CN118060933B - 一种转台结构及机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械制造技术领域，公开了一种转台结构及机床，转台结构包括：卡盘盘体，卡盘盘体上设有卡爪和卡爪传动机构；中心轴；电机；卡盘驱动轴，设于第一安装空间内；第一驱动机构，具有输出轴；离合器，设于第一驱动机构和卡盘驱动轴之间；第二驱动机构，与离合器连接，适于驱动离合器的两端开合；第一驱动机构适于在离合器的两端闭合时，带动卡盘驱动轴转动，进而带动卡爪传动机构转动；电机适于在离合器的两端分离时，带动中心轴进而带动卡盘盘体转动；此外在卡盘上设置防护装置，实现了卡盘与转台结构的集成和防护。

Description

一种转台结构及机床

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体涉及一种转台结构及机床。

背景技术

目前，数控机床领域面对的加工要求越来越多，数控转台的应用也越来越多。同时，数控机床领域正在向着自动化的方向发展，对于特殊装夹及自动化装夹的需求也日益突出。

但在现有的数控转台结构上直接加装卡盘使用存在诸多问题，一方面，若直接在转台结构的台面上单独加装卡盘，会增加转台结构的运转负荷，影响机床的直线轴加工行程；另一方面，卡盘卡爪的夹紧放松控制难以与数控转台结构提前配合，会对数控转台结构造成巨大的改动量，只能依靠人工装夹工件，效率较低。因而如何将卡盘集成至数控转台上并实现独立控制，同时，由于卡盘盘体与卡爪之间主要使用盘丝结构等机械传动机构控制卡爪的运动，如何解决将卡盘集成至数控转台后保证转台结构的密封，也是现在需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种转台结构及机床，以解决现有的转台结构上集成卡盘存在的问题。

第一方面，本发明提供了一种转台结构，包括：

卡盘盘体，所述卡盘盘体上设有卡盘组件，所述卡盘盘体的底部设有第一安装空间，所述卡盘组件包括卡爪和卡爪传动机构；

中心轴，固定连接在所述卡盘盘体的下方，所述中心轴的轴心处设有第二安装空间；

电机，连接于所述中心轴远离所述卡盘盘体的一侧，所述电机的中心处设有第三安装空间，所述第三安装空间、所述第二安装空间和所述第一安装空间连通；

卡盘驱动轴，设于所述第一安装空间内，一端与所述卡爪传动机构固定连接；

第一驱动机构，设于所述第三安装空间内，所述第一驱动机构具有输出轴；

离合器，设于所述第一驱动机构和所述卡盘驱动轴之间，所述离合器的一端与所述卡盘驱动轴固定连接，所述离合器的另一端与所述第一驱动机构的输出轴固定连接；

第二驱动机构，与所述离合器连接，适于驱动所述离合器的两端闭合，以使所述第一驱动机构的输出轴与所述卡盘驱动轴连接，以及驱动所述离合器的两端分离，以使所述第一驱动机构的输出轴与所述卡盘驱动轴断开连接；

所述第一驱动机构适于在所述离合器的两端闭合时，带动所述卡盘驱动轴转动，进而带动所述卡爪传动机构转动；

所述电机适于在所述离合器的两端分离时，带动所述中心轴进而带动所述卡盘盘体转动。

有益效果：通过在中心轴上固定连接卡盘盘体，在卡盘盘体、中心轴和电机上分别设置安装空间，用于安装卡盘驱动轴、第一驱动机构和离合器，使得各结构能够共同配合，在需要对工件进行装夹时，将离合器的两端闭合，通过第一驱动机构带动卡盘盘体上的卡爪传动机构转动，进而带动卡爪进行夹持；在对工件进行加工时，将离合器的两端分离，通过电机带动卡盘盘体转动，因而可将卡爪传动机构的转动与电机驱动卡盘盘体的转动相分开，实现了卡盘与转台结构的集成和独立控制，实现了工件通过卡爪的自动装夹以及装夹工件后的独立加工，达到了丰富的应用形式，提高了自动化可能性及目的。

在一种可选的实施方式中，所述卡盘组件包括卡盘支撑件，所述卡盘支撑件固定连接于所述卡盘盘体的下端，所述卡盘支撑件固定连接于所述中心轴的上端；

和/或，所述转台结构包括卡盘驱动件，设于所述第一安装空间内，所述卡盘驱动件与所述卡爪传动机构配合传动，所述卡盘驱动件的中心处设有第四安装空间，所述第四安装空间内固定连接所述卡盘驱动轴。

有益效果：通过将卡盘组件设置为包括卡盘支撑件，便于将卡盘盘体与中心轴的连接，无需对原转台结构的中心轴进行改动，适应性更强；通过在第一安装空间内设置卡盘驱动件，便于将卡盘驱动轴与卡爪传动机构固定连接，提高装配适应性。

在一种可选的实施方式中，所述离合器的中心处设有第五安装空间；

所述第一驱动机构的输出轴的上方固定连接有转接轴，所述转接轴的上端固定连接在所述离合器的底部，所述转接轴穿设于所述第五安装空间内，所述转接轴适于在所述离合器的两端闭合时将所述输出轴的转矩传递到所述卡盘驱动轴。

