CN109500417A - 一种自动定心卡盘 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种性能优异且结构简单的自动定心卡盘，其技术方案要点是包括有卡盘本体和若干卡爪，卡盘本体上设置有第一滑槽，卡爪包括有转杆和抵接轮，第一滑槽成螺旋设置，卡盘本体的中心至第一滑槽的距离尺寸沿第一滑槽的长度方向逐渐缩短；卡盘本体周向转动连接有驱动装置，驱动装置包括有上支架和下支架和支撑杆，上支架包括有上滑臂，下支架包括有下滑臂，支撑杆支撑固定连接于上滑臂和下滑臂之间的端部，支撑杆上转动连接有转轮，上滑臂设置有第二滑槽，下滑臂设置有第三滑槽，上支架和下支架于同步转动过程中能够推动转杆沿着第一滑槽和第二滑槽以及第三滑槽的长度方向滑移从而靠近或远离卡盘本体的中心。
Description
技术领域
本发明涉及一种装夹装置，更具体地说，它涉及一种自动定心卡盘。
背景技术
目前，普通卡盘装夹工件后，校正过程比较繁杂，花费的时间长，且精度难以保证，而市面上出售的液压自动定心卡盘虽然也能达到快速装夹、自动定心的目的，但是售价昂贵，亟待一款性能优异且价格合适的自动定心卡盘以满足市场需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种性能优异且结构简单的自动定心卡盘。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种自动定心卡盘，包括有卡盘本体和滑移连接在卡盘本体上的若干卡爪，所述卡盘本体上设置有用于供卡爪定向滑移的第一滑槽，所述卡爪包括有贯穿第一滑槽的转杆和转动连接于转杆端部的抵接轮，所述转杆的外径尺寸与第一滑槽的宽度尺寸相适配，所述第一滑槽成螺旋设置，并且其螺旋轨迹成阿基米德螺线结构设置，所述卡盘本体的中心至第一滑槽的距离尺寸沿第一滑槽的长度方向逐渐缩短；
所述卡盘本体周向转动连接有用于带动转杆沿第一滑槽长度方向滑移的驱动装置，所述驱动装置包括有位于卡盘本体上端面的上支架、和位于卡盘本体下端面的下支架、和支撑连接于上支架和下支架之间的支撑杆，所述上支架包括有与卡爪数量一致的上滑臂，所述下支架包括有与卡爪数量一致的下滑臂，所述上滑臂和下滑臂一一对应并且相互之间平行设置，所述支撑杆与上滑臂和下滑臂的数量保持一致，并且支撑固定连接于上滑臂和下滑臂之间的端部，所述支撑杆上转动连接有与卡盘本体的外侧壁始终保持抵接的转轮，所述上滑臂设置有用于供转杆贯穿的第二滑槽，所述第二滑槽的长度方向与上滑臂的长度方向保持一致，所述抵接轮位于转杆贯穿第二滑槽向外延伸的一端，所述下滑臂设置有用于供转杆定向滑移的第三滑槽，所述第三滑槽的长度方向与下滑臂的长度方向保持一致，所述第二滑槽和第三滑槽的宽度尺寸均与转杆的外径尺寸相适配，上支架和下支架于同步转动过程中能够推动转杆沿着第一滑槽和第二滑槽以及第三滑槽的长度方向滑移从而靠近或远离卡盘本体的中心。
本发明进一步设置为：所述卡盘本体的中心处同轴固定设置有第一齿轮，一支撑杆上转动连接有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮之间绕设有传动链条，所述下支架上铰接有用于牵拉传动链条的驱动气缸，所述驱动气缸的活塞杆铰接有能够与传动链条固定连接的卡固组件，所述驱动气缸设置有两个，并且分别位于传动链条的相对两侧，一侧驱动气缸在牵拉传动链条的过程中能够带动上滑臂和下滑臂同步绕着卡盘本体的中心向该侧转动。
本发明进一步设置为：所述第一齿轮设置有两个，并且分别位于卡盘本体的上下两端，所述第二齿轮也设置有两个，并且分别与相对应的第一齿轮处于同一平面，所述传动链条也设置有两条，并且分别绕接于两组第一齿轮和第二齿轮上。
本发明进一步设置为：所述卡固组件包括有能够与传动链条插接的插接板和用于将插接板固定在传动链条上的固定板，所述插接板上凸设有用于插入传动链条上间隙内的插齿，所述插齿设置有多个，并且沿传动链条的长度方向排列设置，所述固定板沿其长度方向的横截面成U字形结构设置，所述固定板包括有用于供传动链条嵌入的固定槽，所述固定板和插接板上同轴设置有插接孔，所述插接孔内穿设有紧固螺栓。
