[发明专利]基于丝杠-铰杆增力机构的机械夹紧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械夹紧装置，主要是一种基于丝杠-绞杆增力机构的机械夹紧装置。

背景技术

目前的机械夹紧装置中，作为提供夹紧力的驱动装置，主要是以液动、气动和机械驱动为主。液动的一个主要缺点是液压油液介质泄露造成环境污染；气动的主要缺点是系统压强较低，一般只能达到0.5MPa-0.7MPa；机械驱动夹紧装置存在的主要技术问题是：自动化水平较低，而且机构中用到的元件较多，从而使得整体机构显得很复杂。

随着自动化程度高等因素，绿色环保型的机械夹紧装置越来越受到人们的青睐，人们开始想办法解决上述机械夹紧装置中存在的缺点。

有人提出一种基于丝杠机构的夹紧装置。请参见图1，图1是一种现有的丝杠型机械驱动夹紧装置，该夹紧装置包括丝杠1、伺服电机2和压盘3，其中伺服电机2提供驱动力，通过旋转丝杠1使压盘3移动，从而使得压盘3能够夹紧或松开被压物件。这种丝杠机构的夹紧装置，优点是结构简单，控制方便，只需控制伺服电机2的旋转速度和时间，就能精确控制夹紧装置的按压空间的力度。缺点是由于只有丝杠这一种增力机构，所以输出的夹紧力较小，一般用于工件较小时的场合。

为解决上述问题，设计一种输出夹紧力大、自动化程度高且经济环保的机械夹紧装置，对于提高机械制造水平有着重要的意义。

有鉴于此，本发明使用丝杠机构和铰杆增力机构以及伺服电机设计了一种新型的机械夹紧装置。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种以丝杠为主的机械夹紧双边装置，通过对结构进行改进，稳定性好、夹紧输出力较大、且经济环保，并且可以双边同时夹紧两个工件，提高生产效率。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种机械夹紧装置，包括丝杠驱动装置、绞杆增力装置，以及压盘，所述绞杆增力装置包括增力杆和施力杆，两者通过一连接片在水平方向能动地铰接于所述丝杠驱动装置上，所述压盘铰接在所述施力杆上，该压盘在竖直方向能动地设置于一竖直导轨中，并露出该压盘的夹紧面。

进一步地，所述增力杆的一端铰接在一固定面上，形成定点旋转结构。

进一步地，所述丝杠驱动装置包括伺服电机、联轴器、丝杠和丝杠螺母，所述丝杠通过联轴器连接在伺服电机上，该丝杠和所述丝杠螺母通过螺纹穿插连接，该丝杠螺母同时铰接在连接片上。

进一步地，所述丝杠螺母在水平方向能动地设置于一水平导轨中。

进一步地，该机械夹紧装置还包括电机控制装置，连接在所述伺服电机上。

进一步地，上述的机械夹紧装置也可以设计成双边的夹紧装置，此时该机械双边夹紧装置包括丝杠驱动装置，以及两套左右对称的设置于所述丝杠驱动装置两侧的绞杆增力装置和压盘，所述每一侧的绞杆增力装置包括增力杆和施力杆，两者通过一连接片在水平方向能动地铰接于所述丝杠驱动装置上，所述压盘铰接在所述施力杆上，该压盘在竖直方向能动地设置于一竖直导轨中，并露出该压盘的夹紧面。

进一步地，所述丝杠驱动装置包括伺服电机、以及两套左右对称的设置于所述伺服电机两侧的联轴器、丝杠和丝杠螺母，所述每一侧的丝杠通过联轴器连接在伺服电机上，该丝杠和所述丝杠螺母通过螺纹穿插连接，该丝杠螺母同时铰接在对应一侧的连接片上。

进一步地，所述左右对称的两个丝杠分别为左旋丝杠和右旋丝杠。

本发明的机械夹紧装置的工作过程如下：

（1）电机控制装置向伺服电机发出一个指令，电机开始转动，通过联轴器带动丝杠同时转动；

（2）两个丝杠在联轴器的作用下分别左旋和右旋运动，其本身也进行第一次力放大作用；

（3）输出力通过连杆的传递，传导给增力铰杆机构，此时压力角α逐渐变小，增力杆进行第二次力放大作用；

（4）增力杆将力通过施力杆传递到压盘上，压盘对工件进行作业；

（5）工作完成后，电机控制装置发出指令，伺服电机迅速反转，所有元件均复位，完成一个加工过程。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明采用伺服旋转电机为动力源，与液压、气压传动相比，具有绿色无污染的有点，而且与电机控制装置连接，易于实现自动化。

2．本发明运用丝杠，与电机控制装置一起提高了机械夹紧装置的同步性，而且与增力铰杆几个复合运用，提高了装置的夹紧力。

3．本发明中使用了增力铰杆机构和丝杠机构等增力装置，提高了机械夹紧装置的夹紧力。