CN107097153B - 陶瓷棒自动磨削气动夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种陶瓷棒自动磨削气动夹具，其特征在于：内旋转轴外壁上设有2条轴向盲槽，且2条轴向盲槽分别与外旋转轴上的2个径向通孔相对应，内旋转轴装在外旋转轴内，且两端伸出的长度相等，固定套U形底面的外表面上均匀设有3个T形槽，3个卡爪通过通槽的两侧面分别装入固定套的T形槽后，位于固定套U形底面的内表面一侧的侧面分别装有楔块，楔块与固定套之间有弹簧，活塞的连接筒的圆锥孔朝着楔块方向装入固定套内，且圆锥孔套装在3个楔块的楔面外面，装有活塞的固定套U形开口朝着卡盘支座装入卡盘支座与卡盘支座的内孔中，组装后的2组卡盘的卡爪朝外分别装在内旋转轴两端。本发明效率高、结构简单、使用方便。

Description

陶瓷棒自动磨削气动夹具

技术领域

本发明提供一种陶瓷棒自动磨削气动夹具，主要用于陶瓷棒的磨削工作。

背景技术

陶瓷棒生产企业在对陶瓷棒进行磨削加工时，多数采用人工作业的方式。由于陶瓷棒自身较重、且长度较长，使得陶瓷棒装夹困难，其磨削的精度也受到影响。因此，如何提高陶瓷棒的装夹效率，减轻工人劳动强度越来越引起人们的高度重视。

目前，市场上出现了一些陶瓷棒自动装夹设备，但由于结构复杂、夹紧不牢固、装夹设备自身笨重等原因，导致其难易推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现快速、可靠装夹的陶瓷棒自动磨削气动夹具，且装夹效率高、结构简单、使用方便。

其技术方案为：包括支座、供气装置和卡盘，其中供气装置包括外旋转轴、内旋转轴、轴套和接头，空心形的外旋转轴的外圆中部开有2条环形槽，每条环形槽上均设有1个径向通孔，且2个通孔在外旋转轴的圆周方向上分别位于外旋转轴的不同母线上，中部装有带轮的外旋转轴两端支承在支座上，外径等于外旋转轴内径、且呈空心形的内旋转轴外壁上设有2条长度大于外旋转轴长度的轴向盲槽，且2条轴向盲槽在内旋转轴的圆周方向上分别与外旋转轴上的2个径向通孔相对应，内旋转轴装在外旋转轴内，且两端伸出的长度相等，轴套Ⅰ上设有2个与外旋转轴外圆上的环形槽相对应的径向螺纹通孔，轴套Ⅰ套装在外旋转轴的外圆上，且轴套Ⅰ上的2个螺纹通孔分别与外旋转轴上的2条环形槽相对应，轴套Ⅱ上设有2个径向螺纹通孔，且2个径向螺纹通孔分别与内旋转轴的2条轴向盲槽相对应，2个轴套Ⅱ分别装在内旋转轴伸出外旋转轴后的两端，2个轴套Ⅱ上的螺纹通孔分别与内旋转轴的1条轴向盲槽相通，轴套Ⅰ和轴套Ⅱ的各螺纹通孔外端均装有接头，其中卡盘包括卡盘支座、固定套、卡爪、楔块和活塞，圆环形的卡盘支座截面的一半呈L形，L形相互重直的2条直边分别平行和垂直于卡盘支座的回转轴线，且与卡盘支座的回转轴线平行的直边位于距离卡盘支座轴线的最远处，圆环形的固定套截面的一半呈U形，U形开口平行于固定套的回转轴线方向，且位于远离固定套轴线处的U形侧边绕固定套的轴线回转构成的固定套的外圆直径与卡盘支座的外圆直径相等，位于靠近固定套轴线处的U形侧边绕固定套的轴线回转构成的固定套的内孔直径与卡盘支座的内孔直径相等，固定套外圆上靠近U形开口处一端设有直径等于卡盘支座与回转轴线平行的L形直边绕卡盘支座的轴线回转构成的内孔直径的1段较小轴径，即较小轴径段的直径等于“卡盘支座外径-卡盘支座与回转轴线平行的L形直边的2倍壁厚”，固定套位于远离固定套轴线处U形侧边的内壁上靠近U形底边处固定有圆环形的挡板，固定套直径最大外圆段位于挡板远离固定套的U形底边一侧设有径向螺纹通孔，位于固定套径向螺纹通孔远离挡板一侧设有径向螺纹盲孔，螺纹盲孔与设置在固定套位于远离固定套轴线处的U形侧边内壁上的轴向盲孔连通，轴向盲孔的另一端与设置在固定套位于远离固定套轴线处U形侧边的内壁上、且靠近U形开口处的径向盲孔连通，固定套的螺纹通孔和螺纹盲孔外端均装有接头，固定套U形底面的外表面上沿径向均匀设有3个T形槽，且T形槽的T形高度等于固定套U形底面的壁厚，呈长方形的卡爪沿着长度方向相互平行的两侧面上对应设有通槽，3个卡爪通过两侧面上设置的通槽分别装入固定套的T形槽后，朝着固定套的U形开口方向的侧面分别与3个沿着固定套径向布置的楔块连接，楔块的楔形面朝着远离固定套的轴线方向，且楔形面靠近固定套的U形底面一侧与固定套轴线之间的距离大于靠近固定套的U形开口一侧与固定套轴线之间的距离，各楔块靠近固定套一侧、且平行于固定套轴线的平面与固定套靠近固定套轴线一侧的U形侧边的外圆面之间装有弹簧，活塞包括活塞盘和夹紧筒，呈圆环形的活塞盘的外径与固定套位于远离固定套轴线处的U形侧边的内径相等，活塞盘的内径与固定套位于靠近固定套轴线处的U形侧边的外径相等，外径等于挡板内孔直径的夹紧筒的一端与活塞盘固定连接，另一端内壁端部设有圆锥孔，且圆锥孔的锥角等于楔块楔角的2倍，组装后活塞的夹紧筒的圆锥孔朝着楔块方向装入固定套内，且圆锥孔套装在3个楔块的楔面外面，装有活塞的固定套U形开口朝着卡盘支座装入卡盘支座与卡盘支座轴线平行的L形直边构成的内孔中，2件组装后的卡盘通过卡盘支座由与卡盘支座轴线垂直的L形直边内端构成的圆孔分别固定在内旋转轴的两端，且卡爪朝外。

