一种用于剪式夹具的自动结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种吊装夹具，尤其涉及一种剪式结构的夹具。


背景技术：

2.目前国内外在加工、组装、物流等行业大量使用剪式夹具来夹持工件。这些夹具上普遍加装了一套用于控制夹具开合的装置，以提高工作效率。操作夹具时，无需人员触碰或扒开夹具，直接利用夹具的自重，以及和工件的上表面或地面的接触来实现夹具的自动开合。操作时流程顺序为：放下夹具(至工件上)——提起夹具(夹具夹紧)——放下夹具(至目的区域)——提起夹具(夹具张开)。此“放——提——放——提”顺序可无限循环，操作步骤一气呵成，效率很高。
3.目前，能够实现夹具自动开合的有：转子式装置、棘轮式装置、凸轮式装置三种。
4.由于所需夹持的工件种类繁多，以及场景不同，夹具无法做到标准化。部分夹具由于夹持对象较小，受尺寸或形状的限制，夹具上无空间加装上述的三种装置之一来实现自动开合功能。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在提供另外一种结构，无需增加额外装置，即可在小型剪式夹具上实现自动开合功能。同时该结构也可应用在大型剪式夹具上，可降低夹具制作成本与生产周期。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种用于剪式夹具的自动结构，其特征在于：包括剪刀臂一1、剪刀臂二2、连杆一3、连杆二4、销轴5；所述剪刀臂一1和剪刀臂二2在“j”处铰接；剪刀臂一1上端在“n”处和(两个)连杆一3 铰接；剪刀臂二2的上端在“n
’”
处和连杆二4铰接；连杆一3、连杆二4在“m”处相互铰接；两个连杆一3分别布置在连杆二4、剪刀臂一1的两侧；在连杆一3上设有滑槽301；所述滑槽301被设计成“l”形；所述销轴5被限制在该滑槽301内，仅可在该滑槽301内滚动；所述剪刀臂一1 上设有钩形结构101；
8.进一步的，所述钩形结构101包括：第一斜面101-1、第二斜面101-2、凹槽101-3；
9.进一步的，所述滑槽301包括：第一引导面301-1、第二引导面301-2；
10.进一步的，所述第一斜面101-1、第二斜面101-2、第一引导面301-1、第二引导面301-2
11.由于大多数剪式夹具的剪刀臂和连杆大同小异，和工件接触的夹板6却千变万化且和本实用新型不甚相关；为了简化表述，连接铰接点m的吊索(或吊钩)，直接用铰接点m的动作方向来表示；连接铰接点k、k’的夹板6，直接用铰接点k、k’来表述；在图中，表示铰接点m移动方向；表示销轴5移动方向；
“→”“←”
表示铰接点k、k’移动方向；图4中的a、b、c、d、e、f、g、h、i是按照一个动作循环的夹具各阶段状态的示意；m、n、n’、j、k、k’表示为铰接点(或销轴)，且各铰接点可以灵活转动；下面结合图1、图2、图3、图5，对图4中的各阶段
加以说明。
12.任意定一初始状态，如图4中(a)：
13.(a)：销轴5处于连杆一3的滑槽301第一引导面301-1的底部，并和剪刀臂一1上的钩形结构101的凹槽101-3相触，此时若提起铰接点m，由于销轴5被凹槽101-3卡住(参考图6)，剪刀臂一1和连杆一3之间的夹角被限定，此时夹具处于“打开”状态，可移动夹具至工件7上方，准备夹持操作。
14.(b)：下放剪式夹具，当夹板6的导向杆601下方触及工件7，继续下压铰接点m，摆杆3 上的滑槽301带动销轴5沿剪刀臂一1上的第二斜面101-2向下滑动。
15.(c)：继续下压铰接点m，剪刀臂一1上的第二斜面101-2将推动销轴5进入连杆一3上的滑槽301的第二引导面301-2。
16.(d)：由于连杆一3上的第二引导面301-2被有意设计成向上倾斜。上提铰接点m，除非第二引导面301-2跃过水平面，否则销轴5由于重力，将一直滞留在第二引导面301-2的最低端(图3中，滑槽301的左端)。
