CN104476386A - 一种自动装夹的浮动夹头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动装夹的浮动夹头，属于机械技术领域。它解决了现有夹头夹持效果差的问题。本自动装夹的浮动夹头包括驱动件以及固定罩，在固定罩内设置有转动架以及能带动转动架转动的电机，在转动架上设有环绕转动架轴心线呈渐开线设置的三个卡爪，电机能同时带动三个卡爪摆动，使得三个卡爪向内聚拢或向外展开。本发明具有设计合理、夹持效果好的优点。

Description

一种自动装夹的浮动夹头

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种自动装夹的浮动夹头，特别是一种用于外圆磨床的自动装夹的浮动夹头。

背景技术

磨床是用来对工件表面进行磨削加工的，在加工过程中需要采用相应的夹头对加工对象(工件)进行固定，使之处于正确的位置，以便接受磨削加工。

夹头根据所加工工件的形状结构的不同也有不同的类型，对于轴类工件的磨削加工一般采用的是三爪卡盘、四爪卡盘等通用夹头。现有用于磨床的夹头夹持效果一般且多采用人工对工件进行夹紧，工件容易出现松动或偏心的现象，从而影响到工件的加工，致使产品质量出现问题。

综上所述，为解决现有用于外圆磨床的夹头结构上的不足，需要设计一种设计合理、夹持效果好的自动装夹的浮动夹头。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种设计合理、夹持效果好的自动装夹的浮动夹头。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种自动装夹的浮动夹头，包括驱动件以及固定罩，在固定罩内设置有转动架以及能带动转动架转动的电机，在转动架上设有环绕转动架轴心线呈渐开线设置的三个卡爪，所述电机能同时带动三个卡爪摆动，使得三个卡爪向内聚拢或向外展开。

在上述的一种自动装夹的浮动夹头中，所述转动架包括连为一体的安装部和连接部，在安装部上开设有与三个卡爪一一对应的三个弧形孔且每个卡爪均穿过对应的弧形孔，在连接部上固连有从动盘，所述驱动件能带动从动盘转动。

在上述的一种自动装夹的浮动夹头中，在安装部中部插设有卡盘，在卡盘周侧面上开设有与三个卡爪一一对应的三个扇形孔，每个卡爪的前端均依次穿过对应的弧形孔以及扇形孔并与卡盘铰接连接。

在上述的一种自动装夹的浮动夹头中，在固定罩内还设置有套设在连接部外的转动盘，所述电机具有动力输出轴，所述电机与转动盘固连，电机的动力输出轴穿过转动盘并固设有第一齿轮，在安装部上固连有与第一齿轮啮合连接的第二齿轮。

在上述的一种自动装夹的浮动夹头中，在安装部外套设有拨爪盘且拨爪盘与转动盘固连，在拨爪盘上设有均匀分布且与三个卡爪一一对应的三个第一凸柱，每个卡爪的后端均与对应的第一凸柱活动连接。

在上述的一种自动装夹的浮动夹头中，每个卡爪均包括位于其前端的工作部以及位于其后端的摆动部，每个工作部均与卡盘铰接连接且每个工作部均具有至少一个弧形曲面，在每个摆动部上均固设有与第一凸柱对应设置的第二凸柱，每个第二凸柱均通过拉簧与对应的第一凸柱活动连接。

在上述的一种自动装夹的浮动夹头中，在固定罩上设有与电机相连且能控制电机正、反转的换向器，所述换向器包括若干电刷，在转动盘上设有与若干电刷一一对应的若干换向环。

在上述的一种自动装夹的浮动夹头中，所述从动盘、转动架、卡盘、转动盘以及拨爪盘同轴设置，在转动架中部穿设有顶尖且顶尖部分伸入卡盘内。

与现有技术相比，本发明由电机驱动夹头，自动夹紧、操作简便；三个卡爪采用弧形曲面，加强了夹紧效果，有利于进行磨削加工。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的爆炸示意图。