有益效果：通过设置转接轴，便于将第一驱动机构与卡盘驱动轴连接，提高装配适用性，而无需对第一驱动机构的输出轴进行改动。

在一种可选的实施方式中，所述转台结构包括：

机壳，所述机壳设于所述卡盘盘体的下方，所述机壳内设有所述中心轴和所述电机；

第一壳体，所述第一壳体上固定连接所述第一驱动机构；

第二壳体，所述第二壳体上固定连接所述电机，所述第二壳体与所述第一壳体和所述机壳固定连接。

有益效果：通过设置第二壳体，能够将电机固定连接在转台结构的机壳上，通过设置第一壳体，能够固定连接第一驱动机构，同时将第一壳体与第二壳体固定连接，能够保证第一驱动机构的可靠固定，又能实现安装及后期维护方便。

在一种可选的实施方式中，所述第一驱动机构为驱动马达；所述转接轴的底部设有让位空间，所述转接轴上设有标记部；

所述转台结构包括：

支架，所述支架的上端设于所述让位空间内，所述支架的下端与所述第一壳体固定连接；

传感器，固定于所述支架的上端，所述传感器与所述标记部对应设置，适于记录所述标记部的转动。

有益效果：通过在转接轴的底部设置让位空间，便于放置传感器，通过传感器与转接轴上的标记部的配合，传感器能够检测记录标记部的转动，进而记录转接轴的旋转状态，获取卡爪的位置及移动距离数据，为自动化装夹工件提供数据支持。

在一种可选的实施方式中，所述转台结构包括：

防护装置，设于所述卡盘盘体上，适于对所述卡爪的行动路径进行防护，防止切屑经由所述行动路径进入所述卡盘盘体的内部；

所述防护装置包括内防护装置，所述内防护装置设于所述卡爪靠近卡盘盘体中心的一侧，所述内防护装置包括：

第一盖体，固定连接在所述卡盘盘体的上方，所述第一盖体上设有移动槽和第一运动轨道，所述第一运动轨道对应所述卡爪的行动路径设置，所述移动槽设于所述第一运动轨道靠近卡盘盘体中心的一侧，并与所述第一运动轨道连通对接；

内密封结构，一端与所述卡爪固定连接，所述内密封结构适于在所述卡爪的带动下沿所述移动槽和所述第一运动轨道运动，以对所述卡爪靠近所述卡盘盘体中心的一侧的行动路径进行遮挡；

所述第一盖体上设有第一对接槽，所述第一对接槽与所述第一运动轨道远离所述移动槽的一端连通对接；

所述防护装置包括外防护装置，所述外防护装置设于所述卡爪远离所述卡盘盘体中心的一侧，所述外防护装置包括外密封结构，一端与所述卡爪固定连接，所述外密封结构适于在所述卡爪的带动下沿所述第一对接槽和所述第一运动轨道运动，以对所述卡爪远离所述卡盘盘体中心的一侧的行动路径进行遮挡。

有益效果：通过在卡盘盘体上设置防护装置，能够对卡爪的行动路径进行防护，防止切屑经由该行动路径进入卡盘组件的内部，减少卡盘故障发生及人工干预的频次，为卡盘自动化应用提供支持；具体可通过设置内防护装置，内密封结构能够在卡爪运动过程中跟随卡爪运动，并对卡爪靠近卡盘盘体中心的一侧的行动路径进行遮挡，防止切屑由该行动路径进入卡盘组件的内部；通过设置外防护装置，外密封结构能够在卡爪运动过程中跟随卡爪运动，并对卡爪远离卡盘盘体中心的一侧的行动路径进行遮挡，防止切屑由该行动路径进入卡盘组件的内部。

在一种可选的实施方式中，所述内防护装置包括：

第二盖体，间隔设于所述第一盖体的上方，所述第一盖体与所述第二盖体之间的竖直方向上设有间隙，所述内密封结构移动设于所述间隙内，所述第二盖体与所述第一运动轨道对应处设置有第二运动轨道。

有益效果：通过设置第二盖体，能够防止内密封结构外露影响美观，且防止内密封结构的损坏，同时第二盖体与第一盖体间隔设置，不会影响内密封结构的移动，且第二盖体上设置有第二运动轨道，能够防止第二盖体对卡爪的运动造成干涉。

在一种可选的实施方式中，沿周向，所述内密封结构设有多个，所述内密封结构与所述移动槽、所述卡爪一一对应设置，多个所述移动槽相交设置，且多个所述移动槽的槽深不同；

沿所述移动槽的槽深方向，至少一个所述第二运动轨道的边缘设有调节结构，所述调节结构适于遮挡所述第二运动轨道与所述第一运动轨道之间的间隙。

有益效果：通过设置多个内密封结构，能够同时对多个卡爪的运动进行防护，通过将多个移动槽相交设置，且多个移动槽的槽深不同，能够保证多个内密封结构的放置，彼此之间不会造成干涉；由于移动槽的槽深不同，不同的第一运动轨道与第二运动轨道的边缘之间可能沿槽深方向存在间隙，为了防止切屑经由该间隙进入卡盘盘体的内部，通过在第二运动轨道的边缘沿槽深方向设置调节结构，调节结构能够遮挡该间隙，使得调节结构能够弥补第一运动轨道和第二运动轨道之间的间隙，防止切屑进入卡盘盘体的内部。

