CN105834468A - 电气卡盘 - Google Patents

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白中强
张菁
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    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
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Abstract

本发明涉及一种电气卡盘，卡爪下方具有齿槽，并通过齿槽与齿轮螺纹盘的螺纹配合连接；齿轮螺纹盘与电机连接，电机通电带动齿轮螺纹盘转动，使卡爪移动；卡爪与齿轮螺纹盘的螺纹配合处的齿轮螺纹盘为截断部分，齿轮螺纹盘下方的齿轮部分与运动滑块配合连接，运动滑块与卡盘底座内部的楔形夹套配合连接，楔形夹套连接气缸，气缸通过楔形夹套带动运动滑块移动，从而带动齿轮螺纹盘、卡爪移动；齿轮螺纹盘底部凹槽与气缸的活塞杆前端配合连接，通过气缸活塞杆放松或销定齿轮螺纹盘；电机、气缸连接上位机。本发明采用电气混合动力，单边使用范围可达50mm以上，使用方便，操作精度高，无需多次拆装便可完成多品种零件加工，满足柔性生产自动化要求。

Description

电气卡盘
技术领域
本发明涉及一种机床卡盘，尤其是一种采用电气混合动力的电气卡盘。
背景技术
目前的市场中，机床卡盘有两种形式。第一，手动卡盘；其拆装方便，容易操作，缺点是工件加工范围较低，如超出加工范围，需人工调试；第二，气压卡盘，其加工范围较大，缺点是配合精度较高，如超出加工范围，调整卡盘较麻烦。为此，需要设计一种能实现工业生产中自动化，提高加工范围且拆装方便的卡盘，同时该本卡盘与上位机相连，通过上位机控制，可以高精度的调控加工范围，大大提高了生产速度。
发明内容
本发明目的是提供一种结构简单、加工范围大的电气卡盘，从而使加工范围大大增加，从传统的10mm增大到100mm以上，通过上位机调控，让机床加工更具有自动化。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电气卡盘，包括卡爪、齿轮螺纹盘、运动滑块、楔形夹套、卡盘底座，所述卡盘底座内部装有电机、气缸；所述卡爪下方具有齿槽，并通过齿槽与齿轮螺纹盘的螺纹配合连接；齿轮螺纹盘与电机连接，电机通电带动齿轮螺纹盘转动，使卡爪移动；所述卡爪与齿轮螺纹盘的螺纹配合处的齿轮螺纹盘为截断部分，所述齿轮螺纹盘下方的齿轮部分与运动滑块配合连接，所述运动滑块与卡盘底座内部的楔形夹套配合连接，楔形夹套连接气缸，气缸通过楔形夹套带动运动滑块移动，从而带动齿轮螺纹盘、卡爪移动；所述齿轮螺纹盘底部凹槽与气缸的活塞杆前端配合连接，通过气缸活塞杆放松或销定齿轮螺纹盘；所述电机、气缸连接上位机，通过上位机控制电机、气缸。
所述齿轮螺纹盘的截断部分比卡爪单边大5mm。所述电机通电带动齿轮螺纹盘每次转动的角度为120°的倍数。
当需要调整卡爪位置时，所述上位机给气缸信号，使气缸活塞杆前端放松齿轮螺纹盘，电机通电，齿轮螺纹盘2转动；当卡爪到达指定位置时，气缸断气，缸内弹簧推动活塞杆锁定齿轮螺纹盘2。
所述上位机控制电机和气缸，使电机带动齿轮螺纹盘运动与气缸带动运动滑块运动相互配合错开进行，通过齿轮螺纹盘运动和运动滑块运动相结合，使工件加工范围增加到单边50mm以上,满足柔性生产自动化要求。
本发明产生的有益效果是: 本发明采用电气混合动力，大大增加了工件加工范围，从传统的10mm增大到100mm以上 ,通过上位机控制，使用方便，操作精度高，无需多次拆装便可完成多种零件加工，满足生产自动化要求，让机床柔性自动化加工产品更进一步。
附图说明
图1为本发明的电气卡盘结构剖视图；
图2为卡盘底座结构主视图；
图3为图2的左剖视图；
图4为图2的后视图；
图5为齿轮螺纹盘结构剖视图；
图6为图5的左视图；
图7为楔形夹套结构主视图；
图8为图7的左视图；
图9为卡爪结构主视图；
图10为图9的俯视图；
图11为运动滑块结构主视图；
图12为图11的左视图；
图13为气缸结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图13所示，本发明的电气卡盘，由卡盘体、卡爪驱动机构、活动卡爪三个部分组成。卡盘体主要包括卡盘底座1，楔形夹套5。卡爪驱动机构包括齿轮螺纹盘2、运动滑块6。活动卡爪由三个卡爪4组成。卡盘底座1内部装有电机3和气缸，气缸通过楔形夹套5给运动滑块6动力使运动滑块6沿X轴移动，带动卡爪4运动；电机3通电后，齿轮螺纹盘2转动，因卡爪4在XY平面上固定且齿轮螺纹盘2因运动需求被分为六块，所以卡爪4需运动120°的倍数。当需要调整卡爪4位置时，上位机给气缸信号，使气缸活塞杆前端放松齿轮螺纹盘2，电机通电，齿轮螺纹盘2转动，当卡爪4到达指定位置时，气缸断气，缸内弹簧推动活塞杆锁定齿轮螺纹盘2。两者通过机械配合运动。本装置采用电气混合动力，单边使用范围可达50mm以上，使用方便，操作精度高，无需多次拆装便可完成多品种零件加工，满足柔性生产自动化要求。
如图1所示，一种电气卡盘，包括卡盘底座1、齿轮螺纹盘2、电机3、卡爪4、楔形夹套5、运动滑块6、气缸。
卡盘底座1内部装有电机3、气缸；卡爪4下方具有齿槽，并通过齿槽与齿轮螺纹盘2的螺纹配合连接；齿轮螺纹盘2与电机3连接，电机通电带动齿轮螺纹盘2转动，使卡爪4移动；所述齿轮螺纹盘2下方的齿轮部分与运动滑块6配合连接，运动滑块6与卡盘底座1内部的楔形夹套5配合连接，楔形夹套5后端与气缸连接；气缸通过楔形夹套5带动运动滑块6移动，从而带动齿轮螺纹盘2、卡爪4移动；齿轮螺纹盘2底部凹槽与气缸的活塞杆前端配合连接，通过气缸活塞杆放松或销定齿轮螺纹盘2；电机3、气缸连接上位机，通过上位机控制电机3、气缸。
A．卡爪4下方具有齿槽，齿槽与齿轮螺纹盘2的螺纹配合。螺纹配合处的齿轮螺纹盘2为截断部分，截断部分比卡爪单边大5mm，保证齿轮螺纹盘2移动时齿轮螺纹盘2截断部分上下不动。
B.齿轮螺纹盘2上方与卡爪4配合，下方齿轮部分与运动滑块6配合，带动整个卡爪体（包含截断螺纹盘部分，卡爪和运动滑块）移动。
C.运动滑块6与卡盘底座1内部的楔形夹套5相配合，楔形夹套5后端与气缸连接。
D.卡盘底座1用于支持与配合所有零件的装配及固定，在底座下方装均分为三部分，一部分装有电机，一部分装有气缸，其余部分均为平衡所需。
E．卡爪4下方齿轮螺纹盘2因结构需求，每次运动120°的倍数，且电机3通电带动齿轮螺纹盘2转动，同时卡爪4移动，齿轮螺纹盘2转动时，运动滑块6停止运动。
F．气缸断气后，内部弹簧推动活塞，活塞杆前端放松螺纹盘2底部凹槽，使螺纹盘2可以运动，同时气缸通过楔形夹套5沿Z轴移动带动运动滑块6沿X轴运动，因运动滑块6与带动卡爪4下方配合，从而带动卡爪4移动范围更大。
G．当运动滑块6移动时，带动整个卡爪体移动，因齿轮螺纹盘2截断部分比卡爪单边大5mm，保证齿轮螺纹盘2移动时螺纹盘截断部分上下不动。电机3带动齿轮螺纹盘2运动与气缸带动运动滑块6运动是通过上位机控制，相互配合而不是同时进行。因采用两种移动方式相结合，使工件加工范围大大增加，可达到单边50mm以上,大大满足了柔性生产自动化要求。

