專利名稱：一種左右牙絲桿式自動分中夾具系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及工業領域的夾緊裝置，尤其涉及一種左右牙絲桿式自動分中夾具系 統。
背景技術：
當前工業機器、自動化設備等的夾緊或虎鉗等如圖1或圖2所示，其動作原理是固 定其中的一個夾緊面，然后通過螺桿(圖1)、油缸或氣缸(圖2)等推動另外一個夾緊面向 固定的夾緊面移動，從而起到夾緊工件的目的。但是在實際生產過程，上差工件與下差工件 的外輪廓(或夾緊面)存在一個公差M，如圖3所示，這樣的情況下，如果下道工序是在工件 的中心線進行加工(如鉆孔、銑槽等)，就會把兩個工件外輪廓公差M帶進了中心線的加工 上，而引起兩個工件的中心線加工發生了 M/2偏移(如圖4所示)。為了克服上述加工問題，加工廠一般通過兩種方式來解決其一是透過操作人員 利用光柵數顯尺或手動打表測量出每個工件的實際誤差，然后調整并偏移夾具令工件回到 主軸中心線上。此方法犧牲了當前加工工序的效率；其二是通過控制外輪廓(或夾緊面) 的公差，來達到控制中心線偏差的目的。此方法雖然可以彌補一些有設備存在的不足，但對 前面所提到的工件分中工序提出了無實際用途的更高的工藝要求。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種工藝簡單、精度高、 操作方便靈活的左右牙絲桿式自動分中夾具系統。本發明的目的通過下述方案實現一種左右牙絲桿式自動分中夾具系統，包括座體、一根絲桿，所述絲桿的至少一端 與座體的一端轉動連接，在這一根絲桿上設有夾持工件的左、右夾臂，所述絲桿與左、右夾 臂螺紋連接，所述絲桿分為左段、右段絲桿，所述左段絲桿與右段絲桿螺紋的螺距相等、旋 向相反。當用兩個不同的旋轉方向轉動絲桿時，兩個活動夾頭同步相對移動或者同步相反 向移動。所述左、右夾臂的底面與座體的導軌滑動連接。所述絲桿的兩端與座體的兩端通 過軸承轉動連接，所述絲桿兩端的軸頭設置有定位部件。所述軸承采用高精度平面軸承；絲桿采用無間隙高精度滾珠絲桿。所述左、右夾臂內設置有螺母。螺母可拆卸，有利于維修保養。所述夾臂的向對面，為平面、V型或半圓形；必要時也可與所夾持的工件外形相 同。本發明相對于現有技術，具有如下的優點及效果(1)、本發明的左右牙絲桿式自動分中夾具系統，在絲桿的旋轉作用下，左螺母推 動左夾臂移動，右螺母推動右夾臂移動，由于右夾臂螺母及右段絲桿8-1與左段絲桿的螺 紋旋向不同，而且對于兩個不同的螺母來說，絲桿與其相對的旋轉的角度R是相等的。其一為左手螺紋，另一個右手螺紋，因此兩個螺母的運動方向是相反的。具體說，當絲桿逆時針 旋轉時左、右夾臂沿著座體的導軌同步向中間移動，從而推動左右夾臂夾緊工件；當絲桿順 時針旋轉時左、右夾臂沿著座體的導軌同步向兩邊移動，從而使左右夾臂松開工件；由于左 段絲桿與右段絲桿螺紋的螺距導程M相等、旋向相反，那么移動距離L = MXR/360，左夾臂 的螺母和右夾臂的螺母移動距離L也是必然相等的，因此，本發明在夾緊所夾持的工件之 后，不論工件大小，都能夠保證工件的中心線與主軸的中心線重合，達到自動分中的功能。(2)、本發明不必對工件的外輪廓(或者左右夾臂的夾緊面)提出公差要求，也不 必在線對每個工件實際尺寸進行測量。本發明把當前老式夾具(如虎鉗等)單邊移動改進 為雙邊同步移動的夾緊方式，而且通過絲桿(特別是裝有高精度滾珠的絲桿)保證兩個夾 緊面的位移量相等，本夾具實用、操作簡單快捷，同時實現了對工件精確的自動分中。(3)、夾具部分保證夾緊面的耐用性，導軌部分保證移動的平行性及其平行方向的 精度，絲桿部分保證提供足夠的夾緊壓力，其關鍵技術是用了一根絲桿，該絲桿有左右段螺 紋，而且左右段的螺紋的螺距相等、旋向相反，即，左段為左旋(俗稱左牙)，右段為右旋(俗 稱右牙)。