固定工件的裝置的制作方法

專利名稱：固定工件的裝置的制作方法
背景技術：
本發明通常涉及一種固定工件的裝置，尤其是一種具有一個抓緊手柄的虎鉗，其有助于控制虎鉗的手柄以及能和虎鉗相連并與之一起使用的附件。
工具制造業提供了很多種工件夾持裝置，例如用于不同工件的虎鉗。但是它們一個共同的缺點就是當加工特殊形狀的工件或工件具有一定工作面積和環境的時候，工件夾持裝置提供不了能解決各種空間限制的手柄。因此，具有這樣尺寸和笨拙形狀的一些工件就很難有效地使用傳統的虎鉗手柄，例如通常用作為虎鉗主軸手柄和虎鉗旋轉鎖定手柄(或者旋轉鎖定手柄)的T形開槽手柄。尤其是工件的尺寸和形狀經常影響使用者操作這些手柄的能力。所以這樣的工件只能相對手柄旋轉一個很小的角度，而不能旋轉180度或360度，從而增加了達到所需功能需要的時間量和/或增加了完成所需功能的難度。
在另一個實施例中，工件或工作環境自身難于有效地使用傳統的虎鉗手柄。尤其是，一些工件夾持裝置的工作面積非常有限，例如裝配在虎鉗上的鉆床，它們就會阻礙上述工件夾持裝置的的操作。相對于鉆床虎鉗，上述鉆床的工作臺(或床)可以防止上述虎鉗手柄進行360度的旋轉，在手柄抓取面和鉆床(driu press)工作臺表面之間只有很小的空間，因此使用者很難獲得上述手柄良好的抓取性能。
傳統工件夾持裝置的另一個問題就是在不同的多個位置之間，其位置不是可選的，以至于使用者不能夠自由的收縮上述手柄，從而獲得一個良好的抓取或杠桿作用來操縱上述手柄。例如，多數T形手柄不會停留在多個不同的位置上，而且將滑動穿過手柄的軸環，旋轉到一個可替代的位置，或兩者均進行。而且尤其是當使用者旋轉一個T形開槽手柄到任何一個高于水平面的角度時，上述手柄就會落回到該水平面和/或滑動穿過該手柄的軸環。
另外目前的工件夾持裝置和現有的可替換附件也并不配套。例如，傳統的虎鉗既用來夾住工件，還設置有一個支撐工件的砧面，這樣傳統的虎鉗只能進行很小量的有效工作，卻占據了大量的工作空間。
所以可以確定的是，需要一種改進的固定工件的工具，而且還可以克服上述的局限，并進一步提供了在現有工件夾持裝置里所不具備的能力，特點和功能。
附圖簡述

圖1根據本發明固定工件裝置的透視圖；圖2是圖1中裝置的左視圖，其爪完全關閉；圖3是圖2中裝置的后視圖，示出了上述裝置的砧部分和附件槽的端視圖；圖4是圖2中裝置的右視，其爪完全關閉；圖5是圖2中裝置的前視圖，示出了上述裝置的T形手柄端視圖；圖6是圖2中裝置的頂視圖，示出了上述裝置的爪和砧部分的上表面；圖7是圖2中裝置的底視圖，示出了轉座的底表面；圖8是圖2中裝置的透視圖，且為從上述裝置可移動爪的上部和前部所見；圖9是圖2中裝置的透視圖，且為從上述裝置后爪的上部和后部所見；圖10是圖1中裝置的左視圖，其爪打開；圖11是沿著圖2裝置的線11-11的截面圖，示出了上述抓緊鎖定手柄的后爪件和內工作件中的內鍵槽或螺母；圖12是圖11中抓緊鎖定手柄的分解視圖，示出了組成優選抓緊鎖定手柄的各種元件；圖13是沿著圖6裝置的線13-13的截面圖，示出了其內螺桿和鍵槽的配合關系；圖14是圖1-13裝置的分解視圖，示出了裝置的不同部分；圖15和16分別是根據本發明另一個固定工件裝置透視圖和側面立視圖，圖中所示的裝置的第一和第二爪對齊成將其開口定位成遠離裝置底座的側面，從而使工件懸掛離開安裝有上述裝置的工作面的端部；圖17是根據本發明另一個固定工件裝置的透視圖，該透視圖是在一定角度處且在裝置的后爪上方觀察得到的，圖中顯示了一個放大透鏡附件及與之一起使用的一個工件擋塊附件；圖18是從圖15裝置的側面及其上部看去所得到的透視圖，圖中顯示了一個放大透鏡及與之相連的工件擋塊附件的另外的視圖；圖19是在一定的角度處且在裝置的后爪件上方所看到的根據本發明另一個固定工件裝置的透視圖，圖中顯示了一個保持夾具附件和與其相連的一個工件支撐附件；
圖20是從裝置后爪的側面和上面看去所得到的根據本發明另一個固定工件裝置的透視圖，圖中顯示了一個保持夾具附件和與之相連一個V形塊附件；圖21是從裝置的可移動爪側面和上面看去所得到的根據本發明另一個固定工件裝置的透視圖，圖中顯示了與其相結合使用的保持夾具附件；以及圖22是從一定的角度和后爪上方看去所得到的根據本發明另一個固定工件裝置的透視圖，圖中顯示了與其結合使用的一個手扳壓床附件。
盡管本發明將通過一個優選實施例來進行描述，可以理解，其并不是用實施例來限制本發明的。
具體實施例方式
