CN113894307A - 自定心浮动驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及夹具技术领域，是一种自定心浮动驱动装置，包括卡盘体、顶尖、卡爪组件、主活塞、副活塞、底座、尾架和驱动装置。本发明结构合理而紧凑，驱动装置驱动主活塞向左移动，将待加工工件的一端放入与顶尖的右端相抵，顶尖对待加工工件起到定心作用，然后主活塞向右移动，由于每个卡爪均铰接连接在卡盘体外侧，所以卡爪在夹紧过程中可根据待加工工件的规格发生浮动，最终在复位弹片的作用下夹紧待加工工件，能够自动调整夹紧位置，避免卡爪的过定位，实现高精度装夹定位，限位槽能够避免连接板在随卡盘体转动的过程中发生偏移，增强本发明在使用时的稳定性，具有夹装精度偏差小、多工序一次性装夹、定位准确、稳定、高效的特点。

Description

自定心浮动驱动装置

技术领域

本发明涉及夹具技术领域，是一种自定心浮动驱动装置。

背景技术

夹爪是传统机械制造业中重要的工艺装备之一，其应用在20世纪80年代以后更是横向扩大到了检验、焊接和装配自动化等多种生产领域，具有更大的发展前景。

在进行自动化组装设备生产时，通常会用到夹爪来辅助生产，例如气密缸的外缸与弹簧和垫片的定位，通常而言，气密缸的外缸与弹簧和垫片均由托盘在倍速链上运送至装配工位。装配中需要将托盘上的垫片与弹簧逐一下放在外缸的缸筒内，由于弹簧与垫片均是人工放在托盘上，致使它们的中心定位精度约为±0.3mm。但是外缸的缸筒中心与弹簧和垫片中心之间的间距很小，约为±0.1mm，一般夹爪因不具备微量的平面浮动功能，而无法实现外缸与弹簧和垫片的精准定位，造成装配和加工精度的下降。

机械制造离不开金属切削、磨削机床，而机床夹具能保证机械加工质量、提高生产效率、减轻劳动强度、降低对工人技术的过高要求，是生产过程不可或缺的重要装备之一。随着工业和科技的发展，自动化程度的不断提高，加工要应对各种不同规格形状的零件，相应的也要求设备有各种不同形状的夹具。对刀具(如丝锥、钻头等)进行磨削加工时，夹具需要有较高的夹持精度才能保证刀具的同轴度。

公告号为CN205660530U的专利文献公开了一种加工容易、稳定性高的分体式丝锥方尾夹具，其包括呈圆锥状的夹具座，所述夹具座的中部具有轴向设置的通孔一，所述的通孔一内穿设有与夹具座同轴设置的弹性套一，该弹性套一内具有轴向延伸的圆孔，所述的圆孔内穿设有其内具有通孔二的弹性套二，所述弹性套二的端部具有与通孔二连通的用于夹持丝锥方尾的方形孔，所述的弹性套二靠近方形孔的一端具有若干均匀设置的与通孔二连通的开槽一，所述的夹具座与弹性套一之间设有当弹性套一轴向运动时用于使弹性套二夹紧丝锥的驱动结构。但是，虽然该夹具能对丝锥进行有效夹持，但由于驱动结构(驱动头)与弹性套二同轴设置，一旦驱动头发生倾斜，将会带动弹性套二发生倾斜，影响被刀具与夹头座的同轴度。

公告号为CN206662818U的专利文献公开了一种能有效保证刀具同轴度的浮动夹头，其包括旋转主轴和设于旋转主轴前端的与旋转主轴同轴设置的夹头座，所述夹头座的中部具有轴向通孔一，所述的通孔一内穿设有与夹头座同轴设置的弹性夹头，其特征在于，所述的旋转主轴内具有轴向通孔二，所述的通孔二内设有用于驱动弹性夹头轴向运动的牵引结构，所述的弹性夹头与夹头座之间设有当牵引结构驱动弹性夹头向后运动时用于使弹性夹头夹紧工件的驱动结构。弹性夹头与通孔一为轴向滑动配合，当弹性夹头轴向运动时，该弹性夹头与夹头座始终处于同轴设置状态。其中弹性夹头与夹头座为周向固连，当夹头座转动时能有效带动弹性夹头一起周向转动。但是，虽然本夹具对工件进行夹持，由于拉管与弹性夹头之间设有浮动结构，即便拉管在牵引过程中出现与弹性夹头不同轴的现象仍能保证工件与夹头座的同轴度，但是其不便于进行调节以适用不同规格工件的夹持，其夹取机构采用卡瓦结构实现，如果夹紧力过小会发生相对转动，导致后续的加工无法定位，如果夹紧力过大，会加伤工件，降低成品质量。

丝锥的加工中各工序对回转精度要求较高，丝锥的基准是两顶尖孔，所有加工精度都使用两顶尖为基准，材料本身硬度比较高，直径偏小，在加工中实现同时定位和无间隙驱动一直不太好解决，传统机床工序单一，磨槽加工直接使用内锥顶尖，由于基准不统一，精度偏差较大，大多数工具生产厂家无奈放宽此处公差带，对产品影响较大，跳动造成前刀面不等分，使丝锥的寿命降低很多。

现有技术中，丝锥夹具一般是针对丝锥在攻丝过程中对其进行装夹的装置，丝锥目前加工为多工序加工，在磨槽、磨方、磨螺纹等工序加工时，需要以顶尖孔定位同时要实现圆周定位，避免在加工时打转。传统加工方式顶尖定位，用卡箍手动锁紧。没办法实现自动加工，还有部分使用套筒夹具或者卡盘类夹具，重复精度低，精度保持性差，并且基准不重合，用顶尖和夹头同时使用，容易出现过定位现象。