本发明进一步设置为：所述上滑臂上设置有导向板，所述导向板设置有两条，并且分别位于第二滑槽的宽度两侧，所述导向板的长度方向与第二滑槽的长度方向保持一致，并且两块导向板之间的间距尺寸与第二滑槽的宽度尺寸保持一致；所述转杆上固定设置有能够扣接于两条导向板相对两侧的限位板，所述限位板沿其长度方向的横截面成U字形结构设置。
综上所述，本发明具有以下有益效果：各个卡爪能够在驱动装置的带动下同时向卡盘本体的中心聚拢或散开，从而达到快速装夹和自动定心的目的，不需要进行二次找正，定位精度高，并且驱动装置在转动的过程中不仅能够带动零件转动，同时还能够令各个卡爪继续保持向卡盘本体的中心聚拢的趋势，从而有利于提高夹持牢固程度。
各个卡爪的滑移通过在第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽内滑移实现移动，相较于现有的卡爪是通过大锥齿轮盘的锥齿传动，本申请能够通过避免切屑落入锥齿的传动结构内而提高卡爪滑移的稳定程度，并且各个滑槽均分别贯穿设置，清除切屑和粉尘也更为方便，使用气枪吹即可，因此上述结构的自动定心卡盘延长了卡盘的正常使用周期，结构简单易实施，并且更便于拆卸维修以及清理，有利于减少各部件的磨损，延长各部件以及整个卡盘的使用寿命，有利于提高卡盘的利用率和生产率。
附图说明
图1为自动定心卡盘的立体结构示意图；
图2为卡盘本体的立体结构示意图；
图3为驱动装置的立体结构示意图；
图4为自动定心卡盘于驱动装置处的剖视图；
图5为卡固组件的立体结构示意图。
附图标记：1、卡盘本体；11、第一滑槽；12、第一齿轮；2、卡爪；21、转杆；22、抵接轮；23、限位板；3、驱动装置；4、上支架；41、上滑臂；411、第二滑槽；42、导向板；5、下支架；51、下滑臂；511、第三滑槽；6、支撑杆；61、转轮；62、第二齿轮；7、传动链条；71、驱动气缸；72、卡固组件；721、插接板；7211、插齿；722、固定板；7221、固定槽；723、插接孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1-5所示，一种自动定心卡盘，包括有卡盘本体1和滑移连接在卡盘本体1上的若干卡爪2，卡盘本体1成圆盘状结构设置，卡盘本体1上设置有用于供卡爪2定向滑移的第一滑槽11，卡爪2能够沿着第一滑槽11的长度方向滑移，卡爪2包括有贯穿第一滑槽11的转杆21和转动连接于转杆21端部的抵接轮22，抵接轮22位于转杆21伸出卡盘本体1的端部，用于抵触被夹持的零件外侧壁，转杆21的外径尺寸与第一滑槽11的宽度尺寸相适配，有利于提高转杆21的滑移稳定程度，而第一滑槽11成螺旋设置，并且其螺旋轨迹成阿基米德螺线结构设置，使卡盘本体1的中心至第一滑槽11的距离尺寸沿第一滑槽11的长度方向逐渐缩短；能够令卡爪2在沿着第一滑槽11的长度方向滑移过程中使各个卡爪2相互向卡盘本体1的中心聚拢，因此圆柱状设置的抵接轮22有利于卡爪2于滑移过程中将零件夹持固定住的稳定程度。
卡盘本体1周向转动连接有用于带动转杆21沿第一滑槽11长度方向滑移的驱动装置3，驱动装置3包括有位于卡盘本体1上端面的上支架4、和位于卡盘本体1下端面的下支架5、和支撑连接于上支架4和下支架5之间的支撑杆6，通过支撑杆6将上支架4和下支架5支撑连接在卡盘本体1的上下两端，上支架4包括有与卡爪2数量一致的上滑臂41，下支架5包括有与卡爪2数量一致的下滑臂51，上滑臂41和下滑臂51一一对应并且相互之间平行设置，支撑杆6与上滑臂41和下滑臂51的数量保持一致，并且支撑固定连接于上滑臂41和下滑臂51之间的端部；支撑杆6上转动连接有与卡盘本体1的外侧壁始终保持抵接的转轮61，上滑臂41设置有用于供转杆21贯穿的第二滑槽411，第二滑槽411的长度方向与上滑臂41的长度方向保持一致，抵接轮22位于转杆21贯穿第二滑槽411向外延伸的一端，下滑臂51设置有用于供转杆21定向滑移的第三滑槽511，第三滑槽511的长度方向与下滑臂51的长度方向保持一致，第二滑槽411和第三滑槽511的宽度尺寸均与转杆21的外径尺寸相适配，上支架4和下支架5于同步转动过程中能够推动转杆21沿着第一滑槽11和第二滑槽411以及第三滑槽511的长度方向滑移从而靠近或远离卡盘本体1的中心。