根據本發明的一個固定工件的裝置，例如虎鉗，其包括一個在工作表面支承裝置的底座，例如一個鉗工臺或工作臺，和一個同底座相連的后爪件(或者如果是靜態底座，則是靜態爪件)，用來在裝置固定的工件上產生一個第一力，以及一個和后爪件相連的前爪件(或一個可移動爪件)，用來在裝置固定的工件上產生一個第二力。就如將在下文中詳細論述的那樣，上述裝置可以包括一個在嚙合位置和非嚙合位置之間轉換的抓緊手柄，在該嚙合位置，手柄可以配合并驅動一個從動件；在非嚙合位置手柄從上述從動件上分離，并可以相對從動件順時針或逆時針自由定位。上述裝置還可以包括一個能和該裝置相連的附件，以便于對工件進行額外的操作。
在圖1-14中，上述裝置通常用標號10表示，并包括一個具有轉座12、后爪件14和前爪件16的鑄鐵虎鉗。上述轉座12通常為橢圓形結構，并具有四個弓形支腳18，20，22和24(以下為18-24)。在所示實施例中，支腳18和20至少部分布置在后爪14的前部之下，支腳22、24至少部分處于后爪14的后部之下。這樣轉座的形狀就可以提高裝置10在工作面上的穩定性，例如支腳18、24比支腳22、20大和/或設置的比支腳22、20隔開更寬，以便于提高上述裝置在前、后爪件16、14之間定位大型工件的穩定性。更具體地說，如圖7所示，加大支腳18、24的形狀和間隔可使上述爪距離較遠，從而使裝置夾持較大的工件，且不使上述裝置由于裝置的重力遠離其重心(例如，由于前爪16向其最大打開位置運動所導致的重量轉移)而翻倒。
支腳18-24的上表面部分是凹進的以供一個水平面，通過該水平面則可將底座緊固或固定到工作表面上。這些凹進的水平面26，28，30和32(以下稱26-32)理想地通過一個螺栓頭、螺母、墊圈配合，以固定到底座上。上述打埋頭孔的表面26-32也可使所用的緊固件的至少一部分處于支腳18-24的彎曲形上表面之下，從而減少碰到物體或損壞緊固件的機率。
后爪14和轉座12相連并具有一個下臺座34，后爪14的主體處于下臺座34上。上述下臺座34通常具有圓形的水平截面并可以繞轉座12旋轉，所以其上的工件也可以旋轉。具有一個大體平坦上平面的上升部36設置在下臺座34上用來將鎖緊手柄38連接到裝置10上。上述鎖緊手柄38相對轉座12將后爪14固定在一個所需的位置上。更具體地說，上升部36的上表面形成有一個齒輪鎖定螺栓40穿過的開口。上述鎖緊手柄38具有一個套筒42和從套筒處延伸的一個伸長的手柄部分44。上述伸長的手柄部分44離開套筒42，并具有一個圓端部46，用來提供一種可以舒適抓住、旋轉和提升的人體工程學手柄結構。上述圓端部也可以使操作者在不需對其目視定位的情況下就可“感覺到”手柄的端部，這樣就為操作者提供了額外的握持面積，這樣，操作者就可得到一種更好的握持和杠桿效果以操作手柄38。
如圖11和12所示，鎖定手柄38的套筒42容納有一個插入件48，其內部設置有螺紋來接納齒輪鎖定螺栓40的螺紋部。插入件48通常為圓柱形并帶有一個靠近其頂部的多邊形鎖定結構48a。上述多邊形鎖定結構48a形成有一個螺紋孔以與彈簧螺栓50的螺紋部相匹配。優選的彈簧螺栓50為六角頭型螺栓，用來在杯形槽54中保持彈簧52，該杯形槽54具有一個孔，彈簧螺栓50的螺紋部分穿過或旋擰到該孔中。在套筒42內設置有一個匹配槽，該匹配槽的形狀和多邊形鎖定結構48a的形狀相類似。該多邊形鎖定結構48a通過由彈簧52施加到手柄38上的力的作用而被保持在上述配合槽內。這樣就可以使手柄38與插入件48配合，根據需要而使插入件48進行轉動。
上述鎖緊手柄38作為一個夾緊致動器操作，從而在某個方向操作的時候，可以增加后爪14和轉座12之間的摩擦聯系，在相反的方向上操作時，上述摩擦聯系減小，且可將手柄38提升并旋轉至多個不同的位置，而不會影響后爪14和轉座12之間的關系。彈簧52通常偏壓上述致動器手柄38而使其與由插入件48、螺栓40構成的鎖定裝置相配合，以使手柄38的操作產生一種相應的鎖定裝置的操作，來夾緊或放松上述鎖定裝置。也可抵抗彈簧的作用力來移動手柄38以選擇性地和套筒42、插入件48的上述匹配表面相分離，以使致動器移動，且不影響鎖定裝置的位置，并釋放以再次與配合表面相結合。
鎖定螺栓40是一個臺肩螺栓，當手柄38和插入件48配合并轉動時，鎖定螺栓40的多邊形肩部沉頭到轉座12上，以防止螺栓40移動。例如當手柄38順時針旋轉時，齒輪鎖定螺栓40螺旋到插入件48中，從而使插入件48向轉座12方向壓緊臺座34，這樣就會增加后爪14和轉座12之間的摩擦聯系。在進行足夠的旋轉之后，后爪就會被有效地固定繞轉座12的一個位置中。
