CN116766055A - 一种气动磨床卡盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动磨床卡盘，涉及卡盘技术领域，通过设置摆动的夹持组件，在夹持工件时，夹持组件在摆动过程中变化较小，因此在夹持过程中，能够减小工件产生形变的情况，且设置三个夹持组件同时对工件进行夹持，并且设置相配合的顶针，夹持与加工时都能够使得被夹持的工件受力更为均匀，进一步减少工件产生形变的情况，盘体处设置有气室，并设置有气体形式的驱动组件，盘体处的顶托组件在气室内通入气体后，能够更为同步的对对应的夹持组件进行驱动，使得夹持组件能够更为同步的对工件进行夹持，使得工件受力时更为均匀，也能够进一步减少工件产生形变的情况，提高产品的整体质量。

Description

一种气动磨床卡盘

技术领域

本发明涉及卡盘技术领域，尤其是涉及一种气动磨床卡盘。

背景技术

磨床是一种用磨具对工件表面进行加工的机床，卡盘则是设置在磨床上固定工件的装置，卡盘能够对工件进行定位与固定，减少加工时工件偏移等导致加工错位的情况，提高加工时的精度。

外圆磨床是一种常用于加工圆锥型以及圆柱形工件的磨床，使用最为广泛，加工圆柱形以及圆锥形工件时常见的卡盘均能够实现，但现有技术下的卡盘通常是直接将工件放置在卡盘上，再通过卡盘上的机构同时滑动至工件旁对其进行夹持，夹持与加工时容易出现受力过大或受力不均匀而导致加工错位或工件变形等情况，对产品的质量造成了一定的影响。

发明内容

为解决现有技术下的卡盘通常是直接将工件放置在卡盘上，再通过卡盘上的机构同时滑动至工件旁对其进行夹持，夹持与加工时均容易出现受力不均匀而导致加工错位或工件变形等情况，对产品的质量造成了一定影响的问题，本申请提供一种气动磨床卡盘。

一种气动磨床卡盘，包括盘体，所述盘体上设有夹座，所述夹座的中心位置处设置有顶针，所述顶针朝向远离盘体的一端设置，所述夹座上还设置有夹持组件，所述夹持组件环绕顶针周向间隔设置有三个；

所述夹持组件转动连接在夹座上，所述盘体上设置有驱动组件，所述驱动组件对应夹持组件设置，所述驱动组件设置于夹持组件远离顶针的一端，所述驱动组件用于同时驱动三个夹持组件沿转动连接点摆动；

常态时，所述夹持组件倾斜设置，所述夹持组件靠近顶针的一侧高于远离顶针的一侧，所述驱动组件工作时，所述夹持组件远离顶针的一端朝向远离夹座方向的运动，所述夹持组件靠近顶针的一端朝向靠近夹座的方向运动。

通过采取上述技术方案，常态时三个夹持组件均向上倾斜，向上倾斜的各个夹持组件之间的空隙较大，此时可以将待加工件放置在三个待加工件之间的顶针处，随后驱动组件工作，三个夹持组件能够同时沿着铰接点转动，夹持组件靠近顶针的一端朝向靠近夹座的方向运动，三个夹持组件之间的空隙逐渐缩小，夹持组件在转动过程中能够以较小的变化对待加工件进行夹持，减小对工件的挤压距离以减少变化过程中对工件的影响，减少工件形变的情况，即使出现一个夹持组件运动不同步时，受力不均处的力也较小，进一步减少工件形变的情况，送入时顶针上时也较为平稳，减少顶针损坏的情况，而加工时，工件在顶针的作用下受力点也较小，工件与顶针相对的一侧与磨具接触进行加工，由于工件与顶针接触面积较小，减少了磨具遭受挤压时与卡盘直接接触而出现各个加工点位受力不均而产生形变的情况，从而提高了产品整体的质量。

可选的，所述盘体处设置有封闭的气室，所述驱动组件包括进气管，所述盘体上还设置有顶托组件，所述顶托组件对应夹持组件的位置设置，所述顶托组件滑动连接于盘体上，所述顶托组件一端伸入气室，另一端朝向夹持组件设置，所述进气管用于朝向气室内注入气体，气体注入后所述顶托组件受气体推动朝向夹持组件运动。