螺距相等的絲桿為左右夾臂內的螺母提供相等的位移量，保證兩個夾臂移動時， 保持相同的位移量，從而保證自動分中。(4)、本發明絲桿的軸承采用高精度平面軸承組，絲桿采用帶預緊力無間隙高精度 滾珠絲桿，使得自動分中定位控制精度達到士 lum，夾緊力、開合行程視不同的加工要求更 換不同直徑、不同螺距及不同導程長度的絲桿，并配合不同大小和長度的座體來滿足。本發 明可自動適應不同大小的工件自動對中，在自動化生產線上應用廣泛，特別是在中心線要 求比外輪廓要求高的情況下應用優勢十分明顯，不需要手動打表校正和分中。(5)、本發明結構簡單合理，操作方便快捷，具有較好的實用和推廣價值。
圖1是現有螺桿式夾具結構示意圖。圖2是現有液壓或氣動式夾具結構示意圖。圖3是使用現有夾具的工件的公差示意圖。圖4是使用現有夾具的工件中心線與主軸中心線偏移的示意圖。圖5是本發明的左右牙絲桿式自動分中夾具系統的結構示意圖。圖6是本發明夾緊小工件時的結構示意圖。圖7是本發明夾緊大工件時的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細說明，但本發明的實施方式不限于 此。實施例如圖5所示，本發明左右牙絲桿式自動分中夾具系統，包括了座體1、絲桿6，所述 絲桿6的兩端分別與座體1的兩端轉動連接，絲桿6的兩端分別與座體1的兩端轉動連接， (當然也可以將絲桿6其中的一個端部與座體1的其中一個端部轉動連接)絲桿6上設有 夾持工件的左夾臂7、右夾臂8，絲桿6與左夾臂7、右夾臂8螺紋配合連接，絲桿6分為左段絲桿7-1、右段絲桿8-1，所述左段絲桿7-1與右段絲桿8-1的螺紋的螺距相等、旋向相反。 即左段絲桿7-1上的螺紋是左旋(俗稱左牙)，右段絲桿8-1上的螺紋是右旋(俗稱右牙)。所述左、右夾臂7、8的底面與座體1的導軌5滑動連接，左、右夾臂7、8移動時，左、 右夾臂7、8的底面與導軌5的表面緊密滑動貼合，使左、右夾臂7、8不會發生偏擺。所述絲桿6的兩端與座體的兩端通過軸承2或者多個軸承組轉動連接。絲桿6伸 出座體兩端外的軸頭3，軸頭3為絲桿6的扭力輸入端，可連接外部的扭力設備，如伺服馬達 或者油壓馬達，或者其他產生旋轉扭力的裝置。如果絲桿6采用自鎖梯形絲桿也可以人力 通過扳手輸入扭力。為了提高夾具系統的軸向和徑向精度，所有的軸承2可采用高精度軸 承，在要求不高時，使用相似的普通軸承也屬此列；絲桿6可采用無間隙高精度滾珠絲桿， 在要求不高時，使用相似普通絲桿也屬此列。所述絲桿6兩端的軸頭3設置有定位部件4，該定位部件4用于防止絲桿6發生軸 向或者徑向位移。在該左、右夾臂7、8內安裝螺母7-2和8-2，當螺母7_2和8_2達到一定磨損程度 后，只需更換螺母，而無需更換左、右夾臂7、8。左、右夾臂7、8的夾緊面形狀，可采用普通的平面、V形面或者半圓形面等，但也可 根據工件的特殊形狀，制成相應形狀的面。圖6是左、右夾臂7、8夾緊小工件時的狀態，圖7是夾緊大工件時的狀態。從該兩 幅圖中可看出，無論是小工件還是大工件，利用本發明左右牙絲桿式自動分中夾具系統之 后，工件的中心線與主軸中心線始終同軸。本發明的左右牙絲桿式自動分中夾具系統，在絲桿6的旋轉作用下，螺母7-2推動 左夾臂7移動，螺母8-2推動右夾臂8移動，由于左、右夾臂的螺母7-2和8-2及右段絲桿 8-1、左段絲桿7-1的螺紋旋向不同，而且對于螺母7-2和8-2來說，左、右段絲桿7-1、8-1的 螺紋與其相對應的螺母7-2和8-2旋轉的角度R是相等的。即一個為左手螺紋，另一個右 手螺紋，因此，當絲桿6固定一個旋轉方向旋轉時，螺母7-2和8-2的運動方向卻是相反的。 