CN110802243B - 一种用于辅助拧紧车床上的三爪卡盘的紧固设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种用于辅助拧紧车床上的三爪卡盘的紧固设备，包括带螺栓孔的直角挂板，所述直角挂板水平端面内嵌有气缸，所述气缸下端动力连接有升降杆，所述升降杆下端设有弧形轨道，所述弧形轨道内设有摆动组件，本发明利用双面夹持且沿三爪卡盘环形阵列的多组限制杆，通过限制杆可移动式脱离与三爪卡盘延伸杆的抵接，实现控制三爪卡盘的同步旋转或断开传动，并通过改变密封管道内的油液差位置变化，实现对双面夹持结构部分旋转的限制能力，实现夹持结构部分沿着圆弧轨道，夹紧‑滑出‑松开‑滑回的有序工作步骤，全程可程序控制，无需人工介入，第一避免了力量不足工件未固定完整的问题，而降低了工人被刀具误伤的几率。
Description
技术领域
本发明涉及机床零件技术领域，具体为一种用于辅助拧紧车床上的三爪卡盘的紧固设备。
背景技术
车床工作时，需要采用三爪卡盘对工件一端进行夹持固定，而为了走刀加工过程的安全性，三爪卡盘需要将工件稳定的夹持固定，防止工件在高速转动下脱离造成安全隐患。
然而，在传统的车床上下料过程中，通常采用人工旋转三爪卡盘的方式。但是，这种方式首先受限于人工可施加的力的大小，其次手部进入车床内，这会增加刀具误伤操作者的几率。本发明阐明的一种能解决上述问题的装置。
发明内容
技术问题：
人工旋转三爪卡盘的方式，首先受限于人工可施加的力的大小，其次手部进入车床内，这会增加刀具误伤操作者的几率。
为解决上述问题，本例设计了一种用于辅助拧紧车床上的三爪卡盘的紧固设备，本例的一种用于辅助拧紧车床上的三爪卡盘的紧固设备，包括带螺栓孔的直角挂板，所述直角挂板水平端面内嵌有气缸，所述气缸下端动力连接有升降杆，所述升降杆下端设有弧形轨道，所述弧形轨道内设有摆动组件，所述摆动组件包括设置于所述弧形轨道内的滑腔、设置于所述滑腔右端的油液腔、滑动连接于所述油液腔左端内壁且延伸至所述滑腔内的弧形活塞杆，所述油液腔的油量变化推动所述弧形活塞杆滑动做关于所述弧形轨道圆心的旋转运动，所述弧形活塞杆上可转动的设有传动轴，所述传动轴上设有斜齿轮，所述传动轴下端转动连接有动力箱，所述动力箱内设有传动腔，所述动力箱上设有伸缩臂组件，所述伸缩臂组件包括左右对称的滑动连接于所述传动腔内壁上的推杆、设置于所述推杆上且位于所述传动腔外侧的夹持臂、设置于所述传动轴上且位于所述传动腔内的转盘，设置于所述转盘下侧的菱形槽、左右对称的滑动连接于所述菱形槽上且与所述推杆固定连接的拨杆，所述转盘旋转时所述菱形槽与所述拨杆接触位置的半径变化，进而通过所述推杆推动所述夹持臂移动，所述夹持臂靠近对称中心侧端面上设有可与三爪卡盘抵接的衔接组件，所述滑腔下端贯通设有衔接腔，所述衔接腔下端内壁设有可与所述斜齿轮啮合连接的斜齿段，所述斜齿段左端设有通过液压差升降杆体并限制所述传动轴旋转的动态开关。
可优选地，所述直角挂板水平端面与所述弧形轨道上端之间连接有柔性防护罩。
可优选地，所述传动腔下端内壁设有与所述气缸信号连接的红外传感器。
可优选地，所述动力箱上端与所述斜齿轮之间连接有扭矩弹簧。
其中，所述摆动组件还包括连接于所述弧形活塞杆与所述油液腔左端内壁之间的阻力弹簧，所述油液腔右侧内壁设有电磁阀，所述油液腔后端内壁设有与外界水箱连通的进油管。