當手柄38逆時針旋轉時，上述螺栓40螺旋出插入件48(或從插入件48中卸下)，這樣插入件48就會從轉座12上放松后爪14的臺座34，從而減小后爪14和轉座12之間的摩擦聯系。在進行足夠的轉動之后，后爪(以及相連的前爪)就可以自由地繞著轉座12旋轉。
當上述裝置的使用者需要移動手柄38，而不想影響后爪14和轉座12之間的關系(就相當于不旋轉插入件48)時，他或她只需要提升手柄38以下壓彈簧50而使套筒42離開插入件48則可以了。這種操作使得手柄38旋轉而不影響后爪14和轉座12之間的關系。需要這樣的手柄移動有很多原因。例如上述使用者需要移動手柄38以便于使手柄位于其自身或工件之外。另一種情況為使用者需要移動手柄38以便于使手柄位于一個讓使用者相對于手柄38而更有效利用杠桿作用的一個位置中。另外，使用者移動手柄38是由于工作環境的制約或工件自身尺寸的制約。在一個優選實施例中，在手柄的抓操作時可不考慮后爪14、轉座12間關系的目前狀態(例如，和爪件14、16是否被有效地固定到轉座12上的一位置上或自由的繞轉座12旋轉無關)。
在另一個實施例中，多邊形鎖定結構48a可以包括一個多齒齒輪，套筒可以包括一個具有位于其中的相匹配齒的環形圈，當上述致動器和鎖定裝置配合的時候，上述齒彼此配合，當上述致動器和鎖定裝置分離的時候，上述齒彼此間隔開。尤其是當上述配合的時候，環形圈的上述齒使上述齒輪和插入件與手柄一起旋轉。當上述齒分離的時候，手柄和環形圈的運動不會使齒輪和插入件產生相應的運動。
不象用在傳統管鉗上的棘輪裝置那樣，在本申請中所披露的致動器和鎖定裝置可僅通過相對于鎖定裝置來移動手柄就可配合和分開抓緊的致動器，同時也允許手柄自由地在任何方向上旋轉(例如，順時針和逆時針旋轉)，以便于使用者選取合適的位置來定位手柄，而不受上述討論的任何形式空間制約所限制或約束。傳統的棘輪裝置具有一個插頭和手柄，棘輪必須既能夠從從動件上拆除，以便于在任意方向定位手柄，或必須要有一個開關來操作，以便于將棘輪傳動系統從一個操作旋轉方向轉換到另一個方向。這樣的限制和約束就增加了手柄操作的時間量以及增加了使用者丟失手柄和/或手柄元件的可能性。
另外，在不進行其它能夠保證手柄不隨意旋轉的步驟下，傳統的棘輪裝置不會允許使用者在任何所需的方向上定位手柄，例如重力就會使傳統的棘輪裝置在垂直的方向上旋轉，從而手柄從驅動件向下設置，除非調節棘輪裝置的傳動系統來防止在這個方向上的旋轉。這樣的束縛就進一步增加了操作棘輪裝置的操作時間和努力的量。
現在參考圖7和11，當繞著轉座12旋轉臺座34的時候，上述齒輪鎖定螺栓40就以一個由轉座12內部44限定的弓形路徑56和臺座34一起移動(圖7)。上述路徑56允許爪件14和16相對于轉座12旋轉180度。在另一個實施例中，裝置20可以構造成使爪件14和16能相對于轉座12旋轉360度(例如，通過制定由內部44和環形圈限定的路徑來旋轉360度)。在另一個實施例中，也可以達到不同的旋轉角度和方向。能旋轉爪14、16來使用戶能旋轉工件達到所需的位置，并縮短在工件上工作所花費的時間量。
后爪14的主體從臺座34延伸到一個砧部60和一個爪支撐部62。上述砧部60具有一個通常比較平的表面64，使用者可以在其上面放置和/或敲擊物體。在一個優選實施例中，槽66、68設置在該表面64以下，用來將各種附件錨接在裝置10上。一些這樣的附件將進一步通過圖17-22來加以說明。
在圖1-14所示的實施例中，附件槽66、68設置成砧部60側面內的延長水平槽，并大體平行于砧表面64。通過錨接，附件槽66、68可以保持附件的端部，以便于使裝置10用于其他的用途。例如，就可以插入一個下拉夾緊托架的端部以借助夾具從上方加工工件。這個實施例可以參看圖19。
在另一個實施例中，上述附件槽還可以用來存儲用于裝置10的不同附件。例如，墊片或提升桿(如圖19)就可以存儲在上述槽內，并在需要的時候將其去掉以調節工件的高度。另外，一個用來固定和/或放松彈簧螺栓50的六鍵式工具之類的工具也可以存儲在位于上述裝置砧部內的上述槽中或上述裝置的另外一個槽中。