本发明在现有发明的基础上，供气装置的外旋转轴的外圆中部开有2条环形槽，每条环形槽上均设有1个径向通孔，且2个通孔在外旋转轴的圆周方向上分别位于外旋转轴的不同母线上，中部装有带轮的外旋转轴两端支承在支座上；外径等于外旋转轴内径的内旋转轴外壁上设有2条长度大于外旋转轴长度的轴向盲槽，且2条轴向盲槽在内旋转轴的圆周方向上分别与外旋转轴上的2个径向通孔相对应；内旋转轴装在外旋转轴内，且两端伸出的长度相等。轴套Ⅰ上设有2个与外旋转轴外圆上的环形槽相对应的径向螺纹通孔，轴套Ⅰ套装在外旋转轴的外圆上，且轴套Ⅰ上的2个螺纹通孔分别与外旋转轴上的2条环形槽相对应；轴套Ⅱ上设有2个径向螺纹通孔，且2个径向螺纹通孔分别与内旋转轴的2条轴向盲槽相对应，2个轴套Ⅱ分别装在内旋转轴伸出外旋转轴后的两端，2个轴套Ⅱ上的螺纹通孔分别与内旋转轴的1条轴向盲槽相通，轴套Ⅰ和轴套Ⅱ的各螺纹通孔外端均装有接头。卡盘的卡盘支座截面的一半呈L形，L形相互重直的2条直边分别平行和垂直于卡盘支座的回转轴线，且与卡盘支座的回转轴线平行的直边位于距离卡盘支座轴线的最远处。固定套截面的一半呈U形，U形开口平行于固定套的回转轴线方向，且位于远离固定套轴线处的U形侧边绕固定套的轴线回转构成的固定套的外圆直径与卡盘支座的外圆直径相等，位于靠近固定套轴线处的U形侧边绕固定套的轴线回转构成的固定套的内孔直径与卡盘支座的内孔直径相等；固定套外圆上靠近U形开口处一端设有直径等于卡盘支座与回转轴线平行的L形直边绕卡盘支座的轴线回转构成的内孔直径的1段较小轴径，即较小轴径段的直径等于“卡盘支座外径-卡盘支座与回转轴线平行的L形直边的2倍壁厚”；固定套位于远离固定套轴线处U形侧边的内壁上靠近U形底边处固定有圆环形的挡板，固定套直径最大外圆段位于挡板远离固定套的U形底边一侧设有径向螺纹通孔，位于固定套径向螺纹通孔远离挡板一侧设有径向螺纹盲孔，螺纹盲孔与设置在固定套位于远离固定套轴线处的U形侧边内壁上的轴向盲孔连通，轴向盲孔的另一端与设置在固定套位于远离固定套轴线处U形侧边的内壁上、且靠近U形开口处的径向盲孔连通，固定套的螺纹通孔和螺纹盲孔外端均装有接头；固定套U形底面的外表面上沿径向均匀设有3个T形槽，且T形槽的T形高度等于固定套U形底面的壁厚。卡爪沿着长度方向相互平行的两侧面上对应设有通槽，3个卡爪通过两侧面上设置的通槽分别装入固定套的T形槽后，朝着固定套的U形开口方向的侧面分别与3个沿着固定套径向布置的楔块连接；楔块的楔形面朝着远离固定套的轴线方向，且楔形面靠近固定套的U形底面一侧与固定套轴线之间的距离大于靠近固定套的U形开口一侧与固定套轴线之间的距离；各楔块靠近固定套一侧、且平行于固定套轴线的平面与固定套靠近固定套轴线一侧的U形侧边的外圆面之间装有弹簧。活塞的活塞盘外径与固定套位于远离固定套轴线处的U形侧边的内径相等，活塞盘的内径与固定套位于靠近固定套轴线处的U形侧边的外径相等；外径等于挡板内孔直径的夹紧筒的一端与活塞盘固定连接，另一端内壁端部设有圆锥孔，且圆锥孔的锥角等于楔块楔角的2倍；组装后活塞的夹紧筒的圆锥孔朝着楔块方向装入固定套内，且圆锥孔套装在3个楔块的楔面外面；装有活塞的固定套U形开口朝着卡盘支座装入卡盘支座与卡盘支座轴线平行的L形直边构成的内孔中。2件组装后的卡盘通过卡盘支座由与卡盘支座轴线垂直的L形直边内端构成的圆孔分别固定在内旋转轴的两端，且卡爪朝外。