其中，所述伸缩臂组件还包括设置于所述夹持臂上且位于所述推杆上端的伸缩杆，所述伸缩杆靠近对称中心端与所述传动腔端面固定连接。
其中，所述衔接组件包括设置于所述夹持臂靠近对称中心侧端面上的调整板，所述调整板内设有转槽，所述转槽远离对称中心端内壁贯通设有容纳槽，所述转槽靠近对称中心侧端固定设有半圆板，所述半圆板上滑动连接有沿着自身阵列分布三个限制杆，所述限制杆上设有可与所述容纳槽滑动连接的半球罩，所述半球罩与所述半圆板之间连接有拉伸弹簧。
其中，所述动态开关包括贯通设置于所述衔接腔后端内壁的跟随腔，所述跟随腔内滑动连接有滑块，所述滑块与所述跟随腔左侧内壁之间连接有复位弹簧，所述滑块内设有开口向左的反应腔，所述反应腔后端内壁固定设有U形管，所述U形管内滑动连接有可延伸至所述反应腔前端外侧且左右对称的活塞卡杆，所述活塞卡杆与所述U形管之间连接有压缩弹簧，右端的所述活塞卡杆上设有可与所述斜齿轮抵接的抵接块，所述U形管右端贯通设有密封管，所述密封管内滑动连接有密封板，所述密封板与所述密封管之间连接有缓冲弹簧，所述密封板左端设有延伸至所述反应腔左端外侧的开关杆。
可优选地，左端的所述压缩弹簧弹力小于右端的所述压缩弹簧。
本发明的有益效果是：本发明利用双面夹持且沿三爪卡盘环形阵列的多组限制杆，通过限制杆可移动式脱离与三爪卡盘延伸杆的抵接，实现控制三爪卡盘的同步旋转或断开传动，并通过改变密封管道内的油液差位置变化，实现对双面夹持结构部分旋转的限制能力，实现夹持结构部分沿着圆弧轨道，夹紧-滑出-松开-滑回的有序工作步骤，全程可程序控制，无需人工介入，第一避免了力量不足工件未固定完整的问题，而降低了工人被刀具误伤的几率。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明的一种用于辅助拧紧车床上的三爪卡盘的紧固设备的整体结构示意图；
图2为图1的“A-A”方向的结构示意图；
图3为图2的滑块内部的结构示意图；
图4为图1的“B-B”方向的结构示意图；
图5为图1的“C-C”方向的结构示意图；
图6为图1的直角挂板左视图的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-图6对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
本发明涉及一种用于辅助拧紧车床上的三爪卡盘的紧固设备，主要应用于机械式拧紧三爪卡盘固定工件的过程中，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：
本发明所述的一种用于辅助拧紧车床上的三爪卡盘的紧固设备，包括带螺栓孔的直角挂板11，所述直角挂板11水平端面内嵌有气缸13，所述气缸13下端动力连接有升降杆14，所述升降杆14下端设有弧形轨道18，所述弧形轨道18内设有摆动组件901，所述摆动组件901包括设置于所述弧形轨道18内的滑腔19、设置于所述滑腔19右端的油液腔25、滑动连接于所述油液腔25左端内壁且延伸至所述滑腔19内的弧形活塞杆27，所述油液腔25的油量变化推动所述弧形活塞杆27滑动做关于所述弧形轨道18圆心的旋转运动，所述弧形活塞杆27上可转动的设有传动轴16，所述传动轴16上设有斜齿轮45，所述传动轴16下端转动连接有动力箱30，所述动力箱30内设有传动腔31，所述动力箱30上设有伸缩臂组件902，所述伸缩臂组件