CN100368127C - 自动快速三爪夹紧装置 - Google Patents

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尹如
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徐正源
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Abstract

本发明涉及一种适用于自动快速夹紧工件的三爪夹紧装置，属于夹具技术领域。该装置包括三爪，其改进之处在于所述三爪为侧面制有极径渐变曲线轮廓的曲线块，所述曲线块的转轴分别平行支撑在蜗轮箱中，所述转轴上分别固连有同轴的小齿轮，所述各小齿轮与同一内齿轮啮合，所述内齿轮可旋转支撑在蜗轮箱中，与蜗轮同轴固定连接，所述蜗轮与旋转动力源带动的蜗杆啮合。由于本发明以曲线块旋转时的极径变化取代传动三爪螺旋传动的渐进，因此夹紧速度显著提高，同时由于以类似于凸轮夹持的原理取代了传统的三爪定心夹紧，因此适合夹持各种形状的试样，从而满足实验室试样加工的特殊需求。

Description

自动快速三爪夹紧装置
技术领域
本发明涉及一种机械加工工件的夹紧装置，尤其是一种适用于自动快速夹紧工件的三爪夹紧装置，属于夹具技术领域。
背景技术
实验室用机械加工设备需要满足在短时间内迅速对冶金试样进行切削加工的要求，从而便于及时进行金相化验分析。为此，要求试样夹紧装置能够迅速稳妥的完成夹持操作。现有三爪卡盘、夹钳之类的传统夹具显然无法满足上述要求。
检索发现，申请日为1993年7月14日、申请号为CN93108714.7的中国专利申请公开了一种《三爪卡盘多功能快速操作装置》，该装置在不改变普通三爪自定心卡盘结构的前提下，运用一种随卡盘旋转的齿条一齿轮式转换机构和固定于机床静止部分的杠杆式原动机构，以标准的独立部件形式，与车床及卡盘组合，能在不停车状态下夹紧。申请日为1999.01.14、申请号为CN99230769.4、名称为《三爪卡盘多功能快速操作装置》的中国专利申请公开的装置以杠杆式原动机构固定于车床静止部位，套环式转换机构套在卡盘外壳并随卡盘旋转，操作者不触及卡盘，能够不停车操作。卡盘结构不变，夹紧范围可在卡盘原范围内快速调整。这些对传统三爪卡盘的改进，对于车床工件的快速自动夹紧具有进步意义，但对于冶金试样铣削加工而言，由于未改变传统三爪自定心卡盘的螺旋传动结构，因此夹紧速度依然不够迅速，并且无法可靠夹持不规则外形工件，仍难以满足使用要求。
发明内容
本发明的目的是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种可以快速稳妥夹持不规则外形工件的自动快速三爪夹紧装置，从而满足实验室试样加工的特殊需求。
为了达到以上目的，本发明的自动快速三爪夹紧装置包括三爪，其改进之处在于所述三爪为侧面制有极径渐变曲线轮廓的曲线块，所述曲线块的转轴分别平行支撑在蜗轮箱中，所述转轴上分别固连有同轴的小齿轮，所述各小齿轮与同一内齿轮啮合，所述内齿轮可旋转支撑在蜗轮箱中，与蜗轮同轴固定连接，所述蜗轮与旋转动力源带动的蜗杆啮合。
这样，当蜗轮在蜗杆带动下旋转时，将通过内齿轮带动三只小齿轮同步转动，结果使形成三爪夹紧结构的曲线块快速缩小内部区域，借助曲线轮廓的作用，快速将各种形状的试样自动稳妥夹住。由于本发明以曲线块旋转时的极径变化取代传动三爪螺旋传动的渐进，因此夹紧速度显著提高，同时由于以类似于凸轮夹持的原理取代了传统的三爪定心夹紧，因此适合夹持各种形状的试样，从而满足实验室试样加工的特殊需求。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实施例的自动快速三爪夹紧装置如图1所示，三爪实质为转动中心均布在同一圆周上的三个曲线块4，各曲线块的侧面制有渐开曲线轮廓，形成围绕蜗轮轴心的三爪夹紧结构。曲线块的转轴5相互平行，通过上下轴承11垂直支撑在蜗轮箱3上。转轴5中部固连有同轴的小齿轮6，三个小齿轮同时与内齿轮套12上的内齿轮啮合。内齿轮套12通过滚珠可旋转支撑在蜗轮箱中，与蜗轮13同轴固定连接。蜗轮13与气动马达带动的蜗杆14啮合。整个蜗轮箱通过滚珠丝杆副2安装在快速铣床的滚珠导轨1上。
当气动马达旋转时，将通过蜗杆蜗轮副带动内齿轮旋转，进而带动三只小齿轮同步转动，实现三只曲线块通过曲线轮廓极径变化形成的快速夹紧(或松开)。曲线块的夹紧不仅使得夹紧十分迅速，而且与具有一定厚度的被夹紧件成线接触，因此适于各种形状试样的夹持。实验证明，本实施例的夹紧装置夹持稳妥，气动马达可以保持夹紧力，能够很好地满足铣削加工的需要。
此外，蜗轮箱3的蜗轮中心处装有向上的小气缸9，小气缸9的伸缩杆上端固定有顶杆8，因此可以借助气缸使试样按需上下定位，进一步方便夹持，保证夹紧效果。
为了适应厚度较厚试样的夹持，蜗轮箱3的上表面工台中部装有可上下伸缩的移动套7，移动套7的下表面抵靠在弹簧10上，上表面被蜗轮箱上表面工台限位，顶杆8穿过移动套7的中心孔向上伸出。这样，当用户需铣削较厚(例如厚度为60mm)的试样时，可以从试样上表面(通常由铣床上部气缸实施)下压，连同顶杆8及移动套7一起沉到工台下，从而使三爪可以按所需高度夹持试件。完成加工后，在弹簧10的作用下，移动套7自行复位，与蜗轮箱上表面工台平齐。
本实施例的自动快速三爪夹紧装置设计巧妙、完善，结构紧凑，可以迅速夹持各种外形试样工件，实现工件在钻、铣工位快速切换，能够很好地满足实验室试样加工的特殊需求。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如，曲线块的轮廓可以采用螺旋线、圆锥曲线等，旋转动力源也可以采用电机等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种自动快速三爪夹紧装置，包括三爪，其特征在于：所述三爪为侧面制有极径渐变曲线轮廓的曲线块，所述曲线块的转轴分别平行支撑在蜗轮箱中，所述转轴上分别固连有同轴的小齿轮，所述各小齿轮与同一内齿轮啮合，所述内齿轮可旋转支撑在蜗轮箱中，与蜗轮同轴固定连接，所述蜗轮与旋转动力源带动的蜗杆啮合，所述蜗轮箱的上表面工台中部装有可上下伸缩的移动套，所述移动套的下表面抵靠在弹簧上，上表面被蜗轮箱上表面工台限位，所述移动套的中心孔穿有向上伸出的顶杆。
2.根据权利要求1所述自动快速三爪夹紧装置，其特征在于：所述蜗轮箱的蜗轮中心处装有向上的小气缸，小气缸的伸缩杆上端固定有顶杆。
3.根据权利要求2所述自动快速三爪夹紧装置，其特征在于：所述曲线块侧面制有渐开曲线轮廓。
4.根据权利要求3所述自动快速三爪夹紧装置，其特征在于：所述旋转动力源为气动马达。
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