在一种可选的实施方式中，所述外防护装置包括：

安装结构，固定连接于所述卡盘盘体的上方，所述安装结构上设有导向通道；

所述外密封结构包括外密封片，所述外密封片为柔性件；

所述安装结构包括平直段和弯曲段，所述弯曲段设于所述卡盘盘体的外侧，所述外密封片适于沿所述平直段处的所述导向通道和所述弯曲段处的所述导向通道运动。

有益效果：通过将安装结构设置为包括平直段和弯曲段，外密封结构设置为包括柔性的外密封片，外密封片能够匹配安装结构的形状，沿安装结构的平直段和弯曲段的导向通道进行运动，能够节省外密封结构产生的回转范围，节省使用空间，实现密封与空间节约，也能够对外密封片起到一定的保护作用，防止外密封片被拉坏。

第二方面，本发明还提供了一种机床，包括：上述的转台结构。

本发明的机床由于包括上述的转台结构，能够在转台结构内部设置卡盘驱动轴、第一驱动机构和离合器，能够实现将卡盘与转台结构的集成，实现了工件通过卡爪的自动装夹以及装夹工件后的独立加工，同时由于在卡盘盘体上设置防护装置，能够对卡爪的行动路径进行防护，防止切屑经由该行动路径进入卡盘盘体的内部，保证了转台结构的密封。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种转台结构的剖视图；

图2为装配防护装置的卡盘盘体的结构示意图；

图3为内防护装置的结构示意图；

图4为第一盖体的正面的结构示意图；

图5为第一盖体的底面的结构示意图；

图6为内密封结构的结构示意图；

图7为内防护装置的侧剖视图；

图8为图7中A部分的局部放大图；

图9为第二盖体的正面的结构示意图；

图10为第二盖体的底面的结构示意图；

图11为外防护装置的结构示意图；

图12为外防护装置的侧剖视图；

图13为外密封结构的结构示意图；

图14为安装结构的剖视图；

图15为安装结构的侧视图；

图16为图15中B部分的局部放大图。

附图标记说明：

1-卡盘盘体；2-卡盘支撑件；3-卡爪；4-中心轴；5-电机；6-卡盘驱动轴；7-第一驱动机构；701-输出轴；8-离合器；9-卡盘驱动件；10-第一轴承；11-密封件；12-转接轴；13-机壳；14-第一壳体；15-第二壳体；16-让位空间；17-支架；18-传感器；19-第二轴承；20-内防护装置；201-第一盖体；2011-移动槽；2012-第一运动轨道；2013-第一对接槽；202-内密封结构；2021-内密封片；2022-卡爪连接件；203-第二盖体；2031-第二运动轨道；2032-调节结构；2033-第二对接槽；21-外防护装置；210-外密封结构；2101-外密封片；2102-压板；211-安装结构；2111-平直段；2112-弯曲段；2113-导向通道；22-安装孔；23-第一管接头及管路；24-第二管接头及管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

位于在第一主体和第二主体之间的术语“和/或”包括以下意义中的任一个：(1)仅第一主体，(2)仅第二主体，以及(3)第一主体和第二主体。位于3个或更多个主体列表中的最后两个主体之间的术语“和/或”是指包括该列表中的主体的任意特定组合的列表中的至少一个主体。例如，“A、B和/或C”与 “ A和/或B和/或C”具有相同的含义，包括A、B和C的以下组合：(1)只有A，(2) 只有B，(3)只有C，(4)A和B且没有C，(5)A和C且没有 B，(6)B和C且没有A，和(7)A和B和C。

下面结合图1至图16，描述本发明的实施例。

根据本发明的实施例，一方面，提供了一种转台结构，包括：卡盘盘体1，卡盘盘体1上设有卡盘组件，卡盘盘体1的底部设有第一安装空间，卡盘组件包括卡爪3和卡爪传动机构；中心轴4，固定连接在卡盘盘体1的下方，中心轴4的轴心处设有第二安装空间；电机5，连接于中心轴4远离卡盘盘体1的一侧，电机5的中心处设有第三安装空间，第三安装空间、第二安装空间和第一安装空间连通；卡盘驱动轴6，设于第一安装空间内，一端与卡爪传动机构固定连接；第一驱动机构7，设于第三安装空间内，第一驱动机构7具有输出轴701；离合器8，设于第一驱动机构7和卡盘驱动轴6之间，离合器8的一端与卡盘驱动轴6固定连接，离合器8的另一端与第一驱动机构7的输出轴701固定连接；第二驱动机构，与离合器8连接，适于驱动离合器8的两端闭合，以使第一驱动机构7的输出轴701与卡盘驱动轴6连接，以及驱动离合器8的两端分离，以使第一驱动机构7的输出轴701与卡盘驱动轴6断开连接；第一驱动机构7适于在离合器8的两端闭合时，带动卡盘驱动轴6转动，进而带动卡爪传动机构转动；电机5适于在离合器8的两端分离时，带动中心轴4进而带动卡盘盘体1转动。

通过在中心轴4上固定连接卡盘盘体1，在卡盘盘体1、中心轴4和电机5上分别设置安装空间，用于安装卡盘驱动轴6、第一驱动机构7和离合器8，使得各结构能够共同配合，在需要对工件进行装夹时，将离合器8的两端闭合，通过第一驱动机构7带动卡盘盘体1上的卡爪传动机构转动，进而带动卡爪3进行工作，在对工件进行加工时，将离合器8的两端分离，通过电机5带动卡盘盘体1转动，因而可将卡爪传动机构的转动与电机5驱动卡盘盘体1的转动相分开，实现了卡盘与转台结构的集成，实现了工件通过卡爪3的自动装夹以及装夹工件后的独立加工，达到了丰富的应用形式，提高了自动化可能性及目的。