902包括左右对称的滑动连接于所述传动腔31内壁上的推杆22、设置于所述推杆22上且位于所述传动腔31外侧的夹持臂24、设置于所述传动轴16上且位于所述传动腔31内的转盘32，设置于所述转盘32下侧的菱形槽57、左右对称的滑动连接于所述菱形槽57上且与所述推杆22固定连接的拨杆23，所述转盘32旋转时所述菱形槽57与所述拨杆23接触位置的半径变化，进而通过所述推杆22推动所述夹持臂24移动，所述夹持臂24靠近对称中心侧端面上设有可与三爪卡盘抵接的衔接组件903，所述滑腔19下端贯通设有衔接腔20，所述衔接腔20下端内壁设有可与所述斜齿轮45啮合连接的斜齿段44，所述斜齿段44左端设有通过液压差升降杆体并限制所述传动轴16旋转的动态开关904。
有益地，所述直角挂板11水平端面与所述弧形轨道18上端之间连接有柔性防护罩15，利用所述柔性防护罩15将所述升降杆14笼罩起隔离灰尘的作用。
有益地，所述传动腔31下端内壁设有与所述气缸13信号连接的红外传感器33，利用所述红外传感器33测定设备与三爪卡盘之间的距离，并实施控制气缸13调整间距变化。
有益地，所述动力箱30上端与所述斜齿轮45之间连接有扭矩弹簧17，通过所述扭矩弹簧17的弹力恢复使所述传动轴16旋转复位。
根据实施例，以下对摆动组件901进行详细说明，所述摆动组件901还包括连接于所述弧形活塞杆27与所述油液腔25左端内壁之间的阻力弹簧26，所述油液腔25右侧内壁设有电磁阀29，所述油液腔25后端内壁设有与外界水箱连通的进油管28，所述电磁阀29启动通过所述进油管28往所述油液腔25内填充油液，推动所述弧形活塞杆27左滑，并压缩阻力弹簧26，从而使装置工作。
根据实施例，以下对伸缩臂组件902进行详细说明，所述伸缩臂组件902还包括设置于所述夹持臂24上且位于所述推杆22上端的伸缩杆21，所述伸缩杆21靠近对称中心端与所述传动腔31端面固定连接，利用所述伸缩杆21辅助稳定所述夹持臂24的平移过程。
根据实施例，以下对衔接组件903进行详细说明，所述衔接组件903包括设置于所述夹持臂24靠近对称中心侧端面上的调整板40，所述调整板40内设有转槽38，所述转槽38远离对称中心端内壁贯通设有容纳槽39，所述转槽38靠近对称中心侧端固定设有半圆板37，所述半圆板37上滑动连接有沿着自身阵列分布三个限制杆35，所述限制杆35上设有可与所述容纳槽39滑动连接的半球罩36，所述半球罩36与所述半圆板37之间连接有拉伸弹簧34，利用所述限制杆35之间的间隔在整体旋转过程中与三爪卡盘抵接，并带动三爪卡盘旋转，同时也利用所述限制杆35可在所述半圆板37内滑动，即使初始时所述限制杆35与三爪卡盘延伸杆为直接接触，也可自适应滑动调整，并是后续的所述限制杆35转动后再与三爪卡盘抵接转动。
根据实施例，以下对动态开关904进行详细说明，所述动态开关904包括贯通设置于所述衔接腔20后端内壁的跟随腔41，所述跟随腔41内滑动连接有滑块43，所述滑块43与所述跟随腔41左侧内壁之间连接有复位弹簧42，所述滑块43内设有开口向左的反应腔52，所述反应腔52后端内壁固定设有U形管48，所述U形管48内滑动连接有可延伸至所述反应腔52前端外侧且左右对称的活塞卡杆51，所述活塞卡杆51与所述U形管48之间连接有压缩弹簧49，右端的所述活塞卡杆51上设有可与所述斜齿轮45抵接的抵接块46，所述U形管48右端贯通设有密封管54，所述密封管54内滑动连接有密封板56，所述密封板56与所述密封管54之间连接有缓冲弹簧55，所述密封板56左端设有延伸至所述反应腔52左端外侧的开关杆47，通过所述抵接块46与所述斜齿轮45的抵接，从而推动左端的所述活塞卡杆51后移，此时所述U形管48的油液推动右端的所述活塞卡杆51前移并与所述斜齿轮45右侧齿牙部分抵接，进而限制所述斜齿轮45转动，即所述传动轴16旋转能力被限制。
