CN112692316A - 集成夹头 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种精度可调集成夹头，涉及机械夹头技术领域，其包括夹头座和筒夹，夹头用于与转动主轴连接，通过气动或液压夹持产品，通过第一调节孔和第二调节孔可以调节夹持产品跳动与端面精度，还体现于体积小，可以安装在转动主轴前段夹紧作用，也可以安装在转动主轴后端作为后拉式夹紧作用。

Description

集成夹头

技术领域

本申请涉及机械夹头技术领域，更具体地说，它涉及一种集成夹头。

背景技术

夹头用于安装在机床的主轴，夹头用于对工件进行夹持，通过主轴转动带动夹头转动从而使得工件转动。

相关技术中，夹头包括夹头座和筒夹，夹头座用于与转动主轴同轴固定，夹头座同轴开设有通孔，通孔远离转动转动主轴的一端朝远离转动主轴的方向呈扩口设置，筒夹同轴位于安装孔内。在夹头座内还设有驱动筒夹轴向移动的牵引结构。牵引结构一般为液压缸，当夹头需要对工件进行夹持时，通过液压缸带动筒夹靠近转动主轴，此时筒夹将工件夹紧，当工件需要从夹头卸下时，通过液压缸带动筒夹远离转动主轴一端，此时在筒夹的复位下筒夹松开，此时工件可以从夹头卸下。

针对上述中的相关技术，由于牵引结构为液压缸，液压缸的运转需要进油管道和出油管道，且液压缸结构整体位于夹头座内，使得夹头整体的体型较大，占用空间较大，有待改进。

发明内容

为了改善夹头整体体型较大的问题，本申请提供一种集成夹头。

本申请提供的一种集成夹头，采用如下的技术方案：

一种集成夹头，包括夹头座和筒夹，夹头座的一端用于安装且其用于安装的一端为安装端，夹头座远离安装端的端面开设有安装孔，安装孔远离安装端处朝远离安装端的方向呈扩口设置形成导向槽，筒夹同轴位于安装孔内；所述夹头座内还设有驱动筒夹沿轴向移动的牵引结构，所述夹头座的安装端的端面开设有安装槽，所述牵引结构包括滑移连接于安装槽内的活塞、设置安装槽内的弹性件，所述活塞与筒夹相连以带动筒夹移动；所述弹性件的弹力使得活塞具有朝向安装槽槽底方向移动的趋势；所述夹头座设有进气孔，所述进气孔连通于安装槽的槽底；所述进气孔进气用于推动所述活塞朝远离安装槽槽底的方向移动以带动筒夹移动夹紧工件。

通过上述技术方案，当进气孔进气时，安装槽的槽底与活塞之间气压上升，此时气压推动活塞克服弹性件的弹力朝远离安装槽槽底的方向移动，活塞移动带动筒夹移动，筒夹在导向槽的导向下实现将工件夹持固定。设置活塞、弹性件以及进气孔，通过弹性件对活塞进行复位，一方面使得整体的夹紧和松开的控制更加方便，另外也使得整体的结构更加紧凑，相同规格的夹头前提下，集成夹头的体型更小。

集成夹头可以安装在转动主轴前段夹紧作用，也可以安装在转动主轴后端作为后拉式夹紧作用。

可选的，所述安装槽内还设有限位环，所述限位环位于活塞远离安装槽槽底的一端，所述安装槽内开设有卡簧槽，所述卡簧槽用于供卡簧嵌入对限位环远离活塞的一端进行限位；所述弹性件为碟簧，所述弹性件位于限位环与活塞之间，所述弹性件的弹力使得限位环与活塞相互远离。

通过上述技术方案，整体安装时，先将活塞与筒夹连接，然后将弹性件从安装槽的槽口放入，然后将限位环装入安装槽内，通过卡簧嵌入卡簧槽后对限位环进行限位。设置卡簧槽和限位环，使得弹性件的安装更加方便。

可选的，所述活塞靠近限位环的一端同轴设有导向部，所述限位环套设于导向部并与导向部配合实现导向。

通过上述技术方案，设置导向部，通过导向部对活塞的滑移进一步导向，从而使得整体的运转更加稳定。

可选的，所述夹头座设有导气环，所述导气环套设于夹头座外侧并与夹头座转动连接，所述导气环的转动轴线与安装孔的轴线重合，所述导气环内环壁开设有环槽，环槽的轴线与导气环的轴线重合，环槽的位置对应所述进气孔的位置设置并与进气孔连通，所述导气环还开设有与环槽连通的通气孔。

