自动夹紧装置及小张角夹紧机构的制作方法

本实用新型涉及一种夹具，具体的为一种自动夹紧装置及小张角夹紧机构。

背景技术：

角片在飞机壁板结构中分别与长桁和蒙皮相铆接，起传递载荷的作用。在某些飞机壁板的结构中，存在类似于框形式的带翻边的角片结构。此类角片在装配时，主要采用工人手持角片进行定位和制孔的形式，在部分工装也会使用快速夹钳辅助装配的形式。这些装配方式存在以下问题：

（1）工人手持的装配形式，可能导致角片未持牢，使安装位置偏斜，影响壁板装配质量；

（2）角片安装往往在较为狭窄的空间中进行，工人既要扶住角片，又要进行制孔等操作，操作不方便；

（3）机身壁板中，角片数目众多，工人操作工作量大；

（4）现有的成品快速夹钳中，可以适应带翻边角片装配的产品，打开时夹头的张角往往很大，占据空间，不易进行角片的安装及定位，且容易造成干涉。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种自动夹紧装置及小张角夹紧机构，能够满足工件的夹紧固定要求，并具有夹头张角小的优点，能够适于在飞机构件的狭小空间和结构较为复杂的区域中使用。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种小张角夹紧机构，包括对称设置的两个夹紧单元和用于驱动两个所述夹紧单元做夹紧或松开动作的夹紧驱动机构；

所述夹紧单元包括夹持臂、夹持臂支架和连杆机构；所述夹持臂的前端设有夹头、后端设有导向槽；所述夹持臂支架上与所述导向槽对应设有导向销，所述导向销插入到所述导向槽内并使所述夹持臂可沿着所述导向槽滑动和可绕所述导向销转动；

所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的第一端与所述夹持臂铰接连接、第二端与所述第二连杆的第一端铰接连接，所述夹持臂支架上设有耳部，所述第一连杆的中部与所述耳部铰接连接；

所述夹紧驱动机构包括位于两个所述夹紧单元之间的传动杆，所述传动杆的轴线与两个所述夹紧单元的对称面平行，所述传动杆的前端设有连接头，传动杆的后端设有用于驱动其沿轴向做直线运动的动力装置，两根所述第二连杆的第二端分别与所述连接头的两端分铰接连接。

进一步，所述第一连杆与所述夹持臂铰接连接的位置位于所述夹头和所述导向槽之间。

进一步，所述第一连杆的中部弯折并使两根所述第一连杆的第二端之间的间距增大；所述耳部与所述第一连杆铰接连接的位置位于所述第一连杆的折弯处。

进一步，所述动力装置采用气缸或电动缸。

进一步，分属两个所述夹紧单元的两个所述夹持臂支架分体设置或一体设置。

进一步，所述夹持臂的前端设有的通孔，所述夹头包括橡胶头和与橡胶头固定连接的螺杆，所述螺杆穿过所述通孔后采用螺母安装固定。

一种自动夹紧装置，包括卡板，所述卡板上设有让位孔，所述让位孔的一侧设有夹紧工位、另一侧设有用于安装如上所述小张角夹紧机构的安装工位；

所述安装工位内设有与所述让位孔相连通的安装孔，所述传动杆套装在所述安装孔内，所述传动杆的前端延伸伸入所述让位孔，所述连接头位于所述让位孔内；两个所述夹紧单元分别位于所述卡板的两侧，且两个所述夹持臂支架分别固定安装在所述卡板的两侧侧壁上，所述动力装置固定安装在所述卡板上。

进一步，所述安装孔包括位于后端的大径段和位于前端的小径段，所述小径段内设有套装在所述传动杆上并与所述传动杆之间过渡配合的直线轴承，所述直线轴承的后端延伸伸入所述大径段内，所述大径段内设有套装在所述直线轴承外的套筒，所述套筒与所述直线轴承之间设有用于防止所述直线轴承轴向窜动的限位结构。

进一步，所述限位结构包括安装在所述直线轴承上的卡簧，所述卡簧位于所述套筒的前端端面和大径段与小径段之间的轴肩之间。

进一步，所述动力装置上设有连接板，所述连接板固定安装在所述安装孔的后端端面上。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的小张角夹紧机构，通过在夹持臂上设置导向槽，并使夹持臂可沿着导向槽滑动和绕导向销转动，可使夹持臂在做夹紧动作和松开动作过程中的张角均较小；具体的，当作夹紧动作时，传动杆向后做轴向运动，在第二连杆的作用下，第一连杆绕耳部转动，使两根第一连杆的第一端之间的间距减小，转动的第一连杆驱动夹持臂绕导向销转动的同时沿着导向槽向前移动，两个夹头之间的间距减小；当作松开动作时，传动杆向前移动，在第二连杆的作用下，第一连杆绕耳部转动，使两根第一连杆的第一端之间的间距增大，转动的第一连杆驱动夹持臂绕导向销转动的同时沿着导向槽向后移动，两个夹头之间的间距增大；即本实用新型的小张角夹紧机构可实现向前夹紧、向后松开的夹持目的。

