CN103817360A - 一种新型柔性四爪卡盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型柔性四爪卡盘，包括卡盘体、丝盘、四个与丝盘啮合的小锥齿轮、四个呈90度夹角分布设置在卡盘体上且受丝盘驱动的联动卡爪、四个设置在联动卡爪上的转向中块、四个丝杆、四个滑动卡爪，所述滑动卡爪与丝杆配合，所述丝杆处于转向中块的圆弧槽中，固定于转向中块的挡环限定丝杆轴向上的运动，还包括四个蜗杆、四个具有通孔的蜗轮、四根倒T字形沉头光杆，因此，它不仅实现了现有柔性四爪卡盘的所有功能，而且任意情况下都可以实现联动功能，同时转向中块1能够实现任意角度的转向，真正实现了对各种不规则工件的有效夹持，还利用联动功能极大地提高了工件装卸的效率，提高了生产效率和实用性。

Description

一种新型柔性四爪卡盘

技术领域

本发明涉及一种机械加工的工件卡盘，尤其涉及一种能够实现夹紧不规则工件的新型柔性四爪卡盘。

背景技术

通用夹具主要有虎钳、三爪卡盘、四爪卡盘等等，它们主要应用于形状规则的工件（或毛胚）的夹持和固定，但对于一些形状不规则或者形状比较复杂的工件（或毛胚），用以上这三种夹具显然无法做到合理的夹持。然而不合理的夹持往往会降低加工精度、损坏工件（或毛胚），最终造成工件尺寸的较大误差。有时候甚至会由于夹持力度的不够使加工过程充满危险。不仅如此，通用夹具往往还需要进行反复拆卸以满足对不同形状的规则工件（或毛胚）的夹持，工序繁琐。

现有技术中的柔性四爪卡盘集虎钳，三爪卡盘，自对心四爪卡盘等夹具的功能于一体，不仅能够夹持规则工件，也能对大多数不规则工件进行有效合理的夹持。其结构呈梅花状，是在原有自动定心的四爪卡盘的基础上，增加四个嵌有单动上爪的中块，中块与联动卡爪铰链连接，中块上各有一个T形蜗轮以滑动副形式与其配合。各个中块能够在涡轮蜗杆的传动下沿梅花环实现近73度的转向，同时嵌在中块上面的单动上爪能够通过转动丝杆向前向后运动，并通过丝杆的自锁功能进行自动锁死。需要强调的是，当中块的滑槽与联动卡爪向心运动的方向共线时，T型涡轮与中块的滑动配合并不会干涉联动卡爪的在自动定心时的运动。其中，涡杆起到带动T形涡轮实现转向并自锁的功能。当单动上爪工作面贴紧工件侧面后，由于涡轮蜗杆的单方向传动，单动上爪的方向能被固定在所调角度上。因此，通过四个单动上爪的转向和前后调节，该夹具可以实现大多数工件的装夹。但是，当中块的滑槽与联动卡爪向心运动的方向不共线时，T型涡轮与中块的滑动配合将对联动卡爪的在自动定心时的运动产生干涉，导致对于相同工件的夹持，每一次都需要重新调整四个中块的角度以及滑动卡爪的进给量，使工件的卸载和装夹很不方便，降低了生产效率；而且，中块仅能实现73度的转向，对于不规则程度较大的工件，不能实现夹持。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种使用更加方便的，结构更加紧凑，夹持角度范围更大的新型柔性四爪卡盘，不仅能够实现现有柔性四爪卡盘的所有功能，而且还保证了在任何情况下都可以实现联动卡爪的自定心运动，同时，中块能够实现任意角度的转向。 

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种新型柔性四爪卡盘，包括卡盘体、丝盘、四个与丝盘啮合的小锥齿轮、四个呈90度夹角分布设置在卡盘体上且受丝盘（9）驱动的联动卡爪、四个设置在联动卡爪上的转向中块、四个丝杆、四个滑动卡爪，所述滑动卡爪与丝杆配合，所述丝杆处于转向中块上端的的圆弧槽中，固定于转向中块的挡环限定丝杆轴向上的运动，还包括四个蜗杆、四个具有通孔的蜗轮、四根倒T字形沉头光杆，所述联动卡爪中部设置有上下贯通的阶梯孔，所述转向中块底部向下突出地设置有与所述阶梯孔间隙配合的盲台，使得转向中块能够转动，所述盲台设置有开口向下的盲孔，所述蜗轮通过螺钉固定地连接在所述盲台的最下端，所述沉头光杆的顶端由下而上依次穿过联动卡爪的阶梯孔、蜗轮并直达所述盲孔内，并通过销与所述盲台相连接，所述蜗杆两端受联动卡爪一侧的支撑架铰接，限制蜗杆轴的轴向运动；蜗杆与蜗轮啮合连接。