本实施例中的卡盘组件包括：卡盘支撑件2，固定连接于卡盘盘体1的下端，卡盘支撑件2固定连接于中心轴4的上端。通过将卡盘组件设置为包括卡盘支撑件2，便于将卡盘盘体1与中心轴4的连接，无需对原转台结构的中心轴4进行改动，适应性更强。作为可变换的实施方式，也可以是，若卡盘盘体1可以与中心轴4很好的连接，则无需设置卡盘支撑件2。

其中，卡爪传动机构为盘丝结构，盘丝结构能够将卡盘驱动轴6的转动转化为卡爪3沿卡盘盘体1的径向移动，以实现对工件的装夹；卡盘盘体1通过螺钉紧固在卡盘支撑件2的上端面上，通过卡盘支撑件2灵活的对接设计实现与卡盘盘体1的集成。

如图1所示，本实施例中的转台结构包括卡盘驱动件9，设于第一安装空间内，卡盘驱动件9与卡爪传动机构配合传动，卡盘驱动件9的中心处设有第四安装空间，第四安装空间内固定连接卡盘驱动轴6。通过在第一安装空间内设置卡盘驱动件9，便于将卡盘驱动轴6与卡爪传动机构固定连接，提高装配适应性。作为可变换的实施方式，也可以是，若卡盘驱动轴6可与卡爪传动机构直接连接，则可以不设置卡盘驱动件9。

具体地，卡盘驱动件9为驱动块。

对于盘丝结构与卡盘驱动件9的连接方式、卡盘驱动件9与卡盘驱动轴6的连接方式有很多种，本实施例中的盘丝结构的底座上设有内六角孔，卡盘驱动件9上设有外六角轴，外六角轴与内六角孔直接对接配合实现盘丝结构与卡盘驱动件9的连接，此结构无需再设置紧固件连接便能实现扭矩的可靠传递。本实施例中的卡盘驱动件9与卡盘驱动轴6通过螺钉实现固定连接。作为可变换的实施方式，也可以是，盘丝结构与卡盘驱动件9螺钉连接。作为可变换的实施方式，也可以是，卡盘驱动件9与卡盘驱动轴6通过凸起和连接孔的形式实现卡接。

如图1所示，本实施例中的卡盘驱动轴6与卡盘支撑件2之间设有第一轴承10，这样能够使得卡盘支撑件2较好的对卡盘驱动轴6进行支撑，同时减小转动摩擦。同时，卡盘驱动轴6与卡盘支撑件2之间设有密封件11，能够防止外部加工液体进入转台结构的内部，保证转台结构的密封性能。

如图1所示，本实施例中的离合器8的中心处设有第五安装空间；第一驱动机构7的输出轴701的上方固定连接有转接轴12，转接轴12的上端固定连接在离合器8的底部，转接轴12穿设于第五安装空间内，转接轴12适于在离合器8的两端闭合时将输出轴701的转矩传递到卡盘驱动轴6。通过设置转接轴12，便于将第一驱动机构7与卡盘驱动轴6连接，提高装配适用性，而无需对第一驱动机构7的输出轴701进行改动。作为可变换的实施方式，也可以是，若第一驱动机构7的输出轴701可以直接与卡盘驱动轴6连接，则无需设置转接轴12。

具体地，转接轴12的一端通过螺钉与第一驱动机构7的输出轴701连接，转接轴12的另一端设有凸起，卡盘驱动轴6上设有凹槽，在离合器8的两端闭合时，转接轴12与卡盘驱动轴6通过凸起与凹槽卡接实现连接。

本实施例中的转台结构包括：机壳13，机壳13设于卡盘盘体1的下方，机壳13内设有中心轴4和电机5；第一壳体14，第一壳体14上固定连接第一驱动机构7；第二壳体15，第二壳体15上固定连接电机5，第二壳体15与第一壳体14和机壳13固定连接。通过设置第二壳体15，能够将电机5固定连接在转台结构的机壳13上，通过设置第一壳体14，能够固定连接第一驱动机构7，同时将第一壳体14与第二壳体15固定连接，能够保证第一驱动机构7的可靠固定，又能实现安装及后期维护方便。

第一驱动机构7的具体形式有很多种，本实施例中的第一驱动机构7为驱动马达，具体可为液压马达。液压马达通过螺钉紧固在第一壳体14上，第一壳体14又通过螺钉与第二壳体15固定，第二壳体15通过螺钉固定转台结构的机壳13的同时固定电机5，通过该连接既能保证驱动马达的可靠固定，又能实现安装及后期维护方便。

如图1所示，驱动马达的一侧通过第一管接头及管路23连接外部压力供给装置，将压力传递给驱动马达，保证驱动马达输出需求的扭矩及转速。驱动马达的另一侧通过第二管接头及管路24连接外部油箱，能够将泄漏的液体介质输送出转台结构的内部，避免液体泄漏损坏转台结构。

