本實用新型涉及機械加工制造、建筑施工、工業無損檢測、交通運輸等領域，更具體地說，涉及一種工件夾持裝置。

背景技術：
柱體或類圓柱體工件的裝夾固定在日常的工業生產中應用普遍，需求量大。比如廣泛適用于機械加工、設備安裝固定、檢測、運輸等方面的夾裝固定設備。隨著科學技術的發展，越來越多較大型的圓柱體或近似圓柱體工件及設備的整體裝夾需求越來越突出，傳統的小工件或常規工件的定心裝夾已很難滿足，譬如在需要夾緊并能實現較大型(直徑大、重量大)工件旋轉運動時，亦很難有較好的辦法實現工件的同步夾緊，要么工裝不同夾緊點的夾緊不能同步，要么整體的工裝設備體積或結構重量上比較大、笨重，操作不靈活，成本高，制造周期長，質量不穩定。尤其是在被裝夾工件表面本身又要求有特定的保護或限制時條件時，會更難以實現。綜上所述，如何有效地解決工件夾裝設備難以對大尺寸的柱形工件進行穩固而又結構簡單的夾持等技術問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

技術實現要素：
有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種工件夾持裝置，該工件夾持裝置的結構設計可以有效地解決工件夾裝設備難以對大尺寸的柱形工件進行穩固而又結構簡單的夾持等技術問題。為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種工件夾持裝置，包括設置有中心夾孔的環狀支撐體，所述中心夾孔用于穿過待夾緊的工件，所述環狀支撐體的內周設置有三組或三組以上的夾緊單元，每組所述夾緊單元包括動力組件和由所述動力組件驅動的轉換組件，所述轉換組件包括轉換中軸和設置于所述轉換中軸一端的壓塊，所述轉換中軸設置有旋轉轉換結構，能夠將周向的轉動轉化為軸向的進給運動，通過軸向的進給運動能夠將壓塊頂緊于所述工件的外周和所述環狀支撐體的內周。優選的，上述工件夾持裝置中，所述轉換中軸外周設置螺紋，所述環狀支撐體的中心夾孔的周圍設置有與所述轉換中軸螺紋配合的螺母通孔，所述轉換中軸的端部與所述壓塊可轉動連接。優選的，上述工件夾持裝置中，所述動力組件包括可轉動安裝于所述環狀支撐體上的動力中軸，所述動力中軸上安裝有傳動齒輪，所述轉換中軸上也設置有傳動齒輪，所述動力中軸通過所述傳動齒輪輸出轉動。優選的，上述工件夾持裝置中，所述動力中軸上安裝有力矩限制器，所述力矩限制器為離合式結構，其內部設有調節輸出力矩閾值的力矩調節結構。優選的，上述工件夾持裝置中，所述動力中軸上套裝有同步結構，用于將各個所述夾緊單元的動力中軸轉動同步。優選的，上述工件夾持裝置中，所述同步結構具體包括套設于所述力矩限制器外周的同步帶輪和聯動各個所述同步帶輪的同步帶。優選的，上述工件夾持裝置中，所述每組所述夾緊單元的轉換組件都設置有自鎖結構，所述自鎖結構包括所述轉換中軸外側和所述螺母通孔內側設置的相互配合的自鎖螺紋。優選的，上述工件夾持裝置中，所述環狀支撐體上中心夾孔的內側設置有安裝所述壓塊的壓塊容納槽，所述壓塊為楔形壓塊，所述壓塊容納槽的形狀與所述楔形壓塊配合。優選的，上述工件夾持裝置中，所述自鎖結構還包括所述楔形壓塊外側的自鎖外倒角面，和與其配合的設置于所述壓塊容納槽內側的內自鎖倒角面。優選的，上述工件夾持裝置中，所述環狀支撐體外周還安裝有外支架，所述外支架與所述環狀支撐體軸向固定、周向可轉動連接，所述外支架與所述環狀支撐體之間設置有旋轉傳動結構，通過所述旋轉傳動結構驅動所述環狀支撐體整體轉動。本實用新型提供的工件夾持裝置，包括設置有中心夾孔的環狀支撐體，所述中心夾孔用于穿過待夾緊的工件，所述環狀支撐體的內周設置有三組或三組以上的夾緊單元，每組所述夾緊單元包括動力組件和由所述動力組件驅動的轉換組件，所述轉換組件包括轉換中軸和設置于所述轉換中軸一端的壓塊，所述轉換中軸設置有旋轉轉換結構，能夠將周向的轉動轉化為軸向的進給運動，通過軸向的進給運動能夠將壓塊頂緊于所述工件的外周和所述環狀支撐體的內周。通過轉動動力組件提供較為容易執行的轉動運動，并由此驅動轉換組件，將轉換中軸通過旋轉轉換結構將旋轉運動轉化為軸向的進給運動，并以此驅動壓塊產生動作，壓塊通過自身外部體積提供沿工件外周的周向夾緊工件的作用力，由此將工件與環狀支撐體之間的周向相對位置固定牢固，以達成將工件穩固固定的技術目的，這種夾緊工件的結構相對簡單，執行容易僅需提供轉動的動力即可，并且通過轉動實現夾緊可控性好，容易即時轉換夾緊或者松開的狀態及夾緊的作用力大小。