电磁夹具.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103909437 A (43)申请公布日 2014.07.09 CN 103909437 A (21)申请号 201410083146.7 (22)申请日 2014.03.07 B23Q 3/15(2006.01) (71)申请人 浙江理工大学 地址 310018 浙江省杭州市江干区下沙高教 园区 2 号路 (72)发明人 杨亮亮 许守金 葛宏伟 郑斌 (74)专利代理机构 杭州天正专利事务所有限公 司 33201 代理人 王兵 黄美娟 (54) 发明名称 电磁夹具 (57) 摘要 本发明公开了一种电磁夹具， 包括底座， 所述 的底座上相对设置有可分离地相互接合的左

2、夹持 部和右夹持部， 所述的左夹持部和右夹持部接合 后具有容纳工件的容置空间 ； 所述的左夹持部与 所述的底座可拆卸式连接， 所述的右夹持部与所 述的底座滑动连接 ； 所述的左夹持部和右夹持部 均具有型腔， 所述的型腔内均设置有控制器， 且所 述的左夹持部的型腔内设置有第一电磁铁， 所述 的右夹持部的型腔内设置有第二电磁铁， 所述的 第一电磁铁与所述的第二电磁铁的线圈的绕线方 向相反， 且所述的第一电磁铁与所述的第二电磁 铁均与控制器连接， 所述的控制器与电源电连接。 本发明可以用于个别产品以及大批大量生产中， 避免反复的划线、 对正， 提高生产效率， 保证工件 的质量。 (51)Int.Cl

3、. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103909437 A CN 103909437 A 1/1 页 2 1. 电磁夹具， 包括底座， 其特征在于 ： 所述的底座上相对设置有可分离地相互接合的 左夹持部和右夹持部， 所述的左夹持部和右夹持部接合后具有容纳工件的容置空间 ； 所述 的左夹持部与所述的底座可拆卸式连接， 所述的右夹持部与所述的底座滑动连接 ； 所述的 左夹持部和右夹持部均具有型腔， 所述的型腔内均设置有控制器， 且所述的左夹持部的型 腔内设置

4、有第一电磁铁， 所述的右夹持部的型腔内设置有第二电磁铁， 所述的第一电磁铁 与所述的第二电磁铁的线圈的绕线方向相反， 且所述的第一电磁铁与所述的第二电磁铁均 与控制器连接， 所述的控制器与电源电连接。 2. 如权利要求 1 所述的电磁夹具， 其特征在于 ： 对应右夹持部位置的底座上开设有两 个倒 T 型槽， 所述的右夹持部的下端面设置有倒 T 型块， 所述的倒 T 型槽与倒 T 型块相配合 实现底座与右夹持部的滑动连接。 3. 如权利要求 2 所述的电磁夹具， 其特征在于 ： 所述的倒 T 型槽的端部设置有限制右 夹持部的滑动范围的挡板， 所述的挡板通过螺栓与底座固定连接。 4. 如权利要求

5、2 或 3 所述的电磁夹具， 其特征在于 ： 所述的左夹持部与底座通过螺栓 连接 ； 所述的左夹持部的上下两端开设有第一螺栓孔， 对应左夹持部相应位置的底座上开 设有第二螺栓孔， 所述的第二螺栓孔的个数大于第一螺栓孔的个数。 5.如权利要求4所述的电磁夹具， 其特征在于 ： 所述的左夹持部和右夹持部上均具有V 形结构， 并所述的左夹持部和右夹持部的 V 形结构的开口端相对布置。 6. 如权利要求 5 所述的电磁夹具， 其特征在于 ： 所述的左夹持部和右夹持部上与工件 的接触面上分别刻有槽痕。 7. 如权利要求 6 所述的电磁夹具， 其特征在于 ： 所述的底座上设置有刻度尺。 8. 如权利要求

6、7 所述的电磁夹具， 其特征在于 ： 所述的控制器包括调压器和电源插头， 所述的调压器与电磁铁的线圈连接， 所述的电源插头分别连接电源和调压器。 权 利 要 求 书 CN 103909437 A 2 1/3 页 3 电磁夹具 技术领域 0001 本发明涉及一种电磁夹具。 背景技术 0002 夹具是机械工业不可缺少的工具， 随着工业的不断发展， 夹具行业已经成为机床 行业中一个独立产业。当前市场上夹具种类繁多， 并且每个工厂都需要数目庞大的各种夹 具。但是夹具设计经过几十年的发展， 依然存到诸多问题。 0003 为了确保工件加工质量， 对于一个机构来说， 几乎每个部件都需要设计专用夹具， 因而车