通过采取上述技术方案，在盘体内开设气室，气室内注入气体后，三个夹持组件对应的顶托组件能够同时被气体顶起而朝向夹持组件运动，由于气体注入后扩散均匀且快速，形成压差后可以使三个顶托组件较为同步的朝向夹持组件运动，减少夹持工件时出现受力不均的情况

可选的，所述顶托组件包括顶托板与顶托柱，所述顶托柱设置在顶托板上且伸出顶托板，所述顶托柱设置于靠近顶针的一侧，所述夹持组件远离顶针的一端朝向顶托板设置有过渡块，所述过渡块呈弧状设置，常态时，所述顶托板抵接夹持组件，所述驱动组件工作后，所述过渡块仍与顶托板抵接，所述顶托柱与夹持组件抵接。

通过采取上述技术方案，设置顶托板与顶托柱，且顶托柱伸出顶托板设置，在常态时，夹持组件的过渡块能够抵接在顶托板上从而将夹持组件固定，减少夹持组件晃动的情况，驱动组件工作时，弧状设置的过渡块能够在顶托板运动时减少两者之间形成的干涉，从而使得顶托板能够正常将夹持组件顶起转动，当夹持组件转动一定角度后，夹持组件与顶托柱抵接，顶托柱能够限制夹持组件的进一步转动，减少夹持过度的情况，减少工件因夹持而形变的情况，也能够辅助夹持组件定位，减少夹持组件在夹持时晃动的情况，提高夹持的稳定性。

可选的，所述夹持组件与顶托板之间设置有连接弹性件，所述连接弹性件一端与夹持组件固定连接，另一端与顶托板固定连接，所述连接弹性件具有拉动夹持组件与顶托板相向运动的趋势。

通过采取上述技术方案，在夹持组件与顶托板之间设置连接弹性件，弹性件的两端将顶托板与夹持组件连接，既能够减少驱动夹持时出现用力过大将夹持组件顶起脱离的情况，也能够减少松开夹持时顶托板运动过快脱开与夹持组件的抵接而出现夹持组件甩动的情况，使得夹持整体更加稳定。

可选的，所述顶托组件还包括移动柱，所述移动柱滑动连接于盘体上，所述移动柱的上部与顶托板固定连接，所述移动柱的下部设置有承压盘，所述承压盘与移动柱固定连接，所述承压盘大于移动柱设置，所述盘体朝向气室设置有导向管，所述承压盘滑动连接于导向管内，所述承压盘上设置有密封圈，所述密封圈的一侧抵接承压盘，另一侧抵接导向管的内壁。

通过采取上述技术方案，设置移动柱与承压盘，承压盘在气室内能够在气体的推动下带动移动柱进行滑动，且承压盘大于移动柱设置，移动柱在移动过程中承压盘不能够滑出气室，从而限制了移动柱移动范围，且设置对应承压盘的导向管，并在导向管与承压盘之间设置密封圈，增加气室内的气密性，使得承压盘能够在气体的驱动下较为稳定的进行位移。

可选的，所述承压盘上设置有复位弹性件，所述复位弹性件一端与承压盘固定连接，另一端与盘体的内壁固定连接，所述复位弹性件具有推动承压盘朝向远离夹持组件运动的趋势。

通过采取上述技术方案，复位弹性件能够在气体停止通入后将承压盘朝向远离夹持组件运动，从而使得承压盘带动移动柱远离组件运动，辅助承压盘带动抵接板进行复位，提高松开工件时的效率，进而提高整体夹持。

可选的，所述夹持组件包括爪座与爪头，所述爪座铰接在夹座上，所述过渡块设置于爪座上，所述爪头上开有腰型槽，螺栓穿过所述腰型槽与爪座螺纹连接，所述爪头与螺栓的螺头抵接。