发明内容

本发明提供了一种自定心浮动驱动装置，克服了上述现有技术之不足，有效解决现有夹具存在的夹装精度偏差大、过定位、稳定性差的问题。

本发明还进一步解决了可控性差、夹取可靠性低的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种自定心浮动驱动装置，包括卡盘体、顶尖、卡爪组件、主活塞、副活塞、底座、尾架和驱动装置，底座上方设有卡盘体，卡盘体左端设有左右贯通的安装通道，顶尖左部外侧套装于卡盘体右部内侧，卡盘体左部外侧沿圆周间隔均布有至少两个径向贯通的导向孔，每个导向孔内均密封滑动安装有副活塞，卡盘体左端外侧固定安装有与副活塞相对应的复位弹片，对应每个复位弹片位置的卡盘体外侧均设有开口向外的限位槽，每个限位槽内均设有卡爪组件，卡爪组件包括调节顶丝、连接板和卡爪，对应每个复位弹片位置的卡盘体外侧均设有右部铰接连接于对应位置的限位槽内的连接板，连接板左端设有调节螺纹通孔，调节螺纹通孔内螺接有调节顶丝，调节顶丝的内端面与对应位置的副活塞外端面以及连接板左端外侧与对应位置的复位弹片内侧均相抵，连接板右部铰接连接有右端位于顶尖右方的卡爪，卡爪左部与连接板固定安装在一起，卡爪右端固定有与顶尖右端外侧相靠近的卡块，对应顶尖左方位置的卡盘体内密封滑动安装有左右移动时能够使所有的卡爪右端相互远离或靠近的主活塞，对应卡盘体左侧位置的底座左部上侧设有能够使卡盘体旋转和主活塞左右移动的驱动装置，对应卡盘体右侧位置的底座右部上侧设有尾架，尾架上固定安装有与顶尖相对应的尾尖。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述对应调节顶丝位置的复位弹片右部可设有第一调节通孔，卡爪左部前侧设有前后贯通的扇环形第二调节通孔，对应第二调节通孔位置的连接板上设有连接通孔，连接板通过螺杆端依次穿过连接通孔和第二调节通孔后螺接有螺母的调节螺栓与卡爪左部固定安装在一起。

上述卡盘体左部外侧可沿圆周间隔均布有两个上下对称分布的导向孔，主活塞右部设有上下贯通的第一安装孔，第一安装孔内固定安装有左部突出于主活塞外侧的楔块，对应主活塞外侧的楔块上部外侧和下部外侧均设有从左至右由外向内收缩的第一弧面，副活塞内端面设有与第一弧面相匹配的第二弧面。

上述驱动装置可包括连接组件、芯轴、滑环、轴座和驱动机构，主活塞左端固定有外侧与安装通道左部内壁密封接触的活塞环，卡盘体左侧与连接组件右侧密封固定安装在一起，连接组件左端与空心结构的芯轴右端固定安装在一起，芯轴中部外侧转动安装有滑环，滑环外侧转动安装有与底座固定安装在一起的轴座，对应轴座左方位置的芯轴左端与固定安装于底座左部上侧的驱动机构的输出轴右端传动连接在一起，滑环外侧左右间隔分布有进气外环槽和出气外环槽，滑环左部内侧设有与进气外环槽相对应的进气内环槽，滑环右部内侧设有与出气外环槽相对应的出气内环槽，对应进气外环槽左方、进气外环槽与出气外环槽之间以及出气外环槽右方位置的滑环外侧与轴座内侧之间均左右间隔设有至少一个第一密封件，对应进气内环槽左方、进气内环槽与出气内环槽之间以及出气内环槽右方位置的滑环内侧与芯轴外侧之间均左右间隔设有至少一个第二密封件，轴座左部外侧设有与进气外环槽连通的第一进气孔，进气外环槽底壁上间隔设有至少一个与进气内环槽底壁连通的第二进气孔，芯轴内设有一端与进气外环槽连通的第三进气孔，第三进气孔的另一端延伸至芯轴右端面，连接组件左侧设有左端与第三进气孔右端相对应的第四进气孔，第四进气孔的另一端延伸至连接组件靠近外侧的右端面，卡盘体内设有一端与第四进气孔右端相对应的第五进气孔，第五进气孔另一端与活塞环右方的安装通道内壁相连通，轴座右部外侧设有与出气外环槽连通的第一出气孔，出气外环槽底壁上间隔设有至少一个与出气内环槽底壁连通的第二出气孔，芯轴内设有一端与出气外环槽连通的第三出气孔，第三出气孔的另一端延伸至芯轴右端面，连接组件左侧设有左右贯通且左端与第三出气孔右端相对应的第四出气孔，第四出气孔的右端与活塞环左方的安装通道连通。

上述连接组件可包括第一导向柱、密封固定安装在一起的第一盖板和第二盖板，卡盘体左端与第一盖板右端密封固定安装在一起，对应安装通道位置的第一盖板右端沿圆周间隔均布有至少一个开口向右的第一导向槽，对应每个第一导向槽位置的活塞环左端均设有开口向左的第二导向槽，每个第一导向槽内均固定安装有右部外侧套装于对应的第二导向槽内的第一导向柱，每个第一导向柱右端与对应的第二导向槽底壁之间均设有间距，芯轴右端与第二盖板左端固定安装在一起，第四进气孔包括第六进气孔和第七进气孔，对应第三进气孔右端位置的第二盖板左侧设有左右贯通的第六进气孔，第一盖板左端设有一端与第六进气孔相对应且另一端延伸至第一盖板靠近外侧的右端面的第七进气孔，第四出气孔包括第五出气孔和第六出气孔，对应第三出气孔右端位置的第二盖板左侧设有左右贯通的第五出气孔，对应第五出气孔位置的第一盖板左侧设有左右贯通的第六出气孔，对应滑环左方和右方位置的芯轴外侧与轴座内侧分别安装有左轴承和右轴承，对应左轴承左侧位置的轴座左端固定安装有第一端盖，第一端盖内侧密封安装有螺接于芯轴左部外侧的第一锁紧螺母，对应右轴承右侧位置的轴座右端固定安装有第二端盖，第二端盖内侧密封安装有螺接于芯轴右部外侧的第二锁紧螺母。

上述芯轴右端可与第二盖板左端之间沿圆周间隔均布有至少一个第二导向柱，芯轴左端沿圆周间隔均布有若干个外键槽，驱动机构的输出轴上设有与外键槽相对应的内键槽，驱动机构的输出轴右端套装于芯轴左端内侧，每个内键槽内均安装有卡设于对应的外键槽内的键条，芯轴左端外侧紧紧套设有锁紧圈。