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例提供的工件夾持裝置的夾緊單元的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的工件夾持裝置的夾緊單元的剖視結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的工件夾持裝置的整體裝置結構示意圖。附圖中標記如下：外支架1、工件2、驅動齒輪軸3、環狀支撐體4、壓塊5、轉換中軸6、傳動齒輪7、動力中軸8、同步帶輪9、帶輪導向結構10、力矩限制器11、旋轉傳動結構12。具體實施方式本實用新型實施例公開了一種工件夾持裝置，以解決工件夾裝設備難以對大尺寸的柱形工件進行穩固而又結構簡單的夾持等技術問題。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。請參閱圖1、圖2，圖1為本實用新型實施例提供的工件夾持裝置的夾緊單元的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的工件夾持裝置的夾緊單元的剖視結構示意圖。本實用新型提供的工件夾持裝置，包括設置有中心夾孔的環狀支撐體4，所述中心夾孔用于穿過待夾緊的工件2，所述環狀支撐體4的內周設置有三組或三組以上的夾緊單元，每組所述夾緊單元包括動力組件和由所述動力組件驅動的轉換組件，所述轉換組件包括轉換中軸6和設置于所述轉換中軸6一端的壓塊5，所述轉換中軸6設置有旋轉轉換結構，能夠將周向的轉動轉化為軸向的進給運動，通過軸向的進給運動能夠將壓塊5頂緊于所述工件2的外周和所述環狀支撐體4的內周。環狀支撐體為固定于中心夾孔內周的剛性環狀結構，用于提供工件的固定空間及設置夾緊工件所需的轉動動力組件及動力轉換組件；其中優選的技術方案是動力組件及轉換組件各自的中軸結構都采用可轉動的結構安裝于環狀支撐件上。在此基礎上優選的，在環狀支撐體的中心夾孔的周圍設置多個用于固定夾緊單元的安裝孔，可為長孔結構，以便于根據工件的需求將夾緊單元安裝在與中心夾孔距離合適的位置。通過轉動動力組件提供較為容易執行的轉動運動，并由此驅動轉換組件，將轉換中軸通過旋轉轉換結構將旋轉運動轉化為軸向的進給運動，并以此驅動壓塊產生動作，壓塊通過自身外部體積提供沿工件外周的周向夾緊工件的作用力，由此將工件與環狀支撐體之間的周向相對位置固定牢固，以達成將工件穩固固定的技術目的，這種夾緊工件的結構相對簡單，執行容易僅需提供轉動的動力即可，并且通過轉動實現夾緊可控性好，容易即時轉換夾緊或者松開的狀態及夾緊的作用力大小。此外當使用工件夾持裝置夾持質量和尺寸較大的工件時，采用傳統的工件夾持方式需要對應的使用尺寸較大的卡爪結構，夾持實施的機械結構相對應的，在垂直工件軸向的方向上也需要具有較大的尺寸，造成夾持設備體積過大，占用相對較多的設備空間，不利于生產環境的布置；此外由于采用的工件卡爪結構尺寸大，在夾持時為了穩定質量很大的工件容易造成夾緊力過大，導致工件表面損壞，而本實施例提供的多組靠轉動產生夾緊的夾緊單元，可以多點均勻分布于工件外周表面，且由于通過轉動實現夾緊，而不是直接通過徑向施壓，執行夾緊的機械結構也就無需在垂直工件軸向的方向上做的過大。為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述工件夾持裝置中，所述轉換中軸6外周設置螺紋，所述環狀支撐體4的中心夾孔的周圍設置有與所述轉換中軸6螺紋配合的螺母通孔，所述轉換中軸6的端部與所述壓塊5可轉動連接。本實施例提供的技術方案采用螺母絲杠的技術方案，使轉換中軸作為絲杠，螺母通孔作為配合的螺母傳動工作，從而將周向的旋轉運動轉化為軸向的進給運動，結構簡單可靠適合本實施例的技術方案。為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述工件夾持裝置中，所述動力組件包括可轉動安裝于所述環狀支撐體4上的動力中軸8，所述動力中軸8上安裝有傳動齒輪7，所述轉換中軸上也設置有傳動齒輪7，所述動力中軸8通過所述傳動齒輪7輸出轉動。本實施例提供的技術方案通過齒輪嚙合的方式傳遞轉動運動，這種傳動方式傳動穩定，并且可以有效傳遞轉矩，提供壓塊頂緊工件的夾緊作用力，且結構簡單實施容易。為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述工件夾持裝置中，所述動力中軸8上安裝有力矩限制器11，所述力矩限制器11為離合式結構，其內部設有調節輸出力矩閾值的力矩調節結構。本實施例提供的技術方案設置力矩限制器，可達到調整每組夾緊單元的夾緊力，可達到每組夾緊單元的壓塊在工作時，夾緊動作的行程可以不同(根據工件表面形狀適應性調整)，而夾緊力統一一致，以達到對工件外表面均勻施壓防止壓壞工件表面。