一种一体式容差夹紧器的制作方法

本实用新型涉及汽车焊接装配技术领域，具体涉及一种一体式容差夹紧器。

背景技术：

夹紧器也称锁紧装置，俗名机械锁，也叫做夹具或者抱闸，用于应急保护和精确定位。只要液压释放压力加到ee离合器上，活塞杆就能在两个方向自由运动。如果释放压力解除，弹簧回弹并使活塞杆被锁定。由于有意图地减低压力或者是由于一个应急开关的闭合，电源掉电和系统损坏而造成的液压系统失压。锁紧由释放压力打开同时活塞杆又能自由运动。由于内力的作用在短行程的部位超载是可能，但不会毁坏活塞杆和夹紧器。

目前传统汽车焊接装配制造业使用的夹紧器普遍存在以下几点不足：

1、传统标准夹紧器只能夹紧一种板厚的工件，针对厂商多种车型共线的要求，传统夹紧器无法满足使用要求；

2、传统标准夹紧器输出力较小，一组模块需要设计多个夹紧器来满足夹紧力的要求；

3、外形尺寸较大，占用空间，尤其在狭小的空间内无法使用。

有鉴于此，急需对现有的夹紧器结构进行改进，以方便使用，提高夹紧效果。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是现有的夹紧器结构存在操作不便，夹紧效果差的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种一体式容差夹紧器，包括外壳，所述外壳内设有缸体，还包括：

连杆组件，设置在所述外壳内，包括活塞和用于将活塞的往复直线运动转换为旋转运动的连杆传动机构，所述活塞活动设置在所述缸体内，所述连杆传动机构的输出轴上设有第一滚针轴承，所述外壳的内壁上设有加强片，所述第一滚针轴承与所述加强片的弧面配合；

压臂组件，内端与所述连杆传动机构的输出轴联动，外端伸出所述外壳，在所述连杆传动机构的动作下带动并旋转，从而夹紧或放开工件。

在另一个优选的实施例中，所述连杆传动机构包括活塞杆、设置在所述活塞杆顶端的叉形件，一连接块的两端分别转动设置在所述叉形件和所述输出轴上，所述活塞设置在所述活塞杆的下端。

在另一个优选的实施例中，所述活塞杆的内部设有丝杆，所述丝杆与所述活塞杆的内壁通过螺纹配合，所述丝杆的上端容纳于所述叉形件底部的螺纹孔内，所述活塞杆与所述叉形件之间通过细牙螺纹连接，调节螺丝向上穿过所述活塞的通孔并与所述活塞杆的内壁配合。

在另一个优选的实施例中，所述调节螺丝上设有卡孔，所述卡孔内设有弹簧，所述弹簧的两端设有钢珠，所述活塞的通孔内设有半圆槽，所述钢珠与所述半圆槽契合。

在另一个优选的实施例中，所述外壳上设有传感器组件，所述叉形件上设有感应件，所述传感器组件包括传感器支架和设置在所述传感器支架上的传感器，所述传感器支架设置在所述外壳的外侧，所述传感器设有上下两个感应头。

在另一个优选的实施例中，所述压臂组件包括压臂、两个压臂安装块，所述压臂的两端设有两个v型卡槽，所述v形卡槽与所述转动轴两端的两个方形面相贴合，所述压臂安装块与所述压臂螺栓固定。

在另一个优选的实施例中，所述外壳的顶部设有解锁销，所述解锁销设置在所述连接块的上方。

在另一个优选的实施例中，所述外壳上设有压臂连接孔，所述压臂连接孔内设有第二滚针轴承32。

在另一个优选的实施例中，所述缸体为铝合金材质，为扁缸，包括上盖、下盖和采用螺栓固定的左右两个半缸体，所述上盖、下盖分别和所述半缸体之间设有密封圈37。

在另一个优选的实施例中，所述下盖上设有第一气孔34和第二气孔，所述上盖设有与所述缸体的上腔连通的通气孔，所述第一气孔34与所述缸体内部的下腔连通，所述第二气孔设置在所述缸体和所述外壳之间，所述外壳上设有与所述第一气孔34和所述第二气孔对应的充气孔。

与现有技术相比，本实用新型，具有以下优点：

1、该夹紧器带有板厚补偿功能，在一定角度范围内可以夹紧不同厚度的板件；

2、夹紧力大，且在一定角度范围内提供恒力；

3、全封闭一体式设计，尺寸较小，重量轻，且防止渣飞溅损伤气缸内部，降低维修频次。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图；

图2为本实用新型的剖面图；

图3为本实用新型的缸体的结构示意图；

图4为本实用新型的传感器组件的结构示意图；

图5为本实用新型的压臂组件的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种一体式容差夹紧器，带有板厚补偿功能，夹紧力恒定可靠。下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做出详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种一体式容差夹紧器，包括外壳1，外壳1内设有缸体19，还包括连杆组件200和压臂组件300。