上述对应进气外环槽与出气外环槽之间位置的滑环外侧与轴座内侧之间可左右间隔设有两个第一密封件，芯轴外侧设有位于两个第一密封件之间的恒压外环槽，轴座外侧设有与恒压外环槽连通的第一恒压孔，对应进气内环槽与出气内环槽之间位置的滑环内侧与芯轴外侧之间左右间隔设有两个第二密封件，滑环内侧设有位于两个第二密封件之间的恒压内环槽，恒压外环槽底壁上间隔设有至少一个与恒压内环槽底壁连通的第二恒压孔。

上述轴座右端外侧可固定有与底座固定安装在一起的连接法兰。

上述楔块右部可设有前后两端分别延伸至主活塞前部外侧和后部外侧的第二安装孔，主活塞右端设有左端与第二安装孔连通的第三安装孔，第二安装孔内安装有固定销，固定销中部外侧设有固定环槽，第三安装孔内螺接有左端卡设于固定环槽内的固定螺钉。

上述对应芯轴右方位置的安装通道可包括由左至右依次连通的第一直孔段、第二直孔段和锥孔段，第一直孔段的直径大于第二直孔段的直径，第二直孔段的直径大于锥孔段左端的直径，锥孔段左端的直径小于锥孔段右端的直径，顶尖左部外侧呈与锥孔段右部内壁相匹配的锥面，第二直孔段内密封安装有浮动活塞，对应顶尖左方和浮动活塞右方之间位置的卡盘体右部外侧间隔均布有若干个与锥孔段左部连通的第四安装孔。

上述底座右部可设有左右向且开口向上的滑槽，滑槽呈上窄下宽的凸字形，尾架下端固定有与滑槽上部相匹配的滑块，滑槽下部内侧设有上侧与滑块下侧固定安装在一起且呈倒置的T形的连接块，尾架上侧设有开口向上且左右贯通的弧形安装槽，尾尖中部外侧呈与安装槽相匹配的弧面，尾尖左右间隔设有两个径向贯通的第一连接孔，安装槽内壁上径向设置有与第一连接孔相对应的第二连接孔，每个第一连接孔内均设有螺杆端螺接于对应的第二连接孔内的连接螺栓，尾尖左端外侧和右端外侧均具有尖端。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过设置驱动装置，使得本发明旋转以配合加工设备对待加工工件的加工，驱动装置驱动主活塞向左移动，这样卡爪左端内侧将副活塞顶入导向孔内，从而所有的卡爪右端之间的张口增大，将待加工工件的一端放入，同时待加工工件的左端中央与顶尖的右端相抵，使得顶尖对待加工工件起到定心作用，然后控制驱动装置使主活塞向右移动，主活塞将副活塞顶出导向孔，副活塞的外端抵紧卡爪的左端内侧，进而使卡爪右端的张口缩小后夹紧待加工工件，由于每个卡爪均铰接连接在卡盘体外侧，所以卡爪右端在夹紧过程中可根据待加工工件的不同规格或外表面的加工误差发生浮动，最终在复位弹片的作用下夹紧待加工工件，这样能够自动调整夹紧位置避免卡爪的过定位现象，实现待加工工件的高精度装夹定位功能，便于后续的加工或二次装夹，也能够减少装夹过程中的磕碰和装夹时间，通过设置限位槽，能够避免连接板在随卡盘体转动的过程中发生偏移，待加工工件发生松动，增强本发明在使用时的稳定性，降低故障率，调节顶丝能够根据复位弹片和待加工工件的规格调节调节顶丝伸出调节螺纹通孔的长度，实现卡爪对不同规格的待加工工件进行装夹，增加适用范围，卡爪右端固定有与顶尖右端外侧相靠近的卡块，卡块上设有与待加工工件相匹配的凹槽，提高夹紧度，通过设置底座和尾尖，待加工工件能够实现多工序依次性装夹，避免重复定位以及在多次装夹过程中的定位误差降低待加工工件的加工质量，具有夹装精度偏差小、多工序一次性装夹、定位准确、稳定、高效的特点。