通过采取上述技术方案，爪头上开设有腰型槽，爪头能够在一定范围内调节，螺栓穿过腰型槽后与爪座螺纹连接，通过螺栓的螺头能够将爪头抵紧在爪座上，可调节的设置使得爪头在夹持一些不同尺寸的工件时能够进行微调，从而提高泛用性。

可选的，所述爪头朝向顶针的一端设置有导向面与抵接面，所述抵接面对应顶针的位置设置，所述抵接面用于抵接工件，所述导向面自爪头的侧壁朝向抵接面倾斜设置，工件送入所述导向面后经导向面送至抵接面上。

通过采取上述技术方案，爪头上还设置有抵接面与导向面，工件送入时可由导向面送入对应顶针设置的抵接面上，对应顶针位置设置的抵接面则能够使得夹持的施力点与顶针更为对应，从而使得工件的受力更为均匀，进一步减少工件形变的情况。

可选的，所述爪座上还设置有调节杆，所述调节杆螺纹连接在爪座上，所述调节杆穿过爪座后朝向爪头设置且用于抵接爪头，所述调节杆上还设置有固定螺母，所述固定螺母与调节杆螺纹连接且用于抵紧爪座。

通过采取上述技术方案，在爪座上设置调节杆，通过转动以移动调节杆能够辅助爪头位置的调节，且完成调节后调节杆对爪头还具有一定的固定效果，能够提高爪头的稳定性。

可选的，所述顶针与夹座之间转动连接。

通过采取上述技术方案，顶针与夹座之间转动连接，由于加工时夹座需要转动，顶针随着夹座转动容易出现待加工件在顶针上偏移的情况，甚至形成进一步的干涉，因此将顶针与夹座转动连接，使得顶针不会随着夹座转动，从而减少了顶针在加工时对待加工件形成干涉的情况。

综上所述，本申请至少具有以下有益效果：

1.本申请解决了现有技术下的卡盘通常是直接将工件放置在卡盘上，再通过卡盘上的机构同时滑动至工件旁对其进行夹持，夹持与加工时均容易出现受力不均匀而导致加工错位或工件变形等情况，对产品的质量造成了一定影响的问题，本申请通过设置三个以摆动形式对产品夹持的夹持组件，以减小夹持组件的变化距离从而减小夹持时工件受压形变的情况，并设置与夹持组件配合的顶针，使得加工时工件的受力更为均匀，减少加工时工件受力不均而形变的情况，从而提高了工件的质量。

2.本申请还设置气室，以通入气体的方式对顶托组件进行驱动，各个驱动组件在气室内能够以较为同步的被顶起以驱动夹持组件对工件进行夹持，工件在被夹持时受力更加均匀，从而进一步减少了工件产生形变的情况。

附图说明

图1是本实施例的立体图，主要用于展示进气管与气体管路连接的情况。

图2是本实施例中盘体的立体图。

图3是本实施例中盘体的剖视图。

附图标记说明：

1、盘体；11、气室；12、导向管；

2、夹座；21、顶针；22、铰接架；23、轴承；

3、夹持组件；31、爪座；311、安装块；312、调节杆；313、固定螺母；314、过渡块；315、安装杆；32、爪头；321、腰型槽；322、导向面；323、抵接面；

4、驱动组件；41、进气管；411、封闭碗；412、气体流道；

5、顶托组件；51、移动柱；511、顶托板；512、承压盘；513、顶托柱；

6、密封圈；7、连接弹性件；8、复位弹性件。

具体实施方式

以下结合附图1-3，通过具体实施例对本申请进一步详述。

一种气动磨床卡盘，如图1和图2所示，包括盘体1，盘体1的上侧设置有夹座2，夹座2与盘体1固定连接。夹座2的中心位置有顶针21，顶针21的针头朝向远离夹座2的一端设置，夹座2上设置有夹持组件3，夹持组件3环绕顶针21周向间隔设置有三个。如图3中所示，夹座2对应顶针21设置有轴承23，轴承23固定于夹座2上，顶针21借助轴承23与夹座2转动连接。具体实施时，顶针21的针头用于配合夹持组件3对工件进行夹持，加工时夹座2会进行转动，顶针21由于其转动连接则会处于自由状态，减少顶针21随着夹座2转动而对工件形成干涉的情况。