其工作原理为：加工之前，首先将V形带挂在安装于外旋转轴上的带轮与动力装置之间，轴套Ⅰ上的2个接头通过管道与压缩空气供气装备连通，2个轴套Ⅱ上的各2个接头分别通过软管与安装在内旋转轴同一端的固定套上的2个接头连通。由此，安装在陶瓷棒自动磨削气动夹具中部的轴套Ⅰ上的2个接头与分别安装在陶瓷棒自动磨削气动夹具两端的轴套Ⅱ和卡盘的固定套上的各4个接头之间构成了“夹紧”和“松开”两个气体回路。“夹紧”气体回路：压缩空气供气装备→供气管道→轴套Ⅰ上的1个接头→外旋转轴上的1个径向通孔→内旋轴上的1条轴向盲槽→2个轴套Ⅱ上的各1个接头→两端的各1条软管→2个卡盘的固定套上的各1个接头→两端由固定套、活塞和卡盘支座构成的各1个密闭内腔；“松开”气体回路：压缩空气供气装备→供气管道→轴套Ⅰ上的另1个接头→外旋转轴上的另1个径向通孔→内旋轴上的另1条轴向盲槽→2个轴套Ⅱ上的各另1个接头→两端的各另1条软管→2个卡盘的固定套上的各另1个接头→两端由固定套、活塞和挡板构成的各1个密闭内腔。

