CN105171313A - 电驱双动全行程卡盘 - Google Patents

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CN105171313A CN201510652173.6A CN201510652173A CN105171313A CN 105171313 A CN105171313 A CN 105171313A CN 201510652173 A CN201510652173 A CN 201510652173A CN 105171313 A CN105171313 A CN 105171313A
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    • B23Q2703/00—Work clamping
    • B23Q2703/02—Work clamping means

Abstract

本发明涉及管件夹具技术领域，尤其涉及一种电驱双动全行程卡盘，包括卡盘主体、至少一对卡爪和用于控制每对卡爪相向或相背运动的卡爪驱动机构，卡爪驱动机构安装在卡盘主体内，每对卡爪对应一组卡爪驱动机构，当卡爪对数为两对以上时，每组卡爪驱动机构的运动相对独立互不干扰。本发明的电驱双动全行程卡盘，可以采用两对卡爪，四个卡爪两两自定心功能，而且每对卡爪的运动都是相互错开，互不干涉的，也就是每对卡爪的运动非同步的，特别适合夹持非中心对称形状的工件，如矩形、三角形、椭圆形等多种截面的工件；如果需要实现多动，只要增加电机和相应齿轮的数量。

Description

电驱双动全行程卡盘
技术领域
本发明涉及管件夹具技术领域，尤其涉及一种电驱双动全行程卡盘。
背景技术
割管机、焊管机等其原理都是通过电脑、液压的互相配合，由电器系统控制液压系统的油路运动方向，推动拖板作直线往返运动。微电脑会按照用户自编的走刀路线行走，在往返运动中，从拖板限位所检测到的信号作依据，控制和改变其油路运动，从而达到预期的走刀路线。
割管机、焊管机等在工作之前需要对管件进行固定，一般采用卡盘固定，现有的卡盘上的卡爪都是同步运动，即一起等速相向或相背运动，只能对正多边形或中心对称的形状进行固定，适用范围小；而且卡爪行程相对卡盘较短，利用率不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中卡盘适用范围小，卡爪行程短的技术问题，本发明提供一种电驱双动全行程卡盘。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电驱双动全行程卡盘，包括卡盘主体、至少一对卡爪和用于控制每对卡爪相向或相背运动的卡爪驱动机构，卡爪驱动机构安装在卡盘主体内，每对卡爪对应一组卡爪驱动机构，当卡爪对数为两对以上时，每组卡爪驱动机构的运动相对独立互不干扰。本发明的电驱双动全行程卡盘，可以采用两对卡爪，四个卡爪两两自定心功能，而且每对卡爪的运动都是相互错开，互不干涉的，也就是每对卡爪的运动非同步的，特别适合夹持非中心对称形状的工件，如矩形、三角形、椭圆形等多种截面的工件；如果需要实现多动，只要增加电机和相应齿轮的数量。
进一步，为了能够实现第一卡爪和第二卡爪同步运动，作为优选，所述卡爪对数为一对，卡爪驱动机构为一组，卡爪分为第一卡爪和第二卡爪，第一卡爪和第二卡爪呈180°相互对称设置，