附图说明

附图1为本发明使用时的主视结构示意图。

附图2为本发明使用时的俯视结构示意图。

附图3为附图2中A-A处的剖视放大结构示意图。

附图4为本发明中卡盘体的主视剖视结构示意图。

附图5为本发明中卡盘体的俯视剖视结构示意图。

附图6为本发明中卡盘体和卡爪组件的右视结构示意图。

附图7为本发明中卡盘体的立体结构示意图。

附图8为本发明中活塞环的立体结构示意图。

附图9为本发明中楔块的立体结构示意图。

附图10为本发明中第一盖板的立体结构示意图。

附图11为本发明中第一盖板的右视剖视结构示意图。

附图12为附图11中B-B处的剖视结构示意图。

附图13为本发明中第二盖板的立体结构示意图。

附图14为本发明中轴座、卡盘体和卡爪组件安装后的立体结构示意图。

附图15为本发明中尾尖的立体结构示意图。

附图中的编码分别为：1为卡盘体，2为顶尖，3为主活塞，4为副活塞，5为活塞环，6为复位弹片，7为第一盖板，8为第二盖板，9为芯轴，10为滑环，11为轴座，12为连接法兰，13为调节螺栓，14为左轴承，15为右轴承，16为第一端盖，17为第二端盖，18为第一锁紧螺母，19为第二锁紧螺母，20为锁紧圈，21为调节顶丝，22为连接板，23为卡爪，24为楔块，25为固定销，26为固定螺钉，27为浮动活塞，28为第一密封件，29为第二密封件，30为进气外环槽，31为进气内环槽，32为出气外环槽，33为出气内环槽，34为第一进气孔，35为第二进气孔，36为第三进气孔，37为第五进气孔，38为第六进气孔，39为第七进气孔，40为第一出气孔，41为第二出气孔，42为第三出气孔，43为第五出气孔，44为第六出气孔，45为恒压外环槽，46为恒压内环槽，47为第一恒压孔，48为第二恒压孔，49为第一调节通孔，50为第二调节通孔，51为第一直孔段，52为第二直孔段，53为锥孔段，54为第四安装孔，55为第一弧面，56为第二弧面，57为底座，58为尾架，59为限位槽，60为卡块，61为尾尖，62为驱动机构，63为第一导向槽，64为第二导向槽，65为第一导向柱，66为外键槽，67为滑槽，68为滑块，69为连接块，70为连接螺栓。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1至15所示，该自定心浮动驱动装置包括卡盘体1、顶尖2、卡爪组件、主活塞3、副活塞4、底座57、尾架58和驱动装置，底座57上方设有卡盘体1，卡盘体1左端设有左右贯通的安装通道，顶尖2左部外侧套装于卡盘体1右部内侧，卡盘体1左部外侧沿圆周间隔均布有至少两个径向贯通的导向孔，每个导向孔内均密封滑动安装有副活塞4，卡盘体1左端外侧固定安装有与副活塞4相对应的复位弹片6，对应每个复位弹片6位置的卡盘体1外侧均设有开口向外的限位槽59，每个限位槽59内均设有卡爪组件，卡爪组件包括调节顶丝21、连接板22和卡爪23，对应每个复位弹片6位置的卡盘体1外侧均设有右部铰接连接于对应位置的限位槽59内的连接板22，连接板22左端设有调节螺纹通孔，调节螺纹通孔内螺接有调节顶丝21，调节顶丝21的内端面与对应位置的副活塞4外端面以及连接板22左端外侧与对应位置的复位弹片6内侧均相抵，连接板22右部铰接连接有右端位于顶尖2右方的卡爪23，卡爪23左部与连接板22固定安装在一起，卡爪23右端固定有与顶尖2右端外侧相靠近的卡块60，对应顶尖2左方位置的卡盘体1内密封滑动安装有左右移动时能够使所有的卡爪23右端相互远离或靠近的主活塞3，对应卡盘体1左侧位置的底座57左部上侧设有能够使卡盘体1旋转和主活塞3左右移动的驱动装置，对应卡盘体1右侧位置的底座57右部上侧设有尾架58，尾架58上固定安装有与顶尖2相对应的尾尖61。

根据需求，顶尖2和调节顶丝21均为现有公知技术。在使用过程中，通过设置驱动装置，使得本发明旋转以配合加工设备对待加工工件的加工，驱动装置驱动主活塞3向左移动，这样卡爪23左端内侧将副活塞4顶入导向孔内，从而所有的卡爪23右端之间的张口增大，将待加工工件的一端放入，同时待加工工件的左端中央与顶尖2的右端相抵，使得顶尖2对待加工工件起到定心作用，然后控制驱动装置使主活塞3向右移动，主活塞3将副活塞4顶出导向孔，副活塞4的外端抵紧卡爪23的左端内侧，进而使卡爪23右端的张口缩小后夹紧待加工工件，由于每个卡爪23均铰接连接在卡盘体1外侧，所以卡爪23右端在夹紧过程中可根据待加工工件的不同规格或外表面的加工误差发生浮动，最终在复位弹片6的作用下夹紧待加工工件，这样能够自动调整夹紧位置，避免卡爪23的过定位现象，实现待加工工件的高精度装夹定位功能，便于后续的加工或二次装夹，也能够减少装夹过程中的磕碰和装夹时间，

通过设置限位槽59，能够避免连接板22在随卡盘体转动的过程中发生偏移，待加工工件发生松动，增强本发明在使用时的稳定性，降低故障率，同时便于卡爪23的安装和调节，通过设置调节顶丝21，能够根据复位弹片6和待加工工件的规格调节调节顶丝21伸出调节螺纹通孔的长度，实现卡爪23对不同规格的待加工工件进行装夹，增加适用范围。卡爪23右端固定有与顶尖2右端外侧相靠近的卡块60，卡块60上设有与待加工工件相匹配的凹槽，提高夹紧度，通过设置底座57和尾尖61，待加工工件能够实现多工序依次性装夹，避免重复定位以及在多次装夹过程中的定位误差降低待加工工件的加工质量，连接板22右部铰接连接有右端位于顶尖2右方的卡爪23，卡爪23左部与连接板22固定安装在一起，便于将卡爪23和连接板22固定安装在一起，还能够根据待加工工件的规格调整卡爪23左部与连接板22安装位置，进而调节卡爪23的开口大小，本发明结构合理而紧凑，使用方便，具有夹装精度偏差小、多工序一次性装夹、定位准确、稳定、高效的特点。

可根据实际需要，对上述自定心浮动驱动装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、4、6、11、14所示，对应调节顶丝21位置的复位弹片6右部设有第一调节通孔49，卡爪23左部前侧设有前后贯通的扇环形第二调节通孔50，对应第二调节通孔50位置的连接板22上设有连接通孔，连接板22通过螺杆端依次穿过连接通孔和第二调节通孔50后螺接有螺母的调节螺栓与卡爪23左部固定安装在一起。

根据需求，第二调节通孔50的中心轴线与卡爪23的铰接轴线共线。在使用过程中，通过设置扇环形的第二调节通孔50，能够调节所有卡爪23右端的张口大小，以便于夹取不同规格的加工工件，增大本发明的适用范围，通过设置第一调节通孔49，能够快速调节调节顶丝21，调节方便快捷。

如附图1、2、4、5、6、7、8、9、12、14所示，卡盘体1左部外侧沿圆周间隔均布有两个上下对称分布的导向孔，主活塞3右部设有上下贯通的第一安装孔，第一安装孔内固定安装有左部突出于主活塞3外侧的楔块24，对应主活塞3外侧的楔块24上部外侧和下部外侧均设有从左至右由外向内收缩的第一弧面55，副活塞4内端面设有与第一弧面55相匹配的第二弧面56。

在使用过程中，通过设置楔块24，便于第一弧面55的加工，同时还能够根据待加工工件的规格快速调整卡爪23的张口大小，通过设置第二弧面56，使得副活塞4伸出或缩回时缓慢进行，避免复位弹片6受到冲击时损坏或寿命缩短，增加维护成本，同时第一弧面55和第二弧面56的设置，能够使得卡爪23缓慢夹紧待加工工件，放置待加工工件表面被夹伤，还能够夹取过程更加准确，由于每个连接板22均铰接连接在卡盘体1外侧，所以连接板22右端在夹紧过程中会由于两侧卡爪23受力不一致而发生浮动现象，同时卡爪23夹紧待加工工件时能够将待加工工件的左端中央与顶尖2的右端相抵，使得顶尖2对待加工工件起到定心作用，这样能够自动调整夹紧位置的卡爪组件避免过定位现象，实现待加工工件的高精度装夹定位功能，通过设置第一弧面55和第二弧面56，楔块24和副活塞4随卡盘体1转动的过程中能够起到限位作用，防止楔块24和副活塞4相对转动发生错位，影响夹取效果。

