CN111673103A - 一种双动齿轮齿条对中卡盘 - Google Patents

一种双动齿轮齿条对中卡盘 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双动齿轮齿条对中卡盘，包括转盘；在所述转盘的前侧分别设有第一夹持装置和第二夹持装置；所述第一夹持装置包括第一驱动机构、第一滚轮架和第一滚轮；所述第二夹持装置包括第二驱动机构、第二滚轮架和第二滚轮；在所述第二驱动机构与转盘之间设有垫块；在所述第一夹持装置的上部和下部均设有同步对中装置，两个所述第一滚轮架通过两个同步对中装置相连接；在所述第二夹持装置的左侧和右侧均设有同步对中装置，两个所述第二滚轮架通过两个同步对中装置相连接。本发明使两组滚轮采用双动的运行方式，互不干扰，各自夹紧，适合于夹持各种异型工件；采用齿轮齿条啮合的机械对中方式，强制性的使每组滚轮同步运动，提高了对中精度。

Description

一种双动齿轮齿条对中卡盘
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域，尤其涉及一种双动齿轮齿条对中卡盘。
背景技术
在机械加工技术领域，卡盘是一种常见的加工设备，用于加紧工件后进行切割、打孔等进一步的加工。现有技术的卡盘在使用过程中，存在一定的不足：
(1)现有技术的卡盘，通常在垂直方向设置一对滚轮，在水平方向设置一对滚轮，卡盘在工作时的动作方式一般是两对滚轮同时联动，即两对滚轮一起动作，同时启动或者停止，而无法使每对滚轮单独进行动作。
该种结构在夹持圆管或者方管等规则工件时是有效的，但在夹持矩管等不规则工件时存在问题，如第一对滚轮夹住矩管一组对边后，另一对滚轮尚未夹住矩管的另一组对边就随着第一对滚轮的停止而停止动作了。因此，不适合夹持各种异型工件。
(2)卡盘的气缸或液压缸的活塞杆理论上运动速度是一致的，但在实际工作过程中由于制造误差等原因，一般无法实现严格的同步动作，不利于工件的夹持对中。另外，现有技术的卡盘多采用连杆或导向槽机构，在加工过程中，精度低、易磨损，不易于使同组滚轮实现高度的同步运动，造成对中精度较低的问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种双动齿轮齿条对中卡盘，使两组滚轮采用双动的运行方式，两组滚轮同时启动，但互不干扰，各自夹紧，适合于夹持各种异型工件；另外，采用齿轮齿条啮合的机械对中方式，强制性的使每组滚轮同步运动，提高了对中精度，以解决现有技术中存在的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种双动齿轮齿条对中卡盘，包括转盘，在所述转盘的中心位置设有工件加工孔；
在所述转盘的前侧分别设有第一夹持装置和第二夹持装置；所述第一夹持装置包括两个在水平方向呈对称分布的第一驱动机构，在所述第一驱动机构的内侧均连接有第一滚轮架，在所述第一滚轮架的内侧均设有第一滚轮；
所述第二夹持装置包括两个在垂直方向呈对称分布的第二驱动机构，在所述第二驱动机构的内侧均连接有第二滚轮架，在所述第二滚轮架的内侧均设有第二滚轮；
在所述第二驱动机构与转盘之间设有垫块，所述第二滚轮架位于第一滚轮架的前部；
在所述第一夹持装置的上部和下部均设有同步对中装置，两个所述第一滚轮架通过两个同步对中装置相连接；
在所述第二夹持装置的左侧和右侧均设有同步对中装置，两个所述第二滚轮架通过两个同步对中装置相连接。
进一步优化地，所述同步对中装置包括齿轮盒，在所述齿轮盒的内部设有第一安装腔；在所述第一安装腔内设有同步齿轮，在所述同步齿轮的两端均设有对中轴，两个所述对中轴分别活动安装在齿轮盒的侧壁上；
在所述齿轮盒上设有两个对中通孔，两个所述对中通孔分别位于同步齿轮的上部和下部；在两个所述对中通孔内分别活动安装有两个齿条，两个所述齿条分别与同步齿轮相啮合，且两个所述齿条以同步齿轮为圆心呈中心对称分布。