本实用新型的自动夹紧装置，通过在卡板上设置让位孔，并在让位孔的两侧分别设置夹紧工位和安装工位，夹紧时，将待夹紧的工件定位于夹紧工位上，小张角夹紧机构的夹持臂向前移动至夹紧工位时夹紧工件，松开时，小张角夹紧机构的夹持臂向前移动至让位孔所在区域，不会对夹紧工位造成干涉；由于夹持臂在做夹紧动作和松开动作过程中的张角均较小，可适于在飞机构件的狭小空间和结构较为复杂的区域中使用。

本实用新型的自动夹紧装置还具有以下优点：

1）采用动力装置驱动，实现角片的自动夹紧，可布置操作按钮控制动力装置，方便工人操作，提高生产效率；

2）直线轴承、套筒、传动杆等零件采用内嵌于卡板内部的安装形式，节省安装空间，适合角片装配空间狭窄的位置特点；

3）针对角片带翻边的问题，对夹持臂运动的轨迹进行了优化，使其运动可绕过角片翻边的同时，占据最小的运动空间；

4）在未夹紧状态，夹头位于夹紧工位后侧，即位于待夹紧的角片的翻边的后侧，方便进行角片定位操作；

5）该机构采用对称布置，可满足镜像件装配需求；

6）该机构不仅对于带翻边的飞机角片具有有益的装配效果，也可适用于具有相似结构的飞机框类零件。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型自动夹紧装置实施例的结构示意图；

图2为本实施例自动夹紧装置的立体图；

图3为本实施例自动夹紧装置松开时的使用状态参考图；

图4为本实施例自动夹紧装置夹紧时的使用状态参考图；

图5为本实施例的小张角夹紧机构的结构示意图；

图6为夹头的结构示意图；

图7为夹持臂的结构示意图；

图8为夹持臂支架的结构示意图；

图9为带翻边的飞机角片的结构示意图；

附图标记说明：

1-夹头；1a-橡胶头；1b-螺杆；2.夹持臂；2a-导向槽；3.第一连杆；4-第二连杆；5-夹持臂支架；5a-耳部；5b-凹槽；5c-螺钉沉头孔；5d-销孔；6-连接头；7-传动杆；8-直线轴承；9-套筒；10-连接板；11-动力装置；12-卡板；12a-让位孔；12b-大径段；12c-小径段；13-工件；14-卡簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，为本实用新型自动夹紧装置实施例的结构示意图。本实施例的自动夹紧装置，包括卡板12，卡板12上设有让位孔12a，让位孔12a的一侧设有夹紧工位、另一侧设有用于安装小张角夹紧机构的安装工位。

如图4所示，本实施例的小张角夹紧机构，包括对称设置的两个夹紧单元和用于驱动两个夹紧单元做夹紧或松开动作的夹紧驱动机构。本实施例的夹紧单元包括夹持臂2、夹持臂支架5和连杆机构；夹持臂2的前端设有夹头1、后端设有导向槽2a；夹持臂支架5上与导向槽2a对应设有导向销，导向销插入到导向槽2a内并使夹持臂2可沿着导向槽2a滑动和可绕导向销转动。连杆机构包括第一连杆3和第二连杆4，第一连杆3的第一端与夹持臂2铰接连接、第二端与第二连杆4的第一端铰接连接，夹持臂支架5上设有向前延伸的耳部5a，第一连杆3的中部与耳部5a铰接连接。

具体的，夹持臂支架5上设有用于连接第一连杆3的凹槽5b和分别位于凹槽5b两侧的螺钉沉头孔5c，凹槽5b高度大于夹持臂2的厚度，螺钉沉头孔5c沉孔侧壁上设有有一垂直于该螺钉沉头孔5c轴线的销孔5d，销孔5d贯穿凹槽5b的侧壁，且分别位于凹槽5b两侧壁上的销孔5d同轴设置，该两个销孔5d内插入导向销，导向销外可套尼龙套，导向销可在夹持臂2的导向槽2a内滑动，夹持臂2也可绕导向销转动，实现夹持臂支架5和夹持臂2的连接。