准备装夹陶瓷棒、并检测到卡盘中有陶瓷棒时，压缩空气经“夹紧”气体回路进入两端由固定套、活塞和卡盘支座构成的密闭内腔，推动活塞向远离轴套Ⅰ的方向移动，并通过活塞的夹紧筒的锥孔压紧弹簧后向内收紧楔块，进而带动卡爪将陶瓷棒夹紧。然后，动力装置通过V形带驱动带轮旋转，进而带动外旋转轴、内旋转轴、轴套Ⅱ、卡盘以及陶瓷棒一起转动，完成对陶瓷棒的磨削加工。加工完毕，带轮以及陶瓷棒停止转动，“夹紧”气体回路的压缩气体通过供气装备的阀门泄压；同时，压缩空气经“松开”气体回路进入两端由固定套、活塞和挡板构成的密闭内腔，推动活塞向靠近轴套Ⅰ的方向移动，楔块在弹簧作用下带动卡爪沿卡盘径向向外离开陶瓷棒，取出陶瓷棒即可。

本发明与现有技术相比，采用2个气动卡盘同步对陶瓷棒实施夹紧，并且2个卡盘之间留有一定距离，提高了支承刚度，从而使得夹紧更加稳定可靠，彻底杜绝了现有单个卡盘夹紧而造成的陶瓷棒在高速旋转时由于振动而导致断裂现象的发生；由轴套Ⅰ、外旋转轴、内旋转轴、轴套Ⅱ和接头组成的供气通道，有效解决了由固定的压缩空气供气装备到旋转的卡盘之间压缩空气的正常供给，保证了陶瓷棒加工过程中的可靠夹紧；卡盘采用压缩气体为动力源，与液压卡盘相比具有工作效率高、使用成本和故障率低，夹紧力稳定可靠，环保无污染等优点，因此完全能够胜任对陶瓷棒的自动夹紧工作。

附图说明

图1是本发明实施例的剖视图。

图2是图1所示实施例的轴测图。

图3是图1所示实施例中卡盘支座的轴测图。

图4是图1所示实施例中固定套的轴测图。

图5是图1所示实施例中卡爪的轴测图。

图6是图1所示实施例楔块的轴测图。

具体实施方式

1、支座　2、外旋转轴　3、内旋转轴　4、接头　5、带轮　6、轴套Ⅰ 7、轴套Ⅱ　8、卡盘支座　9、固定套　10、卡爪　11、楔块　12、挡板 13、弹簧　14、活塞盘　15、夹紧筒。