卡爪驱动机构包括第一大齿轮、第一蜗杆电机、安装在第一蜗杆电机输出轴上的第一小齿轮、安装在卡盘主体内的第一传动轴、第一驱动轮和第一滑块、第二蜗杆电机、安装在第二蜗杆电机输出轴上的第二小齿轮、安装在卡盘主体的第二传动轴、第二驱动轮和第二滑块，
所述第一滑块和第二滑块呈180°相互对称安装卡盘主体上，且能够相向或相背运动，设定第一滑块的一端靠近第二滑块，则第一滑块的另一端远离第二滑块，第二滑块的一端靠近第一滑块，则第二滑块的另一端远离第一滑块，
所述第一滑块的两侧设有齿条，第一卡爪安装在第一滑块一端的上方，第一驱动轮与第一滑块另一端的侧面相啮合，第一驱动轮套装在第一传动轴上，第一驱动轮还与第一大齿轮相啮合，所述的第一小齿轮与第一大齿轮相啮合，
所述第二滑块的两侧设有齿条，第二卡爪安装在第二滑块一端的上方，第二驱动轮与第二滑块另一端的侧面相啮合，第二驱动轮套装在第二传动轴上，第二驱动轮还与第一大齿轮相啮合，所述的第二小齿轮与第一大齿轮相啮合。
进一步，为了能够实现多方向进行夹具且每对卡爪之间运动相互独立，作为优选，所述卡爪对数为两对，卡爪驱动机构为两组，第一对卡爪分为第一卡爪和第二卡爪，第二对分为第三卡爪和第四卡爪，第一卡爪和第二卡爪呈180°相互对称设置，第三卡爪和第四卡爪呈180°相互对称设置，第一卡爪和第二卡爪位于第三卡爪和第四卡爪的上方，
所述第一滑块和第二滑块呈180°相互对称安装在卡盘主体上，且能够相向或相背运动，设定第一滑块的一端靠近第二滑块，则第一滑块的另一端远离第二滑块，第二滑块的一端靠近第一滑块，则第二滑块的另一端远离第一滑块，
第一组卡爪驱动机构与第一对卡爪相对应，第一组卡爪驱动机构包括第一大齿轮、第一蜗杆电机、安装在第一蜗杆电机输出轴上的第一小齿轮、安装在卡盘主体内的第一传动轴、第一驱动轮和第一滑块、第二蜗杆电机、安装在第二蜗杆电机输出轴上的第二小齿轮、安装在卡盘主体的第二传动轴、第二驱动轮和第二滑块，
所述第一滑块的两侧设有齿条，第一卡爪安装在第一滑块一端的上方，第一驱动轮与第一滑块另一端的侧面相啮合，第一驱动轮套装在第一传动轴上，第一驱动轮还与第一大齿轮相啮合，所述的第一小齿轮与第一大齿轮相啮合，
所述第二滑块的两侧设有齿条，第二卡爪安装在第二滑块一端的上方，第二驱动轮与第二滑块另一端的侧面相啮合，第二驱动轮套装在第二传动轴上，第二驱动轮还与第一大齿轮相啮合，所述的第二小齿轮与第一大齿轮相啮合，
第二组卡爪驱动机构与第二对卡爪相对应，第二组卡爪驱动机构包括第二大齿轮、第三蜗杆电机、安装在第三蜗杆电机输出轴上的第三小齿轮、安装在卡盘主体内的第三传动轴、第三驱动轮、第三传动轮和第三滑块、第四蜗杆电机、安装在第四蜗杆电机输出轴上的第四小齿轮、安装在卡盘主体的第四传动轴、第四驱动轮、第四传动轮和第四滑块，
所述第二大齿轮同心设置在第一大齿轮的下方，
所述第三滑块和第四滑块呈180°相互对称安装在卡盘主体上，且能够相向或相背运动，设定第三滑块的一端靠近第四滑块，则第三滑块的另一端远离第四滑块，第四滑块的一端靠近第三滑块，则第四滑块的另一端远离第三滑块，
所述第三滑块的两侧设有齿条，第三卡爪安装在第三滑块一端的上方，第三驱动轮与第三滑块另一端的侧面相啮合，第三驱动轮和第三传动轮均套装在第三传动轴上，第三传动轮与第二大齿轮相啮合，所述的第三小齿轮与第二大齿轮相啮合，
所述第四滑块的两侧设有齿条，第四卡爪安装在第四滑块一端的上方，第四驱动轮与第四滑块另一端的侧面相啮合，第四驱动轮和第四传动轮均套装在第四传动轴上，第四传动轮与第二大齿轮相啮合，所述的第四小齿轮与第二大齿轮相啮合。