图2是本发明一较佳实施例的部分结构示意图。

图3是本发明一较佳实施例的部分剖视图。

图4是本发明一较佳实施例中转动架的结构示意图。

图5是本发明一较佳实施例中卡盘的结构示意图。

图6是本发明一较佳实施例中卡爪的结构示意图。

图7是图6另一视角的结构示意图。

图中，10、驱动件；20、固定罩；30、转动架；31、安装部；311、弧形孔；32、连接部；33、卡盘；331、扇形孔；34、顶尖；40、电机；41、第一齿轮；42、第二齿轮；50、卡爪；51、工作部；511、弧形曲面；52、摆动部；521、第二凸柱；60、从动盘；71、转动盘；72、拨爪盘；721、第一凸柱；80、拉簧；90、换向器；91、电刷；92、换向环；100、工件。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本自动装夹的浮动夹头包括驱动件10以及固定罩20，在固定罩20内设置有转动架30以及能带动转动架30转动的电机40，在转动架30上设有环绕转动架30轴心线呈渐开线设置的三个卡爪50，电机40能同时带动三个卡爪50摆动，使得三个卡爪50向内聚拢或向外展开。

本发明保护一种用于外圆磨床的自动装夹的浮动夹头，在电机40作用下该夹头的三个卡爪50同时向内聚拢自动夹紧工件100，夹紧效果好且不易出现松动。在对工件100完成相关加工工作之后，仍通过电机40驱动三个卡爪50同时向外展开自动松开工件100。操作简便，适用性广。

优选地，如图2至图4所示，转动架30包括连为一体的安装部31和连接部32，在安装部31上开设有与三个卡爪50一一对应的三个弧形孔311且每个卡爪50均穿过对应的弧形孔311，在连接部32上固连有从动盘60，驱动件10能带动从动盘60转动。

进一步优选地，如图2和图5所示，在安装部31中部插设有卡盘33，在卡盘33周侧面上开设有与三个卡爪50一一对应的三个扇形孔331，每个卡爪50的前端均依次穿过对应的弧形孔311以及扇形孔331并与卡盘33铰接连接。

卡盘33插设在安装部31中部，当电机40带动转动架30转动时，卡盘33随之转动。每个卡爪50均依次穿过对应的弧形孔311、扇形孔331，每个卡爪50的前端均与卡盘33铰接连接，卡盘33在转动时三个卡爪50分别绕着对应的铰接点转动。

三个弧形孔311以及三个扇形孔331的开设是为了给三个卡爪50在转动时提供一个活动空间，避免三个卡爪50在转动时与转动架30、卡盘33发生碰触，对三个卡爪50造成损伤，同时还可能导致夹紧过程出现错误，影响工件100的后续加工。

优选地，如图2和图3所示，在固定罩20内还设置有套设在连接部32外的转动盘71，电机40具有动力输出轴(图中未示出)，电机与转动盘71固连，电机40的动力输出轴穿过转动盘71并固设有第一齿轮41，在安装部31上固连有与第一齿轮41啮合连接的第二齿轮42。

第一齿轮41与第二齿轮42啮合连接，电机40在转动时可以带动第一齿轮41、第二齿轮42转动，由于第二齿轮42固定安装在转动架30的安装部31上，因此电机40可以带动转动架30一起转动，进一步带动卡盘33以及三个卡爪50转动。

优选地，在安装部31外套设有拨爪盘72且拨爪盘72与转动盘71固连，在拨爪盘72上设有均匀分布且与三个卡爪50一一对应的三个第一凸柱721，每个卡爪50的后端均与对应的第一凸柱721活动连接。

在电机40驱动三个卡爪50夹紧工件100时，转动盘71以及拨爪盘72不发生转动，而三个卡爪50的后端分别与对应的第一凸柱721活动连接且三个卡爪50的前端分别与卡盘33铰接连接，因此在转动架30以及卡盘33转动时，三个卡爪50可以绕着铰接点转动，且三个卡爪50始终在对应的弧形孔311以及扇形孔331内转动。

