CN100431757C - 电动卡盘装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动卡盘装置，涉及广泛应用于机械领域的一类夹持工件的通用夹具。本发明由电动卡盘装置夹持功能单元，电动卡盘装置动力功能单元，电磁摩擦离合器组件，卡盘体外壳及电磁制动器组件等组成。当电磁制动器组件通电时，电动卡盘装置夹持功能单元与床头箱联接为一体且不旋转；电磁摩擦离合器组件通电，电动卡盘装置动力功能单元把旋转运动传递给卡爪夹紧或松开工件。加工过程中，仅电动卡盘装置夹持功能单元随主轴旋转，而电动卡盘装置动力功能单元不随主轴旋转。本发明与已有技术相比较，有效减少随主轴旋转部分零件数量及旋转的质量，有利于提高主轴动平衡质量，易于系列化和标准化设计制造、装置结构简单紧凑，便于安装和维护。

Description

电动卡盘装置
技术领域
本发明涉及广泛应用于机械领域的一类夹持工件的通用夹具。
背景技术
在CNC车床和自动车床上常使用动力卡盘，除液压动力卡盘和气动动力卡盘外，电动卡盘亦应用广泛。目前，大多数电动卡盘结构形式为：在车床主轴的前端安装卡盘体，而在主轴的后端安装电动机，当电动机旋转运动时，通过中间联结件带动卡盘的卡爪上下移动，从而能夹紧和松开工件。专利W09951380公开了一种电动卡盘装置，在车床主轴的前端安装卡盘体中有一个谐波齿轮减速器，而在主轴的后端安装电动力单元，包括电动机、电磁离合器等，两端通过一中空的轴相联结。在加工过程中，卡盘体、减速器、中空轴、主轴以及电机转子作为一个整体旋转。由于许多部件随车床主轴高速回转，存在着动平衡等难题。同时，其结构复杂安装和维护难度较大。
发明内容
本发明为克服已有技术动平衡、结构复杂安装和维护难度较大等的不足，提出了一种电动卡盘装置。
为了实现发明目的，本发明提出电动卡盘装置的技术解决方案，主要包括：与主轴1联结的卡盘座3，盘丝22，卡盘端盖28，安装在卡盘端盖28上的卡爪23等构成电动卡盘装置夹持功能单元；与齿轮8联结的卡盘电机(未画出)，外啮合齿轮副7，8，少齿差内啮合齿轮副11，13等构成电动卡盘装置动力功能单元；以及电磁摩擦离合器组件12，19，20，21，32，33；卡盘体外壳10及电磁制动器组件16，17，34等。当电磁制动器组件通电时，电动卡盘装置夹持功能单元与卡盘体外壳、床头箱联接为一体且不旋转；同时，电磁摩擦离合器组件通电，电动卡盘装置动力功能单元把旋转运动传递给盘丝，卡爪在端面螺纹旋转运动作用下上下运动，夹紧或松开工件。尔后，电磁制动器组件和电磁摩擦离合器组件断电，电动卡盘装置夹持功能单元随主轴旋转，而电动卡盘装置动力功能单元不随主轴旋转。
本发明与已有技术相比较，其技术效果是：有效减少随主轴旋转部分零件数量及旋转的质量，有利于提高主轴动平衡质量，简化主轴设计时的影响因数，易于系列化和标准化设计制造、装置结构简单紧凑，便于安装和维护。
附图说明
图1为电动卡盘装置图。
图2为卡盘端盖正视图。
图3为卡盘端盖剖视图。
图4为卡盘端盖后视图。
图5为盘丝正视图。
图6为盘丝剖视图。
在图1中：
1-机床主轴                       2-主轴箱体              3-卡盘座
4，6-第一轴承组                  5-隔环                  7-外啮合齿轮副中具有偏心轴的齿轮
8-外啮合主从齿轮副主动齿轮       9-箱体联接螺钉          10-卡盘体外壳
11-少齿差内啮合齿轮副中内齿轮    12-供电滑环组           13-少齿差内啮合齿轮副中外齿轮
14-第二轴承                      15-紧固环               16-电磁铁组
17-制动环                        18-永磁体组             19-摩擦片组
20-压环                          21-电磁铁组             22-盘丝
23-卡爪                          24-第一轴承             25-压环
26-主轴联结螺钉组                27-卡盘联结螺钉组       28-卡盘端盖
29，30-第二轴承组                31-隔环                 32-导向螺钉组
33-复位弹簧组                    34-导向销组             35，37-第三轴承组
36-隔环                          38-压环
具体实施方式
图1所示结构中，当卡盘将动作卡紧(或松开)工件时，电磁制动器16，17，34通电动作并制动，即电磁铁组16通电，吸合制动环17，这样卡盘体外壳10，卡盘端盖28，卡盘座3，以及主轴1联接为一体不旋转；此时，与外啮合主从齿轮副主动齿轮8联结的卡盘电机(未画出)旋转时，外啮合主从齿轮副8，7按传动比运动，且外啮合齿轮副中具有偏心轴的的齿轮7作为输入件并通过安装在其偏心轴上的少齿差内啮合齿轮副中外齿轮13把运动传递给少齿差内啮合齿轮副中内齿轮11；同时，通过滑环11给电，电磁摩擦离合器组件12，19，20，21，32，33通电并动作，即电磁铁21通电吸附压环20压紧摩擦片组19，盘丝22与少齿差内啮合齿轮副中内齿轮11同步旋转；而卡盘端盖28不旋转，安装在卡盘端盖28中的T型槽上卡爪23在端面螺纹旋转运动作用下上下运动，夹紧或松开工件。当准备加工时，电磁摩擦离合器组件12，19，20，21，32，33断电，压环20在复位弹簧组33和导向螺钉组32作用下复位，摩擦片组19中摩擦片之间脱离接触，盘丝22断开与少齿差内啮合齿轮副中内齿轮11联接；同时，电磁制动器16，17，34断电，制动环17在永磁体组18和导向销组34的作用下复位，卡盘端盖28等断开与卡盘体外壳1联接；因此，在加工过程中，主轴1，卡盘座3，卡盘端盖28以及卡爪23，盘丝22以及摩擦片组19中外齿摩擦片等联接为一体，与工件一同旋转；而卡盘电机(未画出)，外啮合主从齿轮副8，7，少齿差内啮合齿轮副11，13，摩擦片组19中内齿摩擦片，压环20，卡盘体外壳10等不随主轴组件旋转。
本发明中的卡盘座3通过联结螺钉组26与主轴1联接，卡盘端盖28通过联结螺钉组27与卡盘座3联接，盘丝22由第一轴承24支撑在卡盘座3上，卡爪23通过其T型键安置卡盘端盖28上的T槽中同时通过其端面螺纹与盘丝22联接。通过卸掉主轴联结螺钉组26和箱体联结螺钉组9，整个电动卡盘装置可以整体地从主轴和床头箱上卸下。
本发明中的外啮合主从齿轮副8，7由第一轴承组4，6支撑在卡盘座3上，第一轴承组4，6与主轴同心，外啮合齿轮副中具有偏心轴的的齿轮7的一端有一段偏心轴和一段同心轴。
本发明中的少齿差内啮合齿轮副11，13中的外齿轮13由第二轴承14支撑在外啮合齿轮副中具有偏心轴的的齿轮7的偏心轴段上，并作为输入端把运动传递给少齿差内啮合齿轮副中内齿轮11。少齿差内啮合齿轮副中内齿轮11由第二轴承组29，30支撑在少齿差内啮合齿轮副中齿轮7的同心轴段上。
本发明中的电磁摩擦离合器组件包括有：安置在少齿差内啮合齿轮副中内齿轮11上供电滑环组12，摩擦片组19，压环20，一组均布的电磁铁21，一组均布的导向螺钉32和复位弹簧33。当通过滑环11给电，即电磁铁组21通电吸附压环20压紧摩擦片组19，盘丝22与少齿差内啮合齿轮副中内齿轮11同步旋转；当断电时，压环20在弹簧组33作用下复位，放松摩擦片组19，盘丝22断开与少齿差内啮合齿轮副中内齿轮11联接。
本发明中的电磁制动器组件包括有：安置在卡盘体外壳10上电磁铁组16，制动环17以及安置在卡盘端盖28上导向销组34。当电磁铁组16通电，吸合制动环17，这样卡盘体外壳10与卡盘端盖28等联接为一体，反之，电磁铁组16断电，制动环17在卡盘端盖28上的永磁体组18的作用下复位，卡盘端盖28等断开与卡盘体外壳10联接。

