本申请属于机械制造和加工技术领域，具体涉及一种夹持装置、以及包括该夹持装置的磨头保持装置以及包括该保持装置的研磨加工组件。
背景技术：
在机床加工、手机加工行业中，物体表面（例如，手机屏幕等）的加工使用需要经常更换机械磨头。在现有的技术中，磨头保持工具时常需要更换，但是现有的磨头保持工具通常是与加工设备（例如研磨设置的旋转轴通过螺母固定连接的。在更换磨头时，需要将磨头保持工具通过扳手松开螺母，才能将磨头与加工设备的连接轴脱离。这样操作的工作效率不高，导致生产成本增。因此，需要对现有的磨头夹具进行改进，以提升生产效率。
技术实现要素：
本申请的目的是解决机床、工件加工行业中研磨磨头更换低效的问题。
为了实现上述目的，本申请的一方面提供一种夹持装置，所述夹持装置包括主轴、第一容纳孔、锁紧螺母、内套和外套；
所述第一容纳孔设置在所述主轴内并沿轴向延伸；
所述锁紧螺母设有第一内螺纹且抵靠在所述第一容纳孔的开口端；
所述内套设置在第一容纳孔内部，所述内套设有第二内螺纹；或者所述内套包括位于周壁上、沿内套的轴向开设的第一裂口且所述内套的一端设有与所述锁紧螺母的第一内螺纹相互配合的外螺纹；
所述外套围绕在所述内套的外周，由两个半环组成；或者所述外套是设有第二裂口的环状部件。
在使用时，将其他设备的轴插入本申请的夹持装置的第一容纳孔内，旋紧锁紧螺母。锁紧螺母的第一内螺纹与内套上的外螺纹实现螺合紧固。
在本申请的夹持装置中，所述内套呈圆柱形或圆台形。在内套呈圆柱形的情形下，内套沿轴向的孔径和壁厚均不发生变化。而在内套呈圆台形的情形下，内套沿轴向的孔径不发生变化，但具有外螺纹一端的壁厚小于另一端的壁厚。在后一种情形下，可以使锁紧螺母在锁紧过程，对研磨或抛光设备的旋转轴具有更强大的锁紧力，减轻运行过程中产生振动，避免出现夹持装置与对研磨或抛光设备的旋转轴出现脱离的现象。
对于内套与研磨或抛光设备的旋转轴之间的连接方式，可以有以下至少两种连接方式。
第一种方式，在内套上设置第二内螺纹，通过该第二内螺纹与设置在研磨或抛光设备的旋转轴上的外螺纹进行螺合连接。在这种连接方式中，内套直接与研磨或抛光设备的旋转轴进行螺合。
第二种方式，在内套的周壁上设有沿内套的轴向延伸的第一裂口且所述内套的一端设有与所述锁紧螺母的第一内螺纹相互配合的外螺纹。在这种连接方式中，内套的外螺纹与锁紧螺母的第一内螺纹进行螺合，随着螺合长度的增加，由于环绕在内套外周的外套的压迫作用，借助内套本身具有的第一裂口带来的弹性，使内套收拢，箍紧研磨或抛光设备的旋转轴，从而实现内套与研磨或抛光设备的旋转轴之间的紧固连接。
在本申请的夹持装置的一种实施方案中，外套可以由相互独立和分离的两个半环形的金属弹片组成，也可以是一个设有第二裂口的金属环状部件。通过设置这样的外套，可以随着锁紧螺母的拧紧，外套在压迫下收拢，促进内套进一步将研磨或抛光设备的旋转轴夹紧，进一步抵消机器运转造成的振动，从而提高研磨或抛光的精度。
在本申请所述的夹持装置的一种实施方式中，所述锁紧螺母还设有卡槽，所述外套的一端设有凸缘，所述凸缘可活动地卡在所述卡槽内。在这种实施方式中，由于外套的凸缘与锁紧螺母的卡槽之间的卡接作用，可以使锁紧螺母与外套同时套入内套和第一容纳孔内。当将锁紧螺母从第一容纳孔中退出时，由于外套的凸缘与锁紧螺母的卡槽之间的卡接作用，外套也随着锁紧螺母一起从第一容纳孔中退出。
在本申请所述的夹持装置的一种实施方式中，所述第一裂口或所述第二裂口的数量为至少1个以上。具体地，所述第一裂口或所述第二裂口的数量可以分别为1个、2个、3个或4个。