本实施例中的转接轴12的底部设有让位空间16，转接轴12上设有标记部；转台结构包括：支架17，支架17的上端设于让位空间16内，支架17的下端与第一壳体14固定连接；传感器18，固定于支架17的上端，传感器18与标记部对应设置，适于记录标记部的转动。具体可通过在支架17的上端开孔固定住传感器18。通过在转接轴12的底部设置让位空间16，便于放置传感器18，通过传感器18与转接轴12上的标记部的配合，传感器18能够检测记录标记部的转动，进而记录转接轴12的旋转转数，获取卡爪3的位置及移动距离数据，为自动化装夹工件提供数据支持。作为可变换的实施方式，也可以是，传感器18通过其他固定方式固定在支架17的上端，这里不做过多限制。

具体地，标记部为缺口，传感器18为圆光栅编码器，可通过缺口转动至与传感器18正对时，传感器18接收到光线而进行计数，当缺口转动过传感器18，则传感器18接收不到光线，直至下次接收到光线进行下一次的计数。作为可变换的实施方式，也可以是，标记部为凸起，通过凸起转动至与传感器18正对时，遮挡光线而进行计数。

作为可变换的实施方式，也可以是，第一驱动机构7为电机，具体可为伺服电机，使用伺服电机控制卡爪3的运动及获取卡爪3的移动距离和位置信息，这样可以直接使用电力控制，而且伺服电机本身自带有编码器，因而无需额外设置传感器，亦可以实现相同的功能。

如图1所示，本实施例中的卡盘驱动轴6通过螺钉与离合器8的一端的顶部固定连接，而离合器8的另一端通过固定片、螺钉和转接轴12（含平键）与驱动马达进行固定连接，该结构既保证了转速及扭矩的传递，又通过第二驱动机构控制离合器8开合，工件装夹时通过闭合离合器8及控制马达正反转实现卡爪3的松开夹紧，同时将驱动马达的输出扭矩传递给盘丝结构，保证卡爪3可靠地夹紧力。

本实施例中的第二驱动机构为外部气源，外部气源通过气管与离合器8连接，并控制离合器8的两端分开闭合。

本实施例中的转台结构包括第二轴承19，第二轴承19设于机壳13与中心轴4之间，位于电机5的转子的上方，电机5的转子通过内外圈螺钉与第二轴承19连接，将电机5的转速及扭矩传递到第二轴承19，第二轴承19通过螺钉与中心轴4紧固，中心轴4又通过螺钉与卡盘支撑件2可靠固定，卡盘盘体1通过螺钉与卡盘支撑件2固定，以使得电机5最终带动卡盘盘体1转动。

本实施例中的电机5为直驱电机。

在工件装夹阶段，可通过第二驱动机构控制离合器8的两端闭合，然后驱动马达带动卡盘驱动轴6转动，进而带动盘丝结构转动，盘丝结构转动会带动卡爪3沿卡盘盘体1的径向移动，待工件夹紧后，通过第二驱动机构控制离合器8的两端断开，此时电机5的运动不会影响盘丝结构的运动，卡爪3夹紧工件，工件进入加工状态，此时电机5转动带动中心轴4转动，进而带动卡盘盘体1转动，夹紧工件后的卡盘盘体1获得电机5输出的转速及扭矩，实现工件的加工过程。

由于卡盘盘体1与卡爪3之间主要使用盘丝结构等机械传动机构控制卡爪3的运动，所以加工过程中产生的切屑可能会进入盘丝结构的内部，直接影响卡盘盘体1的使用寿命。为了防止切屑进入卡盘盘体1的内部，本实施例中的转台结构包括：防护装置，设于卡盘盘体1上，适于对卡爪3的行动路径进行防护，防止切屑经由行动路径进入卡盘盘体1的内部。通过在卡盘盘体1上设置防护装置，能够对卡爪3的行动路径进行防护，防止切屑经由该行动路径进入卡盘盘体1的内部，减少卡盘故障发生及人工干预的频次，为卡盘自动化应用提供支持。

如图2所示，本实施例中的防护装置包括内防护装置20和外防护装置21，内防护装置20主要位于卡盘盘体1的上表面，外防护装置21主要位于卡盘盘体1的外圆柱面，内防护装置20和外防护装置21共同配合实现对切屑的遮挡、对卡盘盘体1的密封防护。

其中，内防护装置20设于卡爪3靠近卡盘盘体中心的一侧，内防护装置20包括：第一盖体201，固定连接在卡盘盘体1的上方，第一盖体201上设有移动槽2011和第一运动轨道2012，第一运动轨道2012对应卡爪3的行动路径设置，移动槽2011设于第一运动轨道2012靠近卡盘盘体中心的一侧，并与第一运动轨道2012连通对接；内密封结构202，一端与卡爪3固定连接，内密封结构202适于在卡爪3的带动下沿移动槽2011和第一运动轨道2012运动，以对卡爪3靠近卡盘盘体中心的一侧的行动路径进行遮挡。通过设置内防护装置20，内密封结构202能够在卡爪3运动过程中跟随卡爪3运动，并对卡爪3靠近卡盘盘体中心的一侧的行动路径进行遮挡，防止切屑由该行动路径进入卡盘组件的内部。