进一步优化地，在所述第一安装腔内设有两个对中轴承，两个所述对中轴承分别套设在两个对中轴上。
进一步优化地，在所述第一安装腔的上端和下端均活动安装有预紧盖，在所述预紧盖内均设有第二安装腔；在所述第二安装腔内均活动安装有若干预紧轴，在所述预紧轴上均套设有若干预紧轴承；上部的预紧轴承与上部的齿条相接触，下部的预紧轴承与下部的齿条相接触。
进一步优化地，在所述齿轮盒的上部和下部均设有若干螺纹孔，在所述预紧盖上均设有与螺纹孔对应的预紧孔；所述预紧盖通过螺钉与齿轮盒固定连接，所述螺钉分别穿过预紧孔和螺纹孔。
进一步优化地，两个所述第一滚轮架的上端分别与上部同步对中装置的两个齿条固定连接，且两个所述第一滚轮架的下端分别与下部同步对中装置的两个齿条固定连接；两个所述第二滚轮架的左端分别与左侧同步对中装置的两个齿条固定连接，且两个所述第二滚轮架的右端分别与右侧同步对中装置的两个齿条固定连接。
进一步优化地，在所述第一驱动机构的上部和下部均设有第一导向块；在所述第一夹持装置的上部和下部均设有第一导向杆；在所述第一滚轮架的上端和下端均设有第一导向孔；上部的第一导向杆的两端分别与上部的两个第一导向块固定连接，且上部的第一导向杆分别穿过上部的两个第一导向孔；下部的第一导向杆的两端分别与下部的两个第一导向块固定连接，且下部的第一导向杆分别穿过下部的两个第一导向孔；
在所述第二驱动机构的左侧和右侧均设有第二导向块；在所述第二夹持装置的左侧和右侧均设有第二导向杆；在所述第二滚轮架的左端和右端均设有第二导向孔；左侧的第二导向杆的两端分别与左侧的两个第二导向块固定连接，且左侧的第二导向杆分别穿过左侧的两个第二导向孔；右侧的第二导向杆的两端分别与右侧的两个第二导向块固定连接，且右侧的第二导向杆分别穿过右侧的两个第二导向孔。
进一步优化地，所述第一驱动机构和第二驱动机构为液压缸或气缸；所述第一驱动机构的活塞杆与第一滚轮架相连接；所述第二驱动机构的活塞杆与第二滚轮架相连接。
进一步优化地，所述第一驱动机构和第二驱动机构均为双缸结构。
本发明的有益效果是：
(1)使卡盘的两组滚轮采用双动的运行方式，两组滚轮同时启动，但互不干扰，各自夹紧，适合于夹持各种异型工件。
(2)采用齿轮齿条啮合的机械对中方式，强制性的使每组滚轮同步运动，提高了对中精度。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明中第一夹持装置的结构示意图。
图3为本发明中第二夹持装置的结构示意图。
图4为本发明中同步对中装置的立体结构示意图。
图5为本发明中同步对中装置的前部剖面结构示意图。
图6为本发明中同步对中装置的侧面剖面结构示意图。
图7为本发明中齿轮盒的结构示意图。
图8为本发明中预紧盖的结构示意图。
图中，1、转盘；11、工件加工孔；12、垫块；13、同步对中装置；14、齿条；
2、第一夹持装置；21、第一驱动机构；22、第一滚轮架；23、第一滚轮；24、第一导向块；25、第一导向杆；26、第一导向孔；
3、第二夹持装置；31、第二驱动机构；32、第二滚轮架；33、第二滚轮；34、第二导向块；35、第二导向杆；36、第二导向孔；
4、齿轮盒；41、第一安装腔；42、同步齿轮；43、对中轴；44、对中通孔；45、对中轴承；46、螺纹孔；
5、预紧盖；51、第二安装腔；52、预紧轴；53、预紧轴承；54、预紧孔；55、螺钉。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-图8所示，本实施例公开了一种双动齿轮齿条对中卡盘，包括转盘1，在所述转盘1的中心位置设有工件加工孔11(如图1所示)，用于使工件穿过工件加工孔11进行加工。
在所述转盘1的前侧分别设有第一夹持装置2和第二夹持装置3(如图1所示)；所述第一夹持装置2包括两个在水平方向呈对称分布的第一驱动机构21，在所述第一驱动机构21的内侧均连接有第一滚轮架22，在所述第一滚轮架22的内侧均设有第一滚轮23(如图2所示)，通过第一驱动机构21驱动第一滚轮23对工件从水平方向进行夹持。