为了使得夹具能够牢固夹紧，所述第一卡爪和第二卡爪的中心连线与第三卡爪和第四卡爪的中心连线相互垂直。
为了便于定位和锁定，作为优选，所述第一蜗杆电机、第二蜗杆电机、第三蜗杆电机和第四蜗杆电机均为带有自锁功能的直流蜗杆电机。
为了能够实现多路控制且卡盘能够边旋转边导电的目的，作为优选，所述卡盘主体的外圈环设有导电带，导电带连接有碳刷，导电带为4圈，4圈导电带分别与第一蜗杆电机、第二蜗杆电机、第三蜗杆电机以及第四蜗杆电机电连接。
为了保护被夹零件，作为优选，所述卡爪采用滚轮式卡爪。
进一步，作为优选，所述卡爪包括连杆、支架和滚轮，连杆的一端与卡爪驱动机构连接，支架安装在连杆的另一端，滚轮安装支架上，每对卡爪的滚轮的轴心线等高且相互平行。
为了保护被夹零件，提高耐磨性，作为优选，所述滚轮的外部包覆有聚氨酯层。
本发明的有益效果是，本发明的电驱双动全行程卡盘，
1、卡爪行程大，可以从零行至卡盘最大孔径，工件规格变化时不需要调节卡爪，卡盘适用性强，大大提高了工作效率；
2、双动甚至多动，四个卡爪是两两自定心功能，每对卡爪相互错卡，运动互补干涉，适合夹持圆形、矩形、三角形、椭圆形等多种截面的工件；如果需要实现多动，只要增加电机和齿轮的数量；
3、安全性高，采用24V直流电。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明电驱双动全行程卡盘最优实施例的俯视图。
图2是本发明电驱双动全行程卡盘最优实施例的立体结构示意图。
图3是本发明电驱双动全行程卡盘最优实施例的立体结构示意图。
图中：1、卡盘主体，21、第一卡爪，22、第二卡爪，23、第三卡爪，24、第四卡爪，25、连杆，26、支架，27、滚轮，31、第一大齿轮，32、第一蜗杆电机，33、第一小齿轮，34、第一传动轴，35、第一驱动轮，36、第一滑块，4、第二滑块，51、第二大齿轮，52、第三蜗杆电机，53、第三小齿轮，54、第三传动轴，55、第三驱动轮，56、第三滑块，57、第三传动轮，6、第四滑块，7、导电带。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，是本发明的最优实施例，一种电驱双动全行程卡盘，图1中为了显示卡盘主体1内部结构，因此卡盘主体1只画出了部分，包括卡盘主体1、至少一对卡爪和用于控制每对卡爪相向或相背运动的卡爪驱动机构，卡爪驱动机构安装在卡盘主体1内，每对卡爪对应一组卡爪驱动机构，当卡爪对数为两对以上时，每组卡爪驱动机构的运动相对独立互不干扰。
卡爪对数为两对，卡爪驱动机构为两组，第一对卡爪分为第一卡爪21和第二卡爪22，第二对分为第三卡爪23和第四卡爪24，第一卡爪21和第二卡爪22呈180°相互对称设置，第三卡爪23和第四卡爪24呈180°相互对称设置，第一卡爪21和第二卡爪22位于第三卡爪23和第四卡爪24的上方，
第一滑块36和第二滑块4呈180°相互对称安装在卡盘主体1上，且能够相向或相背运动，设定第一滑块36的一端靠近第二滑块4，则第一滑块36的另一端远离第二滑块4，第二滑块4的一端靠近第一滑块36，则第二滑块4的另一端远离第一滑块36，
第一组卡爪驱动机构与第一对卡爪相对应，第一组卡爪驱动机构包括第一大齿轮31、安装在卡盘主体1内的第一蜗杆电机32、安装在第一蜗杆电机32输出轴上的第一小齿轮33、安装在卡盘主体1内的第一传动轴34、第一驱动轮35和第一滑块36、安装在卡盘主体1内的第二蜗杆电机、安装在第二蜗杆电机输出轴上的第二小齿轮、安装在卡盘主体的第二传动轴、第二驱动轮和第二滑块4，