當然由于可以具體調節每組夾緊單元的最大夾緊力，此處也可令不同夾緊單元之間的夾緊力具有固定的差值以達到特殊的技術目的，使用更加靈活，可以適應多種不同的工況。為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述工件夾持裝置中，所述動力中軸8上套裝有同步結構，用于將各個所述夾緊單元的動力中軸8轉動同步。為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述工件夾持裝置中，所述同步結構具體包括套設于所述力矩限制器11外周的同步帶輪9和聯動各個所述同步帶輪9的同步帶。優選的，可在每組夾緊單元中設置帶輪導向結構10，以便令各個夾緊單元之間的同步帶的傳動角度準確，令聯動更加流暢的執行。本實施例提供的技術方案通過設置相互配合的同步帶輪和同步帶，以達到將裝置上的各個夾緊單元的工作動作同步聯動，這樣就可以通過僅僅設置一個動力輸出機構(如步進電機等)，就可以驅動裝置上的所有夾緊單元實現同步的夾緊或松脫的動作，實施簡單方便節約零件成本；其中同步帶輪和同步帶可以為相互配合的皮帶輪、皮帶或相互配合的鏈輪鏈條等結構。為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述工件夾持裝置中，所述每組所述夾緊單元的轉換組件都設置有自鎖結構，所述自鎖結構包括所述轉換中軸6外側和所述螺母通孔內側設置的相互配合的自鎖螺紋。本實施例提供的技術方案提供了一種自鎖結構，通過將轉換中軸上的外螺紋和螺母通孔上的內螺紋設置成自鎖螺紋實現，這種結構可以達到的技術效果是當通過轉動驅動壓塊壓緊工件后，即使停止夾緊動力的輸入，也可以保證壓塊與工件之間處于夾緊狀態，而不至于因為撤消夾緊力輸入而馬上將工件松脫，很好地保證了工件加緊動作的穩定性和工作的連貫性。為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述工件夾持裝置中，所述環狀支撐體4上中心夾孔的內側設置有安裝所述壓塊5的壓塊容納槽，所述壓塊5為楔形壓塊，所述壓塊容納槽的形狀與所述楔形壓塊配合。采用楔形壓塊的技術方案可以有效地在轉換中軸轉動行進的過程中令壓塊頂緊力度越來越大，有效令壓塊將工件夾緊防止松脫，楔形壓塊并配合壓塊容納槽的技術方案可以更好傳遞壓塊的夾緊力度，令工件的夾緊和松脫動作進行更加迅速和流暢。為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述工件夾持裝置中，所述自鎖結構還包括所述楔形壓塊外側的自鎖外倒角面，和與其配合的設置于所述壓塊容納槽內側的內自鎖倒角面。與之前的實施例道理相同，本實施例提供的這種技術方案通過相互配合的自鎖倒角面實現裝置不輸入夾緊力情況下的保持夾緊效果，通過轉動驅動壓塊壓緊工件后，即使停止夾緊動力的輸入，也可以保證壓塊與工件之間處于夾緊狀態，而不至于因為撤消夾緊力輸入而馬上將工件松脫，很好地保證了工件加緊動作的穩定性和工作的連貫性。請參閱圖3，圖3為本實用新型實施例提供的工件夾持裝置的整體裝置結構示意圖。為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述工件夾持裝置中，所述環狀支撐體4外周還安裝有外支架1，所述外支架1與所述環狀支撐體4軸向固定、周向可轉動連接，所述外支架1與所述環狀支撐體4之間設置有旋轉傳動結構12，通過所述旋轉傳動結構12驅動所述環狀支撐體4整體轉動。其中優選的，旋轉傳動結構為在環狀支撐體的外周設置有傳動齒，外支架上設置有驅動環狀支撐體轉動的驅動齒輪軸3，驅動齒輪軸3為主動動力軸，通過其連接的步進電機等主動動力機構將轉動輸出給環狀支撐體帶動工件同步轉動。工業CT無損檢測過程中，尤其是第三代工業CT檢測中，需要工件本身能夠做高精度旋轉運動，即是在掃描過程中，工件在射線范圍內自身旋轉運動，通過采集數據和特定的算法，以一定的圖像呈現檢測結果。本實施例提供的裝置中，可以完美實現驅動工件的高精度旋轉運動，解決了工業CT領域的大型工件的裝夾難題。此外，本設計裝置也可適用于其他行業，比如航天系統的發射固定，大型鉆井石油平臺的鉆井固定旋轉，大型建筑件的施工腳手架固定、大型設備的安裝固定等等領域。通過環狀支撐體與工件的整體結構一體的進行旋轉達到在夾緊工件的同時可以保證工件的自由旋轉以滿足以上各種工件使用需求，通過傳動齒輪之間的驅動動作保證了環狀支撐體的穩定轉動，能夠承受相對較大的工作應力，令工件的轉動動作更加平穩，保證了傳動不易出現滑移錯位等問題。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。