17.(e)：继续上提铰接点m，连杆一3上的第二引导面301-2向下倾斜，销轴5受重力影响，沿滑槽301滚动，滑入连杆一3上第一引导面301-1，并落在剪刀臂一1上的第一斜面101-1。
18.(f)：继续上提铰接点m，连杆一3上的滑槽301将带着销轴5和剪刀臂一1脱离接触；
19.注：(e)、(f)阶段，铰接点k、k’之间的间距变小；若铰接点k、k’之间夹持有工件，可阻止铰接点k、k’的间距变小。此两阶段亦为工件夹持阶段，可在此阶段将夹持的工件移动到目标位置上方。
20.(g)：结合图7，放下铰接点m，工件一旦触及地面，连杆一3带动销轴5下行，当触及剪刀臂一1上的第一斜面101-1，将沿第一斜面101-1滚动。
21.(h)：继续下压铰接点m，销轴5即将和剪刀臂一1上的第一斜面101-1下端脱离接触，但仍在连杆一3上的第一引导面上。
22.(i)：继续下压铰接点m，处在连杆一3第一引导面301-1上的销轴5，受重力影响，顺着第一引导面301-1下滑，和剪刀臂一1上的第二斜面相触；
23.此时若上提铰接点m，参考步骤(a)和图6，连杆一3上的滑槽301将推动销轴5沿剪刀臂一1上的第二斜面上移，直至被剪刀臂一1上的凹槽101-3钩住。此时，铰接点k、k’再无法相互靠近，此时可视作夹具打开，可从工件上7移开夹具，如(a)所示，完成一次“夹——放”动作循环。
24.上述步骤可简化表述如下：
25.放下夹具(至工件上)——销轴5被剪刀臂一1上的第二斜面101-2推入连杆一3上滑槽301 的第二引导面301-2的下端，图3中滑槽301的左侧。
26.提起夹具(工件被夹起)——销轴5滑入连杆一3上滑槽301的第一引导面301-1的下端，图3中滑槽301的右侧。
27.放下夹具(至地面)——销轴5顺着剪刀臂一1的第一斜面101-1、连杆一3上第一引导面 301-1，到达剪刀臂一1的第二斜面101-2。
28.提起夹具——销轴5被连杆一3上的第一引导面301-1推向剪刀臂一1上的凹槽101-3，夹具被卡住，无法再夹紧，此时可移开夹具，准备下一工件的夹取。
29.由于现代加工技术的进步，本实用新型可以在剪刀臂一1和连杆一3上直接由激光切割加工成型，无需增加额外自动装置，即可实现夹具的自动开合，操作过程步骤和现有自动夹具完全一致，并且不受剪式夹具大小的影响，因此具有广泛的通用性、经济性。
附图说明
30.图1是剪式结构外观示意图。
31.图2是剪刀臂一1结构示意图。
32.图3是连杆一3结构示意图。
33.图4是本实用新型按操作流程各点位置变化示意图。
34.图5是本发明连接某一种夹板后完整结构示意图。
35.图6是本实用新型即将夹持工件状态示意图
36.图7是本实用新型即将放下工件状态示意图
37.图8是转子式自动夹具示意图
38.其中，1.剪刀臂一；101.钩形结构；101-1.第一斜面；101-2.第二斜面；101-3.凹槽；2. 剪刀臂二；3.连杆一；301.滑槽；301-1.第一引导面；301-2.第二引导面；4.连杆二；5.销轴；6. 夹板；601.导向杆；7.工件；8.地面；9.转子本体；901.t形栓；10.u形卡；1001.u形卡底面；
39.m、n、n’、j、k、k’——表述为“铰接点”或“销轴”具体实施方式
40.现结合实施例、附图对本实用新型的自动结构作进一步阐述。
41.如图1、图5所示一种用于剪式夹具的自动结构，其特征在于：包括剪刀臂一1、剪刀臂二2、连杆一3、连杆二4、销轴5、夹板6；所述剪刀臂一1和剪刀臂二2在“j”处铰接；剪刀臂一1上端在“n”处和(两个)连杆一3铰接；剪刀臂二2的上端在“n
’”