7、间刀具库和地面上都会有各种各样的夹具。工件生产的转换一般伴随夹具的转换， 这样无疑增加了生产时间。 在许多情形下， 夹具的装配时间甚至超过了工件的加工时间。 目 前， 大部分夹具装夹还是以手动形式， 造成了操作者劳动量大， 效率低， 装夹的精度也不能 保证， 这些不稳定因素导致了工件加工质量降低。这就需要设计人员设计一种能自动装夹 的夹具， 能实现工件的有效夹紧和对正， 摆脱人力的束缚。 0004 在许多工厂， 每 5 年就更新 6085% 的专用夹具， 但是因为磨损更新的只占 10 30%， 这也要求设计人员能设计一种比较通用的夹具或者能调整的夹具。 随着科技的不断发 展， 特别是数控机床，

8、 加工中心的应用， 对夹具提出了新的要求 ：（1） 能够快速、 方便地装夹 工件， 缩短生产周期， 降低生产成本 ；（2） 设计的夹具能满足多种工件的装夹 ；（3） 能够实现 自动化的夹紧工件， 降低劳动强度 ；（4） 所设计的夹具能有较高的精度满足机床生产的要 求。 发明内容 0005 为了克服现有夹具存在的操作者劳动量大、 效率低、 装夹的精度、 不能保证且工件 加工质量差等的缺点， 本发明提供一种电磁夹具。 0006 本发明采用的技术方案是 ： 0007 电磁夹具， 包括底座， 其特征在于 ： 所述的底座上相对设置有可分离地相互接合的 左夹持部和右夹持部， 所述的左夹持部和右夹持部接合后

9、具有容纳工件的容置空间 ； 所述 的左夹持部与所述的底座可拆卸式连接， 所述的右夹持部与所述的底座滑动连接 ； 所述的 左夹持部和右夹持部均具有型腔， 所述的型腔内均设置有控制器， 且所述的左夹持部的型 腔内设置有第一电磁铁， 所述的右夹持部的型腔内设置有第二电磁铁， 所述的第一电磁铁 与所述的第二电磁铁的线圈的绕线方向相反， 且所述的第一电磁铁与所述的第二电磁铁均 与控制器连接， 所述的控制器与电源电连接。 0008 进一步， 对应右夹持部位置的底座上开设有两个倒 T 型槽， 所述的右夹持部的下 端面设置有倒 T 型块， 所述的倒 T 型槽与倒 T 型块相配合实现底座与右夹持部的滑动连接。

10、0009 进一步， 所述的倒 T 型槽的端部设置有限制右夹持部的滑动范围的挡板， 所述的 挡板通过螺栓与底座固定连接。 0010 进一步， 所述的左夹持部与底座通过螺栓连接 ； 所述的左夹持部的上下两端开设 说 明 书 CN 103909437 A 3 2/3 页 4 有第一螺栓孔， 对应左夹持部相应位置的底座上开设有第二螺栓孔， 所述的第二螺栓孔的 个数大于第一螺栓孔的个数， 可以根据工件的大小合理调节左夹持部的中心线位置。 0011 进一步， 所述的左夹持部和右夹持部上均具有 V 形结构， 并所述的左夹持部和右 夹持部的 V 形结构的开口端相对布置。 0012 进一步， 所述的左夹持部和右

11、夹持部上与工件的接触面上分别刻有槽痕， 实现工 件的完全定位。 0013 进一步， 所述的底座上设置有刻度尺， 方便定位。 0014 进一步， 所述的控制器包括调压器和电源插头， 所述的调压器与电磁铁的线圈连 接， 所述的电源插头分别连接电源和调压器。操作时可根据需要通过调压器调节电磁力的 大小。 0015 本发明电磁夹具利用电磁力实现对工件的夹紧， 具有安全可靠的优点， 适合对各 种工件的固定， 可用于对工件的钻孔， 绞孔。 0016 本发明中倒 T 型槽的端部设计了挡板固定， 防止右夹持部从倒 T 型槽内掉落。 0017 本发明中， 第一、 第二电磁铁由线圈和铁芯组成， 为了断电后能立即消

12、磁， 本文用 软铁来做铁芯。 当电磁铁连接电源时就会产生电磁力， 电磁铁有诸多优点 ： 电磁铁磁性可以 用通、 断电流控制 ； 磁性的大小也可以用线圈的匝数， 电流的强弱或者磁介质来控制 ； 也可 以通过改变电阻的大小进而控制电流大小来控制电磁铁磁性大小 ； 它的磁极可以由线圈的 绕向或者电流的方向来控制， 磁性也会随着电流的消失而消失。 将左、 右夹持部的内部设计 为壳体， 里面放置电磁铁以及电源线和其他一些零件。 0018 第一电磁铁与第二电磁铁线圈的绕线方向相反， 保证同一方向的电磁铁在同一电 流下产生的吸引力相反， 通电以后交流电磁铁产生电磁力， 把电能转化为机械能， 使左、 右 夹持