比如說，當絲桿6逆時針旋轉時左、右夾臂7、8沿著座體1的導軌5同步向中間(相對)移 動，從而推動左、右夾臂7、8夾緊工件；當絲桿6順時針旋轉時左、右夾臂7、8沿著座體1的 導軌5同步向兩邊(相向)移動，從而使左、右夾臂7、8松開工件；由于左段絲桿7-1與右 段絲桿8-1螺紋的螺距(導程)M相等、旋向相反，那么移動距離L = MXR/360，左夾臂7的 螺母7-2和右夾臂8的螺母8-2移動距離L也是必然相等，因此，左、右夾臂7、8在夾緊工 件后，不論工件的尺寸大小，都能夠保證工件的中心線與主軸的中心線重合，達到自動分中 的功能。更具體地說，當扭力輸入軸頭3處輸入順時針的旋轉時(參考圖5)，左夾臂7的螺 母7-2與左段絲桿7-1是左旋的，根據左手測定其移動方向是向右的，也就是向中間移動， 右夾臂8的螺母8-2與右段絲桿8-1是右旋的，根據右手測定其移動方向是向左的，即向中 間移動；而且左夾臂7的螺母7-2移動的位移量Ll = M1XR1/360，右夾臂8的螺母8_2移 動的位移量Lr = MrXRr/360 (Μ為螺紋的螺距、R為絲桿旋轉的角度)，由于左段絲桿和右 段絲桿的螺紋都是做在同一根絲桿上的，所以他們旋轉的角度必然相等Rl = Rr，螺母7-2、 8-2和左段絲桿7-1、右段絲桿8-1螺紋的螺距在設計及制作時是嚴格相等的Ml = Mr,那么 螺母7-2和8-2的向中間運動的距離Ll = Lr也是相等的。也就是說，夾緊時螺母7_2前
5進了多少位移量，螺母8-2也前進了同樣的位移量。 上述實施例僅為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例 的限制，其他任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
一種左右牙絲桿式自動分中夾具系統，包括座體、絲桿，所述絲桿的至少一端與座體的一端轉動連接，絲桿上設有夾持工件的左、右夾臂，所述絲桿與左、右夾臂螺紋連接，其特征在于所述絲桿分為左段、右段絲桿，所述左段絲桿與右段絲桿螺紋的螺距相等、旋向相反。
2.根據權利要求1所述的左右牙絲桿式自動分中夾具系統，其特征在于所述左、右夾 臂的底面與座體的導軌滑動連接。
3.根據權利要求2所述的左右牙絲桿式自動分中夾具系統，其特征在于所述絲桿的 一個端與座體的一端通過軸承轉動連接，所述絲桿端部的軸頭設置有定位部件。
4.根據權利要求3所述的左右牙絲桿式自動分中夾具系統，其特征在于所述軸承為 高精度軸承。
5.根據權利要求4所述的左右牙絲桿式自動分中夾具系統，其特征在于所述絲桿為 無間隙高精度滾珠絲桿。
6.根據權利要求4所述的左右牙絲桿式自動分中夾具系統，其特征在于所述左、右夾 臂內設置有螺母。
7.根據權利要求6所述的左右牙絲桿式自動分中夾具系統，其特征在于所述左、右夾 臂的向對面，為平面、V形、半圓形或任意一種。
8.根據權利要求6所述的左右牙絲桿式自動分中夾具系統，其特征在于所述左、右夾 臂的向對面與工件的外形相同。
全文摘要
本發明公開了一種左右牙絲桿式自動分中夾具系統，包括座體、絲桿，所述絲桿的兩端與座體的兩端轉動連接，絲桿上設有夾持工件的左、右夾臂，所述絲桿與左、右夾臂螺紋連接，所述絲桿分為左段、右段絲桿，所述左段絲桿與右段絲桿螺紋的螺距相等、旋向相反，當不用的旋轉方向轉動絲桿時，兩個活動夾頭同步相對移動或者同步相向移動；本發明可自動適應不同大小的工件自動對中，在自動化生產線上應用廣泛，特別是在中心線要求比外輪廓要求高的情況下應用優勢十分明顯，不需要手動打表校正和分中，本發明結構簡單合理，操作方便快捷，具有較好的實用和推廣價值。
文檔編號B23Q3/06GK101973002SQ20101029391
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月26日 優先權日2010年9月26日
發明者江偉 申請人:華南理工大學