第一滑块37的两侧设有齿条，第一卡爪21安装在第一滑块36一端的上方，第一驱动轮35与第一滑块36另一端的侧面相啮合，第一驱动轮35套装在第一传动轴34上，第一驱动轮35还与第一大齿轮31相啮合，第一小齿轮33与第一大齿轮31相啮合，
第二滑块4的两侧设有齿条，第二卡爪22安装在第二滑块4一端的上方，第二驱动轮与第二滑块4另一端的侧面相啮合，第二驱动轮套装在第二传动轴上，第二驱动轮还与第一大齿轮相啮合，第二小齿轮与第一大齿轮相啮合，
第二组卡爪驱动机构与第二对卡爪相对应，第二组卡爪驱动机构包括第二大齿轮51、安装在卡盘主体1内的第三蜗杆电机52、安装在第三蜗杆电机52输出轴上的第三小齿轮53、安装在卡盘主体1内的第三传动轴54、第三驱动轮55、第三传动轮57和第三滑块56、安装在卡盘主体1内的第四蜗杆电机、安装在第四蜗杆电机输出轴上的第四小齿轮、安装在卡盘主体的第四传动轴、第四驱动轮、第四传动轮和第四滑块6，
第二大齿轮51同心设置在第一大齿轮31的下方，
第三滑块56和第四滑块6呈180°相互对称安装在卡盘主体1上，且能够相向或相背运动，设定第三滑块56的一端靠近第四滑块6，则第三滑块56的另一端远离第四滑块6，第四滑块6的一端靠近第三滑块56，则第四滑块6的另一端远离第三滑块56，
第三滑块56的两侧设有齿条，第三卡爪23安装在第三滑块56一端的上方，第三驱动轮55与第三滑块56另一端的侧面相啮合，第三驱动轮55和第三传动轮57均套装在第三传动轴54上，第三传动轮57与第二大齿轮51相啮合，所述的第三小齿轮53与第二大齿轮51相啮合，
第四滑块6的两侧设有齿条，第四卡爪24安装在第四滑块6一端的上方，第四驱动轮与第四滑块6另一端的侧面相啮合，第四驱动轮和第四传动轮均套装在第四传动轴上，第四传动轮与第二大齿轮51相啮合，第四小齿轮与第二大齿轮51相啮合。
第一卡爪21和第二卡爪22的中心连线与第三卡爪23和第四卡爪24的中心连线相互垂直。
第一蜗杆电机32、第二蜗杆电机、第三蜗杆电机52和第四蜗杆电机均为带有自锁功能的直流蜗杆电机。
卡盘主体1的外圈环设有导电带7，导电带7连接有碳刷。导电带为4圈，4圈导电带7分别与第一蜗杆电机32、第二蜗杆电机、第三蜗杆电机52以及第四蜗杆电机电连接。
卡爪采用滚轮式卡爪。卡爪包括连杆25、支架26和滚轮27，连杆25的一端与卡爪驱动机构连接，支架26安装在连杆25的另一端，滚轮27安装支架上，每对卡爪的滚轮27的轴心线等高且相互平行。滚轮27的外部包覆有聚氨酯层。
工作原理：
第一对卡爪：第一蜗杆电机32和第二蜗杆电机同时运转，从而带动第一小齿轮33和第二小齿轮同步转动，第一小齿轮33和第二小齿轮带动第一大齿轮31转动，第一大齿轮31再带动第一驱动轮35和第二驱动轮转动，第一驱动轮35和第二驱动轮分别带动第一滑块36和第二滑块4相向或相背运动，从而达到第一卡爪21和第二卡爪22的夹紧或松开；
第二对卡爪：第三蜗杆电机52和第四蜗杆电机同时运转，从而带动第三小齿轮53和第四小齿轮同步转动，第三小齿轮53和第四小齿轮带动第二大齿轮51转动，第二大齿轮51再带动第三传动轮57和第四传动轮，第三传动轮57和第四传动轮分别与第三驱动轮55和第四驱动轮同轴设置，所以第三驱动轮55和第四驱动轮转动，第三驱动轮55和第四驱动轮分别带动第三滑块56和第四滑块6相向或相背运动，从而达到第三卡爪23和第四卡爪24的夹紧或松开。