有益地，左端的所述压缩弹簧49弹力小于右端的所述压缩弹簧49，从而保障初始状态时，所述U形管48内的油液差为左高右底，且左端的所述活塞卡杆51滑出所述反应腔52前侧，右端的所述活塞卡杆51滑至所述反应腔52内。
下结合图1至图6对本文中的一种用于辅助拧紧车床上的三爪卡盘的紧固设备的使用步骤进行详细说明：
初始时，油液腔25内的油液量为零，则弧形活塞杆27滑至靠近进油管28的位置，传动轴16垂直放置，升降杆14收缩折叠柔性防护罩15，并使弧形轨道18位于最高处，菱形槽57最长半径处位置与拨杆23抵接，使得夹持臂24之间的间距最大，另外，密封板56位于密封管54最左端，将U形管48与密封管54断开。
安装时，通过螺栓螺母将设备固定在主轴箱右端；
加固三爪卡盘时，首先通过手或机械臂将工件插入三爪卡盘内，其次，启动气缸13通过升降杆14推动弧形轨道18下移，利用所述红外传感器33识别调整板40与三爪卡盘的位置，当调整板40与三爪卡盘水平后，通过红外传感器33关闭气缸13；
此时，电磁阀29启动通过进油管28往油液腔25内填充油液，油液腔25的油液增多推动弧形活塞杆27左滑并压缩阻力弹簧26，弧形活塞杆27滑动过程中，传动轴16因为斜齿轮45与斜齿段44的啮合而转动，使扭矩弹簧17积蓄弹性势能，传动轴16带动转盘32旋转，菱形槽57与拨杆23接触位置的半径变短，进而通过推杆22推动夹持臂24相互靠近移动，并通过调整板40将半圆板37覆盖在三爪卡盘圆周侧，并通过限制杆35与三爪卡盘延伸杆抵接；
传动轴16在左滑使斜齿轮45脱离与斜齿段44的啮合之后，斜齿轮45滑至滑块43上端并推动其左移挤压复位弹簧42，此时，通过抵接块46与斜齿轮45的抵接，从而推动左端的活塞卡杆51后移，此时U形管48的油液推动右端的活塞卡杆51前移并与斜齿轮45右侧齿牙部分抵接，进而限制传动轴16旋转，限制杆35保持与三爪卡盘延伸杆抵接并且两者同步旋转，从而使得三爪卡盘旋转小幅度夹紧工件；
然而当开关杆47与跟随腔41内壁抵接时，由于开关杆47相较于滑块43先一步与跟随腔41抵接，从而使得开关杆47相对于U形管48右移，并推动密封板56右移，使得油液可从U形管48内流至密封管54内，活塞卡杆51下移脱离与斜齿轮45的抵接，使得传动轴16可在扭矩弹簧17的弹性恢复下旋转复位，进而使夹持臂24相互远离并使得限制杆35脱离与三爪卡盘延伸杆的抵接；
电磁阀29将油液腔25的油液从进油管28排出，此时在阻力弹簧26与复位弹簧42的弹力恢复下分别推动弧形活塞杆27与滑块43右移复位，以此往复，使得三爪卡盘延伸杆依次与不同位置的限制杆35抵接拨动旋转小幅度，夹紧工件。
本发明的有益效果是：本发明利用双面夹持且沿三爪卡盘环形阵列的多组限制杆，通过限制杆可移动式脱离与三爪卡盘延伸杆的抵接，实现控制三爪卡盘的同步旋转或断开传动，并通过改变密封管道内的油液差位置变化，实现对双面夹持结构部分旋转的限制能力，实现夹持结构部分沿着圆弧轨道，夹紧-滑出-松开-滑回的有序工作步骤，全程可程序控制，无需人工介入，第一避免了力量不足工件未固定完整的问题，而降低了工人被刀具误伤的几率。