所述第二夹持装置3包括两个在垂直方向呈对称分布的第二驱动机构31，在所述第二驱动机构31的内侧均连接有第二滚轮架32，在所述第二滚轮架32的内侧均设有第二滚轮33(如图3所示)，通过第二驱动机构31对工件从垂直方向进行夹持。
在所述第二驱动机构31与转盘1之间设有垫块12(如图3所示)，从而使第二滚轮架32位于第一滚轮架22的前部，使得两组滚轮在垂直方向处于不同的位置，以夹持工件的不同位置。第一夹持装置2与第二夹持装置3能够单独进行动作，互不干扰，各自分别驱动第一滚轮23和第二滚轮33对工件进行夹紧，因此适合于夹持各种异型工件。
在所述第一夹持装置2的上部和下部均设有同步对中装置13(如图2所示)，两个所述第一滚轮架22通过两个同步对中装置13相连接，使两个第一滚轮23能够同步进行动作，提高对中精度。
在所述第二夹持装置3的左侧和右侧均设有同步对中装置13(如图3所示)，两个所述第二滚轮架32通过两个同步对中装置13相连接，使两个第二滚轮33能够同步进行动作，提高对中精度。
作为一种优选的实施方式，所述同步对中装置13包括齿轮盒4(如图4所示)，在所述齿轮盒4的内部设有第一安装腔41(如图5所示)；在所述第一安装腔41内设有同步齿轮42，在所述同步齿轮42的两端均设有对中轴43，两个所述对中轴43分别活动安装在齿轮盒41的侧壁上，使同步齿轮42能够围绕对中轴43进行转动。
在所述齿轮盒41上设有两个对中通孔44(如图7所示)，两个所述对中通孔44分别位于同步齿轮42的上部和下部；在两个所述对中通孔44内分别活动安装有两个齿条14，两个所述齿条14分别与同步齿轮42相啮合，且两个所述齿条14以同步齿轮42为圆心呈中心对称分布。
通过使两个齿条14同时与同步齿轮42啮合，能够强制性的使两个齿条14同步进行动作。
作为一种优选的实施方式，在所述第一安装腔41内设有两个对中轴承45(如图6所示)，两个所述对中轴承45分别套设在两个对中轴43上，通过对中轴承45减少对中轴43转动时的阻力。
作为一种优选的实施方式，在所述第一安装腔41的上端和下端均活动安装有预紧盖5(如图8所示)，在所述预紧盖5内均设有第二安装腔51；在所述第二安装腔51内均活动安装有若干预紧轴52，在所述预紧轴52上均套设有若干预紧轴承53；上部的预紧轴承53与上部的齿条14相接触，下部的预紧轴承53与下部的齿条14相接触(如图5所示)，用于压紧两个齿条14，且通过预紧轴承53不会增大齿条14运动时的阻力。同步齿轮42与两个齿条14进行啮合时，需要恰当的间隙，过大过小都对同步性不利，通过在预紧轴52上装有预紧轴承53，通过轴承的圆柱面与齿条的背面接触，并通过预紧轴52安装在预紧盖5上，通过调节预紧盖5和齿轮盒4之间的距离，便能够调节齿条14和同步齿轮42的间隙。
作为一种优选的实施方式，在所述齿轮盒4的上部和下部均设有若干螺纹孔46，在所述预紧盖5上均设有与螺纹孔46对应的预紧孔54；所述预紧盖5通过螺钉55与齿轮盒4固定连接，所述螺钉55分别穿过预紧孔54和螺纹孔46(如图6所示)，用于调节预紧盖5与齿轮盒4之间的间隙大小。由于齿轮齿条存在制造误差，以及使用过程中磨损等因素，需要调整齿轮齿条之间的间隙，使其恰当啮合。通过设置预紧轴52和预紧轴承53，并调节螺钉55，以调节预紧轴承53压在齿条背面的松紧程度，进而调整齿轮齿条的间隙，能够增强齿条与齿轮之间的可靠性和紧密性，延长齿轮与齿条的使用寿命，提高了夹紧工件的精度。
作为一种优选的实施方式，两个所述第一滚轮架22的上端分别与上部同步对中装置13的两个齿条14固定连接，且两个所述第一滚轮架22的下端分别与下部同步对中装置13的两个齿条14固定连接(如图2所示)；两个齿条14共同与同步齿轮42啮合，当第一驱动机构21动作时，两个齿条14相向运动，当两个第一驱动机构21的动作速度不一致时，两个齿条14的运动速度不同，但两者共同和同步齿轮42啮合，通过同步齿轮42强制性的将两个齿条14的速度同步，从而使两个第一滚轮23实现高度的同步运动，提高对中精度。