本实施例的夹紧驱动机构包括位于两个夹紧单元之间的传动杆7，传动杆7的轴线与两个夹紧单元的对称面平行，本实施例的传动杆7的轴线位于两个夹紧单元的对称面平行上。传动杆7的前端设有连接头6，传动杆7的后端设有用于驱动其沿轴向做直线运动的动力装置11，两根第二连杆4的第二端分别与连接头6的两端分铰接连接。具体的，动力装置11采用气缸或电动缸，本实施例的动力装置11采用气缸。当然，动力装置11还可以采用现有的其他多种方式实现，不再累述。

安装工位内设有与让位孔12a相连通的安装孔，传动杆7套装在安装孔内，传动杆7的前端延伸伸入让位孔12a，连接头6位于让位孔12a内；两个夹紧单元分别位于卡板12的两侧，且两个夹持臂支架5分别固定安装在卡板12的两侧侧壁上，动力装置11固定安装在卡板12上。

本实施例的小张角夹紧机构，通过在夹持臂上设置导向槽，并使夹持臂可沿着导向槽滑动和绕导向销转动，可使夹持臂在做夹紧动作和松开动作过程中的张角均较小；具体的，当做夹紧动作时，传动杆向后做轴向运动，在第二连杆的作用下，第一连杆绕耳部转动，使两根第一连杆的第一端之间的间距减小，转动的第一连杆驱动夹持臂绕导向销转动的同时沿着导向槽向前移动，两个夹头之间的间距减小；当做松开动作时，传动杆向前移动，在第二连杆的作用下，第一连杆绕耳部转动，使两根第一连杆的第一端之间的间距增大，转动的第一连杆驱动夹持臂绕导向销转动的同时沿着导向槽向后移动，两个夹头之间的间距增大；即本实施例的小张角夹紧机构可实现向前夹紧、向后松开的夹持目的。

进一步，第一连杆3与夹持臂2铰接连接的位置位于夹头1和导向槽2a之间。本实施例的第一连杆3的中部弯折并使两根第一连杆3的第二端之间的间距增大；耳部5a与第一连杆3铰接连接的位置位于第一连杆3的折弯处，可有效增大两根第一连杆3之间的间距空间，便于布置第二连杆4和连接头6，能够有效减小空间体积。

进一步，分属两个夹紧单元的两个夹持臂支架5分体设置或一体设置。本实施例的两个夹持臂支架5分体设置，即便两个夹持臂支架5采用分体设置，在使用中，也应当保持两个夹持臂支架5之间的相对位置关系不变。

进一步，夹持臂2的前端设有的通孔，夹头1包括橡胶头1a和与橡胶头1a固定连接的螺杆1b，螺杆1b穿过通孔后采用螺母安装固定，如此，可根据实际现场调节夹头1的安装位置，使其能够满足夹紧工件13的要求。本实施例的工件13为飞机角片。

进一步，安装孔包括位于后端的大径段12b和位于前端的小径段12c，小径段12c内设有套装在传动杆7上并与传动杆7之间过渡配合的直线轴承8，直线轴承8的后端延伸伸入大径段12b内，大径段12b内设有套装在直线轴承8外的套筒9，套筒9与直线轴承8之间设有用于防止直线轴承8轴向窜动的限位结构。本实施例的限位结构包括安装在直线轴承8上的卡簧14，卡簧14位于套筒9的前端端面和大径段12b与小径段12c的轴肩之间。本实施例的动力装置11上设有连接板10，连接板10固定安装在安装孔的后端端面上，具体的，本实施例的套筒9的后端抵靠在连接板10上实现限位。

本实施例的自动夹紧装置，通过在卡板上设置让位孔，并在让位孔的两侧分别设置夹紧工位和安装工位，夹紧时，将待夹紧的工件定位于夹紧工位上，小张角夹紧机构的夹持臂向前移动至夹紧工位时夹紧工件，松开时，小张角夹紧机构的夹持臂向前移动至让位孔所在区域，不会对夹紧工位造成干涉；由于夹持臂在做夹紧动作和松开动作过程中的张角均较小，可适于飞机构件的狭小空间和结构较为复杂的区域中使用。

本实施例的自动夹紧装置还具有以下优点：

1）采用动力装置驱动，实现角片的自动夹紧，可布置操作按钮控制动力装置，方便工人操作，提高生产效率；

2）直线轴承、套筒、传动杆等零件采用内嵌于卡板内部的安装形式，节省安装空间，适合角片装配空间狭窄的位置特点；

3）针对角片带翻边的问题，对夹持臂运动的轨迹进行了优化，使其运动可绕过角片翻边的同时，占据最小的运动空间；

4）在未夹紧状态，夹头位于夹紧工位后侧，即位于待夹紧的角片的翻边的后侧，方便进行角片定位操作；

5）该机构采用对称布置，可满足镜像件装配需求；

6）该机构不仅对于带翻边的飞机角片具有有益的装配效果，也可适用于具有相似结构的飞机框类零件。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

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