如附图1、2、4、5、7、10、11、12、13、14所示，驱动装置包括连接组件、芯轴9、滑环10、轴座11和驱动机构62，主活塞3左端固定有外侧与安装通道左部内壁密封接触的活塞环5，卡盘体1左侧与连接组件右侧密封固定安装在一起，连接组件左端与空心结构的芯轴9右端固定安装在一起，芯轴9中部外侧转动安装有滑环10，滑环10外侧转动安装有与底座57固定安装在一起的轴座11，对应轴座11左方位置的芯轴9左端与固定安装于底座57左部上侧的驱动机构62的输出轴右端传动连接在一起，滑环10外侧转动安装有轴座11，滑环10外侧左右间隔分布有进气外环槽30和出气外环槽32，滑环10左部内侧设有与进气外环槽30相对应的进气内环槽31，滑环10右部内侧设有与出气外环槽32相对应的出气内环槽33，对应进气外环槽30左方、进气外环槽30与出气外环槽32之间以及出气外环槽32右方位置的滑环10外侧与轴座11内侧之间均左右间隔设有至少一个第一密封件28，对应进气内环槽31左方、进气内环槽31与出气内环槽33之间以及出气内环槽33右方位置的滑环10内侧与芯轴9外侧之间均左右间隔设有至少一个第二密封件29，轴座11左部外侧设有与进气外环槽30连通的第一进气孔34，进气外环槽30底壁上间隔设有至少一个与进气内环槽31底壁连通的第二进气孔35，芯轴9内设有一端与进气外环槽30连通的第三进气孔36，第三进气孔36的另一端延伸至芯轴9右端面，连接组件左侧设有左端与第三进气孔36右端相对应的第四进气孔，第四进气孔的另一端延伸至连接组件靠近外侧的右端面，卡盘体1内设有一端与第四进气孔右端相对应的第五进气孔37，第五进气孔37另一端与活塞环5右方的安装通道内壁相连通，轴座11右部外侧设有与出气外环槽32连通的第一出气孔40，出气外环槽32底壁上间隔设有至少一个与出气内环槽33底壁连通的第二出气孔41，芯轴9内设有一端与出气外环槽32连通的第三出气孔42，第三出气孔42的另一端延伸至芯轴9右端面，连接组件左侧设有左右贯通且左端与第三出气孔42右端相对应的第四出气孔，第四出气孔的右端与活塞环5左方的安装通道连通。

根据需求，芯轴9左端位于轴座11左方，驱动机构62为现有公知的伺服电机，第二进气孔35和第二出气孔41的数量均为一个第一密封件28和第二密封件29均为现有公知技术，如O型密封圈。在使用过程中，通过进气孔和出气孔的设置，向第一出气孔40内注入气体或液体介质后，能够对活塞环5左端面进行推压，使其向右移动，继而带动主活塞3向右移动，主活塞3将副活塞4顶出使得卡爪组件右端靠近后夹紧待加工工件；向第一进气孔34内注入气体或液体介质后，能够对活塞环5右端面进行推压，使其向左移动，继而带动主活塞3向左移动，复位弹片6使得卡爪组件右端相互远离并松开待加工工件，通过滑环10的设置，能够轴座11、芯轴9和卡盘体1在旋转过程中不影响进气孔和出气孔的连通，便于控制主活塞3的左右移动，可控性好。

如附图1、2、4、5、8、10、11、12、13、14所示，连接组件包括第一导向柱65、密封固定安装在一起的第一盖板7和第二盖板8，卡盘体1左端与第一盖板7右端密封固定安装在一起，对应安装通道位置的第一盖板7右端沿圆周间隔均布有至少一个开口向右的第一导向槽63，对应每个第一导向槽63位置的活塞环5左端均设有开口向左的第二导向槽64，每个第一导向槽63内均固定安装有右部外侧套装于对应的第二导向槽64内的第一导向柱65，每个第一导向柱65右端与对应的第二导向槽64底壁之间均设有间距，芯轴9右端与第二盖板8左端密封固定安装在一起，第四进气孔包括第六进气孔38和第七进气孔39，对应第三进气孔36右端位置的第二盖板8左侧设有左右贯通的第六进气孔38，第一盖板7左端设有一端与第六进气孔38相对应且另一端延伸至第一盖板7靠近外侧的右端面的第七进气孔39，第四出气孔包括第五出气孔43和第六出气孔44，对应第三出气孔42右端位置的第二盖板8左侧设有左右贯通的第五出气孔43，对应第五出气孔43位置的第一盖板7左侧设有左右贯通的第六出气孔44，对应滑环10左方和右方位置的芯轴9外侧与轴座11内侧分别安装有左轴承14和右轴承15，对应左轴承14左侧位置的轴座11左端固定安装有第一端盖16，第一端盖16内侧密封安装有螺接于芯轴9左部外侧的第一锁紧螺母18，对应右轴承15右侧位置的轴座11右端固定安装有第二端盖17，第二端盖17内侧密封安装有螺接于芯轴9右部外侧的第二锁紧螺母19。

根据需求，活塞环5左端与第一盖板7右端之间设有间距，第六出气孔44与活塞环5左方的安装通道连通，左轴承14为现有公知技术，如双列深沟球轴承，右轴承15为现有公知技术，如双列圆锥滚子轴承，第一端盖16内侧与第一锁紧螺母18之间以及第二端盖17内侧与第二锁紧螺母19之间均通过现有公知的骨架油封密封安装。在使用过程中，通过设置第一盖板7，便于第七进气孔39的设置，第七进气孔39可设置Z字形，为便于加工，第七进气孔39的径向段可延伸至第一盖板7外侧，第一盖板7外侧设有密封固定安装于第七进气孔39的径向段内的密封螺塞，通过这样的设置，能够将轴座11上的第一进气孔34内注入的气体或液体引入活塞环5右侧，进而推动活塞环5向左移动，第一盖板7和第二盖板8的设置便于芯轴9与卡盘体1之间的密封连接，还便于主活塞3的安装，通过这样的设置，能够提高芯轴9旋转时和与其连接件之间的密封性能，通过设置第一导向柱65，使得活塞环5和卡盘体1同步转动，同时还能够保证活塞环5左右移动时的直线度，控制更加精确，夹紧动作更加精准。第一导向柱65也可为弹簧，增加高压气体的增压作用，可以双重保护作用，防止活塞环5过快运动以撞击到卡盘体1。具体实际安装中，根据不同的推力要求，可以增加或减少弹簧的数量，但推力弹簧安装孔不减少，多出来的孔作为储气腔来应用，增加了推力弹簧腔内储气量，使夹持力增加体积进一步缩小。