本实施例仅仅列举了两对卡爪，根据需要还可以增加或减少卡爪以及相应的卡爪驱动机构。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种电驱双动全行程卡盘，其特征在于：包括卡盘主体(1)、至少一对卡爪和用于控制每对卡爪相向或相背运动的卡爪驱动机构，卡爪驱动机构安装在卡盘主体(1)内，每对卡爪对应一组卡爪驱动机构，当卡爪对数为两对以上时，每组卡爪驱动机构的运动相对独立，互不干扰。
2.如权利要求1所述的电驱双动全行程卡盘，其特征在于：所述卡爪对数为一对，卡爪驱动机构为一组，卡爪分为第一卡爪(21)和第二卡爪(22)，第一卡爪(21)和第二卡爪(22)呈180°相互对称设置，
卡爪驱动机构包括第一大齿轮(31)、第一蜗杆电机(32)、安装在第一蜗杆电机(32)输出轴上的第一小齿轮(33)、安装在卡盘主体(1)内的第一传动轴(34)、第一驱动轮(35)和第一滑块(36)、第二蜗杆电机、安装在第二蜗杆电机输出轴上的第二小齿轮、安装在卡盘主体的第二传动轴、第二驱动轮和第二滑块(4)，
所述第一滑块(36)和第二滑块(4)呈180°相互对称安装在卡盘主体(1)上，且能够相向或相背运动，设定第一滑块(36)的一端靠近第二滑块(4)，则第一滑块(36)的另一端远离第二滑块(4)，第二滑块(4)的一端靠近第一滑块(36)，则第二滑块(4)的另一端远离第一滑块(36)，
所述第一滑块(37)的两侧设有齿条，第一卡爪(21)安装在第一滑块(36)一端的上方，第一驱动轮(35)与第一滑块(36)另一端的侧面相啮合，第一驱动轮(35)套装在第一传动轴(34)上，第一驱动轮(35)还与第一大齿轮(31)相啮合，所述的第一小齿轮(33)与第一大齿轮(31)相啮合，
所述第二滑块(4)的两侧设有齿条，第二卡爪(22)安装在第二滑块(4)一端的上方，第二驱动轮与第二滑块(4)另一端的侧面相啮合，第二驱动轮套装在第二传动轴上，第二驱动轮还与第一大齿轮相啮合，所述的第二小齿轮与第一大齿轮相啮合。
3.如权利要求1所述的电驱双动全行程卡盘，其特征在于：所述卡爪对数为两对，卡爪驱动机构为两组，第一对卡爪分为第一卡爪(21)和第二卡爪(22)，第二对分为第三卡爪(23)和第四卡爪(24)，第一卡爪(21)和第二卡爪(22)呈180°相互对称设置，第三卡爪(23)和第四卡爪(24)呈180°相互对称设置，第一卡爪(21)和第二卡爪(22)位于第三卡爪(23)和第四卡爪(24)的上方，
所述第一滑块(37)和第二滑块(4)呈180°相互对称安装卡盘主体(1)上，且能够相向或相背运动，设定第一滑块(36)的一端靠近第二滑块(4)，则第一滑块(36)的另一端远离第二滑块(4)，第二滑块(4)的一端靠近第一滑块(36)，则第二滑块(4)的另一端远离第一滑块(36)，
第一组卡爪驱动机构与第一对卡爪相对应，第一组卡爪驱动机构包括第一大齿轮(31)、第一蜗杆电机(32)、安装在第一蜗杆电机(32)输出轴上的第一小齿轮(33)、安装在卡盘主体(1)内的第一传动轴(34)、第一驱动轮(35)和第一滑块(36)，第二蜗杆电机、安装在第二蜗杆电机输出轴上的第二小齿轮、安装在卡盘主体的第二传动轴、第二驱动轮和第二滑块(4)，