两个所述第二滚轮架32的左端分别与左侧同步对中装置13的两个齿条14固定连接，且两个所述第二滚轮架32的右端分别与右侧同步对中装置13的两个齿条14固定连接(如图3所示)；两个齿条14共同与同步齿轮42啮合，当第二驱动机构31动作时，两个齿条14相向运动，当两个第一驱动机构31的动作速度不一致时，两个齿条14的运动速度不同，但两者共同和同步齿轮42啮合，通过同步齿轮42强制性的将两个齿条14的速度同步，从而使两个第二滚轮33实现高度的同步运动，提高对中精度。
作为一种优选的实施方式，在所述第一驱动机构21的上部和下部均设有第一导向块24；在所述第一夹持装置2的上部和下部均设有第一导向杆25；在所述第一滚轮架22的上端和下端均设有第一导向孔26；上部的第一导向杆25的两端分别与上部的两个第一导向块24固定连接，且上部的第一导向杆25分别穿过上部的两个第一导向孔26；下部的第一导向杆25的两端分别与下部的两个第一导向块24固定连接，且下部的第一导向杆25分别穿过下部的两个第一导向孔26(如图2所示)。通过第一滚轮架22沿着第一导向杆25运动，能够起到导向的作用，减少第一滚轮架22在运行时产生角度偏移，进一步提高对中的精度。
在所述第二驱动机构31的左侧和右侧均设有第二导向块34；在所述第二夹持装置3的左侧和右侧均设有第二导向杆35；在所述第二滚轮架32的左端和右端均设有第二导向孔36；左侧的第二导向杆35的两端分别与左侧的两个第二导向块34固定连接，且左侧的第二导向杆35分别穿过左侧的两个第二导向孔36；右侧的第二导向杆35的两端分别与右侧的两个第二导向块34固定连接，且右侧的第二导向杆35分别穿过右侧的两个第二导向孔36(如图3所示)。通过第二滚轮架32沿着第二导向杆35运动，能够起到导向的作用，减少第二滚轮架32在运行时产生角度偏移，进一步提高对中的精度。
作为一种优选的实施方式，所述第一驱动机构21和第二驱动机构31为液压缸或气缸；所述第一驱动机构21的活塞杆与第一滚轮架22相连接，用于推动第一滚轮架22运动；所述第二驱动机构31的活塞杆与第二滚轮架32相连接，用于推动第二滚轮架32运动。优选地，所述第一驱动机构21和第二驱动机构31均为双缸结构，能够输出足够的夹持力。
综上，本发明所述的双动齿轮齿条对中卡盘，使两组滚轮采用双动的运行方式，两组滚轮同时启动，但互不干扰，各自夹紧，适合于夹持各种异型工件；另外，采用齿轮齿条啮合的机械对中方式，强制性的使每组滚轮同步运动，提高了对中精度。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种双动齿轮齿条对中卡盘，包括转盘(1)，其特征在于：在所述转盘(1)的中心位置设有工件加工孔(11)；
在所述转盘(1)的前侧分别设有第一夹持装置(2)和第二夹持装置(3)；所述第一夹持装置(2)包括两个在水平方向呈对称分布的第一驱动机构(21)，在所述第一驱动机构(21)的内侧均连接有第一滚轮架(22)，在所述第一滚轮架(22)的内侧均设有第一滚轮(23)；
所述第二夹持装置(3)包括两个在垂直方向呈对称分布的第二驱动机构(31)，在所述第二驱动机构(31)的内侧均连接有第二滚轮架(32)，在所述第二滚轮架(32)的内侧均设有第二滚轮(33)；
在所述第二驱动机构(31)与转盘(1)之间设有垫块(12)，所述第二滚轮架(32)位于第一滚轮架(22)的前部；
在所述第一夹持装置(2)的上部和下部均设有同步对中装置(13)，两个所述第一滚轮架(22)通过两个同步对中装置(13)相连接；
在所述第二夹持装置(3)的左侧和右侧均设有同步对中装置(13)，两个所述第二滚轮架(32)通过两个同步对中装置(13)相连接。
2.根据权利要求1所述的双动齿轮齿条对中卡盘，其特征在于：所述同步对中装置(13)包括齿轮盒(4)，在所述齿轮盒(4)的内部设有第一安装腔(41)；在所述第一安装腔(41)内设有同步齿轮(42)，在所述同步齿轮(42)的两端均设有对中轴(43)，两个所述对中轴(43)分别活动安装在齿轮盒(41)的侧壁上；
