊機(jī)構(gòu)鉸接;所述夾緊機(jī)構(gòu)包括與所述二級(jí)鉸桿6鉸接的滑塊7,所述滑塊7內(nèi)開(kāi)設(shè)有液壓腔8,其內(nèi)填充有浮動(dòng)介質(zhì),所述滑塊7上設(shè)有至少兩個(gè)柱塞夾緊件9,所述柱塞夾緊件9內(nèi)端與所述液壓腔8抵觸,與所述液壓腔8連接設(shè)有壓力開(kāi)關(guān)10,所述驅(qū)動(dòng)裝置I為伺服電機(jī),所述浮動(dòng)介質(zhì)為液壓油。 夾緊裝置在工作中時(shí),伺服電機(jī)動(dòng)力輸出端經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器2與滑動(dòng)絲桿3連接,以滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)將伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺母4在滑動(dòng)絲桿上的直線運(yùn)動(dòng),螺母4的上下滑動(dòng)再由一級(jí)鉸桿5及二級(jí)鉸桿6進(jìn)行力放大,再通過(guò)滑塊7輸出,滑塊7內(nèi)部為封閉的液壓腔8,其內(nèi)填充有液壓油,多只柱塞夾緊件9內(nèi)端與該液壓腔8相抵觸,當(dāng)其中某個(gè)柱塞夾緊件9首先接觸到工件時(shí),能通過(guò)浮動(dòng)介質(zhì)液壓油將壓力傳遞到其它柱塞夾緊件9上,推動(dòng)柱塞夾緊件9向下運(yùn)動(dòng),進(jìn)而使得其它柱塞夾緊件接觸工作,實(shí)現(xiàn)均壓夾緊工件,由于浮動(dòng)介質(zhì)液壓油的浮動(dòng)作用,能保證柱塞夾緊件以相同的作用力均勻施壓于工件,或者以相同的作用力施加不同的工件。
      權(quán)利要求1.一種機(jī)電液一體化均壓夾緊裝置,包括驅(qū)動(dòng)裝置(I)、傳動(dòng)裝置、鉸桿機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu),其特征在于所述傳動(dòng)裝置包括一端與所述驅(qū)動(dòng)裝置(I)輸出端連接的聯(lián)軸器(2),所述聯(lián)軸器(2)另一端連接有滑動(dòng)絲桿(3),所述滑動(dòng)絲桿(3)上設(shè)有螺母(4); 所述鉸桿機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱設(shè)置于螺母(4)兩側(cè)的一級(jí)鉸桿(5)及二級(jí)鉸桿¢),所述一級(jí)鉸桿(5) —端與螺母(4)鉸接,另一端分別與兩個(gè)二級(jí)鉸桿(6)的一端鉸接,其中一個(gè)二級(jí)鉸桿(6)另一端與支點(diǎn)鉸接,另一個(gè)二級(jí)鉸桿(6)另一端與所述夾緊機(jī)構(gòu)鉸接; 所述夾緊機(jī)構(gòu)包括與所述二級(jí)鉸桿(6)鉸接的滑塊(7),所述滑塊(7)內(nèi)開(kāi)設(shè)有液壓腔(8),其內(nèi)填充有浮動(dòng)介質(zhì),所述滑塊(7)上設(shè)有至少兩個(gè)柱塞夾緊件(9),所述柱塞夾緊件(9)內(nèi)端與所述液壓腔(8)抵觸。
      2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種機(jī)電液一體化均壓夾緊裝置,其特征在于與所述液壓腔(8)連接設(shè)有壓力開(kāi)關(guān)(10)。
      3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種機(jī)電液一體化均壓夾緊裝置,其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置(I)為伺服電機(jī)。
      4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種機(jī)電液一體化均壓夾緊裝置,其特征在于所述浮動(dòng)介質(zhì)為液壓油。
      專利摘要一種機(jī)電液一體化均壓夾緊裝置,包括驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、鉸桿機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu),其特征在于所述傳動(dòng)裝置包括一端與驅(qū)動(dòng)裝置輸出端連接的聯(lián)軸器,聯(lián)軸器另一端連接有滑動(dòng)絲桿,滑動(dòng)絲桿上設(shè)有螺母;鉸桿機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱設(shè)置于螺母兩側(cè)的一級(jí)鉸桿及二級(jí)鉸桿,一級(jí)鉸桿一端與螺母鉸接,另一端分別與兩個(gè)二級(jí)鉸桿的一端鉸接,其中一個(gè)二級(jí)鉸桿另一端與支點(diǎn)鉸接,另一個(gè)二級(jí)鉸桿另一端與夾緊機(jī)構(gòu)鉸接;夾緊機(jī)構(gòu)包括與二級(jí)鉸桿鉸接的滑塊,滑塊內(nèi)開(kāi)設(shè)有液壓腔,其內(nèi)填充浮動(dòng)介質(zhì),滑塊上設(shè)有至少兩個(gè)柱塞夾緊件,所述柱塞夾緊件內(nèi)端與所述液壓腔抵觸。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、夾緊效果好且節(jié)能環(huán)保。
      文檔編號(hào)B23Q3/00GK202622362SQ20122013492
      公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
      發(fā)明者王明娣, 鐘康民, 劉勇濤, 張弛, 黃穎 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)
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