如附图1、2、4、5、14所示，芯轴9右端与第二盖板8左端之间沿圆周间隔均布有至少一个第二导向柱，芯轴9左端沿圆周间隔均布有若干个外键槽66，驱动机构62的输出轴上设有与外键槽66相对应的内键槽，驱动机构62的输出轴右端套装于芯轴9左端内侧，每个内键槽内均安装有卡设于对应的外键槽66内的键条，芯轴9左端外侧紧紧套设有锁紧圈20。

根据需求，芯轴9左端沿圆周间隔均布有两个外键槽66，锁紧圈20为现有公知的分离型光轴固定环。在使用过程中，通过这样的设置，便于芯轴9与驱动轴之间的传动连接，使得芯轴9与传动轴同步转动，便于被夹工件的加工和夹取，通过设置第二导向柱，能够对活塞环5起到导向和定位作用，防止转动过程中，活塞环5与卡盘体1发生相对转动后不能够对待加工工件特定角度的装夹，通过设置键条，能够使得芯轴9与驱动机构62的输出轴同步转动，便于夹取动作的精细控制，芯轴9右端与第二盖板8左侧之间、第二盖板8右侧于第一盖板7之间以及第一盖板7与活塞环5之间均设有至少一个定位销。

如附图1、2、4、5、12、14所示，对应进气外环槽30与出气外环槽32之间位置的滑环10外侧与轴座11内侧之间左右间隔设有两个第一密封件28，芯轴9外侧设有位于两个第一密封件28之间的恒压外环槽45，轴座11外侧设有与恒压外环槽45连通的第一恒压孔47，对应进气内环槽31与出气内环槽33之间位置的滑环10内侧与芯轴9外侧之间左右间隔设有两个第二密封件29，滑环10内侧设有位于两个第二密封件29之间的恒压内环槽46，恒压外环槽45底壁上间隔设有至少一个与恒压内环槽46底壁连通的第二恒压孔48。

根据需求，恒压外环槽45与恒压内环槽46底壁也可不连通。在使用过程中，通过这样的设置，能够抵消进气外环槽30右侧的第一密封件28和进气内环槽31右侧的第二密封件29在向进气孔内注入气体或注入液体时受到的轴向力，同时抵消出气外环槽32左侧的第一密封件28和出气内环槽33左侧的第二密封件29在向出气孔内注入气体或注入液体时受到的轴向力，能够避免第一密封件28和第二密封件29在受到单向轴向力时发生疲劳破坏，缩短第一密封件28和第二密封件29的使用寿命，能够提高本发明的夹取可靠性，同时这样的设置使得第一密封件28和第二密封件29受到相互作用的轴向力，增强第一密封件28和第二密封件29的密封效果。

如附图1、2、4、5、6、12、14所示，轴座11右端外侧固定有与底座57固定安装在一起的连接法兰12。

在使用过程中，通过设置连接法兰12，便于轴座11的拆装，提高本发明的安装灵活性，也便于后期的维护保养。

如附图1、2、4、5、7、8、9、10、12、14所示，楔块24右部设有前后两端分别延伸至主活塞3前部外侧和后部外侧的第二安装孔，主活塞3右端设有左端与第二安装孔连通的第三安装孔，第二安装孔内安装有固定销25，固定销25中部外侧设有固定环槽，第三安装孔内螺接有左端卡设于固定环槽内的固定螺钉26。

根据需求，第三安装孔呈左右向设置。在使用过程中，固定螺钉26的设置，便于固定销25的定位，防止固定销25前后移动与安装通道内壁发生剐蹭影响主活塞3的左右移动，继而影响卡爪23的夹取动作，通过设置固定销25，能够使得每个第一弧面55和对应位置的第二弧面56均相配合，提高卡爪23的夹取精度。

如附图4、5、7、12所示，对应芯轴9右方位置的安装通道包括由左至右依次连通的第一直孔段51、第二直孔段52和锥孔段53，第一直孔段51的直径大于第二直孔段52的直径，第二直孔段52的直径大于锥孔段53左端的直径，锥孔段53左端的直径小于锥孔段53右端的直径，顶尖2左部外侧呈与锥孔段53右部内壁相匹配的锥面，第二直孔段52内密封安装有浮动活塞27，对应顶尖2左方和浮动活塞27右方之间位置的卡盘体1右部外侧间隔均布有若干个与锥孔段53左部连通的第四安装孔54。

根据需求，用于密封安装主活塞3和活塞环5的安装通道左部与第一直孔段51、第二直孔段52和锥孔段53连通形成安装通道，第四安装孔54的数量可为两个。在使用过程中，通过设置浮动活塞27和第四安装孔54，便于主活塞3左侧与安装通道内壁之间的密封，还比便于与楔块24的安装，由于主活塞3向左移动是由经第五进气孔37进入安装通道的气体或流体对活塞环5右端面作用后发生的，浮动活塞27能够维持活塞环5与浮动活塞27之间安装通道的密封性，防止主活塞3突然移动后带动楔块24向左快速移动使得副活塞4快速收回后与楔块24外侧发生碰撞现象，降低故障率，同时主活塞3能够对浮动活塞27进行抽吸，浮动活塞27对顶尖2起到抽吸作用，使得顶尖2与卡爪23同步夹紧待加工工件，同理主活塞3向右移动可使得顶尖2与卡爪23同步松开待加工工件。