如图2和图3所示，连杆组件200设置在外壳1内，包括活塞17和用于将活塞17的往复直线运动转换为旋转运动的连杆传动机构，活塞17活动设置在缸体19内，连杆传动机构的输出轴上设有第一滚针轴承7，外壳1的内壁上设有加强片3，第一滚针轴承7与加强片3的弧面配合，可实现输出恒定的夹紧力。

压臂组件300内端与连杆传动机构的输出轴联动，外端伸出外壳1，在连杆传动机构的动作下带动并旋转，从而夹紧或放开工件。

连杆传动机构包括活塞杆1810、设置在活塞杆1810顶端的叉形件9，一连接块6的两端分别转动设置在叉形件9和输出轴上，活塞17设置在活塞杆1810的下端。

活塞杆1810的内部设有丝杆11，丝杆11与活塞杆1810的内壁通过螺纹配合，丝杆11的上端容纳于叉形件9底部的螺纹孔内，活塞杆1810与叉形件9之间通过细牙螺纹连接，调节螺丝18向上穿过活塞17的通孔并与活塞杆1810的内壁配合。通过调节丝杆11与活塞杆1810之间的螺纹连接长度，从而可改变活塞17的行程。通过调节活塞杆1810和叉形件9的螺纹连接长度，也可改变活塞17的行程，从而实现整个夹紧器的无极可调。长销钉8穿过叉形件9的两个叉臂及连接块6，以螺钉进行连接，且长销钉8两端分别套设有第一滚针轴承7。当活塞17向上运动时，第一滚针轴承7随之运动至加强片3处，第一滚针轴承7的外径面沿着加强片3的圆弧面运动，并在此行程范围内产生一个恒定力矩，从而输出一恒定夹紧力。

调节螺丝18上设有卡孔，卡孔内设有弹簧27，弹簧27的两端设有钢珠28，活塞17的通孔内设有半圆槽，钢珠28与半圆槽契合，可有效避免夹紧器在调好角度后，角度自动发生改变。活塞17的材料为铝合金，耐磨度高。

如图2和图4所示，外壳1上设有传感器组件400，叉形件9上设有感应件12，传感器组件400包括传感器支架14和设置在传感器支架14上的传感器，传感器支架14设置在外壳1的外侧，传感器设有上下两个感应头13。传感器组件400用来感应活塞杆1810感应件12的位置，由此判断夹紧器的工作状态。

如图2和图5所示，压臂组件300包括压臂30、两个压臂30安装块31，压臂30的两端设有两个v型卡槽，v形卡槽与转动轴4两端的两个方形面相贴合，压臂30安装块31与压臂30螺栓固定。使转动轴4带动压臂30进行旋转运动，实现对工件的夹紧及打开。

外壳1的顶部设有解锁销2，解锁销2设置在连接块6的上方。当夹紧器处于夹紧状态时，解锁销2会顶起，夹紧器打开后，解锁销2落下。

外壳1上设有压臂30连接孔，压臂30连接孔内设有第二滚针轴承32。

缸体19为铝合金材质，为扁缸，包括上盖16、下盖20和采用螺栓固定的左右两个半缸体19，上盖16、下盖20分别和半缸体19之间设有密封圈，结构紧凑，用于保护内部组件不受外部焊渣飞溅而损坏，还能防止气缸漏气。

下盖20上设有第一气孔34和第二气孔，上盖16设有与缸体19的上腔连通的通气孔36，第一气孔34与缸体19内部的下腔连通，第二气孔设置在缸体19和外壳1之间，外壳1上设有与第一气孔34和第二气孔对应的充气孔。各个气孔连接处设有密封圈，防止漏气。

本实用新型的工作原理具体如下：

1.气动夹紧过程：

压缩空气从下盖的第一气孔34进入缸体19，缸体上腔的空气从上盖16的通气孔36，最终从下盖20的第二气孔33排出，压缩空气推动活塞17带动活塞杆10向上运动，通过连接块6转换为转动轴4的旋转运动，进而带动压臂30旋转，在转动轴4的输出端产生一个恒力矩，该恒力矩在一定角度范围内产生一个恒定夹紧力，使压缩空气的压力转换为压臂30对工件的夹紧力，并可满足不同的工件厚度。

2.气动打开过程：

压缩空气从下盖20的第二气孔33穿过外壳1，并通过上盖16的通气孔36最终进入缸体19，活塞17带动活塞杆10向下运动，缸体下腔的空气从下盖20的第一气孔34排出，活塞杆10向下的运动通过连接块6转换为转动轴4的旋转运动，进而带动压臂30反向旋转，压臂30打开。

本实用新型，具有如下优点：

1、通过连杆驱动机构推动压臂，在一定角度范围内可产生一个恒力矩，保证工件被可靠夹紧；

2、可以适应一定范围内夹紧板厚的变化，也可以夹紧凹凸不平的表面(如铸造零件)和对压力比较敏感的材质(如铝等)；

3、缸体和连杆组件整体设计在一个紧凑的外壳内，结构紧凑，可有效节约空间并降低重量；

4、感应件集成在缸体组件内部，抗干扰能力强，信息检测准确可靠，特别适合于要求高的自动化线。

本实用新型并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。