所述第一滑块(37)的两侧设有齿条，第一卡爪(21)安装在第一滑块(36)一端的上方，第一驱动轮(35)与第一滑块(36)另一端的侧面相啮合，第一驱动轮(35)套装在第一传动轴(34)上，第一驱动轮(35)还与第一大齿轮(31)相啮合，所述的第一小齿轮(33)与第一大齿轮(31)相啮合，
所述第二滑块(4)的两侧设有齿条，第二卡爪(22)安装在第二滑块(4)一端的上方，第二驱动轮与第二滑块(4)另一端的侧面相啮合，第二驱动轮套装在第二传动轴上，第二驱动轮还与第一大齿轮相啮合，所述的第二小齿轮与第一大齿轮相啮合，
第二组卡爪驱动机构与第二对卡爪相对应，第二组卡爪驱动机构包括第二大齿轮(51)、第三蜗杆电机(52)、安装在第三蜗杆电机(52)输出轴上的第三小齿轮(53)、安装在卡盘主体(1)内的第三传动轴(54)、第三驱动轮(55)、第三传动轮(57)和第三滑块(56)、第四蜗杆电机、安装在第四蜗杆电机输出轴上的第四小齿轮、安装在卡盘主体的第四传动轴、第四驱动轮、第四传动轮和第四滑块(6)，
所述第二大齿轮(51)同心设置在第一大齿轮(31)的下方，
所述第三滑块(56)和第四滑块(6)呈180°相互对称安装在卡盘主体(1)上，且能够相向或相背运动，设定第三滑块(56)的一端靠近第四滑块(6)，则第三滑块(56)的另一端远离第四滑块(6)，第四滑块(6)的一端靠近第三滑块(56)，则第四滑块(6)的另一端远离第三滑块(56)，
所述第三滑块(56)的两侧设有齿条，第三卡爪(23)安装在第三滑块(56)一端的上方，第三驱动轮(55)与第三滑块(56)另一端的侧面相啮合，第三驱动轮(55)和第三传动轮(57)均套装在第三传动轴(54)上，第三传动轮(57)与第二大齿轮(51)相啮合，所述的第三小齿轮(53)与第二大齿轮(51)相啮合，
所述第四滑块(6)的两侧设有齿条，第四卡爪(24)安装在第四滑块(6)一端的上方，第四驱动轮与第四滑块(6)另一端的侧面相啮合，第四驱动轮和第四传动轮均套装在第四传动轴上，第四传动轮与第二大齿轮相啮合，所述的第四小齿轮与第二大齿轮相啮合。
4.如权利要求3所述的电驱双动全行程卡盘，其特征在于：所述第一卡爪(21)和第二卡爪(22)的中心连线与第三卡爪(23)和第四卡爪(24)的中心连线相互垂直。
5.如权利要求2或3所述的电驱双动全行程卡盘，其特征在于：所述第一蜗杆电机(32)、第二蜗杆电机、第三蜗杆电机(52)和第四蜗杆电机均为带有自锁功能的直流蜗杆电机。
6.如权利要求1所述的电驱双动全行程卡盘，其特征在于：所述卡盘主体(1)的外圈环设有导电带(7)，导电带(7)连接有碳刷。
7.如权利要求6所述的电驱双动全行程卡盘，其特征在于：所述导电带为4圈，4圈导电带(7)分别与第一蜗杆电机(32)、第二蜗杆电机、第三蜗杆电机(52)以及第四蜗杆电机电连接。
8.如权利要求1所述的电驱双动全行程卡盘，其特征在于：所述卡爪采用滚轮式卡爪。
9.如权利要求8所述的电驱双动全行程卡盘，其特征在于：所述卡爪包括连杆(25)、支架(26)和滚轮(27)，连杆(25)的一端与卡爪驱动机构连接，支架(26)安装在连杆(25)的另一端，滚轮(27)安装在支架上，每对卡爪的滚轮(27)的轴心线等高且相互平行。
10.如权利要求9所述的电驱双动全行程卡盘，其特征在于：所述滚轮(27)的外部包覆有聚氨酯层。
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