内套用于地夹紧研磨或抛光设备的旋转轴。优选地，在内套的周壁方向上设有第一裂口，第一裂口的长度等于或小于内套的周壁的长度。第一裂口的数量可以是1个、2个、3个和4个。将研磨或抛光设备的旋转轴插入第一容纳孔内时，通过拧动锁紧螺母，内套由于被裂口分割成几瓣，内套具有一定的弹性，随着锁紧螺母的拧紧，内套进一步将研磨或抛光设备的旋转轴紧固。同时，具有分瓣的内套由于具有一定的弹性，能够抵消机器运转造成的振动，从而提高研磨或抛光的精度。
本申请还提供一种磨头保持装置，所述磨头保持装置包括了所上所述的夹持装置。
具体地，在本申请的磨头保持装置中，所述磨头保持装置包括主轴、第一磨头支撑轴、以及位于主轴与第一磨头支撑轴连接处的限位盘；
所述主轴设有从端面向限位盘方向延伸的第一容纳孔和锁紧螺母，所述锁紧螺母设有第一内螺纹且抵靠在所述第一容纳孔的开口端；
所述磨头保持装置还包括设置在所述第一容纳孔内部设有可拆卸的内套和外套；所述内套设有第二内螺纹；或者所述内套包括位于周壁上沿内套的轴向开设的第一裂口且所述内套的一端设有与所述锁紧螺母的第一内螺纹相互配合的外螺纹；所述外套围绕在所述内套的外周，由两个半环组成或所述外套是设有第二裂口的环状部件；
在所述限位盘的盘面上设有定位销。
在本申请的磨头保持装置的一种实施方案中，所述锁紧螺母还设有卡槽，所述外套的一端设有凸缘，所述凸缘可活动地卡在所述卡槽内。
在本申请的磨头保持装置的一种实施方案中，第一容纳孔的内部还设有垫片。垫片可以减弱研磨或抛光设备的旋转轴造成振动，且有利于提高加工过程中磨头的稳定性。
在本申请的磨头保持装置的一种实施方案中，所述磨头保持装置还包括沿着所述限位盘的周向均匀分布的销孔，所述销孔用于安装定位销。定位销用于伸入磨头的定位孔内，与第一磨头支撑轴共同将磨头进行定位，避免磨头出现歪斜或偏移。定位销与限位盘的连接方式可以是固定连接，也可以是可拆卸连接。例如，可以将定位销焊死在限位盘上，也可以在定位销的一端的外侧设置螺纹并且带有内螺纹的销孔通过螺纹连接。另外，定位销与销孔之间还可以是过盈连接。优选地，所述销孔的数量为3个。销孔或者定位销的数量为3个时，定位销形成稳固的三角关系。当定位销同时伸入相应的磨头的定位孔内时，可以提高磨头在打磨工件过程中的稳定性，以便提高成品率。
在本申请的磨头保持装置的一种实施方案中，所述第一磨头支撑轴进一步设有沿轴向方向延伸的第二容纳孔，所述第二容纳孔用于容纳第二磨头支撑轴，所述第二磨头支撑轴的一端具有t形结构，另一端包括一段方形柱状结构，所述方形柱状结构插入设置在第一磨头支撑轴中的方孔内。在这种实施方案中，第二磨头支撑轴用于支撑第二磨头。当需要安装第二磨头时，只需要将第二磨头支撑轴插入方孔内，然后在第二磨头支撑轴上套上第二磨头即可。t形结构可以与磨头相匹配（互补），以使磨头被稳固地卡在第一磨头支撑轴上。另外，t形结构还有利于用手捏住第一磨头支撑轴的一端（t形端），以方便地将第一磨头支撑轴从第二容纳孔和锁紧套中抽出，无需额外的工具。方形柱状结构和方孔的配合可以防止第二磨头在旋转时带动第一磨头支撑轴旋转。
在本申请的磨头保持装置的另一种实施方案中，所述第一磨头支撑轴还设有沿轴向方向延伸的第二容纳孔，所述第二容纳孔用于容纳锁紧套，所述第二容纳孔在轴向方向上具有锥度且所述第二容纳孔的内部设有压簧5，所述第二容纳孔的封闭端的尺寸大于所述第二容纳孔的开口端的尺寸；
所述磨头保持装置还包括第二磨头支撑轴，所述第二磨头支撑轴的一端穿过所述锁紧套的通孔且穿过所述压簧；
所述第二容纳孔与所述锁紧套套接在一起且所述第二容纳孔的壁与所述第二磨头支撑轴之间设置轴承钢珠，轴承钢珠被压簧顶住。
本申请还提供一种研磨加工组件，所述研磨加工组件包括如上所述的磨头保持装置以及与所述磨头保持装置相匹配的磨头；其中，所述磨头具有与所述磨头保持装置相对应的开孔。
在研磨加工组件的一个实施方案（大磨头）中，所述磨头保持装置的定位销相适配的定位孔，所述磨头套在所述磨头保持装置的磨头支撑轴上，并通过定位销实现定位和紧固。