13、部相互吸引， 共同作用夹紧工件。 0019 本发明电磁夹具考虑了人机工程学， 所有人可能碰到的边角都进行倒角处理， 避 免碰伤别人。 0020 本发明的有益效果体现在 ： 0021 1、 电磁夹具的工作效率高 ： 传统的加工方法钻孔前必须经过划线工序， 中心点不 好找， 定位不准确， 若是加工的工件数量较多， 则频繁的划线， 更换零件， 松紧夹具等将会降 低生产效率， 增大误差 ； 为了保证定位的准确和灵活性， 本发明设计左夹持部是半固定的， 可以通过选择周围的螺栓孔调节距离， 右夹持部则是不固定的， 这样可以根据加工的工件 的半径合理选择左、 右夹持部的初始距离， 同时也能有效避免同一类工件

14、的反复划线对正。 0022 2、 电磁夹具的结构简单， 夹紧效果好 ： 手动夹紧机构在各种生产规模中都有很广 泛的应用， 但动作慢、 劳动强度大、 夹紧力变动大。 在大量生产中往往采用机动夹紧装置， 如 气动、 液动、 电磁和真空夹紧。 相比气动、 液动、 真空夹紧， 电磁夹紧装置具有更大的优势。 它 体积小、 夹紧效果稳定、 结构简单。由于电磁力可以提供任意大的吸力， 不会出现一般夹具 的失效的情形， 并且能实现对夹具的快速装夹。 附图说明 0023 图 1 是本发明的俯视图。 0024 图 2 是本发明的正面剖视图。 说 明 书 CN 103909437 A 4 3/3 页 5 0025

15、图 3 是本发明的左视图。 0026 图 4 是本发明左夹持部的结构示意图。 0027 图 5 是本发明右夹持部的左视图。 0028 图 6 是本发明挡板的结构示意图。 0029 图 7 是本发明底座结构示意图。 具体实施方式 0030 参照图 1 至图 7， 电磁夹具， 包括底座 1， 所述的底座 1 上相对设置有可分离地相互 接合的左夹持部2和右夹持部3， 所述的左夹持部2和右夹持部3接合后具有容纳工件的容 置空间 ； 所述的左夹持部2与所述的底座1可拆卸式连接， 所述的右夹持部3与所述的底座 1 滑动连接 ； 所述的左夹持部 2 和右夹持部 3 均具有型腔， 所述的型腔内均设置有控制器，

16、 且所述的左夹持部2的型腔内设置有第一电磁铁8， 所述的右夹持部3的型腔内设置有第二 电磁铁 9， 所述的第一电磁铁 8 与所述的第二电磁铁 9 的线圈的绕线方向相反， 且所述的第 一电磁铁 8 与所述的第二电磁铁 9 均与控制器连接， 所述的控制器与电源电连接。 0031 进一步， 对应右夹持部 3 位置的底座 1 上开设有两个倒 T 型槽 4， 所述的右夹持部 3 的下端面设置有倒 T 型块 31， 所述的倒 T 型槽 4 与倒 T 型块 31 相配合实现底座 1 与右夹 持部 3 的滑动连接。 0032 进一步， 所述的倒 T 型槽 4 的端部设置有限制右夹持部的滑动范围的挡板 5， 所

17、述 的挡板 5 通过螺栓 7 与底座 1 固定连接。 0033 进一步， 所述的左夹持部 2 与底座 1 通过螺栓 7 连接 ； 所述的左夹持部 2 的上下两 端开设有第一螺栓孔 21， 对应左夹持部相应位置的底座 1 上开设有第二螺栓孔 11， 所述的 第二螺栓孔 11 的个数大于第一螺栓孔 21 的个数， 可以根据工件的大小合理调节左夹持部 2 的中心线位置。 0034 进一步， 所述的左夹持部2和右夹持部3上均具有V形结构22， 并所述的左夹持部 2 和右夹持部 3 的 V 形结构 22 的开口端相对布置。 0035 进一步， 所述的左夹持部2和右夹持部3上与工件的接触面上分别刻有槽痕，

18、 实现 工件的完全定位。 0036 进一步， 所述的底座 1 上设置有刻度尺， 方便定位。 0037 进一步， 所述的控制器包括调压器和电源插头， 所述的调压器与电磁铁的线圈连 接， 所述的电源插头分别连接电源和调压器。操作时可根据需要通过调压器调节电磁力的 大小。 0038 本发明夹具的夹紧步骤是 ： 0039 先根据工件的直径的大小， 确定左夹持部 2 的中心线位置， 调节螺栓 7 位置， 固定 左夹持部 2 ； 工件紧靠左夹持部 2， 接通电源， 第一、 第二电磁铁 8、 9 产生电磁力， 左、 右夹持 部 2、 3 相互吸引， 左夹持部 2 固定， 右夹持部 3 向左夹持部 2 方向水平滑动与左夹持部 2 一 起作用夹紧工件。 0040 本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举， 本发明的保护 范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式， 本发明的保护范围也及于本领域技术 人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。 说 明 书 CN 103909437 A 5 1/3 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103909437 A 6 2/3 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103909437 A 7 3/3 页 8 图 5 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103909437 A 8