通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。
Claims (2)
1.一种用于辅助拧紧车床上的三爪卡盘的紧固设备，包括带螺栓孔的直角挂板，其特征在于：所述直角挂板水平端面内嵌有气缸；所述气缸下端动力连接有升降杆，所述升降杆下端设有弧形轨道，所述弧形轨道内设有摆动组件，所述摆动组件包括设置于所述弧形轨道内的滑腔、设置于所述滑腔右端的油液腔、滑动连接于所述油液腔左端内壁且延伸至所述滑腔内的弧形活塞杆，所述油液腔的油量变化推动所述弧形活塞杆滑动做关于所述弧形轨道圆心的旋转运动；所述弧形活塞杆上可转动的设有传动轴，所述传动轴上设有斜齿轮，所述传动轴下端转动连接有动力箱，所述动力箱内设有传动腔，所述动力箱上设有伸缩臂组件，所述伸缩臂组件包括左右对称的滑动连接于所述传动腔内壁上的推杆、设置于所述推杆上且位于所述传动腔外侧的夹持臂、设置于所述传动轴上且位于所述传动腔内的转盘，设置于所述转盘下侧的菱形槽、左右对称的滑动连接于所述菱形槽上且与所述推杆固定连接的拨杆，所述转盘旋转时所述菱形槽与所述拨杆接触位置的半径变化，进而通过所述推杆推动所述夹持臂移动；所述夹持臂靠近对称中心侧端面上设有可与三爪卡盘抵接的衔接组件，所述滑腔下端贯通设有衔接腔，所述衔接腔下端内壁设有可与所述斜齿轮啮合连接的斜齿段，所述斜齿段左端设有通过液压差升降杆体并限制所述传动轴旋转的动态开关；所述直角挂板水平端面与所述弧形轨道上端之间连接有柔性防护罩；所述传动腔下端内壁设有与所述气缸信号连接的红外传感器；所述动力箱上端与所述斜齿轮之间连接有扭矩弹簧；所述摆动组件还包括连接于所述弧形活塞杆与所述油液腔左端内壁之间的阻力弹簧，所述油液腔右侧内壁设有电磁阀，所述油液腔后端内壁设有与外界水箱连通的进油管；所述伸缩臂组件还包括设置于所述夹持臂上且位于所述推杆上端的伸缩杆，所述伸缩杆靠近对称中心端与所述传动腔端面固定连接；所述衔接组件包括设置于所述夹持臂靠近对称中心侧端面上的调整板，所述调整板内设有转槽，所述转槽远离对称中心端内壁贯通设有容纳槽，所述转槽靠近对称中心侧端固定设有半圆板，所述半圆板上滑动连接有沿着自身阵列分布三个限制杆，所述限制杆上设有可与所述容纳槽滑动连接的半球罩，所述半球罩与所述半圆板之间连接有拉伸弹簧；所述动态开关包括贯通设置于所述衔接腔后端内壁的跟随腔，所述跟随腔内滑动连接有滑块，所述滑块与所述跟随腔左侧内壁之间连接有复位弹簧，所述滑块内设有开口向左的反应腔，所述反应腔后端内壁固定设有U形管，所述U形管内滑动连接有可延伸至所述反应腔前端外侧且左右对称的活塞卡杆，所述活塞卡杆与所述U形管之间连接有压缩弹簧，右端的所述活塞卡杆上设有可与所述斜齿轮抵接的抵接块，所述U形管右端贯通设有密封管，所述密封管内滑动连接有密封板，所述密封板与所述密封管之间连接有缓冲弹簧，所述密封板左端设有延伸至所述反应腔左端外侧的开关杆。
2.如权利要求1所述的一种用于辅助拧紧车床上的三爪卡盘的紧固设备，其特征在于：左端的所述压缩弹簧弹力小于右端的所述压缩弹簧。
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