在研磨加工组件的另一个实施方案（由大磨头和小磨头组成的双磨头方案）中，磨头保持装置还包括用于小磨头的磨头支撑轴，小磨头只有一个开孔，小磨头直接套在磨头保持装置的磨头支撑轴上。
在本申请的研磨加工组件，所述磨头的材质有多种，包括但不限于羊毛、尼龙、牛皮、海绵。
本申请的有益效果
本申请通过提供一种新的夹持装置和磨头保持装置，可以使磨头快速地插入或脱离磨头保持装置上，并且在更换磨头保持装置时，只需手动拧开磨头保持装置上的螺母，即可将磨头保持装置与加工研磨装置的旋转轴分开。本申请提供的磨头保持装置大大提高了工件的处理效率。
附图说明
图1是本申请的磨头保持装置的主视图；
图2是本申请的磨头保持装置的左视图；
图3是本申请的磨头保持装置的右视图；
图4是本申请的磨头保持装置的沿图1中的a-a方向的剖视图；
图5是本申请的磨头保持装置中的第二磨头支撑轴的立体图；
图6是本申请的磨头保持装置中的第二磨头支撑轴的前视图；
图7是本申请的磨头保持装置的剖视图；
图8是本申请的磨头保持装置与磨头构成的研磨加工组件的立体视图；
图9是本申请的磨头保持装置与磨头构成的研磨加工组件的局部剖视图；
图10是图9中的研磨加工组件沿a-a方向的剖视图；
图11是图9所示的研磨加工组件的左视图；
图12是图9中的研磨加工组件沿b-b方向的剖视图。
具体实施方式
下面通过实施例和对比例进一步说明本申请，这些实施例只是用于说明本申请，本申请不限于以下实施例。凡是对本申请技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的范围，均应涵盖在本申请的保护范围中。
参照图1至图4，图1至图4示出了磨头保持装置的相关视图，该磨头保持装置包括了本申请所述的夹持装置。
磨头保持装置包括主轴1、第一磨头支撑轴7、位于主轴和第一磨头支撑轴连接处的圆形的限位盘15。
主轴1包括从端面向限位盘15延伸的第一容纳孔8以及与且第一容纳孔8的开口端紧挨设置的锁紧螺母11，锁紧螺母11抵靠在第一容纳孔8的开口端面。
第一容纳孔8用于容纳研磨或抛光设备的圆柱形旋转轴（未示出）且设有可拆卸的内套12。内套12包括一个位于周壁上、沿内套12的轴向贯穿周壁的裂口16，使内套成为一个不闭合的环。内套12的一端设有与锁紧螺母11的内螺纹相互配合的外螺纹。内套12呈圆台形，其沿轴向的孔径不发生变化，但具有外螺纹一端的壁厚小于另一端的壁厚。内套的外径较小的一端与锁紧螺母11相接触。
如图4所示，所述磨头保持装置还包括围绕在所述内套12外周的外套10。外套10由相互独立和分离的两个半环形的金属弹片构成且外套10的一端设有设置凸缘18。随着锁紧螺母11的拧紧，外套10在压迫下收拢，促进内套进一步将研磨或抛光设备的旋转轴夹紧，进一步抵消机器运转造成的振动，从而提高研磨或抛光的精度。
如图4所示，锁紧螺母11还设有卡槽17，外套10的凸缘18可活动地卡在卡槽17内。由于外套的凸缘18与锁紧螺母的卡槽17之间的卡接作用，可以使锁紧螺母与外套同时套入内套和第一容纳孔内。当将锁紧螺母从第一容纳孔中退出时，由于外套的凸缘18与锁紧螺母的卡槽17之间的卡接作用，外套也随着锁紧螺母一起从第一容纳孔中退出，可以减少操作工序，提高操作效率。
第一容纳孔8的底部还设有金属垫片9。金属垫片9中心具有中心孔，螺钉（未示出）穿过该中心孔，旋入螺钉孔19内，实现垫片的紧固。当研磨或抛光设备的旋转轴抵靠金属垫片时，可以削弱磨头保持装置的振动。
限位盘15的周向均匀分布有用于安装定位销6的销孔。销孔的数量为3个，定位销的数量为3根。销孔带有内螺纹，定位销6的一端外侧设置螺纹。定位销与带有内螺纹的销孔通过螺纹连接和紧固。