在图1~6所示的实施例中：供气装置的外旋转轴2的外圆中部开有2条环形槽，每条环形槽上均设有1个径向通孔，且2个通孔在外旋转轴2的圆周方向上分别位于外旋转轴2的不同母线上，中部装有带轮5的外旋转轴2两端支承在支座1上；外径等于外旋转轴2内径的内旋转轴3外壁上设有2条长度大于外旋转轴2长度的轴向盲槽，且2条轴向盲槽在内旋转轴3的圆周方向上分别与外旋转轴2上的2个径向通孔相对应；内旋转轴3装在外旋转轴2内，且两端伸出的长度相等。轴套Ⅰ6上设有2个与外旋转轴2外圆上的环形槽相对应的径向螺纹通孔，轴套Ⅰ6套装在外旋转轴2的外圆上，且轴套Ⅰ6上的2个螺纹通孔分别与外旋转轴2上的2条环形槽相对应；轴套Ⅱ7上设有2个径向螺纹通孔，且2个径向螺纹通孔分别与内旋转轴3的2条轴向盲槽相对应，2个轴套Ⅱ7分别装在内旋转轴3伸出外旋转轴2后的两端，2个轴套Ⅱ7上的螺纹通孔分别与内旋转轴3的1条轴向盲槽相通，轴套Ⅰ6和轴套Ⅱ7的各螺纹通孔外端均装有接头4。卡盘的卡盘支座8截面的一半呈L形，L形相互重直的2条直边分别平行和垂直于卡盘支座8的回转轴线，且与卡盘支座8的回转轴线平行的直边位于距离卡盘支座8轴线的最远处。固定套9截面的一半呈U形，U形开口平行于固定套9的回转轴线方向，且位于远离固定套9轴线处的U形侧边绕固定套9的轴线回转构成的固定套9的外圆直径与卡盘支座8的外圆直径相等；位于靠近固定套9轴线处的U形侧边绕固定套9的轴线回转构成的固定套9的内孔直径与卡盘支座8的内孔直径相等，固定套9外圆上靠近U形开口处一端设有直径等于卡盘支座8与回转轴线平行的L形直边绕卡盘支座8的轴线回转构成的内孔直径的1段较小轴径，即较小轴径段的直径等于“卡盘支座8外径-卡盘支座8与回转轴线平行的L形直边的2倍壁厚”；固定套9位于远离固定套9轴线处U形侧边的内壁上靠近U形底边处固定有圆环形的挡板12，固定套9直径最大外圆段位于挡板12远离固定套9的U形底边一侧设有径向螺纹通孔，位于固定套9径向螺纹通孔远离挡板12一侧设有径向螺纹盲孔，螺纹盲孔与设置在固定套9位于远离固定套9轴线处的U形侧边内壁上的轴向盲孔连通，轴向盲孔的另一端与设置在固定套9位于远离固定套9轴线处U形侧边的内壁上、且靠近U形开口处的径向盲孔连通，固定套9的螺纹通孔和螺纹盲孔外端均装有接头4；固定套9U形底面的外表面上沿径向均匀设有3个T形槽，且T形槽的T形高度等于固定套9U形底面的壁厚。卡爪10沿着长度方向相互平行的两侧面上对应设有通槽，3个卡爪10通过两侧面上设置的通槽分别装入固定套9的T形槽后，朝着固定套9的U形开口方向的侧面分别与3个沿着固定套9径向布置的楔块11连接；楔块11的楔形面朝着远离固定套9的轴线方向，且楔形面靠近固定套9的U形底面一侧与固定套9轴线之间的距离大于靠近固定套9的U形开口一侧与固定套9轴线之间的距离，各楔块11靠近固定套9一侧、且平行于固定套9轴线的平面与固定套9靠近固定套9轴线一侧的U形侧边的外圆面之间装有弹簧13。活塞的活塞盘14外径与固定套9位于远离固定套9轴线处的U形侧边的内径相等，活塞盘14的内径与固定套9位于靠近固定套9轴线处的U形侧边的外径相等；外径等于挡板12内孔直径的夹紧筒15的一端与活塞盘14固定连接，另一端内壁端部设有圆锥孔，且圆锥孔的锥角等于楔块11楔角的2倍；组装后活塞的夹紧筒15的圆锥孔朝着楔块11方向装入固定套9内，且圆锥孔套装在3个楔块11的楔面外面；装有活塞的固定套9U形开口朝着卡盘支座8装入卡盘支座8与卡盘支座8轴线平行的L形直边构成的内孔中。2件组装后的卡盘通过卡盘支座8由与卡盘支座8轴线垂直的L形直边内端构成的圆孔分别固定在内旋转轴3的两端，且卡爪10朝外。

Claims (1)