通过上述技术方案，设置导气环，导气环与夹头座转动连接，外界气源通过导气环与进气孔连通，当夹头座高速转动时，减少气源导管绕卷的情况，使得整体的使用更加方便。

可选的，所述导气环内壁开设有两个密封槽，所述环槽位于两个密封槽之间，所述密封槽供密封环安装。

通过上述技术方案，设置密封槽，通过密封槽内安装密封环，从而使得导气环与夹头座之间的密封性更好，减少导槽和进气孔之间漏气的情况，使得整体的运转更加稳定。

可选的，所述夹头座外侧壁还开设有锁定孔，锁定孔为螺纹孔，所述锁定孔用于供螺栓拧入并使得螺栓抵紧于筒夹的外壁将筒夹与夹头座固定。

通过上述技术方案，设置锁定孔，由于弹性件的弹力一直抵紧活塞使得活塞具有朝向安装槽槽底移动的趋势，当筒夹将工件夹持后，当进气孔一端一旦出现漏气的情况时，工件容易从夹头上脱离，此时通过螺栓拧入锁定孔对筒夹的位置进一步固定，从而减少了因为漏气而导致工件脱离的情况，使得集成夹头的使用更加稳定。

可选的，所述夹头座用于同轴安装于转动主轴，所述转动主轴靠近夹头座的一端同轴固定有定位柱，所述定位柱用于嵌入所述安装槽，所述转动主轴靠近夹头座的一端外壁设有安装环；所述夹头座沿周向分布有数个定位孔，所述定位孔用于供螺栓穿过将夹头座固定于安装环。

通过上述技术方案，设置安装环和定位柱，当夹头座需要安装固定到转动主轴时，通过定位柱嵌入安装槽进行定位，从而使得整体的安装更加方便。

可选的，所述定位柱与所述安装槽呈间隙配合，所述夹头座的周向外壁均匀分布有数个第一调节孔，所述第一调节孔为螺纹孔，所述第一调节孔用于供螺栓拧入使得该螺栓抵紧于定位柱外壁。

通过上述技术方案，设置第一调节孔，当夹头座安装于转动主轴之后，通过在第一调节孔拧入螺栓可以对夹头座和转动主轴的轴线重合度进行微调，使得整体的安装更加精准。

可选的，所述定位孔的轴线平行于安装槽的轴心线，所述夹头座还设有数个第二调节孔，所述第二调节孔的轴线与定位孔的轴线平行，若干所述第二调节孔沿安装槽的轴心线呈周向均匀分布；所述第二调节孔为螺纹孔，所述第二调节孔用于供螺栓拧入使得该螺栓抵紧于安装环靠近夹头座的端面。

通过上述技术方案，设置第二调节孔，通过在第二调节孔拧入螺栓，通过对各个螺栓调节可以对夹头座轴线和转动主轴轴线的平行度更好，结合第一调节孔的螺栓的微调，使得集成夹头安装于转动主轴时的精度更好。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

(1)通过设置活塞、弹性件以及进气孔，使得整体的夹紧和松开的控制更加方便，另外也使得整体的结构更加紧凑，相同规格的夹头前提下，集成夹头的体型更小；

(2)通过设置锁定孔，减少了因为漏气而导致工件脱离的情况，使得集成夹头的使用更加稳定；

(3)通过设置第一调节孔和第二调节孔，方便在集成夹头与转轴主轴安装后对集成夹头与转轴主轴的同轴度进行微调，使得集成夹头安装于转动主轴时的精度更好。

附图说明

图1为实施例一的整体剖视示意图；

图2为实施例一的转动主轴结构示意图；

图3为实施例一的结构示意图；

图4为实施例二的整体剖视示意图。

附图标记：1、夹头座；101、安装端；11、安装槽；12、安装孔；13、导向槽；14、卡簧槽；15、进气孔；16、锁定孔；17、定位孔；18、第一调节孔；19、第二调节孔；2、筒夹；3、牵引结构；31、活塞；311、活塞板；312、橡胶环；32、弹性件；4、限位环；5、导向部；6、导气环；61、环槽；62、密封槽；63、通气孔；7、密封环；8、转动主轴；81、定位柱；82、安装环；83、固定孔。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种集成夹头。