Claims (5)

1.一种电气卡盘，包括卡爪(4)、齿轮螺纹盘(2)、运动滑块(6)、楔形夹套(5)、卡盘底座(1)，其特征在于：所述卡盘底座(1)内部装有电机(3)、气缸；所述卡爪(4)下方具有齿槽，并通过齿槽与齿轮螺纹盘(2)的螺纹配合连接；齿轮螺纹盘(2)与电机(3)连接，电机通电带动齿轮螺纹盘(2)转动，使卡爪(4)移动；所述卡爪(4)与齿轮螺纹盘(2)的螺纹配合处的齿轮螺纹盘（2）为截断部分，所述齿轮螺纹盘(2) 下方的齿轮部分与运动滑块(6)配合连接，所述运动滑块(6)与卡盘底座(1)内部的楔形夹套(5)配合连接，楔形夹套(5)连接气缸，气缸通过楔形夹套(5)带动运动滑块(6)移动，从而带动齿轮螺纹盘(2)、卡爪(4)移动；所述齿轮螺纹盘(2)底部凹槽与气缸的活塞杆前端配合连接，通过气缸活塞杆放松或销定齿轮螺纹盘(2)；所述电机(3)、气缸连接上位机，通过上位机控制电机(3)、气缸。
2.根据权利要求1所述的电气卡盘，其特征在于：所述齿轮螺纹盘(2)的截断部分比卡爪单边大5mm。
3.根据权利要求1所述的电气卡盘，其特征在于：所述电机(3)通电带动齿轮螺纹盘(2)每次转动的角度为120°的倍数。
4.根据权利要求1所述的电气卡盘，其特征在于：当需要调整卡爪(4)位置时，所述上位机给气缸信号，使气缸活塞杆前端放松齿轮螺纹盘(2)，电机(3)通电，齿轮螺纹盘(2)转动；当卡爪(4)到达指定位置时，气缸断气，缸内弹簧推动活塞杆锁定齿轮螺纹盘(2)。
5.根据权利要求1所述的电气卡盘，其特征在于：所述上位机控制电机和气缸，使电机(3)带动齿轮螺纹盘(2)运动与气缸带动运动滑块运动（6）相互配合错开进行，通过齿轮螺纹盘(2)运动和运动滑块（6）运动相结合，使工件加工范围增加到单边50mm以上,满足柔性生产自动化要求。
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