推进式多功能夹紧工作台设计

徐爱玲 王荣民 戴素江

摘要：针对条板式夹紧台、平板式夹紧工作台、马凳式夹紧台存在的夹持工件尺寸小、推进速度慢和稳定性不高等缺点，并根据市场需求设计了一款推进式多功能木工用夹紧工作台。

Abstract： Aiming at the shortcomings of the small workpiece size， slow advancing speed and low stability of the slatted clamping table， flat clamping table and horse stool clamping table， a push-type multifunctional clamping worktable was designed according to market demand.

关键词：推进式;多功能;工作台

Key words： push-type;multi-function;workbench

中图分类号：TG659                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）22-0165-02

1  概述

在加工木材時，对待加工的木料进行夹紧固定是必须要做的一项工作。目前常用的夹紧工作台主要有条板式、平板式和马凳式等三种形式。条板式夹紧工作台主要由条板和螺杆紧固件组成，通常用于夹紧尺寸较小的材料，其特点主要是结构简单和操作方便;平板式夹紧工作台包括平板和手动控制装置，以手动控制的方式推动两平板的相对移动，能实现对较大尺寸材料的夹持，但不能用来夹紧更大尺寸的材料;马凳式夹紧工作台采用长度较长的条板式台面，所以夹紧范围比平板式夹紧工作台更大，但其采用连杆作为快速夹紧机构，其传动时间相对有所增加，从而影响了推进速度和稳定性。鉴于此，本文提出了一种推进式多功能夹紧台，如图1所示。

2  推进式多功能夹紧台设计

2.1 逐步推进式夹紧机构

夹紧台的台面采用逐步式推进，主要由传动连杆、踩脚板件、伸缩连杆、伸缩弹簧等组成。其工作原理是，脚踩踩脚板件，在传动连杆和扭簧的作用下，推动件翻转过一个很小的角度，推动伸缩连杆压缩伸缩弹簧，进而移动台面滑座一小段距离，每踩一次移动一小格，进而实现逐步式夹紧。由于推进过程直接由传动连杆驱动，同时推动件只需要翻转很小的角度，以较小的动作幅度即可推送到位，故推动动作快速且结构稳定性较高。除此之外，推进式夹紧机构采用倾斜导向板实现精准限位。同时，夹紧机构中通过伸缩弹簧和复位弹簧，实现相应结构的有效复位和连接稳定，工作原理为在推动力的作用下，伸缩弹簧被压缩，如推动力释放，在弹性回复作用下，伸缩弹簧将推动件退回到初始位置;于此同时，传动件推动连杆翻转，拉伸复位弹簧，当推动力撤销时，在弹性回复作用下，复位弹簧被复位，带动传动杆实现可靠复位。

2.2 多功能支撑结构设计

支撑结构主要由第一脚架支撑件、第二脚架支撑件、支撑套管和延长管等组成。第一脚架支撑件、第二脚架支撑件上均对称设置两个通孔，两个空心的支撑套管分别固定在两个脚架支撑件的内侧，每个支撑套管都与一个延长管横向连接，一个螺杆式调节锁紧旋钮安装在延长管与支撑套管的连接处，调节锁紧旋钮的螺杆通过支撑套管并紧靠在延长管上，进而实现对支撑的紧固定位。延长管可与一段空心的短管连接，并在其上开设横向和竖向安装通孔，竖向安装通孔可与滚筒支架连接。使用时，滚筒支架可从竖向安装通孔中拆下来，改装采用横向安装通孔将滚筒支架插入延长管中，此时延长管可推回到台面基座下，进而很好地解决了滚筒支架收纳存放问题，也减小了装置所占的空间。同时，滚筒支架可单独使用，也可配合斜断锯使用。

2.3 滑槽式开关装置设计

开关装置采用滑槽式结构，如图2所示。该结构通过限制导向杆伸缩，以锁死踩脚板件和传动连杆的方式，来实现台面滑座的锁定。其工作原理是，往下滑动开关键，使拉杆下端的滑板移动到最低点，推动伸缩轴往下移动进而压缩弹簧，使旋转浮动板的倾斜角度增加，进而推动导向杆刚好卡入旋转浮动板的导向孔，此时台面滑座可以自由移动;如果推动触头卡入推进通孔，则驱动装置被锁定。