实施例一：

一种集成夹头，如图1所示，包括夹头座1和筒夹2。夹头座1的一端用于安装且其用于安装的一端为安装端101，安装端101为圆柱状，且安装端101的直径大于另一端。夹头座1远离安装端101的端面开设有安装孔12，安装孔12为圆孔，安装孔12的轴线与安装端101的轴线重合。安装孔12远离安装端101处朝远离安装端101的方向呈扩口设置形成导向槽13。筒夹2同轴位于安装孔12内，筒夹2为现有技术，筒夹2是一种夹持刀具或工件的锁紧装置，通常用在钻铣床、加工中心或磨出上，如OZ系列筒夹、SK系列筒夹或SD系列筒夹。

夹头座1的安装端101的端面开设有安装槽11，安装槽11为圆槽，安装槽11与安装孔12连通，安装槽11与安装孔12同轴设置，且安装槽11的直径大于安装孔12的直径。安装槽11内还设有牵引结构3，牵引结构3用于带动筒夹2沿安装孔12的轴向滑移。牵引结构3包括设置于安装槽11内的活塞31和弹性件32。其中活塞31沿安装槽11的轴向滑移连接于安装槽11内，活塞31与筒夹2固定相连，当活塞31移动时带动筒夹2移动。

弹性件32为碟簧，碟簧为现有技术，又叫碟形弹簧或贝勒维尔弹簧垫圈。弹性件32位于活塞31远离安装槽11槽底的一端，为了便于弹性件32的安装，在弹性件32远离活塞31的一端还安装有限位环4，在安装槽11内还同轴开设有卡簧槽14，当限位环4安装后在安装槽11内后，在卡簧槽14内装入卡簧，此时卡簧位于限位环4远离活塞31的一端用于限制限位环4从安装槽11脱离。弹性件32使得限位环4与活塞31相互远离，弹性件32抵紧限位环4于卡簧，且同时弹性件32抵紧活塞31于安装槽11的槽底。

可替代的，弹性件32可以为弹簧，通过弹簧抵紧活塞31使得活塞31具有朝向安装槽11槽底方向移动的趋势。

在活塞31靠近限位环4的一端同轴固定有导向部5，导向部5呈圆环状，限位环4套设于导向部5。当活塞31移动时，导向部5和限位环4的配合实现导向，使得的滑移更加稳定。

在夹头座1的外侧壁开设有进气孔15，进气孔15连通与安装槽11的槽底。当进气孔15进气时，安装槽11的槽底与活塞31之间气压上升，此时气压推动活塞31克服弹性件32的弹力朝远离安装槽11槽底的方向移动，活塞31移动带动筒夹2移动，筒夹2在导向槽13的导向下实现将工件夹持固定。

夹头座1设有导气环6，导气环6套设于夹头座1外侧并与夹头座1转动连接，导气环6的转动轴线与安装孔12的轴线重合。导气环6内环壁开设有环槽61，环槽61的轴线与导气环6的轴线重合，环槽61的位置对应进气孔15的位置设置并与进气孔15连通。导气环6内壁还开设有两个密封槽62，两个密封槽62沿导气环6轴向分布，环槽61位于两个密封槽62之间，密封槽62内安装密封环7，密封环7为橡胶材质，通过密封环7抵紧于夹头座1的外壁，使得夹头座1与导气环6之间的密封效果更好。导气环6的外侧壁还开设有与环槽61连通的通气孔63，通气孔63用于连通至气源，气源为储气罐或者空压机。

实际使用时，通气孔63与气源之间还会连通有三通电磁阀阀，当需要控制活塞31远离滑移槽槽底从而使得筒夹2将工件夹持时，此时三通电磁阀控制气源与通气孔63连通，气源的气体可以沿着通气孔63进入到活塞31与安装槽11槽底之间。当弹性件32带动活塞31朝向靠近安装槽11槽底移动使得筒夹2移动将工件松开时，此时三通电磁阀控制通气孔63与另外一个阀口连接，该阀口用于供活塞31与安装槽11槽底之间的气体排出。