进一步地，所述支撑架通过螺钉与联动卡爪固定连接。

进一步地，所述支撑架与联动卡爪为一体式结构。

进一步地，所述联动卡爪上设有弧形导轨，转向中块相对弧形导轨处与设置有与弧形导轨移动配合的弧形槽。

进一步地，所述蜗轮和盲台上还设置有定位孔，通过定位销与所述盲台进行定位。

蜗杆与蜗轮啮合连接，转向中块能够在蜗轮蜗杆啮合传动作用下实现任意角度的旋转，并通过蜗轮蜗杆的自锁功能实现旋转后的锁定。同时嵌在转向中块上面的滑动卡爪能够与丝杆配合进行前后运动，并通过丝杆的自锁功能进行自动锁死。需要强调的是，即使是在夹持不规则工件的情况下，也能通过丝盘和小锥齿啮合传动实现自动定心。

蜗轮中心存在通孔，联动卡爪存在通孔，沉头光杆穿过通孔与联动卡爪形成活动连接，并与蜗轮通孔间隙配合，沉头光杆另一端具有定位销孔，通过销与转向中块销接。支撑架可以通过螺钉与联动卡爪固定连接，也可以直接在联动卡爪上加工出来。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明能够使转向中块实现任意角度的转向，从而满足了不规则程度较大的工件夹持，真正实现了对各种不规则工件的有效夹持。而且，即使是在中块的滑槽与联动卡爪向心运动的方向不共线的情况下，依然可以实现联动功能。夹持相同的不规则工件时，只需在对第一个工件进行夹持时调节四个转向中块的旋转角度和滑动卡爪的进给量，工件的退出通过联动下爪的联动即可实现，而对于下一个相同工件，也只需通过联动功能即可实现装夹和卸载，这极大地提高了工件卸载和装夹的效率，对提高生产效率具有重要意义。

附图说明

图一为本发明实施例的局部剖视结构示意图。

图二是本发明实施例的立体示意图。

图三是本发明实施例的俯视示意图。

图中标号构件对应名称如下：1-转向中块；2-丝杆；3-销；4-联动卡爪；5-卡盘体；6-沉头光杆；7-蜗轮；8-小锥齿轮；9-丝盘；10-蜗杆；11-支撑架；12-滑动卡爪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

如图1至图3所示，一种新型柔性四爪卡盘，包括卡盘体5、丝盘9、四个与丝盘9啮合的小锥齿轮8、四个呈90度夹角分布设置在卡盘体4上且受丝盘9驱动的联动卡爪4、四个设置在联动卡爪4上的转向中块1、四个丝杆2、四个滑动卡爪12，所述滑动卡爪12与丝杆2配合，所述丝杆2处于转向中块1上端的的圆弧槽中，固定于转向中块1的挡环限定丝杆2轴向上的运动， 

还包括四个蜗杆10、四个具有通孔的蜗轮7、四根倒T字形沉头光杆6，所述联动卡爪4中部设置有上下贯通的阶梯孔，所述转向中块1底部向下突出地设置有与所述阶梯孔间隙配合的盲台，使得转向中块1能够转动，所述盲台设置有开口向下的盲孔，所述蜗轮7通过螺钉固定地连接在所述盲台的最下端，所述沉头光杆6的顶端由下而上依次穿过联动卡爪4的阶梯孔、蜗轮7并直达所述盲孔内，并通过销3与所述盲台相连接，所述蜗杆10两端受联动卡爪4一侧的支撑架11铰接，限制蜗杆10轴的轴向运动；蜗杆10与蜗轮7啮合连接。