处和连杆二4铰接；连杆一3、连杆二4在“m”处相互铰接；两个连杆一3分别布置在连杆二4、剪刀臂一1的两侧；在连杆一3上设有滑槽301；所述滑槽301被设计成“l”形；所述销轴5被限制在该滑槽301内，仅可在该滑槽301内滚动；所述剪刀臂一1上设有钩形结构101；所述夹板6的导向杆601上面设有销孔601-1和腰形孔601-2；所述夹板6对称布置于剪刀臂一1、剪刀臂二2的两侧；销轴k、 k’(为了简化表述，便于直观理解，此处铰接点k、k’表述为销轴k、k’)分别和两个夹板6上的销孔601-1相铰接并贯穿于另一侧导向杆601上的腰孔601-2内。
42.进一步的，所述钩形结构101包括：第一斜面101-1、第二斜面101-2、凹槽101-3；
43.进一步的，所述滑槽301包括：第一引导面301-1、第二引导面301-2；
44.由于大多数剪式夹具的剪刀臂和连杆大同小异，和工件接触的夹板6却千变万化且和本实用新型不甚相关；为了简化表述，连接铰接点m的吊索(或吊钩)，直接用铰接点m的动作方向来表示；连接铰接点k、k’的夹板6，直接用铰接点k、k’来表述；图4中表示铰接点m移动方向；表示销轴5移动方向；
“→”“←”
表示铰接点k、k’移动方向；图4中的a、b、c、d、e、f、g、h、i是按照一个动作循环的夹具各阶段状态的示意；m、n、n’、j、k、k’为铰接点(或销轴)，且各铰接点可以灵活转动；下面结合图1、图2、图3、图5、图6、图7，对图4中的各阶段加以说明。
45.设定图6初始状态(对应图4中(a))，此状态为：工件7置于地面8上，移动夹具至工件的上方，准备夹起工件7。
46.图4展示了夹具动作的一个循环，下面对销轴5移动的各个环节加以说明。
47.(a)：销轴5处于连杆一3的滑槽301第一引导面301-1的底部，并和剪刀臂一1上的钩形结构101的凹槽101-3相触，此时若提起铰接点m，由于销轴5被凹槽101-3卡住(结合图6)，剪刀臂一1和连杆一3之间的夹角被限定，此时夹具处于“打开”状态，可移动夹具至工件7上方，准备夹持操作。
48.(b)：下放剪式夹具，当夹板6的导向杆601下方触及工件7，继续下压铰接点m，摆杆3 上的滑槽301带动销轴5沿剪刀臂一1上的第二斜面101-2向下滑动。
49.(c)：继续下压铰接点m，剪刀臂一1上的第二斜面101-2将推动销轴5进入连杆一3上的第二引导面301-2。
50.(d)：由于连杆一3上的第二引导面301-2被有意设计成向上倾斜。上提铰接点m，除非第二引导面301-2跃过水平面，否则销轴5由于重力，将一直滞留在第二引导面301-2的最低端(图3中，滑槽301的左端)。
51.(e)：继续上提铰接点m，连杆一3上的第二引导面301-2向下倾斜，销轴5受重力影响，沿滑槽301滚动，滑入连杆一3上第一引导面301-1，并落在剪刀臂一1上的第一斜面101-1。
52.(f)：继续上提铰接点m，连杆一3上的滑槽301将带着销轴5和剪刀臂一1脱离接触；
53.注：(e)、(f)阶段，铰接点k、k’之间的间距变小；因铰接点k、k’分别和两夹板 6铰接，若夹板之间夹持有工件，可阻止铰接点k、k’的间距变小。此两阶段亦为工件夹持阶段，可在此阶段将夹持的工件移动到目标位置上方。
54.(g)：结合图7，放下铰接点m，工件一旦触及地面，连杆一3带动销轴5下行，当触及剪刀臂一1上的第一斜面101-1，将沿第一斜面101-1滚动。
55.(h)：继续下压铰接点m，销轴5即将和剪刀臂一1上的第一斜面101-1下端脱离接触，但仍在连杆一3上的第一引导面上。
56.(i)：继续下压铰接点m，处在连杆一3第一引导面301-1上的销轴5，受重力影响顺着第一引导面301-1下滑，和剪刀臂一1上的第二斜面相触；
57.此时若上提铰接点m，参考步骤(a)和图6，连杆一3上的滑槽301将带动销轴5沿剪刀臂一1上的第二斜面上移，直至被剪刀臂一1上的凹槽101-3钩住。两夹板6再无法相互靠近，此时可视作夹具打开，可从工件上7移开夹具，如(a)所示，完成一次“夹——放”动作循环。
58.上述步骤可简化表述如下：
59.放下夹具(至工件上)——销轴5被剪刀臂一1上的第二斜面101-2推入连杆一3上滑槽301 的第二引导面301-2的下端，图3中滑槽301的左侧。