使用时上滑臂41和下滑臂51转动过程中卡爪2能够同时沿着第二滑槽411和第三滑槽511的长度方向滑移，并且同时推送着卡爪2能够沿着第一滑槽11的长度方向滑移，因此驱动装置3在带动着卡爪2沿着第二滑槽411和第三滑槽511的长度方向滑移过程中，同时也能够沿着第一滑槽11的长度方向滑移，因此各个卡爪2能够在驱动装置3的带动下同时向卡盘本体1的中心聚拢或散开，从而达到快速装夹和自动定心的目的，不需要进行二次找正，定位精度高，并且驱动装置3在转动的过程中不仅能够带动零件转动，同时还能够令各个卡爪2继续保持向卡盘本体1的中心聚拢的趋势，从而有利于提高夹持牢固程度。
各个卡爪2的滑移通过在第一滑槽11、第二滑槽411和第三滑槽511内滑移实现移动，相较于现有的卡爪2是通过大锥齿轮盘的锥齿传动，本申请能够通过避免切屑落入锥齿的传动结构内而提高卡爪2滑移的稳定程度，并且各个滑槽均分别贯穿设置，清除切屑和粉尘也更为方便，使用气枪吹即可，因此上述结构的自动定心卡盘延长了卡盘的正常使用周期，结构简单易实施，并且更便于拆卸维修以及清理，有利于减少各部件的磨损，延长各部件以及整个卡盘的使用寿命，有利于提高卡盘的利用率和生产率。
卡盘本体1的中心处同轴固定设置有第一齿轮12，一支撑杆6上转动连接有第二齿轮62，第一齿轮12和第二齿轮62之间绕设有传动链条7，下支架5上铰接有用于牵拉传动链条7的驱动气缸71，驱动气缸71的活塞杆铰接有能够与传动链条7固定连接的卡固组件72，驱动气缸71设置有两个，并且分别位于传动链条7的相对两侧，一侧驱动气缸71在牵拉传动链条7的过程中能够带动上滑臂41和下滑臂51同步绕着卡盘本体1的中心向该侧转动。驱动气缸71的设置能够实现对卡爪2进行微调，方便实现对零件的装夹，使用时，待零件放置到上支架4的中心处后一侧的驱动气缸71能够带动卡爪2将零件夹持固定，待零件完成加工后，另一侧的驱动气缸71能够带动卡爪2将零件松掉，方便操作人员将完成加工的零件取下，以及将待加工的零件重新放置到位，上述方案的操作在取放零件时无需带动整个卡盘转动，从而有利于提高操作便捷性以及安全性。
第一齿轮12设置有两个，并且分别位于卡盘本体1的上下两端，第二齿轮62也设置有两个，并且分别与相对应的第一齿轮12处于同一平面，传动链条7也设置有两条，并且分别绕接于两组第一齿轮12和第二齿轮62上。上述方案有利于提高驱动装置3的传动稳定程度，进而有利于提高卡爪2夹持零件的牢固程度。
卡固组件72包括有能够与传动链条7插接的插接板721和用于将插接板721固定在传动链条7上的固定板722，插接板721上凸设有用于插入传动链条7上间隙内的插齿7211，插齿7211设置有多个，并且沿传动链条7的长度方向排列设置，固定板722沿其长度方向的横截面成U字形结构设置，固定板722包括有用于供传动链条7嵌入的固定槽7221，固定板722和插接板721上同轴设置有插接孔723，插接孔723内穿设有紧固螺栓。插齿7211插入到传动链条7上各链销之间的间隙内，再通过固定板722将插接板721固定在传动链条7上，驱动气缸71的活塞杆与插接板721铰接，从而实现驱动气缸71通过卡固组件72带动传动链条7，上述方案结构简单易实施，并且连接牢靠，有利于提高驱动气缸71的传动稳定程度。
上滑臂41上设置有导向板42，导向板42设置有两条，并且分别位于第二滑槽411的宽度两侧，导向板42的长度方向与第二滑槽411的长度方向保持一致，并且两块导向板42之间的间距尺寸与第二滑槽411的宽度尺寸保持一致；转杆21上固定设置有能够扣接于两条导向板42相对两侧的限位板23，限位板23沿其长度方向的横截面成U字形结构设置。导向板42的设置增加了转杆21与上滑臂41的接触面积，从而有利于提高转杆21的滑移稳定程度，增设的限位板23在配合导向板42后能够有效避免转动绕其轴向在第二滑槽411内转动，进而有利于提高转杆21的滑移稳定程度，从而有利于增强卡爪2于夹持零件过程中的夹持牢固程度。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种自动定心卡盘，包括有卡盘本体(1)和滑移连接在卡盘本体(1)上的若干卡爪(2)，所述卡盘本体(1)上设置有用于供卡爪(2)定向滑移的第一滑槽(11)，其特征是：所述卡爪(2)包括有贯穿第一滑槽(11)的转杆(21)和转动连接于转杆(21)端部的抵接轮(22)，所述转杆(21)的外径尺寸与第一滑槽(11)的宽度尺寸相适配，所述第一滑槽(11)成螺旋设置，并且其螺旋轨迹成阿基米德螺线结构设置，所述卡盘本体(1)的中心至第一滑槽(11)的距离尺寸沿第一滑槽(11)的长度方向逐渐缩短；
