CN109732112A - 一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，包括基座，还包括软爪、滑动组件、滑块、定位防松组件，软爪与滑块连接并通过定位防松组件定位与防松，滑动组件沿基座的轴向方向运动带动滑块沿基座的径向方向运动，从而带动软爪夹紧或撑开。本发明的动力来源于机床的液压系统，夹持力大，夹持效率高；且滑块与楔形块采用楔形结构传递轴向力与径向力，使各部件配合紧密，提高了卡夹精度和稳定性；软爪与滑块通过定位防松组件进行定位防松，定位精度提高，稳定性好，且相对于传统的固定连接的方式，这种安装方式更容易更换软爪；与机床液压拉杆连接的螺纹连接套采用防旋转组件锁定，避免自动螺纹连接套自动旋转，提高了夹具的精度。

Description

一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具

技术领域

本发明涉及机床夹具技术领域，尤其涉及一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具。

背景技术

机床作为工业母机，在国家工业发展过程中具有重要的意义。机床夹具作为机床不可或缺的一部分，对于提高加工精度和效率有着重要的作用。随着经济发展与技术腾飞，需要更多先进的、自动化程度高的数控机床，随之而来也需要更多高精度，高效率，稳定性更高，便于实现自动化切换的机床夹具。

常用的数控机床夹具主要有三爪自定心卡盘，该卡盘由卡盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构组成。每次装夹时，都需要人工用扳手进行操作旋松或旋紧以对工件进行装卸，更换工件比较麻烦，影响生产效率，同时也难以实现自动化生产。且常用的三爪自定心卡盘装夹工件的效率低，由于结构上原因导致卡盘的精度低、转速不能达到高速的需求及稳定性低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，其能解决现有软爪更换麻烦、装夹效率低、稳定性低等问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，包括基座，还包括软爪、滑动组件、滑块、定位防松组件，所述软爪与所述滑块连接并通过所述定位防松组件定位与防松，所述滑动组件沿所述基座的轴向方向运动带动所述滑块沿所述基座的径向方向运动，从而带动所述软爪夹紧或撑开。

进一步地，所述定位防松组件包括定位销、第一弹簧、第一钢珠、螺钉，所述定位销上设有一圈第一凹槽，所述第一弹簧的一端与所述第一钢珠固定连接，所述第一弹簧的另一端通过所述螺钉安装于所述软爪，所述定位销连接所述软爪与所述滑块后，所述第一钢珠在所述第一弹簧的作用下压入所述第一凹槽内。

进一步地，所述滑动组件包括楔形块，所述滑块的侧面设有斜滑槽，所述楔形块上设有与所述斜滑槽配合的斜滑部；所述基座上设有导向槽，所述滑块设有与所述导向槽配合的导向部；当所述楔形块沿所述基座的轴向方向运动时，所述滑块的底部沿所述导向槽在基座的径向方向运动。

进一步地，所述滑动组件还包括螺纹连接套、压盖，所述螺纹连接套与所述压盖连接，所述压盖与所述楔形块固定连接，所述螺纹连接套与机床液压拉杆连接，液压拉杆沿基座的轴向方向运动，带动所述楔形块沿轴向方向运动。

进一步地，所述滑动组件还包括防旋转组件，所述螺纹连接套与所述压盖连接后，通过所述防旋转组件固定所述螺纹连接套，防止螺纹连接套自动旋转。

进一步地，所述防旋转组件包括第二钢珠、第二弹簧，所述螺纹连接套的外圆上设有若干球形凹槽，所述第二弹簧的一端连接所述第二钢珠，所述第二弹簧的另一端连接所述压盖，所述第二钢珠在所述第二弹簧的作用下压入所述球形凹槽内，防止所述螺纹连接套自动旋转。

进一步地，所述球形凹槽的数量为四个，均匀分布在所述螺纹连接套的外圆上。

进一步地，所述滑块的数量与所述软爪的数量相同。

进一步地，所述滑块的数量有三个。

进一步地，所述滑块上设有第一卡槽与第一凸台，所述软爪上设有第二凸台与第二卡槽，所述第一卡槽与所述第二凸台配合，所述第一凸台与所述第二卡槽配合。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的动力来源于机床自身的液压系统，使夹持力更大，夹持工件的效率更高、更轻松；且滑块与楔形块采用楔形结构传递轴向力与径向力，使各部件配合更加紧密，提高了夹具的卡夹精度和稳定性；软爪与滑块通过定位防松组件进行定位防松，定位精度提高，稳定性好，且相对于传统的固定件固定连接的方式，这种安装方式更容易更换软爪；与机床液压拉杆连接的螺纹连接套采用防旋转组件锁定，避免自动螺纹连接套自动旋转，提高了夹具的精度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具一较佳实施例的俯视图；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为图2中B处的放大图；