Claims (2)

1一种电动卡盘装置，包括夹持功能单元，不随主轴旋转的动力功能单元，电磁摩擦离合器组件，电磁制动器组件以及卡盘体外壳，其特征在于：夹持功能单元由通过主轴联结螺钉组(26)与主轴(1)联接的卡盘座(3)，通过卡盘联结螺钉组(27)与卡盘座(3)联接的卡盘端盖(28)，由第一轴承(24)支撑在卡盘座(3)上的盘丝(22)，通过其T型键安置卡盘端盖(28)上的T槽中的、并通过其端面螺纹与盘丝(22)联接的、在盘丝(22)旋转运动作用下夹紧或松开工件的卡爪(23)构成；动力功能单元由与主轴(1)同心的第一轴承组(4，6)支撑在卡盘座(3)上的外啮合齿轮副(7，8)，由第二轴承(14)支撑在外啮合齿轮副(7，8)中具有偏心轴的齿轮(7)的偏心轴段上的少齿差内啮合齿轮副中外齿轮(13)，由第二轴承组(29，30)支撑在外啮合齿轮副(7，8)中具有偏心轴的齿轮(7)的同心轴段上的、为盘丝(22)提供旋转动力的少齿差内啮合齿轮副中内齿轮(11)和卡盘电机构成；电磁摩擦离合器组件由少齿差内啮合齿轮副中内齿轮(11)上供电滑环组(12)，压环(20)，一组均布的电磁铁(21)，一组均布的导向螺钉(32)和复位弹簧(33)，摩擦片组(19)构成，能实现盘丝(22)与少齿差内啮合齿轮副中内齿轮(11)同步旋转或断开盘丝(22)与少齿差内啮合齿轮副中内齿轮(11)联接；电磁制动器组件由安置在卡盘体外壳(10)上的电磁铁组(16)，安置在卡盘端盖(28)上导向销组(34)，制动环(17)，永磁体组(18)构成，能实现卡盘端盖(28)与卡盘体外壳(10)联接为一体或断开卡盘端盖(28)与卡盘体外壳(10)联接。
2根据权利要求1所述的电动卡盘装置，其特征在于整个电动卡盘装置是一个独立的整体，通过主轴联结螺钉组(26)与主轴(1)联接和箱体联结螺钉组(9)与床头箱联接，通过卸掉主轴联结螺钉组(26)和箱体联结螺钉组(9)，整个电动卡盘装置可以整体地从主轴和床头箱上卸下。
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