在所述齿轮盒(41)上设有两个对中通孔(44)，两个所述对中通孔(44)分别位于同步齿轮(42)的上部和下部；在两个所述对中通孔(44)内分别活动安装有两个齿条(14)，两个所述齿条(14)分别与同步齿轮(42)相啮合，且两个所述齿条(14)以同步齿轮(42)为圆心呈中心对称分布。
3.根据权利要求2所述的双动齿轮齿条对中卡盘，其特征在于：在所述第一安装腔(41)内设有两个对中轴承(45)，两个所述对中轴承(45)分别套设在两个对中轴(43)上。
4.根据权利要求2所述的双动齿轮齿条对中卡盘，其特征在于：在所述第一安装腔(41)的上端和下端均活动安装有预紧盖(5)，在所述预紧盖(5)内均设有第二安装腔(51)；在所述第二安装腔(51)内均活动安装有若干预紧轴(52)，在所述预紧轴(52)上均套设有若干预紧轴承(53)；上部的预紧轴承(53)与上部的齿条(14)相接触，下部的预紧轴承(53)与下部的齿条(14)相接触。
5.根据权利要求4所述的双动齿轮齿条对中卡盘，其特征在于：在所述齿轮盒(4)的上部和下部均设有若干螺纹孔(46)，在所述预紧盖(5)上均设有与螺纹孔(46)对应的预紧孔(54)；所述预紧盖(5)通过螺钉(55)与齿轮盒(4)固定连接，所述螺钉(55)分别穿过预紧孔(54)和螺纹孔(46)。
6.根据权利要求2所述的双动齿轮齿条对中卡盘，其特征在于：两个所述第一滚轮架(22)的上端分别与上部同步对中装置(13)的两个齿条(14)固定连接，且两个所述第一滚轮架(22)的下端分别与下部同步对中装置(13)的两个齿条(14)固定连接；两个所述第二滚轮架(32)的左端分别与左侧同步对中装置(13)的两个齿条(14)固定连接，且两个所述第二滚轮架(32)的右端分别与右侧同步对中装置(13)的两个齿条(14)固定连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的双动齿轮齿条对中卡盘，其特征在于：在所述第一驱动机构(21)的上部和下部均设有第一导向块(24)；在所述第一夹持装置(2)的上部和下部均设有第一导向杆(25)；在所述第一滚轮架(22)的上端和下端均设有第一导向孔(26)；上部的第一导向杆(25)的两端分别与上部的两个第一导向块(24)固定连接，且上部的第一导向杆(25)分别穿过上部的两个第一导向孔(26)；下部的第一导向杆(25)的两端分别与下部的两个第一导向块(24)固定连接，且下部的第一导向杆(25)分别穿过下部的两个第一导向孔(26)；
在所述第二驱动机构(31)的左侧和右侧均设有第二导向块(34)；在所述第二夹持装置(3)的左侧和右侧均设有第二导向杆(35)；在所述第二滚轮架(32)的左端和右端均设有第二导向孔(36)；左侧的第二导向杆(35)的两端分别与左侧的两个第二导向块(34)固定连接，且左侧的第二导向杆(35)分别穿过左侧的两个第二导向孔(36)；右侧的第二导向杆(35)的两端分别与右侧的两个第二导向块(34)固定连接，且右侧的第二导向杆(35)分别穿过右侧的两个第二导向孔(36)。
8.根据权利要求1所述的双动齿轮齿条对中卡盘，其特征在于：所述第一驱动机构(21)和第二驱动机构(31)为液压缸或气缸；所述第一驱动机构(21)的活塞杆与第一滚轮架(22)相连接；所述第二驱动机构(31)的活塞杆与第二滚轮架(32)相连接。
9.根据权利要求8所述的双动齿轮齿条对中卡盘，其特征在于：所述第一驱动机构(21)和第二驱动机构(31)均为双缸结构。
CN202010525669.8A 2020-06-10 2020-06-10 一种双动齿轮齿条对中卡盘 Pending CN111673103A (zh)

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