如圖1，3，9，11和14所示，后爪件14也可以包括一個具有通道或路徑72的內部區域70，從前爪16引出的橫梁108以及一個螺栓或螺紋軸76可穿過該通道72。在裝置10的內部區域70內，設置有一個后爪鍵槽(或螺母)78。鍵槽78通常包括一個垂直孔或通道80和一個總體上水平的孔或通道82，孔82帶有內螺紋。垂直孔80通常用作螺母以將鍵槽78，后爪14，轉座12附加在一起。更具體地說，有肩螺栓84穿過轉座12和后爪件14的開口，并被螺紋連接到上述孔80中。上述有肩螺栓84具有一個肩部或軸環86，其可以使后爪14相對于轉座轉動。這樣，上述鍵槽78通常作為一個螺母而將后爪14連接到轉座12上。上述水平孔82也可以作為一個螺母來容納上述裝置的螺桿或螺紋軸76。這種結構下面將根據裝置10的操作進行進一步描述。
后爪件14的爪支撐部62包括一個上或頂爪88用來保持不同類型的工件，還包括下爪，例如管爪90、92，用來抓住不同尺寸的圓形物體，如管子或具有不規則表面的其他物體。在一個實施例中，頂爪88由硬鋼制成，上述管爪作為永久的固定件澆鑄在上述裝置10上。但是在另一個實施例中，卻可以使用不同的爪。例如，頂爪88可以由鋁爪，纖維爪，橡膠爪，棱爪，銅爪，聚安酯爪或其它類型的爪來替代，這要取決于爪所固定工件的形狀。例如，如果所要固定的是軟金屬，那么可以使用銅爪或聚亞安酯爪，這樣可以防止裝置損壞工件。
而且，爪的表面也可以為鋸齒形狀且光滑或構造成使其能夠保持特殊類型的工件。例如，如果裝置10經常用來固定特殊類型的工件，上述爪可被特別構造來抓住特殊的材料。作為一個例子，如果裝置10經常來抓持比管爪所抓工件還小的工件，上述頂爪在它們的表面中還可以包括水平或垂直槽以更好地固定工件。在某些情況下，上述爪可以是可逆的，其一側具有鋸齒形表面，另一側為光滑表面。在另一個實施例中，一個磁性爪可以和頂爪相連以便于暫時固定工件。這樣的爪可以使用戶在夾緊的過程中，防止裝置10的爪和工件都免于損壞(marring)和變形。這些磁性爪或蓋通常在磁性爪附接件后側設置有兩個內置的圓形磁鐵，并將上述蓋連接到裝置10的上述頂爪上，這樣可以防止將所夾持的工件磁化和/或吸附上述蓋表面上的銼屑。
除了上述頂爪的多用性之外，裝置10還可以設置有可更換的管爪90、92來代替永久的管爪。這樣的結構就允許使用不同的類型管爪(例如鋁，纖維，橡膠等等)，還可以使用自動定心的管爪來將工件正確固定。
類似于后爪14，前爪16具有一個爪支撐部94，該爪支撐部94包括頂管爪96、98和100。在一個實施例中，上述頂爪96是可替換的，而管爪98和100卻是澆鑄在前爪件16上。如圖14所示，頂爪88和96通過緊固件102而與爪支撐部62、94相連。在一個實施例中，緊固件102由部分穿過爪88、96的開口并螺旋進上述爪支撐部分的孔中的螺桿組成。最好是，上述爪88或96中至少有一個在其上表面具有刻度尺，以便于用戶在工件被裝置10放松的時候，可以很容易地測量和/或移動工件測量量。如圖18所示，可以通過放大鏡來看清上述的爪結構。
前爪橫梁108(滑動桿或槽形橫梁)從前爪16下部引出，其用來覆蓋或保護延長螺紋件或螺桿76。在所示的實施例中，上述爪橫梁108包括一個延長水平的鋼套筒，其通常為U形，并覆蓋住螺桿76的上部和側面。橫梁108的上表面110通常為一平面，來提供一個工件放置和/或平衡的表面。而且對橫梁108的邊緣進行倒角，從而減小了工件的表面被劃傷或產生印痕的危險。上述后爪具有一個從后爪14主體延伸出的U形唇部111。唇部111為橫梁108提供了支撐，其上表面與橫梁108的上表面相齊平。這種結構有助于加強裝置10和將工件支撐在爪件14、16之間。
如圖2和4所示，當爪88、96處于關閉的位置時，橫梁108的一部分超出后爪件14。但是如圖10所示，當爪88、96處于完全打開的位置時，就不是這樣了。而且在所示的一個實施例中，當爪88、96處于完全關閉的位置時，出于美學的目的，從后爪14引出的橫梁端部彎曲以和后爪的外表面相配合。在一個優選實施例中，橫梁108的一部分總是處于上述螺桿76之上，以便于防止有物體放置在螺桿76上和/或損壞螺桿(例如使螺桿彎曲、損壞螺桿的螺紋等等)。
前爪16的下部還可以包括一個通道，螺桿76穿過該通道以連接主裝置手柄112。如圖13所示，上述通道由前爪16上的外壁113和內壁115上的開口所限定，并且將螺桿76和鍵槽78成線性定位，這樣，在螺桿76被驅動時，它可進行直線運動。這種直線運動的結構減少了鍵槽78的孔82內的螺紋磨損，而且由于螺桿螺紋和鍵槽78內孔螺紋之間的配合，還增加了裝置10的總體夾緊力。