夹头座1外侧壁还开设有锁定孔16，锁定孔16为螺纹孔，锁定孔16与安装孔12连通，锁定孔16位于导气环6靠近安装端101的一侧，锁定孔16的轴线与安装孔12的轴线垂直，本实施例中，锁定孔16沿安装孔的径向设置。锁定孔16用于供螺栓拧入并使得螺栓抵紧于筒夹2的外壁将筒夹2与夹头座1固定。在筒夹2夹持工件之后，通过拧动锁定孔16的螺栓使得螺栓抵紧于筒夹2的外壁，从而使得筒夹2与夹头座1固定更加稳定。

为了方便夹头座1的安装端101的安装，关于与夹头座1适配的转动主轴8，如图2所示，转动主轴8靠近夹头座1的一端同轴固定有定位柱81，定位柱81用于嵌入安装槽11，转动主轴8靠近夹头座1的一端外壁设有安装环82，安装环82的轴向端面开设有若干固定孔83，若干固定孔83沿着安装环82的轴线呈周向均匀分布，固定孔83可以为螺纹孔或者通孔。

参见图2和图3，夹头座1沿周向均匀分布有数个定位孔17，各个定位孔17的轴线与安装槽11的轴心线平行。定位孔17的数量与固定孔83的数量相同且位置一一对应设置。夹头座1安装时，先将定位柱81对应嵌入安装槽11内，此时，定位柱81和安装槽11之间为间隙配合，然后通过将螺栓穿过定位孔17后将夹头座1固定。当固定孔83为螺纹孔时，穿过定位孔17的螺栓与对应固定孔83螺纹连接将夹头座1固定于转动主轴8。当固定孔83为通孔时，穿过定位孔17的螺栓再穿设对应的固定孔83，通过在该螺栓拧上螺母后将转动主轴8和夹头座1进行固定。

参见图1和图3，在夹头座1还开设若干第二调节孔19，第二调节孔19的轴线与定位孔17的轴线平行。第二调节孔19均为螺纹孔，若干第二调节孔19沿安装槽11的轴心线呈周向均匀分布，且第二调节孔19的位置与定位孔17的位置错开，第二调节孔19用于供螺栓拧入，通过将螺栓拧入第二调节孔19，该螺栓可以用于抵紧安装环82靠近夹头座1的端面。在夹头座1的周向外壁还均匀分布有数个第一调节孔18，第一调节孔18与安装槽11连通，第一调节孔18也为螺纹孔，第一调节孔18的轴线垂直于安装槽11的轴线。本实施例中，各个第一调节孔18均沿安装槽11的径向设置，第一调节孔18用于供螺栓拧入使得该螺栓抵紧于定位柱81外壁。

当夹头座1安装于转动主轴8后，通过拧动各个第一调节孔18的螺栓可以对夹头座1轴线和转动主轴8轴线的平行度更好，然后通过转动第二调节孔19的螺栓可以对夹头座1和转动主轴8的轴线重合度进行微调，从而使得夹头座1与转动主轴8的同轴度更好。

本实施例的工作原理是：

当需要对工件进行夹持时，通过气源向进气孔15供气，此时活塞31带动筒夹2移动将工件进行夹紧。当需要将工件卸下时，通过弹性件32的弹力使得活塞31朝向安装槽11槽底移动，此时筒夹2将工件松开。