图4为本发明一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具一较佳实施例的主视图；

图5为图4中C-C的剖视图；

图6图5中D处的放大图；

图7为本发明一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具中的滑块的主视图；

图8为本发明一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具中的滑块的侧视图；

图9为本发明一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具中的滑块与楔形块装配图；

图10为本发明一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具中的基座的立体图。

图中：100、基座；110、导向槽；200、软爪；300、滑动组件； 310、楔形块；311、斜滑部；320、螺纹连接套；321、球形凹槽；330、压盖；340、防旋转组件；341、第二钢珠；342、第二弹簧；400、滑块；410、斜滑槽；420、导向部；510、圆柱销；511、第一凹槽；520、第一钢珠；530、第一弹簧；540、螺钉；550、菱形销。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-10，一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，包括基座100、软爪200、滑动组件300、滑块400、定位防松组件。

基座100为中空的圆柱结构，基座100在周向上均匀设有导向槽 110。导向槽110与滑块400的数量一致。在本实施例中，导向槽110 为“凸”字形槽。

软爪200的底部设有第二凸台与第二卡槽，滑块400的顶部设有第一凸台与第一卡槽，第一卡槽与第二凸台配合第一凸台与第二卡槽配合。软爪200与滑块400采用凸台与卡槽的配合方式连接，并通过定位防松组件定位与防松，提高了软爪200的定位精度。

定位防松组件包括定位销、第一钢珠520、第一弹簧530、螺钉 540、菱形销550。定位销为圆柱销510，软爪200和滑块400上设有与圆柱销510和菱形销550相对应的销孔，圆柱销510和菱形销550 插入销空内，并起到粗导向的作用，使机器人方便把软爪200的凸台导入滑块400的卡槽内实现配合。第一弹簧530的一端固定连接第一钢珠520，第一弹簧530的另一端通过螺钉540安装于软爪200，松开螺钉540即可实现拆卸第一弹簧530和第一钢珠520。圆柱销510 的外圆面设有一圈第一凹槽511，第一钢珠520在第一弹簧530的弹力作用下压入第一凹槽511内实现定位与防松功能。无需其他装置即可防止软爪200松开脱落，软爪200的稳定性提高，便于机器人抓取；相对于传统的利用固定件固定连接方式，这种卡和连接加定位防松组件进行固定，方便软爪200的更换，为自动化生产提供便利。

参考图7-9，滑块400的侧面设有斜滑槽410，滑块400设有与导向槽110配合的导向部420，优选地，导向部420为凸块，导向部 420的形状与导向槽110配合，导向部420沿导向槽110滑动。滑块 400的数量与软爪200的数量相同。在本实施例中，滑块400的数量有三个。滑块400的顶部设有第一卡槽与第一凸台，第一卡槽与软爪200上的第二凸台配合，第一凸台与软爪200上的第二卡槽配合，软爪200与滑块400通过凸台与卡槽配合连接。

滑动组件300包括楔形块310、螺纹连接套320、压盖330、防旋转组件340。

参考图9，楔形块310上设有斜滑部311，斜滑部311与斜滑槽 410配合，当楔形块310沿基座100的轴向方向运动时，由于斜滑槽 410与斜滑部311上的楔形结构配合，滑块400沿导向槽110在基座 100的径向方向运动。这种轴向力与径向力采用楔形结构进行传递，使各部件配合更加紧密，提高了夹具的精度和稳定性，满足高转速需求。

螺纹连接套320与压盖330连接，压盖330与楔形块310固定连接，螺纹连接套320与机床液压拉杆通过外力旋紧连接，液压拉杆沿基座100的轴向方向运动，从而带动楔形块310沿基座100的轴向方向运动，进而带动滑块400沿基座100的径向方向运动。

优选地，螺纹连接套320与压盖330旋紧连接后，通过防旋转组件340起到防旋转的作用。防旋转组件340包括第二钢珠341、第二弹簧342。螺纹连接套320设有四个球形凹槽321，四个球形凹槽321 均匀分布在螺纹连接套320的外圆上。压盖330设有一深孔，第二弹簧342的一端固定在深孔内，另一端固定连接于第二钢珠341，第二弹簧342处于压缩状态，当螺纹连接套320与压盖330连接后，第二钢珠341在第二弹簧342的作用下压入球形凹槽321内，起到防止螺纹连接套320自动旋转导致楔形块310的运动，从而提高软爪200的精度。