值得一提的是，当三个卡爪50夹紧工件100之后，电机40停止工作，转动架30以及卡盘33也停止转动，使三个卡爪50对工件100保持夹紧的状态。

夹紧工作完成之后驱动件10开始工作，带动从动盘60转动，从动盘60与转动架30的连接部32固连，所以转动架30会随着从动盘60一起转动，由于第二齿轮42固定安装在转动架30的安装部31上，因此第二齿轮42随着转动架30一起转动。此时电机40是停止工作的，动力输出轴也不发生转动，而第一齿轮41固定安装在动力输出轴上，尽管第一齿轮41与第二齿轮42啮合连接，第一齿轮41与第二齿轮42之间还是不会发生相对运动，相反地，电机40、电机40的动力输出轴、第一齿轮41会一起随着第二齿轮42绕着转动架30的轴心线转动。此外，拨爪盘72与转动盘71固连，而转动盘71与电机40固连，明显地，转动盘71和拨爪盘72也是一同绕着转动架30的轴心线转动，并且转动架30、转动盘71、拨爪盘72三者的转速一致。

转动架30转动时会带着卡盘33以及三个卡爪50一起转动，卡盘33与转动架30转速一致，因此卡盘33与拨爪盘72转速一致，由于三个卡爪50分别与拨爪盘72活动连接，三个卡爪50又铰接在卡盘33上，拨爪盘72、转动架30、卡盘33以及三个卡爪50之间没有相对运动，即能保证三个卡爪50的夹紧状态，此时工件100在夹紧状态下随着三个卡爪50转动，进行磨削加工。

进一步优选地，如图6和图7所示，每个卡爪50均包括位于其前端的工作部51以及位于其后端的摆动部52，每个工作部51均与卡盘33铰接连接且每个工作部51均具有至少一个弧形曲面511，在每个摆动部52上均固设有与第一凸柱721对应设置的第二凸柱521，每个第二凸柱521均通过拉簧80与对应的第一凸柱721活动连接。

工作部51即卡爪50的前端，摆动部52即卡爪50的后端，弧形曲面511的设置方便卡爪50夹紧工件100，加强夹紧的效果，有利于工件100的后续加工。拉簧80能够承受轴向拉力，采用拉簧80来连接对应设置的第一凸柱721和第二凸柱521，保证在卡盘33转动时，每个拉簧80对对应的卡爪50有一定的作用力，但又不限制卡爪50的活动，每个卡爪50均能绕着铰接点转动，实现对工件100的夹紧或松开。

优选地，如图1、图2以及图3所示，在固定罩20上设有与电机40相连且能控制电机40正、反转的换向器90，换向器90包括多个电刷91，在转动盘71上设有与多个电刷91一一对应的多个换向环92。

当工件100完成加工之后，驱动件10停止工作，从动盘60、转动架30、卡盘33、转动盘71、拨爪盘72以及三个卡爪50都逐渐停止转动，待工件100静止后，由换向器90通过对应设置的电刷91和换向环92向电机40通反向电流，电机40开始反向转动，通过第一齿轮41和第二齿轮42带动转动架30、卡盘33以及三个卡爪50反向转动，三个卡爪50松开工件100。在这个过程中，三个拉簧80分别在回弹力的作用下进一步促使三个卡爪50反向转动，松开工件100。

一开始，电机40驱动三个卡爪50夹紧工件100时，也是由换向器90通过对应设置的电刷91和换向环92向电机40通电流，使电机40工作。本实施例中，电刷91以及换向环92的数量都优选为两个，具体实施中可以根据情况改变电刷91以及换向环92的数量。