实施例二：

与实施例一的区别在于，如图4所示，弹性件32的安装方式不同。弹性件32也为碟簧，碟簧的大端靠近活塞31且小端靠近限位环4。其中活塞31包括活塞板311以及固定于活塞板311外壁的橡胶环312，橡胶环312靠近限位环4的一端突出于活塞板311的端面，碟簧的大端外周壁抵触于橡胶环312的内壁。当活塞31朝向远离安装槽11槽底方向移动时，碟簧形变使得碟簧进一步抵紧于橡胶环312的内壁，使得橡胶环312与安装槽11内壁的密封效果更好，从而减少了活塞31与安装槽11内壁之间漏气的情况。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种集成夹头，包括夹头座(1)和筒夹(2)，夹头座(1)的一端用于安装且其用于安装的一端为安装端(101)，夹头座(1)远离安装端(101)的端面开设有安装孔(12)，安装孔(12)远离安装端(101)处朝远离安装端(101)的方向呈扩口设置形成导向槽(13)，筒夹(2)同轴位于安装孔(12)内；所述夹头座(1)内还设有驱动筒夹(2)沿轴向移动的牵引结构(3)，其特征在于：所述夹头座(1)的安装端(101)的端面开设有安装槽(11)，所述牵引结构(3)包括滑移连接于安装槽(11)内的活塞(31)、设置安装槽(11)内的弹性件(32)，所述活塞(31)与筒夹(2)相连以带动筒夹(2)移动；所述弹性件(32)的弹力使得活塞(31)具有朝向安装槽(11)槽底方向移动的趋势；所述夹头座(1)设有进气孔(15)，所述进气孔(15)连通于安装槽(11)的槽底；所述进气孔(15)进气用于推动所述活塞(31)朝远离安装槽(11)槽底的方向移动以带动筒夹(2)移动夹紧工件。

2.根据权利要求1所述的集成夹头，其特征在于：所述安装槽(11)内还设有限位环(4)，所述限位环(4)位于活塞(31)远离安装槽(11)槽底的一端，所述安装槽(11)内开设有卡簧槽(14)，所述卡簧槽(14)用于供卡簧嵌入对限位环(4)远离活塞(31)的一端进行限位；所述弹性件(32)为碟簧，所述弹性件(32)位于限位环(4)与活塞(31)之间，所述弹性件(32)的弹力使得限位环(4)与活塞(31)相互远离。

3.根据权利要求2所述的集成夹头，其特征在于：所述活塞(31)靠近限位环(4)的一端同轴设有导向部(5)，所述限位环(4)套设于导向部(5)并与导向部(5)配合实现导向。

4.根据权利要求1所述的集成夹头，其特征在于：所述夹头座(1)设有导气环(6)，所述导气环(6)套设于夹头座(1)外侧并与夹头座(1)转动连接，所述导气环(6)的转动轴线与安装孔(12)的轴线重合，所述导气环(6)内环壁开设有环槽(61)，环槽(61)的轴线与导气环(6)的轴线重合，环槽(61)的位置对应所述进气孔(15)的位置设置并与进气孔(15)连通，所述导气环(6)还开设有与环槽(61)连通的通气孔(63)。

5.根据权利要求4所述的集成夹头，其特征在于：所述导气环(6)内壁开设有两个密封槽(62)，所述环槽(61)位于两个密封槽(62)之间，所述密封槽(62)供密封环(7)安装。

6.根据权利要求5所述的集成夹头，其特征在于：所述夹头座(1)外侧壁还开设有锁定孔(16)，锁定孔(16)为螺纹孔，所述锁定孔(16)用于供螺栓拧入并使得该螺栓抵紧于筒夹(2)的外壁将筒夹(2)与夹头座(1)固定。

7.根据权利要求1所述的集成夹头，其特征在于：所述夹头座(1)用于同轴安装于转动主轴(8)，所述转动主轴(8)靠近夹头座(1)的一端同轴固定有定位柱(81)，所述定位柱(81)用于嵌入所述安装槽(11)，所述转动主轴(8)靠近夹头座(1)的一端外壁设有安装环(82)；所述夹头座(1)沿周向分布有数个定位孔(17)，所述定位孔(17)用于供螺栓穿过将夹头座(1)固定于安装环(82)。

8.根据权利要求7所述的集成夹头，其特征在于：所述定位柱(81)与所述安装槽(11)呈间隙配合，所述夹头座(1)的周向外壁均匀分布有数个第一调节孔(18)，所述第一调节孔(18)为螺纹孔，所述第一调节孔(18)用于供螺栓拧入使得该螺栓抵紧于定位柱(81)外壁。

9.根据权利要求8所述的集成夹头，其特征在于：所述定位孔(17)的轴线平行于安装槽(11)的轴心线，所述夹头座(1)还设有数个第二调节孔(19)，所述第二调节孔(19)的轴线与定位孔(17)的轴线平行，若干所述第二调节孔(19)沿安装槽(11)的轴心线呈周向均匀分布；所述第二调节孔(19)为螺纹孔，所述第二调节孔(19)用于供螺栓拧入使得该螺栓抵紧于安装环(82)靠近夹头座(1)的端面。

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