1.一种陶瓷棒自动磨削气动夹具，包括支座（1）、供气装置和卡盘，其特征在于：供气装置包括外旋转轴（2）、内旋转轴（3）、轴套和接头（4），空心形的外旋转轴（2）的外圆中部开有2条环形槽，每条环形槽上均设有1个径向通孔，且2个通孔在外旋转轴（2）的圆周方向上分别位于外旋转轴（2）的不同母线上，中部装有带轮（5）的外旋转轴（2）两端支承在支座（1）上，外径等于外旋转轴（2）内径、且呈空心形的内旋转轴（3）外壁上设有2条长度大于外旋转轴（2）长度的轴向盲槽，且2条轴向盲槽在内旋转轴（3）的圆周方向上分别与外旋转轴（2）上的2个径向通孔相对应，内旋转轴（3）装在外旋转轴（2）内，且两端伸出的长度相等，轴套Ⅰ（6）上设有2个与外旋转轴（2）外圆上的环形槽相对应的径向螺纹通孔，轴套Ⅰ（6）套装在外旋转轴（2）的外圆上，且轴套Ⅰ（6）上的2个螺纹通孔分别与外旋转轴（2）上的2条环形槽相对应，轴套Ⅱ（7）上设有2个径向螺纹通孔，且2个径向螺纹通孔分别与内旋转轴（3）的2条轴向盲槽相对应，2个轴套Ⅱ（7）分别装在内旋转轴（3）伸出外旋转轴（2）后的两端，2个轴套Ⅱ（7）上的螺纹通孔分别与内旋转轴（3）的1条轴向盲槽相通，轴套Ⅰ（6）和轴套Ⅱ（7）的各螺纹通孔外端均装有接头（4），卡盘包括卡盘支座（8）、固定套（9）、卡爪（10）、楔块（11）和活塞，圆环形的卡盘支座（8）截面的一半呈L形，L形相互重直的2条直边分别平行和垂直于卡盘支座（8）的回转轴线，且与卡盘支座（8）的回转轴线平行的直边位于距离卡盘支座（8）轴线的最远处，圆环形的固定套（9）截面的一半呈U形，U形开口平行于固定套（9）的回转轴线方向，且位于远离固定套（9）轴线处的U形侧边绕固定套（9）的轴线回转构成的固定套（9）的外圆直径与卡盘支座（8）的外圆直径相等，位于靠近固定套（9）轴线处的U形侧边绕固定套（9）的轴线回转构成的固定套（9）的内孔直径与卡盘支座（8）的内孔直径相等，固定套（9）外圆上靠近U形开口处一端设有直径等于卡盘支座（8）与回转轴线平行的L形直边绕卡盘支座（8）的轴线回转构成的内孔直径的1段较小轴径，即较小轴径段的直径等于“卡盘支座（8）外径-卡盘支座（8）与回转轴线平行的L形直边的2倍壁厚”，固定套（9）位于远离固定套（9）轴线处U形侧边的内壁上靠近U形底边处固定有圆环形的挡板（12），固定套（9）直径最大外圆段位于挡板（12）远离固定套（9）的U形底边一侧设有径向螺纹通孔，位于固定套（9）径向螺纹通孔远离挡板（12）一侧设有径向螺纹盲孔，螺纹盲孔与设置在固定套（9）位于远离固定套（9）轴线处的U形侧边内壁上的轴向盲孔连通，轴向盲孔的另一端与设置在固定套（9）位于远离固定套（9）轴线处U形侧边的内壁上、且靠近U形开口处的径向盲孔连通，固定套（9）的螺纹通孔和螺纹盲孔外端均装有接头（4），固定套（9）U形底面的外表面上沿径向均匀设有3个T形槽，且T形槽的T形高度等于固定套（9）U形底面的壁厚，呈长方形的卡爪（10）沿着长度方向相互平行的两侧面上对应设有通槽，3个卡爪（10）通过两侧面上设置的通槽分别装入固定套（9）的T形槽后，朝着固定套（9）的U形开口方向的侧面分别与3个沿着固定套（9）径向布置的楔块（11）连接，楔块（11）的楔形面朝着远离固定套（9）的轴线方向，且楔形面靠近固定套（9）的U形底面一侧与固定套（9）轴线之间的距离大于靠近固定套（9）的U形开口一侧与固定套（9）轴线之间的距离，各楔块（11）靠近固定套（9）一侧、且平行于固定套（9）轴线的平面与固定套（9）靠近固定套（9）轴线一侧的U形侧边的外圆面之间装有弹簧（13），活塞包括活塞盘（14）和夹紧筒（15），呈圆环形的活塞盘（14）的外径与固定套（9）位于远离固定套（9）轴线处的U形侧边的内径相等，活塞盘（14）的内径与固定套（9）位于靠近固定套（9）轴线处的U形侧边的外径相等，外径等于挡板（12）内孔直径的夹紧筒（15）的一端与活塞盘（14）固定连接，另一端内壁端部设有圆锥孔，且圆锥孔的锥角等于楔块（11）楔角的2倍，组装后活塞的夹紧筒（15）的圆锥孔朝着楔块（11）方向装入固定套（9）内，且圆锥孔套装在3个楔块（11）的楔面外面，装有活塞的固定套（9）U形开口朝着卡盘支座（8）装入卡盘支座（8）与卡盘支座（8）轴线平行的L形直边构成的内孔中，2件组装后的卡盘通过卡盘支座（8）由与卡盘支座（8）轴线垂直的L形直边内端构成的圆孔分别固定在内旋转轴（3）的两端，且卡爪（10）朝外。