如图3所示，本实施例中的内防护装置20包括：第二盖体203，间隔设于第一盖体201的上方，第一盖体201与第二盖体203之间的竖直方向上设有间隙，内密封结构202移动设于间隙内，第二盖体203与第一运动轨道2012对应处设置有第二运动轨道2031。通过设置第二盖体203，能够防止内密封结构202外露影响美观，且防止内密封结构202的损坏，同时第二盖体203与第一盖体201间隔设置，不会影响内密封结构202的移动，且第二盖体203上设置有第二运动轨道2031，能够防止第二盖体203对卡爪3的运动造成干涉。作为可变换的实施方式，也可以是，内防护装置20不包括第二盖体203。

沿周向，内密封结构202设有多个，内密封结构202与移动槽2011、卡爪3一一对应设置，多个移动槽2011相交设置，且多个移动槽2011的槽深不同，如图7和图8所示。通过设置多个内密封结构202，能够同时对多个卡爪3的运动进行防护，通过将多个移动槽2011相交设置，且多个移动槽2011的槽深不同，能够保证多个内密封结构202的空间放置，彼此之间不会造成干涉。

具体地，如图3所示，内密封结构202、移动槽2011和卡爪3分别设置有三个。作为可变换的实施方式，也可以是，内密封结构202、移动槽2011和卡爪3分别设置有两个、四个，或者更多个，具体数量可根据实际需求设置，这里不做过多限制。

沿移动槽2011的槽深方向，至少一个第二运动轨道2031的边缘设有调节结构2032，调节结构2032适于遮挡第二运动轨道2031与第一运动轨道2012之间的间隙。这里的槽深方向指图3中的竖直方向。

如图10所示，其中一个第二运动轨道2031的边缘未设置调节结构2032，另外两个第二运动轨道2031的边缘均设置有调节结构2032，且两个调节结构2032的延伸深度也不相同，分别与其对应的第一运动轨道2012和第二运动轨道2031之间的间隙相适配。

由于移动槽2011的槽深不同，不同的第一运动轨道2012与第二运动轨道2031的边缘之间可能沿槽深方向存在间隙，为了防止切屑经由该间隙进入卡盘盘体1的内部，通过在第二运动轨道2031的边缘沿槽深方向设置调节结构2032，调节结构2032能够遮挡该间隙，使得调节结构2032能够弥补第一运动轨道2012和第二运动轨道2031之间的间隙，防止切屑进入卡盘盘体1的内部。

本实施例中的移动槽2011与第一运动轨道2012处于同一平面上，移动槽2011的槽深与第一运动轨道2012的深度相同，以使内密封结构202的移动更加顺畅。

第一盖体201主要用于隔绝切屑由卡爪3夹持范围内侧进入盘丝结构的内部，通过与卡盘盘体1上端面的连接面及安装孔22实现与卡盘盘体1的固定连接。同时为保证卡爪3在规定行程内移动，第一盖体201上设计有符合卡爪3前部形状的长方形的第一运动轨道2012及移动槽2011，但这样会出现卡爪3在向外移动时，卡爪3前部与第一运动轨道2012出现越来越大的间隙，因而存在切屑进入盘丝结构内部的风险。

为此，本实施例中的内密封结构202包括与第一运动轨道2012相匹配的内密封片2021。如图6所示，内密封片2021的一端设有卡爪连接件2022，卡爪连接件2022上设有与卡爪3的前部形状对应的挡边，挡边的尺寸与卡爪3相匹配，挡边上设有安装孔22，用于使用螺钉连接卡爪3与内密封片2021，实现内密封片2021跟随卡爪3移动的目的，同时由于内密封片2021为长方形，形状与长方形的第一运动轨道2012相符，能够遮住卡爪3外移产生的前部与第一运动轨道2012出现的间隙，通过对卡爪3的内密封片2021的数量叠加，将间隙完全覆盖，解决第一盖体201密封的间隙缺陷。这里卡爪3的前部是指卡爪3靠近卡盘盘体中心的部分。

本实施例中的第一盖体201、第二盖体203上分别设有多个安装孔22，卡盘盘体1上对应设有多个安装孔22，通过螺钉将第一盖体201、第二盖体203固定连接在卡盘盘体1的上方。

如图4所示，本实施例中的第一盖体201上设有第一对接槽2013，第一对接槽2013与第一运动轨道2012远离移动槽2011的一端连通对接；如图11所示，防护装置包括外防护装置21，设于卡爪3远离卡盘盘体中心的一侧，外防护装置21包括外密封结构210，一端与卡爪3固定连接，外密封结构210适于在卡爪3的带动下沿第一对接槽2013和第一运动轨道2012运动，以对卡爪3远离卡盘盘体中心的一侧的行动路径进行遮挡。通过设置外防护装置21，外密封结构210能够在卡爪3运动过程中跟随卡爪3运动，并对卡爪3远离卡盘盘体中心的一侧的行动路径进行遮挡，防止切屑由该行动路径进入卡盘组件的内部。

同样地，如图9所示，本实施例中的第二盖体203上设有与第一对接槽2013对应设置的第二对接槽2033，第二对接槽2033连通对接于第二运动轨道2031靠近外侧的一端。

如图11所示，本实施例中的外防护装置21包括：安装结构211，固定连接于卡盘盘体1的上方，安装结构211上设有导向通道2113，外密封结构210适于沿导向通道2113运动，导向通道2113能够对外密封结构210的运动提供导向。具体地，导向通道2113为导向槽。