上述裝置的主手柄(主軸手柄或T形開槽手柄)112具有一個從螺桿76的軸環部116穿過的延長杠桿部分114。上述杠桿部114包括球形端118和120，并可以沿任何方向滑動穿過軸環116直到上述端部118、120之一跨在軸環116上。這樣就可使使用者以增加杠桿114的長度，從而增加用戶旋轉手柄112的杠桿力矩。這個特點就可以使杠桿114可調節性地和周圍環境和/或工件空間相適應。在所示的一個實施例中，螺桿76由冷軋鋼制成，上述球形端部118、120從上述手柄鍛造延伸出來，這樣它們就不會松脫。還可以在球形端部118、120的附近繞杠桿114設置一個橡膠軸環，以防止在上述球形端部和軸環116之間的金屬與金屬的接觸。
如圖14所示，和軸環116鄰接的部分122沒有被攻絲，并設置在由前爪16的內壁115和外壁113限定的通道內。靠近螺桿76的這一部分是一個凹槽通道124，墊片126放置在該凹槽通道124中。當上述螺桿插入到前爪16的上述通道內時且在該裝置的使用過程中，墊片126就和爪16的內壁115相鄰接。鄰接于螺桿76的一這部分是另一個非攻絲部分128，彈簧130環繞其設置。靠近非攻絲部分128的是另一個凹槽通道132，一個鎖緊墊圈例如E形的環134放置在凹槽通道132中。這個鎖緊墊圈134朝著墊片126壓迫彈簧130，這樣就順次壓迫前爪件16的上述內壁115。這樣的結構就使得螺桿76進入到前爪件16中，并有效地使裝置10提供一個彈簧載荷手柄和螺桿組件。而且這樣的結構還有助于確定在螺桿76的螺紋部分和螺母78之間的直接嚙合，從而確保螺桿76和螺母78以某種合適的方式相對準。這些特點都有助于減少或消除對手柄112的影響。
在裝置10的操作期間，手柄112以上述討論的方式旋轉以打開或關閉爪88，90，92，96，98和100。尤其是當手柄112順時針旋轉的時候，上述螺桿76就螺旋進上述鍵槽或螺母78中去，使得前爪支撐部94靠近后爪支撐部62。在足夠的旋轉后，爪88、96完全關閉以防止手柄再旋轉。當手柄112逆時針旋轉的時候，螺桿76旋出(或后退出)螺母78，從而使得前爪支撐部94遠離后爪支撐部62。這種旋轉使得爪件伸展，允許裝置10來操作大型的工件。在最常用的情況下，裝置10被安裝在類似鉗工臺或工作臺之類的工作表面上，并用來夾緊所需的工件。但是在其他的實際應用中，該裝置經常用于分開物體，(例如用作為擴張器)。例如垂直桿可以插入到頂爪88、96的孔內，(如圖17、18所示)，可以轉動手柄112使前爪件16離開后爪14件。利用這種結構，當爪96從爪88離開或打開的時候，由垂直桿隔開的工件就可以展開。
在本發明的另一個實施例中，上述描述的抓緊手柄可以用作主裝置手柄或主軸手柄，這樣就可以更多的控制手柄操作。例如，在具有靜態底座的實施例中(這就意味著沒有向下鎖緊手柄)，就可以設置一個抓緊手柄作為主裝置手柄，以便于用戶可以將不在其范圍內手柄進行重新定位，或者用戶可以將手柄定位在他或她可以更好的利用杠桿作用操作手柄的位置上，或者用戶根據不同空間環境的限制(例如，工件的工作面積，空間限制等等)來定位手柄。
在另一個實施例中，這樣的抓緊手柄對于安裝于鉆床上的虎鉗來說可能是很理想的，其中，用戶不可能完全旋轉手柄。在這樣的情況下，只要有可能，用戶就可以簡化手柄的旋轉，從旋轉的螺桿或主軸上分離手柄，將手柄復位回所需的起始位置，以及將重新配合以進一步旋轉手柄螺桿或主軸。
這樣的抓緊手柄還可以使用戶將上述裝置的爪緊固所需的量，然后再定位手柄，這樣就可以使上述杠桿臂或手柄沿直線向下。這就使重力對手柄和所需爪設置的影響最小。例如傳統的手柄，當達到所需爪設置的時候，上述手柄的操縱桿就會被放置在其他一個位置，而不是直線向下的位置。這樣，由于手柄的重量和重力的組合(其可以連續地轉動手柄到達其垂直向下的位置)可能足以改變或影響所需的爪設置。但是使用抓緊手柄就可以避免這樣的問題。
在圖15、16中顯示了根據本發明固定工件的另一個裝置，其帶有排列的第一和第二爪件，它們對齊或使得它們的開口遠離裝置底座的側面，這樣工件就可以懸置在安裝或放置上述裝置的工作面端部之上。為了方便起見，圖15、16中所示的實施例對應于已經描述過的圖1-14所示的實施例是一致的，因此使用相同的標號，只是帶上一個撇號(’)來區別在兩個實施例中的同一個元件，性質是相似的。使爪14’和16’對齊成它們的開口(箭頭121所示)遠離底座12’側面的優勢在于該裝置可利用與工作表面側相遠離的一個工件，所述裝置安裝或放置在所述工作表面上。例如在一個應用中，裝置10’可以用來固定從車間地板引出的工件，該工件背離安裝上述裝置10’的工作臺側面。這樣就可以調節爪14’和16’的對齊來提供上述的性能。