进一步地，所述支撑架11通过螺钉与联动卡爪4固定连接。

或者所述支撑架11与联动卡爪4为一体式结构，即支撑架11在联动卡爪4上直接加工而成。

进一步地，所述联动卡爪4上设有弧形导轨，转向中块1相对弧形导轨处与设置有与弧形导轨移动配合的弧形槽，用以进一步提高转向中块1的转动稳定性，提高夹具的精度。

进一步地，所述蜗轮7和盲台上还设置有定位孔，通过定位销3与所述盲台进行定位，便于实现蜗轮7和盲台的精确定位，便于连接，及防止工作过程中蜗轮7与盲台之间发生位移。

所述该卡盘体5内部设置有丝盘9，并且丝盘9与小锥齿轮8配合，可随小锥齿轮8的转动而绕其轴线旋转。卡盘体5四周设置有呈90度对称分布的四个联动卡爪4，联动卡爪4与丝盘9的螺旋线相配合，可随丝盘9的旋转而做直线运动。每个联动卡爪4均与一个转向中块1通过沉头光杆6活动连接，转向中块1可随联动卡爪4做前后直线运动，并可相对联动卡爪4旋转一定角度。

蜗轮7与转向中块1固定连接，并嵌在联动卡爪4的阶梯孔中，沉头光杆6依次穿过联动卡爪4的通孔、蜗轮7的通孔、转向中块1的凸台上的盲孔，最后通过销3与转向中块1销接，起转轴作用。蜗杆10与联动卡爪4上的支撑架11铰接，并与蜗轮7啮合连接。夹持工件时，通过蜗轮7与蜗杆10的啮合传动实现角度调节，通过旋转丝杆2实现滑动卡爪12的前后移动，通过丝盘9与小齿锥轮2的啮合传动实现联动功能，从而实现对不规则工件的装夹。

在夹持规则回转体零件时，通过手动旋转小锥齿轮8,使与之配合的丝盘9转动，进而带动四个联动卡爪4联动同时往中心合拢或同时往外围退出，由此夹持规则回转体零件。

在夹持不规则体时，通过旋转蜗杆10，带动与之啮合的蜗轮7转动，从而带动转向中块1绕联动卡爪4的铰接点作一定角度的旋转。四个转向中块1旋转至要求的角度后，转动丝杆2，使与之配合的滑动卡爪12向前移动将工件夹紧。当工件需要卸载时，通过转动小锥齿轮8带动丝盘9转动，从而带动联动卡爪4向远离卡盘中心的方向移动，从而实现在保持转向中块1的转动角度和滑动卡爪12的进给量不变的情况下卸载工件，在对下一个相同工件进行装夹的时候，只需再一次转动小锥齿轮8带动丝盘9转动，从而带动联动卡爪4向卡盘中心靠拢，即可迅速实现有效夹持。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型柔性四爪卡盘，包括卡盘体（5）、丝盘（9）、四个与丝盘（9）啮合的小锥齿轮（8）、四个呈90度夹角分布设置在卡盘体（4）上且受丝盘（9）驱动的联动卡爪（4）、四个设置在联动卡爪（4）上的转向中块（1）、四个丝杆（2）、四个滑动卡爪（12），所述滑动卡爪（12）与丝杆（2）配合，所述丝杆（2）处于转向中块（1）上端的的圆弧槽中，固定于转向中块（1）的挡环限定丝杆（2）轴向上的运动，其特征在于：

还包括四个蜗杆（10）、四个具有通孔的蜗轮（7）、四根倒T字形沉头光杆（6），所述联动卡爪（4）中部设置有上下贯通的阶梯孔，所述转向中块（1）底部向下突出地设置有与所述阶梯孔间隙配合的盲台，使得转向中块（1）能够转动，所述盲台设置有开口向下的盲孔，所述蜗轮（7）通过螺钉固定地连接在所述盲台的最下端，所述沉头光杆（6）的顶端由下而上依次穿过联动卡爪（4）的阶梯孔、蜗轮（7）并直达所述盲孔内，并通过销(3)与所述盲台相连接，所述蜗杆（10）两端受联动卡爪（4）一侧的支撑架（11）铰接，限制蜗杆（10）轴的轴向运动；蜗杆（10）与蜗轮（7）啮合连接。

2.根据权利要求1所述的新型柔性四爪卡盘，其特征在于：所述支撑架（11）通过螺钉与联动卡爪（4）固定连接。

3.根据权利要求1所述的新型柔性四爪卡盘，其特征在于：所述支撑架（11）与联动卡爪（4）为一体式结构。

4.根据权利要求2或3所述的新型柔性四爪卡盘，其特征在于：所述联动卡爪（4）上设有弧形导轨，转向中块（1）相对弧形导轨处与设置有与弧形导轨移动配合的弧形槽。

5.根据权利要求4所述的新型柔性四爪卡盘，其特征在于：所述蜗轮（7）和盲台上还设置有定位孔，通过定位销（3）与所述盲台进行定位。

Images