如图2和图3所示，夹持组件3包括爪座31与爪头32，夹座2上对应爪座31设置有铰接架22，铰接架22靠近顶针21设置，爪座31的一端铰接在铰接架22上，爪座31的另一端可沿着铰接点进行摆动。爪头32设置在爪座31靠近顶针21一端上，爪头32沿着爪座31的长度方向朝向顶针21延伸设置。具体实施时，常态时，夹持组件3整体倾斜设置，夹持组件3靠近顶针21的一侧高于远离顶针21的一侧，进行夹持时只需要同时推动三个爪座31朝向顶针21一侧进行转动，减小三个爪头32之间的距离从而进行夹持。在其他实施例中，夹持组件3还可以采用一体设置的夹爪，亦或是其他形状的同样具有压紧效果的块体，均能够对工件进行夹持。

如图2和图3所示，爪头32上开有不贯穿的腰型槽321，腰型槽321沿着爪头32的长度方向设置，腰型槽321内设置有螺栓，螺栓穿过腰型槽321后与爪座31螺纹连接时。具体实施时，爪头32的腰型槽321使得爪头32能够在爪座31上的一定范围内调节，可根据不同尺寸的工件进行微调，以提高泛用度，

如图2和图3所示，爪座31远离顶针21的一端上一体设置有安装块311，安装块311上螺纹连接有调节杆312，调节杆312贯穿爪座31的安装块311后朝向爪头32设置，调节杆312上螺纹连接有固定螺母313。具体实施时，调节杆312转动后能够朝向爪头32运动，将爪头32推动辅助爪头32的调节，当完成调节后，爪头32可通过螺栓固定在爪座31上，而调节杆312则能够顶紧爪头32增加固定性，固定螺母313转动后则可以抵接爪座31的安装块311，通过增加摩擦力的方式可以从而限制调节杆312的转动。

如图2和图3所示，爪头32朝向顶针21的一端设置有导向面322与抵接面323，抵接面323对应顶针21的位置设置，导向面322自爪头32的侧壁朝向抵接面323倾斜设置。具体实施时，工件在送入时能够沿着导向面322后经导向面322过渡送至抵接面323上，抵接面323用于与工件抵接。

如图2和图3所示，盘体1上设置有顶托组件5与驱动组件4，其中顶托组件5对应夹持组件3的位置与数量设置，驱动组件4滑动设置在盘体1上，驱动组件4包括进气管41，进气管41固定连接在盘体1上。进气管41上固定连接有封闭碗411，封闭碗411与盘体1固定连接，封闭碗411与盘体1配合形成封闭的气室11，封闭碗411与盘体1配合处设置有密封圈6以提高气室11的密封性。进气管41则伸入气室11内，进气管41处开有供气体流通的气体流道412，气体流道412与气室11相连通。具体实施时，进气管41远离盘体1的一端朝向通过气体流道412朝向气室11内通入气体，将驱动组件4同时顶起，从而将对应的夹持组件3顶起对工件进行夹持。在其他实施例中，驱动组件4还可以采用液压管，气室11对应改设为油室，通过油压驱动承压盘512顶起承压盘512，油压驱动的方式驱动效率更高，还可以采用电动的形式，通过电动杆同时将承压盘512顶起进行驱动，电动的方式可控性更高且成本低。

如图2和图3所示，盘体1上设置有顶托组件5，顶托组件5对应夹持组件3的数量与位置设置，顶托组件5包括移动柱51，移动柱51滑动连接于盘体1上且设置于爪座31的下侧。移动柱51靠近爪座31的一端固定连接有顶托板511，移动柱51的另一端伸入气室11内且固定连接有承压盘512，承压盘512的直径大于移动柱51的直径，因此承压盘512无法从气室11中脱出。盘体1于气室11内对应承压盘512设置有导向管12，承压盘512与导向管12滑动连接，承压盘512与导向管12之间设置有密封圈6，密封圈6一侧抵接承压盘512，另一侧抵接导向管12的内壁。具体实施时，顶托板511承托爪座31远离顶针21的一端，使得爪座31在常态时呈倾斜状态，气室11内通入气体后，三个承压盘512同时受压推动移动柱51朝向爪座31移动，顶托板511则将爪座31推动，使得爪座31摆动进行夹持动作。在其他实施例中，三个顶托组件5的承压盘512可一体设置，一体设置在顶起夹持组件3时更为同步。