如附图1、2、3、15所示，底座57右部设有左右向且开口向上的滑槽67，滑槽67呈上窄下宽的凸字形，尾架58下端固定有与滑槽67上部相匹配的滑块68，滑槽67下部内侧设有上侧与滑块68下侧固定安装在一起且呈倒置的T形的连接块69，尾架58上侧设有开口向上且左右贯通的弧形安装槽，尾尖61中部外侧呈与安装槽相匹配的弧面，尾尖61左右间隔设有两个径向贯通的第一连接孔，安装槽内壁上径向设置有与第一连接孔相对应的第二连接孔，每个第一连接孔内均设有螺杆端螺接于对应的第二连接孔内的连接螺栓70，尾尖61左端外侧和右端外侧均具有尖端。

在使用过程中，通过设置滑槽67和滑块68，能够左右调节尾架58，进而调节尾尖61与顶尖之间的距离，增大适用范围，尾尖61左端外侧和右端外侧均具有尖端，能够增加尾尖61的使用次数，降低后续的维护成本。

以上各技术特征组构成了本发明的各实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种自定心浮动驱动装置，其特征在于包括卡盘体、顶尖、卡爪组件、主活塞、副活塞、底座、尾架和驱动装置，底座上方设有卡盘体，卡盘体左端设有左右贯通的安装通道，顶尖左部外侧套装于卡盘体右部内侧，卡盘体左部外侧沿圆周间隔均布有至少两个径向贯通的导向孔，每个导向孔内均密封滑动安装有副活塞，卡盘体左端外侧固定安装有与副活塞相对应的复位弹片，对应每个复位弹片位置的卡盘体外侧均设有开口向外的限位槽，每个限位槽内均设有卡爪组件，卡爪组件包括调节顶丝、连接板和卡爪，对应每个复位弹片位置的卡盘体外侧均设有右部铰接连接于对应位置的限位槽内的连接板，连接板左端设有调节螺纹通孔，调节螺纹通孔内螺接有调节顶丝，调节顶丝的内端面与对应位置的副活塞外端面以及连接板左端外侧与对应位置的复位弹片内侧均相抵，连接板右部铰接连接有右端位于顶尖右方的卡爪，卡爪左部与连接板固定安装在一起，卡爪右端固定有与顶尖右端外侧相靠近的卡块，对应顶尖左方位置的卡盘体内密封滑动安装有左右移动时能够使所有的卡爪右端相互远离或靠近的主活塞，对应卡盘体左侧位置的底座左部上侧设有能够使卡盘体旋转和主活塞左右移动的驱动装置，对应卡盘体右侧位置的底座右部上侧设有尾架，尾架上固定安装有与顶尖相对应的尾尖。

2.根据权利要求1所述的自定心浮动驱动装置，其特征在于对应调节顶丝位置的复位弹片右部设有第一调节通孔，卡爪左部前侧设有前后贯通的扇环形第二调节通孔，对应第二调节通孔位置的连接板上设有连接通孔，连接板通过螺杆端依次穿过连接通孔和第二调节通孔后螺接有螺母的调节螺栓与卡爪左部固定安装在一起；或/和，卡盘体左部外侧沿圆周间隔均布有两个上下对称分布的导向孔，主活塞右部设有上下贯通的第一安装孔，第一安装孔内固定安装有左部突出于主活塞外侧的楔块，对应主活塞外侧的楔块上部外侧和下部外侧均设有从左至右由外向内收缩的第一弧面，副活塞内端面设有与第一弧面相匹配的第二弧面。

3.根据权利要求1或2所述的自定心浮动驱动装置，其特征在于驱动装置包括连接组件、芯轴、滑环、轴座和驱动机构，主活塞左端固定有外侧与安装通道左部内壁密封接触的活塞环，卡盘体左侧与连接组件右侧密封固定安装在一起，连接组件左端与空心结构的芯轴右端固定安装在一起，芯轴中部外侧转动安装有滑环，滑环外侧转动安装有与底座固定安装在一起的轴座，对应轴座左方位置的芯轴左端与固定安装于底座左部上侧的驱动机构的输出轴右端传动连接在一起，滑环外侧左右间隔分布有进气外环槽和出气外环槽，滑环左部内侧设有与进气外环槽相对应的进气内环槽，滑环右部内侧设有与出气外环槽相对应的出气内环槽，对应进气外环槽左方、进气外环槽与出气外环槽之间以及出气外环槽右方位置的滑环外侧与轴座内侧之间均左右间隔设有至少一个第一密封件，对应进气内环槽左方、进气内环槽与出气内环槽之间以及出气内环槽右方位置的滑环内侧与芯轴外侧之间均左右间隔设有至少一个第二密封件，轴座左部外侧设有与进气外环槽连通的第一进气孔，进气外环槽底壁上间隔设有至少一个与进气内环槽底壁连通的第二进气孔，芯轴内设有一端与进气外环槽连通的第三进气孔，第三进气孔的另一端延伸至芯轴右端面，连接组件左侧设有左端与第三进气孔右端相对应的第四进气孔，第四进气孔的另一端延伸至连接组件靠近外侧的右端面，卡盘体内设有一端与第四进气孔右端相对应的第五进气孔，第五进气孔另一端与活塞环右方的安装通道内壁相连通，轴座右部外侧设有与出气外环槽连通的第一出气孔，出气外环槽底壁上间隔设有至少一个与出气内环槽底壁连通的第二出气孔，芯轴内设有一端与出气外环槽连通的第三出气孔，第三出气孔的另一端延伸至芯轴右端面，连接组件左侧设有左右贯通且左端与第三出气孔右端相对应的第四出气孔，第四出气孔的右端与活塞环左方的安装通道连通。