所述卡盘本体(1)周向转动连接有用于带动转杆(21)沿第一滑槽(11)长度方向滑移的驱动装置(3)，所述驱动装置(3)包括有位于卡盘本体(1)上端面的上支架(4)、和位于卡盘本体(1)下端面的下支架(5)、和支撑连接于上支架(4)和下支架(5)之间的支撑杆(6)，所述上支架(4)包括有与卡爪(2)数量一致的上滑臂(41)，所述下支架(5)包括有与卡爪(2)数量一致的下滑臂(51)，所述上滑臂(41)和下滑臂(51)一一对应并且相互之间平行设置，所述支撑杆(6)与上滑臂(41)和下滑臂(51)的数量保持一致，并且支撑固定连接于上滑臂(41)和下滑臂(51)之间的端部，所述支撑杆(6)上转动连接有与卡盘本体(1)的外侧壁始终保持抵接的转轮(61)，所述上滑臂(41)设置有用于供转杆(21)贯穿的第二滑槽(411)，所述第二滑槽(411)的长度方向与上滑臂(41)的长度方向保持一致，所述抵接轮(22)位于转杆(21)贯穿第二滑槽(411)向外延伸的一端，所述下滑臂(51)设置有用于供转杆(21)定向滑移的第三滑槽(511)，所述第三滑槽(511)的长度方向与下滑臂(51)的长度方向保持一致，所述第二滑槽(411)和第三滑槽(511)的宽度尺寸均与转杆(21)的外径尺寸相适配，上支架(4)和下支架(5)于同步转动过程中能够推动转杆(21)沿着第一滑槽(11)和第二滑槽(411)以及第三滑槽(511)的长度方向滑移从而靠近或远离卡盘本体(1)的中心。
2.根据权利要求1所述的一种自动定心卡盘，其特征是：所述卡盘本体(1)的中心处同轴固定设置有第一齿轮(12)，一支撑杆(6)上转动连接有第二齿轮(62)，所述第一齿轮(12)和第二齿轮(62)之间绕设有传动链条(7)，所述下支架(5)上铰接有用于牵拉传动链条(7)的驱动气缸(71)，所述驱动气缸(71)的活塞杆铰接有能够与传动链条(7)固定连接的卡固组件(72)，所述驱动气缸(71)设置有两个，并且分别位于传动链条(7)的相对两侧，一侧驱动气缸(71)在牵拉传动链条(7)的过程中能够带动上滑臂(41)和下滑臂(51)同步绕着卡盘本体(1)的中心向该侧转动。
3.根据权利要求2所述的一种自动定心卡盘，其特征是：所述第一齿轮(12)设置有两个，并且分别位于卡盘本体(1)的上下两端，所述第二齿轮(62)也设置有两个，并且分别与相对应的第一齿轮(12)处于同一平面，所述传动链条(7)也设置有两条，并且分别绕接于两组第一齿轮(12)和第二齿轮(62)上。
4.根据权利要求2或3所述的一种自动定心卡盘，其特征是：所述卡固组件(72)包括有能够与传动链条(7)插接的插接板(721)和用于将插接板(721)固定在传动链条(7)上的固定板(722)，所述插接板(721)上凸设有用于插入传动链条(7)上间隙内的插齿(7211)，所述插齿(7211)设置有多个，并且沿传动链条(7)的长度方向排列设置，所述固定板(722)沿其长度方向的横截面成U字形结构设置，所述固定板(722)包括有用于供传动链条(7)嵌入的固定槽(7221)，所述固定板(722)和插接板(721)上同轴设置有插接孔(723)，所述插接孔(723)内穿设有紧固螺栓。
5.根据权利要求1所述的一种自动定心卡盘，其特征是：所述上滑臂(41)上设置有导向板(42)，所述导向板(42)设置有两条，并且分别位于第二滑槽(411)的宽度两侧，所述导向板(42)的长度方向与第二滑槽(411)的长度方向保持一致，并且两块导向板(42)之间的间距尺寸与第二滑槽(411)的宽度尺寸保持一致；所述转杆(21)上固定设置有能够扣接于两条导向板(42)相对两侧的限位板(23)，所述限位板(23)沿其长度方向的横截面成U字形结构设置。
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