具体地，本实施例中的外密封结构210与安装结构211的具体形状相匹配，外密封结构210包括外密封片2101，外密封片2101为柔性件；安装结构211包括平直段2111和弯曲段2112，安装结构211的弯曲段2112设于卡盘盘体1的外侧，外密封片2101适于沿平直段2111处的导向通道2113和弯曲段2112处的导向通道2113运动。通过将安装结构211设置为包括平直段2111和弯曲段2112，外密封结构210设置为包括柔性的外密封片2101，外密封片2101能够匹配安装结构211的形状，沿安装结构211的平直段2111和弯曲段2112的导向通道2113进行运动，外密封结构210能够节省外密封结构210产生的回转范围，节省使用空间，实现密封与空间节约，也能够对外密封片2101起到一定的保护作用，防止外密封片2101被拉坏。作为可变换的实施方式，也可以是，安装结构211仅分别包括平直段2111，但是这样占据的空间会相对大些。

沿垂直于径向的方向，本实施例中的第一对接槽2013的宽度大于第一运动轨道2012的宽度，因而安装结构211的平直段2111刚好设于第一对接槽2013内，使得安装结构211的平直段2111与第一运动轨道2012的宽度之和与第一对接槽2013的宽度相同，使得外防护装置21的外观更加规整。

如图11、图15和图16所示，平直段2111包括相对设置的两侧壁，每个侧壁内分别设有导向通道2113，外密封片2101的两侧活动设于相对设置的两个导向通道2113内，且如图12和图14所示，由于平直段2111和弯曲段2112的导向通道2113均设置于内侧，因而不会使得切屑经由导向通道2113进入卡盘组件的内部，进一步保证了密封效果。

如图12和图13所示，外密封片2101整体大致呈L型，外密封片2101靠近内侧的一端设有压板2102，压板2102与外密封片2101垂直设置，压板2102上设有安装孔22，用于与卡爪3螺钉固定连接，外密封片2101呈长方形设置，外密封片2101的厚度较小，且为柔性件，其对应弯曲段2112的部分可以弯曲到圆弧形的导向通道2113中，外密封片2101能够跟随卡爪3的移动在导向槽中运行，实现密封与空间节约，解决外密封片2101容易被拉坏的问题。

本实例中的转台结构，集成有卡盘盘体1，通过在转台结构内部添加第一驱动机构7及离合器8完成卡爪3的夹紧及放松，与电机5对卡盘盘体1的驱动区分开，实现工件的自动装夹与装夹工件后的加工，为自动化实用提供一种新的解决方案。同时通过在移动的卡爪3上安装内密封片2021及外密封片2101，共同配合实现对卡爪3夹持范围内外两侧进行防护，实现防止切屑进入卡盘盘体1内部的目的，减少卡盘故障发生及人工干预的频次，提高卡盘组件的使用寿命。

根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种机床，包括：上述的转台结构。

具体地，本实施例中的机床为数控机床。

本实施例的数控机床由于包括上述的转台结构，能够在转台结构内部设置卡盘驱动轴6、第一驱动机构7和离合器8，能够实现将卡盘与转台结构的集成，以及工件通过卡爪3的自动装夹以及装夹工件后的独立加工，同时由于在卡盘盘体1上设置防护装置，能够对卡爪3的行动路径进行防护，防止切屑经由该行动路径进入卡盘盘体1的内部，保证了转台结构的密封。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种转台结构，其特征在于，包括：

卡盘盘体（1），所述卡盘盘体（1）上设有卡盘组件，所述卡盘盘体（1）的底部设有第一安装空间，所述卡盘组件包括卡爪（3）和卡爪传动机构；

中心轴（4），固定连接在所述卡盘盘体（1）的下方，所述中心轴（4）的轴心处设有第二安装空间；

电机（5），连接于所述中心轴（4）远离所述卡盘盘体（1）的一侧，所述电机（5）的中心处设有第三安装空间，所述第三安装空间、所述第二安装空间和所述第一安装空间连通；

卡盘驱动轴（6），设于所述第一安装空间内，一端与所述卡爪传动机构固定连接；

第一驱动机构（7），设于所述第三安装空间内，所述第一驱动机构（7）具有输出轴（701）；

离合器（8），设于所述第一驱动机构（7）和所述卡盘驱动轴（6）之间，所述离合器（8）的一端与所述卡盘驱动轴（6）固定连接，所述离合器（8）的另一端与所述第一驱动机构（7）的输出轴（701）固定连接；

第二驱动机构，与所述离合器（8）连接，适于驱动所述离合器（8）的两端闭合，以使所述第一驱动机构（7）的输出轴（701）与所述卡盘驱动轴（6）连接，以及驱动所述离合器（8）的两端分离，以使所述第一驱动机构（7）的输出轴（701）与所述卡盘驱动轴（6）断开连接；