60.提起夹具(工件被夹起)——销轴5滑入连杆一3上滑槽301的第一引导面301-1的下端，图3中滑槽301的右侧。
61.放下夹具(至地面)——销轴5顺着剪刀臂一1的第一斜面101-1、连杆一3上第一引导面 301-1，到达剪刀臂一1的第二斜面101-2。
62.提起夹具——销轴5被连杆一3上的第一引导面301-1推向剪刀臂一1上的凹槽
101-3，夹具被卡住，无法再夹紧，此时可移开夹具，准备下一工件的夹取。
63.为了便于对比本实用新型和现有自动装置的区别，现结合图8对转子式自动夹具加以说明：
64.如图8所示，转子式自动装置包括带有t形栓901的转子本体9，以及u形卡10；转子本体9内部有一套机构(此处不对内部结构做表述)，当把t形栓901压向转子本体9时，每压一次，t形栓901转动90
°
；转子本体9连接在连杆一3上，而u形卡10则连接在剪刀臂 2上。
65.当t形栓901的长度方向和u形卡10的卡口方向一致，则t形栓901可自由进入u形卡 10，剪刀臂二2和连杆一3的转动不受影响；而当t形栓901被u形卡底面1001压向转子本体9 时，t形栓901转动90
°
，t形栓901被卡在u形卡10内部，导致剪刀臂二2和连杆一3转动受到影响。再向下压一次，t形栓901又会转动90
°
，转子本体9和u形卡10又可以顺利的分开。
66.当t形栓901被卡在u形卡10的内部时，夹具处于张开的状态；而当t形栓901的长度方向和u形卡10的卡口方向一致时，t形栓901和u形卡10脱离接触，剪刀臂二2和连杆一3 可顺利转动，此时夹具被设计成夹持工件的状态。整个过程可表述如下：
67.放下夹具(到工件上，t形卡转动90
°
，剪刀臂二2和连杆一3可分开)——提起夹具(工件被夹起)——放下工件(t形卡转动90
°
)——提起夹具(夹具被卡，夹具处于张开状态，准备下一工件的夹取)。
68.由上述可见，本实用新型和转子式自动夹具都是通过一结构或装置实现对剪刀臂和连杆的锁定，操作方式上也完全一致；但是，由于本实用新型可以在剪刀臂一1和连杆一3上直接由激光切割加工成型，无需增加额外装置，只需使用一个销轴即可实现夹具的自动开合；故本实用新型和现有的转子式、凸轮式、棘轮式的自动夹具相比，具有极大的经济性。
69.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种用于剪式夹具的自动结构，其特征在于：包括剪刀臂一(1)、剪刀臂二(2)、连杆一(3)、连杆二(4)、销轴(5)；所述剪刀臂一(1)和剪刀臂二(2)铰接；剪刀臂一(1)上端和连杆一(3)铰接；剪刀臂二(2)的上端和连杆二(4)铰接；连杆一(3)、连杆二(4)相互铰接；两个连杆一(3)分别布置在连杆二(4)、剪刀臂一(1)的两侧；在连杆一(3)上设有滑槽(301)；所述滑槽(301)被设计成“l”形；所述滑槽(301)内设有销轴(5)；所述剪刀臂一(1)上设有钩形结构(101)；所述钩形结构(101)包括：第一斜面(101-1)、第二斜面(101-2)、凹槽(101-3)；所述滑槽(301)包括：第一引导面(301-1)、第二引导面(301-2)。

技术总结
本实用新型涉及一种自动夹具，尤其涉及一种用于剪式夹具的自动结构。本实用新型提供了另一种剪式夹具自动抓放机构，通过在剪刀臂一1上设置钩形结构，在连杆一3上设置滑槽，以及增加一个可在滑槽内滑动的销轴5，通过单手提、放动作来实现夹具的自动开合。本发明可以在剪刀臂一1和连杆一3上直接由激光切割加工成型，无需增加额外自动装置，操作过程步骤和现有自动夹具完全一致，并且不受剪式夹具大小的影响，因此具有广泛的通用性、经济性。经济性。经济性。


技术研发人员：张文新 杨浩 葛国春
受保护的技术使用者：常州安兰克机械有限公司
技术研发日：2021.04.13
技术公布日：2022/5/25