如图2和图3所示，顶托板511上于靠近顶针21的一侧朝向爪座31凸设有两个顶托柱513，两个顶托柱513均与顶托板511固定连接。爪座31远离顶针21的一端朝向顶托板511设置有过渡块314，过渡块314呈弧状设置，弧状设置的过渡块314能够在顶托板511运动时减少两者之间形成的干涉。具体实施时，常态时爪座31受重力作用，爪座31的过渡块314抵接顶托板511，顶托板511上的顶托柱513与爪座31不直接接触，当顶托板511朝向爪座31移动时，两个顶托柱513与爪座31抵接，两个顶托柱513配合将爪座31的转动限制，顶托板511再朝上运动则无法继续推动爪座31转动，此时过渡块314仍与顶托板511抵接。

如图2和图3所示，夹持组件3的爪座31与顶托板511之间设置有两个连接弹性件7，爪座31与顶托板511的两侧壁上均固定有相对应的安装杆315，连接弹性件7一端与爪座31上的安装杆315固定连接，另一端与顶托板511上的安装杆315固定连接。具体实施时，连接弹性件7包括弹簧、橡胶条等，本实施例中采用的是弹簧，连接弹性件7具有拉动爪座31与顶托板511相向运动的趋势。

如图2和图3所示，承压盘512上设置有复位弹性件8，复位弹性件8一端与承压盘512固定连接，另一端与气室11顶部的盘体1内壁固定连接。具体实施时，复位弹性件8包括弹簧、橡胶条等，本实施例中采用的是弹簧，复位弹性件8具有推动承压盘512朝向远离夹持组件3运动的趋势，从而辅助承顶托组件5的整体复位。

工作原理：将工件送至三个夹持组件3之间对应顶针21的位置，驱动组件4朝气室11内通入气体从而对顶托组件5进行驱动，各个顶托组件5的顶托板511同步将爪座31顶起，爪头32沿着铰接点同步转动，各个爪头32之间的距离减小，从而将位于爪头32之间的工件进行夹持，由于爪头32在摆动下变化的距离较小，因此减小了夹持时对工件挤压造成形变的情况，加工时则由于三侧同时对工件进行夹持，且顶针21的施力点较小，工件整体的受力较为均匀，工件受到顶针21的反作用力也较小，减少了工件在加工时由于受力不均造成形变的情况，从而提高了工件的质量。

以上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 (10)

1.一种气动磨床卡盘，其特征在于：包括盘体(1)，所述盘体(1)上设有夹座(2)，所述夹座(2)的中心位置处设置有顶针(21)，所述顶针(21)朝向远离盘体(1)的一端设置，所述夹座(2)上还设置有夹持组件(3)，所述夹持组件(3)环绕顶针(21)周向间隔设置有三个；

所述夹持组件(3)转动连接在夹座(2)上，所述盘体(1)上设置有驱动组件(4)，所述驱动组件(4)对应夹持组件(3)设置，所述驱动组件(4)设置于夹持组件(3)远离顶针(21)的一端，所述驱动组件(4)用于同时驱动三个夹持组件(3)沿转动连接点摆动；

常态时，所述夹持组件(3)倾斜设置，所述夹持组件(3)靠近顶针(21)的一侧高于远离顶针(21)的一侧，所述驱动组件(4)工作时，所述夹持组件(3)远离顶针(21)的一端朝向远离夹座(2)方向的运动，所述夹持组件(3)靠近顶针(21)的一端朝向靠近夹座(2)的方向运动。