也可以將不同的附件連接在這里描述的裝置上。例如，在圖17、18中，根據本發明的另一個固定工件的裝置通常參考標記為200，并和放大鏡相連，例如放大鏡202。該放大鏡202和一個可調節的臂204相連以將其定位在裝置200的各部分、工件及工作面之上。臂204和電源206相連，以便于照明放大鏡202和/或照明需要通過放大鏡202觀察的區域，上述電源206具有一個電源開關208和一個照明調節按鈕210來調節放大鏡202的燈光亮度。在所示的一個實施例中，電源206是一個電池，可以從該電池向放大鏡202的照明裝置供電。在另一個實施例中，電源可以具有一個電源線，該電源線可以從一個出口向照明裝置提供電能。
電源206通過類似支座212的支柱被錨接到裝置200上，上述支座212從電源206的底部或側面向下延伸到裝置200的附件槽214、216中。尤其是，電源裝置206可以在裝置200上滑動，以便于支柱212的端部可以滑進上述槽214、216中。在另一個實施例中，電源206可以被夾在或固定在裝置的砧部上，和/或可以包括用來吸附電源到上述裝置上的磁鐵。例如，電源206的底部至少有一部分是磁鐵，用來把電源206連接到裝置200上。上述磁鐵可以和上述的夾具或支座一起使用，或者代替這些部件單獨使用。
用在裝置200的另一個附件就是工件擋塊220，其具有一個延伸進一個接收槽(或附件槽)的加長軸222，上述槽設置在后爪件主體內，其最好是在爪之下且靠近上述爪支撐部的表面。在所示的實施例中，上述接收槽延伸過整個后爪。上述工件擋塊220被可調節以使擋塊杠桿224和端部擋塊226更靠近上述爪或更遠離它們。一旦達到所需的位置，上述工件就會被定位在裝置200的爪之間，并被壓在上述端部擋塊226上。該附件220保證了在每個虎鉗內的一個工件或多個工件可以如用戶每次所希望的那樣，準確的返回到上述位置。用作附件的上述接收槽可以設置在后爪件上，也可以設置在前爪件上，如圖20和22更清楚的所示，所述接收槽最好穿越通過整個爪件，以便于工件擋塊220可以如所需的那樣插入和/或在裝置200的任一側使用。
在圖19中，裝置200和一個向下保持夾具228接合使用，該向下保持夾具228通過支座(或支腳)230和232被固定在裝置200上，其端部依靠在附件槽214、216內，通過這樣的結構，工件就可以定位并在下夾緊在裝置200的砧部上，在某些情況下，可能需要布置工件支撐件例如墊片或提升板234和236，它們設置在工件之下，用來將工件升高到所需的高度。例如，如果用戶需要將工件鉆孔，其可以將工件升高一個最小量，使其離開砧面，以避免由于鉆頭穿過工件，損壞裝置200和/或鉆頭自身。在操作中，用戶轉動主軸手柄237，從而移動夾具239進一步靠近或遠離工件。
在圖20中，裝置200和向下保持夾具228以及V形塊(或90度工件支撐件)238相配合使用。當工件是圓形或圓柱形，或工件具有端角的時候，經常使用這樣的附件238。通過這種結構，當上述裝置可被用于執行向下夾持的任務，同時允許爪件進行另一個操作。
在圖21中，裝置200和兩個向下保持夾具228和240相配合使用。每個向下保持夾具都通過支架(或支腳)230、232、242和244被固定在裝置200上，這樣，向下保持夾具228和240的夾具就可以向下朝向虎鉗的砧部表面固定，并向定位在那里的工件施加壓力。
在圖22中，裝置200和手扳壓床246一起配合使用，該手扳壓床通過支架248、250和附件槽214、216被固定在裝置200上，這樣手扳壓床246就可以在工件的中心區域施加一個很大的力。當用戶順時針轉動上述壓力手柄252的時候，壓桿254相對工件下降。
在上述附件以及附件槽214、216之間的配合可以自由擺動，但是允許這些附件支腳或支架的端部自由騎跨在上述槽214、216上或外。在使用夾具或手扳壓床附件的情況下，一旦上述附件設置在槽214、216內，夾具向下和工件配合，上述支腳或支架的端部相對上述槽的頂面被拉回，使得有效地將上述附件鎖定其在槽內的當前位置上。對于電源和其他類似的附件來說，這些附件還可以包括將這些附件夾緊在裝置200上的額外的夾緊件，或者還包括達到同樣功能的磁鐵。