如图8所示，图8示出了磨头保持装置与磨头构成的组件的示意图。磨头13包括与第一磨头支撑轴相套合的中心孔、与定位销相匹配的定位孔、以及与第二磨头支撑轴4的t形结构相扣合的卡孔。根据不同的被加工工件的材质和加工要求更换不同的磨头材质。磨头的材料可以是常用的羊毛、砂纸、牛皮等。由于磨头材料本身的弹性，磨头的定位孔在自然条件下的内径一般小于定位销的直径。当将磨头套入定位销时，定位销将定位孔撑大，依靠磨头的定位孔产生夹紧加将磨头固定在磨头保持装置上。
图9通过局部剖视图展示了磨头保持装置与磨头之间的组装方式。磨头带有定位孔，当磨头套合在磨头保持装置上时，磨头保持装置上定位销插入磨头的定位孔内，实现磨头与磨头保持装置之间的定位与紧固，避免磨头与磨头保持装置之间在工作过程中产生移位和跳动。
图10是图9中的组件沿a-a方向的剖视图，示出了磨头保持装置与磨头相互套接在一起构成的研磨加工组件。
图11示出了磨头保持装置与磨头相互套接在一起构成的研磨加工组件的左视图。
图12示出了该组件沿b-b方向的剖视图。从图12可以看出，定位销6伸入磨头13内设置的、与定位销相适配的定位孔内。通过定位销的定位与定位孔的定位作用，可能使磨头在打磨过程中不发生打转，从而实现对工件的研磨或抛光。
图5和图6是第二磨头支撑轴示意图，其具有t形端和方形柱状结构20。
图7是本申请的磨头保持装置的剖视图，从图7可见，第二容纳孔14在轴向方向上具有锥度。
在某些情形下，仅在磨头保持装置的第一支撑轴上安装磨头并不足以满足更精细的研磨或抛光操作，需要更小的磨头才能实现对一些工作或部件角落的研磨与抛光。有时，也需要采用不同材质的磨头对同一工件进行研磨或抛光，希望能在同一个研究加工组件上完成更多的操作。
因此，在本申请的一个实施方案中，第一磨头支撑轴7还设有沿轴向延伸的第二容纳孔14，第二容纳孔14用于与锁紧套2相匹配且第二容纳孔14内设有压簧5；第二容纳孔14与锁紧套2套接在一起，一端具有t形结构的第二磨头支撑轴4的一端穿过锁紧套2的通孔并穿过压簧，第二磨头支撑轴4的另一端具有一段方形柱状结构20（如图5和图6所示）。这一段方形柱状结构插入与第二磨头支撑轴4的一端相匹配的方孔21内（如图7所示）。当第二磨头支撑轴4的方形柱状结构20插入方孔内21时，第二磨头支撑轴4是不能旋转。第二容纳孔14与第二磨头支撑轴4之间设置轴承钢珠3，当锁紧套2被向第二容纳孔14内部的方向按压时，压簧被压缩，由于所述第二容纳孔14在轴向方向上具有锥度，轴承钢珠3向第二容纳孔的底部滑动，解除或减缓轴承钢珠3对第二磨头支撑轴4的压紧作用，使第二磨头支撑轴4易于从所述第二容纳孔内抽出。第二磨头支撑轴4易于从所述第二容纳孔内抽出后，由于被压缩的压簧对轴承钢珠的推动作用，使轴承钢珠向第二容纳孔的开口端运动，继而推动锁紧套2复位。当再次需要安装第二磨头时，只需要将第二磨头支撑轴4插入方孔21内即可。
第二磨头支撑轴4可以套接另一个较小的磨头（未示出），形成大磨头13结合小磨头组成的双磨头工作模式，实现更精细、更全面的研磨或抛光操作。
当需要更换磨头时，只需将磨头从磨头保持装置里拔出。如果想将磨头保持装置和磨头组成的组件整体与研磨或抛光设备的旋转轴分离，只需直接用手将六角螺母11拧开（在手指力量不够的情况下可借助扳手轻轻扳动），使打磨装置的旋转主轴与磨头保持装置分离，非常方便和高效。
上面所述的实施例会对是圆柱形的研磨或抛光设备的旋转轴，当然，如果研磨或抛光设备的旋转轴设计成方形时，第一容纳孔8、内套12、外套10等部件需要作适应的调整。
本申请通过提供一种新的磨头保持装置和磨头组件，实现磨头的快速安装与拆卸、更换，在提升工作效率的同时，还大大降低了操作者的劳动强度。
1.一种夹持装置，其特征在于，所述夹持装置包括主轴（1）、第一容纳孔（8）、锁紧螺母（11）、内套（12）和外套（10）；
所述第一容纳孔（8）设置在所述主轴（1）内并沿轴向延伸；