2.根据权利要求1所述的一种气动磨床卡盘，其特征在于：所述盘体(1)处设置有封闭的气室(11)，所述驱动组件(4)包括进气管(41)，所述盘体(1)上还设置有顶托组件(5)，所述顶托组件(5)对应夹持组件(3)的位置设置，所述顶托组件(5)滑动连接于盘体(1)上，所述顶托组件(5)一端伸入气室(11)，另一端朝向夹持组件(3)设置，所述进气管(41)用于朝向气室(11)内注入气体，气体注入后所述顶托组件(5)受气体推动朝向夹持组件(3)运动。

3.根据权利要求2所述的一种气动磨床卡盘，其特征在于：所述顶托组件(5)包括顶托板(511)与顶托柱(513)，所述顶托柱(513)设置在顶托板(511)上且伸出顶托板(511)，所述顶托柱(513)设置于靠近顶针(21)的一侧，所述夹持组件(3)远离顶针(21)的一端朝向顶托板(511)设置有过渡块(314)，所述过渡块(314)呈弧状设置，常态时，所述顶托板(511)抵接夹持组件(3)，所述驱动组件(4)工作后，所述过渡块(314)仍与顶托板(511)抵接，所述顶托柱(513)与夹持组件(3)抵接。

4.根据权利要求3所述的一种气动磨床卡盘，其特征在于：所述夹持组件(3)与顶托板(511)之间设置有连接弹性件(7)，所述连接弹性件(7)一端与夹持组件(3)固定连接，另一端与顶托板(511)固定连接，所述连接弹性件(7)具有拉动夹持组件(3)与顶托板(511)相向运动的趋势。

5.根据权利要求3所述的一种气动磨床卡盘，其特征在于：所述顶托组件(5)还包括移动柱(51)，所述移动柱(51)滑动连接于盘体(1)上，所述移动柱(51)的上部与顶托板(511)固定连接，所述移动柱(51)的下部设置有承压盘(512)，所述承压盘(512)与移动柱(51)固定连接，所述承压盘(512)大于移动柱(51)设置，所述盘体(1)朝向气室(11)设置有导向管(12)，所述承压盘(512)滑动连接于导向管(12)内，所述承压盘(512)上设置有密封圈(6)，所述密封圈(6)的一侧抵接承压盘(512)，另一侧抵接导向管(12)的内壁。

6.根据权利要求5所述的一种气动磨床卡盘，其特征在于：所述承压盘(512)上设置有复位弹性件(8)，所述复位弹性件(8)一端与承压盘(512)固定连接，另一端与盘体(1)的内壁固定连接，所述复位弹性件(8)具有推动承压盘(512)朝向远离夹持组件(3)运动的趋势。

7.根据权利要求3所述的一种气动磨床卡盘，其特征在于：所述夹持组件(3)包括爪座(31)与爪头(32)，所述爪座(31)铰接在夹座(2)上，所述过渡块(314)设置于爪座(31)上，所述爪头(32)上开有腰型槽(321)，螺栓穿过所述腰型槽(321)与爪座(31)螺纹连接，所述爪头(32)与螺栓的螺头抵接。

8.根据权利要求7所述的一种气动磨床卡盘，其特征在于：所述爪头(32)朝向顶针(21)的一端设置有导向面(322)与抵接面(323)，所述抵接面(323)对应顶针(21)的位置设置，所述抵接面(323)用于抵接工件，所述导向面(322)自爪头(32)的侧壁朝向抵接面(323)倾斜设置，工件送入所述导向面(322)后经导向面(322)送至抵接面(323)上。

9.根据权利要求7所述的一种气动磨床卡盘，其特征在于：所述爪座(31)上还设置有调节杆(312)，所述调节杆(312)螺纹连接在爪座(31)上，所述调节杆(312)穿过爪座(31)后朝向爪头(32)设置且用于抵接爪头(32)，所述调节杆(312)上还设置有固定螺母(313)，所述固定螺母(313)与调节杆(312)螺纹连接且用于抵紧爪座(31)。

10.根据权利要求1所述的一种气动磨床卡盘，其特征在于：所述顶针(21)与夹座(2)之间转动连接。