在圖1-22所述的實施例中，伸進槽中的附件唇部和槽的形狀相匹配。在一個優選實施例中，通過將這些附件滑離上述裝置的砧端部，繼而從上述裝置上去掉這些附件。但是在另一個實施例中，上述唇部由彈性材料制成，從而使其可以暫時變形，以便于上述附件可以從上述砧部提升移開，而并不是滑離其側面。例如這些附件可以直接從上述裝置上提升移開，引起上述唇部同時變形，或者上述附件也可以通過在每一時間將一側的唇部除去而從所述槽中移開。
在另一個實施例中，可利用其他的榫眼和凸榫或榫舌和溝槽等構造而將所述附件連接到裝置上。例如，這些附件和裝置可以通過一個楔形榫頭彼此相連，(例如一個明顯的榫眼和凸榫結構)。在另一個實施例中，榫眼可以設置在上述附件內，直榫設置在上述裝置上，或者上述附件可以既有榫眼，又有凸榫部分。這樣可以理解，可以使用不同的接頭和連接件把上述附件連結到裝置上。(例如，諸如上述的圖17和18中的磁性底座)。
此外，盡管已經討論和描述了使用一些更有用的附件和固定工件的裝置相連，但對于本領域普通技術人員來說，其他的多種附件也可以和本發明中的裝置以及方法一起使用。顯而易見的是，根據本發明，該固定工件的裝置完全滿足上述的發明目的和所要求的特點。雖然本發明通過特定的實施例來進行描述，但是很明顯，在前述的說明中任何替換，修改和變型對本領域技術人員都是可以的。而且相應的，上述的替換，修改和變型都落在隨后的權利要求的精神和范圍內。
權利要求
1.一種固定工件的裝置包括一底座；一由底座支撐的第一爪，并可以相對底座運動；一可以朝向或離開第一爪運動的第二爪；一連接第一和第二爪的驅動件，該驅動件能被致動以有選擇地移動第二爪朝向或離開第一爪來支撐工件；一連接底座和第一爪的鎖定裝置，其具有一個鎖定位置以防止第一爪相對底座運動，以及一個放松位置以允許第一爪相對底座移動；以及一與鎖定裝置相連的致動器，其可移動以在上述鎖定位置和放松位置之間變換上述鎖定裝置，且其移動并不影響鎖定裝置。
2.如權利要求1所述的一種裝置，其特征在于，當處于鎖定位置的時候，鎖定裝置在第一爪和底座之間施加一個夾緊力。
3.如權利要求2所述的一種裝置，其特征在于，鎖定裝置至少包括一個匹配表面，而且上述致動器包括少一個互補的匹配的表面，兩個匹配表面相配合而使鎖定裝置在鎖定位置和放松位置之間變換。
4.如權利要求3所述的一種裝置，其特征在于，該裝置還包括一個偏壓匹配表面進行配合的彈簧。
5.如權利要求4所述的一種裝置，其特征在于，上述致動器可以手動地抵抗彈簧進行變換，以有選擇地使匹配表面分離，以使致動器不影響鎖定裝置的位置地運動，并放開以再次配合匹配表面。
6.如權利要求5所述的一種裝置，其特征在于，鎖定裝置包括一個夾具件，其在鎖定位置向第一爪施加一個夾緊力，以防止第一爪相對底座運動，夾具件至少具有一個鎖定裝置的匹配表面。
7.如權利要求6所述的一種裝置，其特征在于，致動器包括一個插座來容納夾具件的至少一部分，插座至少具有一個致動器的匹配表面。
8.如權利要求7所述的一種裝置，其特征在于，夾具件至少包括兩個匹配表面，插座至少包括兩互補的匹配表面。
9.如權利要求7所述的一種裝置，其特征在于，致動器包括一個延長的手柄部分。
10.如權利要求9所述的一種裝置，其特征在于，第一爪形成有一個第一孔，底座形成有一個第二孔，鎖定裝置包括一個延長件，它穿過這些孔將底座、第一爪、夾具件互連。
11.如權利要求10所述的一種裝置，其特征在于，第二孔延長使得在鎖定裝置處于放松位置時，允許鎖定裝置與第一爪一起相對底座運動。
12.如權利要求11所述的一種裝置，其特征在于，第二爪相對底座轉動，第二孔做成弓形，使得在鎖定裝置處于放松位置的時候，允許鎖定裝置與第一爪一起相對于底座運動。
13.如權利要求12所述的一種裝置，其特征在于，延長件制成螺栓的形式，該螺栓在一端具有一個加大的頭部，在另一端具有螺紋，夾具件插座的至少一部分具有螺紋，螺栓的螺紋端旋進插座的螺紋部，當鎖定裝置處于鎖定位置的時候，夾具件和螺栓的加大端部將底座和第一爪夾緊在一起，以防止爪件相對底座運動。
14.一種固定工件的裝置包括一將上述裝置支撐在工作面上的底座；一和底座相連的第一爪件，用來和工件的第一部分配合；一和第一爪件相連的第二爪件，可相對于第一爪件移動，以配合工件的一個爪第二部分運動；一連接第一和第二爪件的螺紋軸，該螺紋軸可以相對第一爪件移動第二爪件；以及一和上述裝置連接的抓緊手柄，其可以在一個配合位置和一個分離位置之間變換，在上述配合位置中，手柄配合并驅動一個從動件，在分離位置中，手柄離開上述從動件，并可以相對上述從動件在順時針和逆時針方向上自由定位。