所述锁紧螺母（11）设有第一内螺纹且抵靠在所述第一容纳孔（8）的开口端；
所述内套（12）设置在第一容纳孔（8）内部，所述内套（12）设有第二内螺纹；或者所述内套（12）包括位于周壁上、沿内套（12）的轴向开设的第一裂口（16）且所述内套（12）的一端设有与所述锁紧螺母（11）的第一内螺纹相互配合的外螺纹，所述第一裂口（16）的数量为1个以上；
所述外套（10）围绕在所述内套（12）的外周，由两个半环组成；或者所述外套是设有第二裂口的环状部件，所述第二裂口的数量为1个以上。
2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述锁紧螺母（11）还设有卡槽（17），所述外套（10）的一端设有凸缘（18），所述凸缘（18）可活动地卡在所述卡槽（17）内。
3.一种磨头保持装置，其特征在于，所述磨头保持装置包括主轴（1）、第一磨头支撑轴（7）、以及位于主轴（1）与第一磨头支撑轴（7）连接处的限位盘（15）；
所述主轴（1）设有从端面向限位盘（15）方向延伸的第一容纳孔（8）和锁紧螺母（11），所述锁紧螺母（11）设有第一内螺纹且抵靠在所述第一容纳孔（8）的开口端；
所述磨头保持装置还包括设置在所述第一容纳孔（8）内部的内套（12）和外套（10）；所述内套（12）设有第二内螺纹；或者所述内套（12）包括位于周壁上、沿内套的轴向开设的第一裂口（16）且所述内套（12）的一端设有与所述锁紧螺母（11）的第一内螺纹相互配合的外螺纹；所述外套（10）围绕在所述内套（12）的外周，由两个半环组成；或者所述外套是设有第二裂口的环状部件；
在所述限位盘（15）的盘面上设有定位销（6）。
4.根据权利要求3所述的磨头保持装置，其特征在于，所述锁紧螺母（11）还设有卡槽（17），所述外套（10）的一端设有凸缘（18），所述凸缘（18）可活动地卡在所述卡槽（17）内。
5.根据权利要求3所述的磨头保持装置，其特征在于，所述第一容纳孔（8）的内部进一步设有垫片（9）。
6.根据权利要求3所述的磨头保持装置，其特征在于，所述磨头保持装置还包括沿着所述限位盘（15）的周向均匀分布的用于安装定位销（6）的销孔，所述定位销（6）与销孔过盈连接或通过螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的磨头保持装置，其特征在于，所述销孔的数量为3个，所述定位销的数量是3根。
8.根据权利要求3至7任一项所述的磨头保持装置，其特征在于，所述第一磨头支撑轴（7）还设有沿轴向方向延伸的第二容纳孔（14），所述第二容纳孔（14）用于容纳第二磨头支撑轴（4），所述第二磨头支撑轴（4）的一端具有t形结构，另一端包括一段方形柱状结构（20），所述方形柱状结构（20）插入设置在第一磨头支撑轴（7）中的方孔（21）内。
9.根据权利要求3至7任一项所述的磨头保持装置，其特征在于，所述第一磨头支撑轴（7）还设有沿轴向方向延伸的第二容纳孔（14），所述第二容纳孔（14）用于容纳锁紧套（2），所述第二容纳孔（14）在轴向方向上具有锥度且所述第二容纳孔的内部设有压簧（5），所述第二容纳孔（14）的封闭端的尺寸大于所述第二容纳孔（14）的开口端的尺寸；
所述磨头保持装置还包括第二磨头支撑轴（4），所述第二磨头支撑轴（4）的一端穿过所述锁紧套（2）的通孔且穿过所述压簧（5）；
所述第二容纳孔（14）与所述锁紧套（2）套接在一起且所述第二容纳孔（14）的壁与所述第二磨头支撑轴（4）之间设置轴承钢珠（3）。
10.一种研磨加工组件，其特征在于，所述研磨加工组件包括权利要求3至9任一项所述的磨头保持装置以及与所述磨头保持装置相匹配的磨头，所述磨头具有与所述磨头保持装置相对应的开孔。
技术总结