本发明还包括防尘盖、注油嘴，防尘盖安装在楔形块310的内圈，起到防尘作用，注油嘴位于滑块400的底部，对各间隙进行润滑。

本发明提供的一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具在运动时，动力采用机床自身的液压系统，当液压拉杆沿基座100的轴向方向向下运动时，由于拉力作用，螺纹连接套320、压盖330、楔形块310同时沿轴向方向向下运动，由于滑块400与楔形块310通过斜滑槽410连接，使得滑块400沿着基座100上的导向槽110在径向方向上向中心滑动，软爪200同时沿径向方向向中心滑动，从而夹紧工件。

当液压拉杆沿基座100的轴向方向向上运动时，由于拉力作用，螺纹连接套320、压盖330、楔形块310同时沿基座100的轴向方向向上运动，由于滑块400与楔形块310通过斜滑槽410连接，使得滑块400沿着基座100上的导向槽110在径向方向上向基座100的四周滑动，同时软爪200沿径向方向向基座100的四周滑动，从而实现撑开工件。

本发明的动力来源于机床自身的液压系统，使夹持力更大，夹持工件的效率更高、更轻松；且滑块400与楔形块310采用楔形结构传递轴向力与径向力，使各部件配合更加紧密，提高了夹具的卡夹精度和稳定性；软爪200与滑块400采用卡合连接加定位防松组件进行定位防松，定位精度提高，稳定性好，且相对于传统的固定件固定连接的方式，这种安装方式更容易更换软爪200；与机床液压拉杆连接的螺纹连接套320采用防旋转组件340锁定，避免自动螺纹连接套320 自动旋转，提高了软爪200的精度。

以上，所有的实施方式仅为本发明的优选实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，包括基座，其特征在于：还包括软爪、滑动组件、滑块、定位防松组件，所述软爪与所述滑块连接并通过所述定位防松组件定位与防松，所述滑动组件沿所述基座的轴向方向运动带动所述滑块沿所述基座的径向方向运动，从而带动所述软爪夹紧或撑开。

2.如权利要求1所述的便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，其特征在于：所述定位防松组件包括定位销、第一弹簧、第一钢珠、螺钉，所述定位销上设有一圈第一凹槽，所述第一弹簧的一端与所述第一钢珠固定连接，所述第一弹簧的另一端通过所述螺钉安装于所述软爪，所述定位销连接所述软爪与所述滑块后，所述第一钢珠在所述第一弹簧的作用下压入所述第一凹槽内。

3.如权利要求1或2所述的便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，其特征在于：所述滑动组件包括楔形块，所述滑块的侧面设有斜滑槽，所述楔形块上设有与所述斜滑槽配合的斜滑部；所述基座上设有导向槽，所述滑块设有与所述导向槽配合的导向部；当所述楔形块沿基座的轴向方向运动时，所述滑块的底部沿所述导向槽在基座的径向方向运动。

4.如权利要求3所述的便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，其特征在于：所述滑动组件还包括螺纹连接套、压盖，所述螺纹连接套与所述压盖连接，所述压盖与所述楔形块固定连接，所述螺纹连接套与机床液压拉杆连接，液压拉杆沿基座的轴向方向运动，带动所述楔形块沿轴向方向运动。

5.如权利要求4所述的便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，其特征在于：所述滑动组件还包括防旋转组件，所述螺纹连接套与所述压盖连接后，通过所述防旋转组件固定所述螺纹连接套，防止螺纹连接套自动旋转。

6.如权利要求5所述的便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，其特征在于：所述防旋转组件包括第二钢珠、第二弹簧，所述螺纹连接套的外圆上设有若干球形凹槽，所述第二弹簧的一端连接所述第二钢珠，所述第二弹簧的另一端连接所述压盖，所述第二钢珠在所述第二弹簧的作用下压入所述球形凹槽内，防止所述螺纹连接套自动旋转。

7.如权利要求6所述的便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，其特征在于：所述球形凹槽的数量为四个，均匀分布在所述螺纹连接套的外圆上。

8.如权利要求7所述的便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，其特征在于：所述滑块的数量与所述软爪的数量相同。

9.如权利要求8所述的便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，其特征在于：所述滑块的数量有三个。

10.如权利要求1所述的便于自动化更换的高精高速卡盘式夹具，其特征在于：所述滑块上设有第一卡槽与第一凸台，所述软爪上设有第二凸台与第二卡槽，所述第一卡槽与所述第二凸台配合，所述第一凸台与所述第二卡槽配合。