15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，底座是一個轉座，其至少允許第一和第二爪件中的一個相對其旋轉。
16.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，從驅動件是一個鎖定裝置，以摩擦配合的方式連接底座和第一爪件，當手柄處于配合位置的時候，抓緊手柄可以調節在底座和第一爪件之間的摩擦配合，并且當手柄處于分離位置的時候，抓緊手柄可以被定位在多個不同的位置，且不影響底座和第一爪件之間的摩擦配合。
17.如權利要求16所述的裝置，其特征在于，抓緊手柄包括一個凹槽，在手柄處于配合位置的時候，該凹槽用來容納鎖定裝置的一部分。
18.如權利要求17所述的裝置，其特征在于，手柄還包括一個通常把手柄偏壓在配合位置的彈簧。
19.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，從驅動件是一個與第一和第二爪件相連的螺紋軸，當手柄處于配合位置的時候，抓緊手柄能通過旋轉運動驅動該螺紋軸，而在手柄處于分離位置時，抓緊手柄能定位在多個不同的位置，而不與螺紋軸相配合。
20.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，底座包括四個支腳，其中第一和第二支腳位于底座的與第二爪件相對的一個側面上且通常設置在第一爪件之下；第三和第四支腳位于靠近第二爪件的底座側面上，它們之間的間隔大于第一和第二支腳之間的間隔。
21.如權利要求20所述的裝置，其特征在于，第三和第四支腳尺寸大于第一和第二支腳尺寸，所有的支腳都具有凹槽面，其用來接納螺栓頭部和螺母之一。
22.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，上述裝置還包括一個與其一起使用的附件，該附件可以和該裝置相連，以便于在工件上進行操作。
23.如權利要求22所述的裝置，其特征在于，附件包括放大鏡、夾具和壓床中的一個。
24.如權利要求22所述的裝置，其特征在于，上述裝置還包括至少一個榫眼和凸榫，附件至少包括一個互補的凸榫和榫眼，以便于將附件連接到上述裝置上。
25.如權利要求24所述的裝置，其特征在于，在上述裝置和附件之間的凸榫和榫眼連接還包括一個楔形榫頭。
26.一種固定工件的裝置包括一將上述裝置支撐在工作面上的底座；一和上述底座相連的第一爪件，用來和工件的第一部分配合；一和第一爪件相連的第二爪件，可相對于第一爪件移動，以配合工件的一個第二部分；一連接第一和第二爪件的螺紋軸，該螺紋軸可以相對第一爪件來移動第二爪件；以及一附件，可以連接到上述裝置上以便于在工件上進行額外的加工。
27.如權利要求26所述的裝置，其特征在于，上述附件包括放大鏡、夾具和壓床中的一個。
28.如權利要求26所述的裝置，其特征在于，上述裝置還包括至少一個榫眼和凸榫，附件至少包括一個互補的凸榫和榫眼，以便于將附件連接到上述裝置上。
29.如權利要求28所述的裝置，其特征在于，在上述裝置和附件之間的凸榫和榫眼連接還包括一個楔形榫頭。
30.如權利要求26所述的裝置，其特征在于，上述裝置包括磁性材料和磁鐵中的一個，附件包括磁性材料和磁鐵中的另一個，用來將附件連接到上述裝置上。
全文摘要
根據本發明的一種固定工件的裝置，例如虎鉗，包括一個將上述裝置支撐在工作面上的底座，一個和上述底座相連的后爪，并可以和上述裝置固定工件的第一部分配合，一個和后爪相連的前爪，和工件的一個第二部分相連。上述裝置還可以包括一個和上述裝置連接的抓緊手柄，其可以在一個配合位置和一個分離位置之間變換，上述配合位置是指該手柄配合并驅動一個從動件的位置，上述分離位置是指該手柄離開上述從動件，其還可以相對上述從動件在順時針和逆時針方向上自由定位。上述裝置還可以包括可與其相連的附件，以便于在工件上進行額外的加工。
文檔編號B25B1/24GK1445061SQ0312068
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月3日 優先權日2002年3月1日
發明者R·E·瓦濟諾, W·J·菲利普斯 申請人:華特麥爾工具集團