所述第一驱动机构（7）适于在所述离合器（8）的两端闭合时，带动所述卡盘驱动轴（6）转动，进而带动所述卡爪传动机构转动；

所述电机（5）适于在所述离合器（8）的两端分离时，带动所述中心轴（4）进而带动所述卡盘盘体（1）转动；

所述转台结构包括：

防护装置，设于所述卡盘盘体（1）上，适于对所述卡爪（3）的行动路径进行防护，防止切屑经由所述行动路径进入所述卡盘盘体（1）的内部；

所述防护装置包括内防护装置（20），所述内防护装置（20）设于所述卡爪（3）靠近卡盘盘体中心的一侧，所述内防护装置（20）包括：

第一盖体（201），固定连接在所述卡盘盘体（1）的上方，所述第一盖体（201）上设有移动槽（2011）和第一运动轨道（2012），所述第一运动轨道（2012）对应所述卡爪（3）的行动路径设置，所述移动槽（2011）设于所述第一运动轨道（2012）靠近卡盘盘体中心的一侧，并与所述第一运动轨道（2012）连通对接；

内密封结构（202），一端与所述卡爪（3）固定连接，所述内密封结构（202）适于在所述卡爪（3）的带动下沿所述移动槽（2011）和所述第一运动轨道（2012）运动，以对所述卡爪（3）靠近所述卡盘盘体中心的一侧的行动路径进行遮挡；

所述第一盖体（201）上设有第一对接槽（2013），所述第一对接槽（2013）与所述第一运动轨道（2012）远离所述移动槽（2011）的一端连通对接；

所述防护装置包括外防护装置（21），所述外防护装置（21）设于所述卡爪（3）远离所述卡盘盘体中心的一侧，所述外防护装置（21）包括外密封结构（210），一端与所述卡爪（3）固定连接，所述外密封结构（210）适于在所述卡爪（3）的带动下沿所述第一对接槽（2013）和所述第一运动轨道（2012）运动，以对所述卡爪（3）远离所述卡盘盘体中心的一侧的行动路径进行遮挡。

2.根据权利要求1所述的转台结构，其特征在于，所述卡盘组件包括卡盘支撑件（2），所述卡盘支撑件（2）固定连接于所述卡盘盘体（1）的下端，所述卡盘支撑件（2）固定连接于所述中心轴（4）的上端；

和/或，所述转台结构包括卡盘驱动件（9），设于所述第一安装空间内，所述卡盘驱动件（9）与所述卡爪传动机构配合传动，所述卡盘驱动件（9）的中心处设有第四安装空间，所述第四安装空间内固定连接所述卡盘驱动轴（6）。

3.根据权利要求1所述的转台结构，其特征在于，所述离合器（8）的中心处设有第五安装空间；

所述第一驱动机构（7）的输出轴（701）的上方固定连接有转接轴（12），所述转接轴（12）的上端固定连接在所述离合器（8）的底部，所述转接轴（12）穿设于所述第五安装空间内，所述转接轴（12）适于在所述离合器（8）的两端闭合时将所述输出轴（701）的转矩传递到所述卡盘驱动轴（6）。

4.根据权利要求3所述的转台结构，其特征在于，所述转台结构包括：

机壳（13），所述机壳（13）设于所述卡盘盘体（1）的下方，所述机壳（13）内设有所述中心轴（4）和所述电机（5）；

第一壳体（14），所述第一壳体（14）上固定连接所述第一驱动机构（7）；

第二壳体（15），所述第二壳体（15）上固定连接所述电机（5），所述第二壳体（15）与所述第一壳体（14）和所述机壳（13）固定连接。

5.根据权利要求4所述的转台结构，其特征在于，所述第一驱动机构（7）为驱动马达；所述转接轴（12）的底部设有让位空间（16），所述转接轴（12）上设有标记部；

所述转台结构包括：

支架（17），所述支架（17）的上端设于所述让位空间（16）内，所述支架（17）的下端与所述第一壳体（14）固定连接；

传感器（18），固定于所述支架（17）的上端，所述传感器（18）与所述标记部对应设置，适于记录所述标记部的转动。

6.根据权利要求1所述的转台结构，其特征在于，所述内防护装置（20）包括：

第二盖体（203），间隔设于所述第一盖体（201）的上方，所述第一盖体（201）与所述第二盖体（203）之间的竖直方向上设有间隙，所述内密封结构（202）移动设于所述间隙内，所述第二盖体（203）与所述第一运动轨道（2012）对应处设置有第二运动轨道（2031）。

7.根据权利要求6所述的转台结构，其特征在于，沿周向，所述内密封结构（202）设有多个，所述内密封结构（202）与所述移动槽（2011）、所述卡爪（3）一一对应设置，多个所述移动槽（2011）相交设置，且多个所述移动槽（2011）的槽深不同；

沿所述移动槽（2011）的槽深方向，至少一个所述第二运动轨道（2031）的边缘设有调节结构（2032），所述调节结构（2032）适于遮挡所述第二运动轨道（2031）与所述第一运动轨道（2012）之间的间隙。

8.根据权利要求1所述的转台结构，其特征在于，所述外防护装置（21）包括：

安装结构（211），固定连接于所述卡盘盘体（1）的上方，所述安装结构（211）上设有导向通道（2113）；

所述外密封结构（210）包括外密封片（2101），所述外密封片（2101）为柔性件；

所述安装结构（211）包括平直段（2111）和弯曲段（2112），所述弯曲段（2112）设于所述卡盘盘体（1）的外侧，所述外密封片（2101）适于沿所述平直段（2111）处的所述导向通道（2113）和所述弯曲段（2112）处的所述导向通道（2113）运动。

9.一种机床，其特征在于，包括：

权利要求1至8中任一项所述的转台结构。