优选地，如图2和图3所示，从动盘60、转动架30、卡盘33、转动盘71以及拨爪盘72同轴设置，在转动架30中部穿设有顶尖34且顶尖34部分伸入卡盘33内。

磨床一般都具有顶尖34，在夹紧工件100时，顶尖34会抵住工件100，磨床上与夹头相对的一端也会有顶尖34抵住工件100，两端来定位更加准确，能够保证工件100在进行磨削加工时的稳定性。

本自动装夹的浮动夹头在初始状态下，由换向器90通过对应设置的电刷91和换向环92向电机40通电流，电机40工作，通过第一齿轮41和第二齿轮42带动转动架30、卡盘33以及三个卡爪50转动，三个卡爪50夹紧工件100；接着电机40停止工作，保持三个卡爪50夹紧工件100的状态，驱动件10工作，从动盘60、转动架30、卡盘33、第一齿轮41、第二齿轮42、电机40、转动盘71、拨爪盘72以及三个卡爪50绕着转动架30的轴心线转动，驱动工件100转动，进行磨削加工；然后，工件100完成加工之后，驱动件10停止工作，从动盘60、转动架30、卡盘33、转动盘71、拨爪盘72以及三个卡爪50都逐渐停止转动，工件100静止，换向器90通过对应设置的电刷91和换向环92向电机40通反向电流，电机40开始反向转动，通过第一齿轮41和第二齿轮42带动转动架30、卡盘33以及三个卡爪50反向转动，三个卡爪50松开工件100。整个工作过程中操作简便，对工件100的夹紧效果好，有利于磨削加工的进行。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种自动装夹的浮动夹头，包括驱动件以及固定罩，其特征在于，在固定罩内设置有转动架以及能带动转动架转动的电机，在转动架上设有环绕转动架轴心线呈渐开线设置的三个卡爪，所述电机能同时带动三个卡爪摆动，使得三个卡爪向内聚拢或向外展开。

2.根据权利要求1所述的一种自动装夹的浮动夹头，其特征在于，所述转动架包括连为一体的安装部和连接部，在安装部上开设有与三个卡爪一一对应的三个弧形孔且每个卡爪均穿过对应的弧形孔，在连接部上固连有从动盘，所述驱动件能带动从动盘转动。

3.根据权利要求2所述的一种自动装夹的浮动夹头，其特征在于，在安装部中部插设有卡盘，在卡盘周侧面上开设有与三个卡爪一一对应的三个扇形孔，每个卡爪的前端均依次穿过对应的弧形孔以及扇形孔并与卡盘铰接连接。

4.根据权利要求3所述的一种自动装夹的浮动夹头，其特征在于，在固定罩内还设置有套设在连接部外的转动盘，所述电机具有动力输出轴，所述电机与转动盘固连，电机的动力输出轴穿过转动盘并固设有第一齿轮，在安装部上固连有与第一齿轮啮合连接的第二齿轮。

5.根据权利要求4所述的一种自动装夹的浮动夹头，其特征在于，在安装部外套设有拨爪盘且拨爪盘与转动盘固连，在拨爪盘上设有均匀分布且与三个卡爪一一对应的三个第一凸柱，每个卡爪的后端均与对应的第一凸柱活动连接。

6.根据权利要求5所述的一种自动装夹的浮动夹头，其特征在于，每个卡爪均包括位于其前端的工作部以及位于其后端的摆动部，每个工作部均与卡盘铰接连接且每个工作部均具有至少一个弧形曲面，在每个摆动部上均固设有与第一凸柱对应设置的第二凸柱，每个第二凸柱均通过拉簧与对应的第一凸柱活动连接。

7.根据权利要求5或6所述的一种自动装夹的浮动夹头，其特征在于，在固定罩上设有与电机相连且能控制电机正、反转的换向器，所述换向器包括若干电刷，在转动盘上设有与若干电刷一一对应的若干换向环。

8.根据权利要求7所述的一种自动装夹的浮动夹头，其特征在于，所述从动盘、转动架、卡盘、转动盘以及拨爪盘同轴设置，在转动架中部穿设有顶尖且顶尖部分伸入卡盘内。