2.4 可折叠结构

夹紧台采用可折叠结构，在踩脚板件设有伸缩插销、弹簧和伸缩拉环，同时，在传动连杆的下端设有插销孔，若推动伸缩拉环，使得伸缩插销卡入插销孔，进而使得踩脚板件和传动连杆固联;若从插销孔中拔出伸缩插销，即可折叠踩脚板件，如图3所示。为了便于操作，将踩脚板件分成上、下两部，下部装有伸缩拉环，伸缩插销穿过踩脚板件的中间部位，直至卡入传动连杆的插销孔。同时，在传动连杆的下侧壁开夹槽，并在第一脚杆侧壁的中部设置一个凸起的夹头，在折叠状态时，可将夹头卡入夹槽中，进而实现第一、第二、第三脚杆、踩脚板件依次折叠后达到稳定状态。

2.5 双重稳定脚杆结构

脚架由第一、第二脚架支撑件和三根脚杆组成。脚架支撑件主要由端板和两侧的侧板连接构成，端板内侧安装有两块平行的轴承板。两块平行的轴承板分别与两块侧板构成两组轴承板组件。两组轴承板上铰接两脚杆，脚杆设有由插销、弹簧和操作手柄组成的弹性插销件，可通过控制操作手柄带动插销伸缩，对脚杆实现定位。同时在脚杆下部设有两侧板的平衡板，在两块侧板的端部开设对称竖直向的腰孔，销轴安装在腰孔内并可作上下浮动。平衡板和脚杆通过销轴铰接，平衡板可翻转至与地面平行或紧贴脚杆。在平衡板板面开设两个通孔，如果夹紧台放置在不平整的地面时，可采用螺栓、螺钉等紧固件打入地面，以加强夹紧台的稳定性。

3  推进式多功能夹紧台创新点

推进式多功能夹紧台产品结构具有五大创新：①逐步推进式夹紧结构设计：采用连杆数量少、结构空间紧凑、控制动作迅速，能实现快速、精准夹紧，而又保持高度稳定;②多功能支撑结构设计：设有延长管和滚筒支架，能提供多种支撑方式，延长管既可作为支撑件又可作为收纳空间使用，很好地解决了滚筒以及滚筒支架的收纳问题，使得台面折叠后更加紧凑;③滑板式开关装置设计：采用滑板，控制导向杆的伸缩，限制踩脚板件和传动连杆，实现推进式多功能夹紧台的锁定;④可折叠结构设计：翻转踩脚板件与传动连杆采用伸缩插销连接，可实现快速折叠，并设置夹槽、夹头，增加折叠稳定性;⑤双重稳定脚杆结构设计：通过设置平衡板，增加脚杆与地面的接触面积，并采用通孔配合紧固件的方式，将脚杆牢固固定于地面，实现夹紧台的安全稳定可靠工作。

4  结束语

客户对产品的功能性要求越来越高，市面上很多产品已无法满足客户要求。本文针对木工夹紧台功能过于单一、夹紧速度慢和稳定性不足等问题，在推进式夹紧结构、多功能支撑结构、滑板式开关装置、可折叠结构和双重稳定脚杆结构等进行了创新设计，开发了推进式多功能夹紧台，实现了更快速和更精准的夹紧。同时该夹紧台可用于夹紧木料或其他待加工的工件，也可以作为斜断锯支架使用。产品已于2018年8月正式投放市场销售，获得了良好的销售业绩。

参考文献：

[1]Neil Sclater.机械设计实用机构与装置图册[M].北京：机械工业出版社，2017，5.

[2]孙开元，张丽杰.常见机构设计及应用图例[M].北京：化学工业出版社，2017，2.

[3]邹慧君，颜鸿森.机械创新设计理论与方法[M].北京：高等教育出版社，2008，2.

作者简介：徐爱玲（1977-），女，浙江金华人，高级职业经理人，研究方向为机械工程。