4.根据权利要求3所述的自定心浮动驱动装置，其特征在于连接组件包括第一导向柱、密封固定安装在一起的第一盖板和第二盖板，卡盘体左端与第一盖板右端密封固定安装在一起，对应安装通道位置的第一盖板右端沿圆周间隔均布有至少一个开口向右的第一导向槽，对应每个第一导向槽位置的活塞环左端均设有开口向左的第二导向槽，每个第一导向槽内均固定安装有右部外侧套装于对应的第二导向槽内的第一导向柱，每个第一导向柱右端与对应的第二导向槽底壁之间均设有间距，芯轴右端与第二盖板左端固定安装在一起，第四进气孔包括第六进气孔和第七进气孔，对应第三进气孔右端位置的第二盖板左侧设有左右贯通的第六进气孔，第一盖板左端设有一端与第六进气孔相对应且另一端延伸至第一盖板靠近外侧的右端面的第七进气孔，第四出气孔包括第五出气孔和第六出气孔，对应第三出气孔右端位置的第二盖板左侧设有左右贯通的第五出气孔，对应第五出气孔位置的第一盖板左侧设有左右贯通的第六出气孔，对应滑环左方和右方位置的芯轴外侧与轴座内侧分别安装有左轴承和右轴承，对应左轴承左侧位置的轴座左端固定安装有第一端盖，第一端盖内侧密封安装有螺接于芯轴左部外侧的第一锁紧螺母，对应右轴承右侧位置的轴座右端固定安装有第二端盖，第二端盖内侧密封安装有螺接于芯轴右部外侧的第二锁紧螺母。

5.根据权利要求4所述的浮动夹爪，其特征在于芯轴右端与第二盖板左端之间沿圆周间隔均布有至少一个第二导向柱，芯轴左端沿圆周间隔均布有若干个外键槽，驱动机构的输出轴上设有与外键槽相对应的内键槽，驱动机构的输出轴右端套装于芯轴左端内侧，每个内键槽内均安装有卡设于对应的外键槽内的键条，芯轴左端外侧紧紧套设有锁紧圈；或/和，对应进气外环槽与出气外环槽之间位置的滑环外侧与轴座内侧之间左右间隔设有两个第一密封件，芯轴外侧设有位于两个第一密封件之间的恒压外环槽，轴座外侧设有与恒压外环槽连通的第一恒压孔，对应进气内环槽与出气内环槽之间位置的滑环内侧与芯轴外侧之间左右间隔设有两个第二密封件，滑环内侧设有位于两个第二密封件之间的恒压内环槽，恒压外环槽底壁上间隔设有至少一个与恒压内环槽底壁连通的第二恒压孔；或/和，轴座右端外侧固定有与底座固定安装在一起的连接法兰。

6.根据权利要求2或4或5所述的自定心浮动驱动装置，其特征在于楔块右部设有前后两端分别延伸至主活塞前部外侧和后部外侧的第二安装孔，主活塞右端设有左端与第二安装孔连通的第三安装孔，第二安装孔内安装有固定销，固定销中部外侧设有固定环槽，第三安装孔内螺接有左端卡设于固定环槽内的固定螺钉；或/和，对应芯轴右方位置的安装通道包括由左至右依次连通的第一直孔段、第二直孔段和锥孔段，第一直孔段的直径大于第二直孔段的直径，第二直孔段的直径大于锥孔段左端的直径，锥孔段左端的直径小于锥孔段右端的直径，顶尖左部外侧呈与锥孔段右部内壁相匹配的锥面，第二直孔段内密封安装有浮动活塞，对应顶尖左方和浮动活塞右方之间位置的卡盘体右部外侧间隔均布有若干个与锥孔段左部连通的第四安装孔。

7.根据权利要求3所述的自定心浮动驱动装置，其特征在于楔块右部设有前后两端分别延伸至主活塞前部外侧和后部外侧的第二安装孔，主活塞右端设有左端与第二安装孔连通的第三安装孔，第二安装孔内安装有固定销，固定销中部外侧设有固定环槽，第三安装孔内螺接有左端卡设于固定环槽内的固定螺钉；或/和，对应芯轴右方位置的安装通道包括由左至右依次连通的第一直孔段、第二直孔段和锥孔段，第一直孔段的直径大于第二直孔段的直径，第二直孔段的直径大于锥孔段左端的直径，锥孔段左端的直径小于锥孔段右端的直径，顶尖左部外侧呈与锥孔段右部内壁相匹配的锥面，第二直孔段内密封安装有浮动活塞，对应顶尖左方和浮动活塞右方之间位置的卡盘体右部外侧间隔均布有若干个与锥孔段左部连通的第四安装孔。

8.根据权利要求1或2或4或5或7所述的自定心浮动驱动装置，其特征在于底座右部设有左右向且开口向上的滑槽，滑槽呈上窄下宽的凸字形，尾架下端固定有与滑槽上部相匹配的滑块，滑槽下部内侧设有上侧与滑块下侧固定安装在一起且呈倒置的T形的连接块，尾架上侧设有开口向上且左右贯通的弧形安装槽，尾尖中部外侧呈与安装槽相匹配的弧面，尾尖左右间隔设有两个径向贯通的第一连接孔，安装槽内壁上径向设置有与第一连接孔相对应的第二连接孔，每个第一连接孔内均设有螺杆端螺接于对应的第二连接孔内的连接螺栓，尾尖左端外侧和右端外侧均具有尖端。

9.根据权利要求3所述的自定心浮动驱动装置，其特征在于底座右部设有左右向且开口向上的滑槽，滑槽呈上窄下宽的凸字形，尾架下端固定有与滑槽上部相匹配的滑块，滑槽下部内侧设有上侧与滑块下侧固定安装在一起且呈倒置的T形的连接块，尾架上侧设有开口向上且左右贯通的弧形安装槽，尾尖中部外侧呈与安装槽相匹配的弧面，尾尖左右间隔设有两个径向贯通的第一连接孔，安装槽内壁上径向设置有与第一连接孔相对应的第二连接孔，每个第一连接孔内均设有螺杆端螺接于对应的第二连接孔内的连接螺栓，尾尖左端外侧和右端外侧均具有尖端。

10.根据权利要求6所述的自定心浮动驱动装置，其特征在于底座右部设有左右向且开口向上的滑槽，滑槽呈上窄下宽的凸字形，尾架下端固定有与滑槽上部相匹配的滑块，滑槽下部内侧设有上侧与滑块下侧固定安装在一起且呈倒置的T形的连接块，尾架上侧设有开口向上且左右贯通的弧形安装槽，尾尖中部外侧呈与安装槽相匹配的弧面，尾尖左右间隔设有两个径向贯通的第一连接孔，安装槽内壁上径向设置有与第一连接孔相对应的第二连接孔，每个第一连接孔内均设有螺杆端螺接于对应的第二连接孔内的连接螺栓，尾尖左端外侧和右端外侧均具有尖端。

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