CN210908163U - 一种同步盘爪臂同步机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种同步盘爪臂同步机构，包括驱动机构和爪臂组件，驱动机构包括基座、气缸和同步盘，同步盘包括外同步盘和内同步盘，气缸包括与外同步盘铰接的第一气缸和与内同步盘铰接的第二气缸；第一气缸的伸缩端与外同步盘铰接，另一端与基座铰接；第二气缸的伸缩端与内同步盘铰接，另一端与基座铰接；外同步盘和内同步盘上均设置至少两个沿圆心对称分布的变轨迹槽口；爪臂组件包括导向座、活动爪臂和从动柱，导向座沿径向对称设置有与变轨迹槽口数量相同的滑槽，活动爪臂安装在滑槽中，从动柱固定在活动爪臂靠近同步盘的一侧，活动爪臂背离同步盘的一侧用于夹装工件。一体化程度高，容易出模成型，而且同步精度和重复精度较高。

Description

一种同步盘爪臂同步机构

技术领域

本实用新型涉及机械夹具技术领域，具体涉及一种同步盘爪臂同步机构。

背景技术

目前卡盘爪臂同步机构可分为3爪同步张夹，4爪同步张夹结构，对于车床上的卡盘来说基本都收使用螺旋线式手动调整3爪或4爪同步张夹。小行程卡盘也有使用索嘴结构。对于大行程的范围4爪卡盘有些采用多连杆同步机构或者齿轮齿条结构，这种结构关节较多，虽然能形成两两同步张夹，但是由于多连杆或齿轮齿条存在间隙，同步张夹的精度稍差，重复精度不太稳定，而且存在零件过多，结构复杂，制造困难等。例如，中国实用新型专利CN106238761B的本实用新型公开一种自定心卡盘，包括：一种自定心卡盘，包括卡盘架、旋转套、爪臂盘、驱动轮、至少两个爪臂及爪臂驱动机构，所述爪臂驱动机构包括驱动轴承、与驱动轴承的外圈连接的直线驱动机构、与驱动轴承的内圈连接的第一齿条及与第一齿条啮合的齿轮，所述爪臂设置有第二齿条，第二齿条与对应的齿轮啮合。外部驱动机构带动驱动轮转动，该驱动轮带动爪臂盘和旋转套转动，使得装在旋转套上的驱动轴承的内圈、与内圈连接的第一齿条、以及设置爪臂盘上爪臂同时转动；直线驱动机构推动驱动轴承的外圈使驱动轴承沿着旋转套移动，第一齿条移动并带动齿轮转动，该齿轮带动第二齿条移动，从而实现爪臂的移动。但是由于齿轮齿条存在间隙，同步张夹的精度稍差，重复精度不太稳定，而且存在零件过多，结构复杂，制造困难等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种同步盘爪臂同步机构，不但零件的加工制造一体化程度高，容易出模成型，而且同步精度和重复精度较高。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种同步盘爪臂同步机构，包括驱动机构和爪臂组件，驱动机构包括基座、气缸和同步盘，所述同步盘包括外同步盘和内同步盘，所述气缸包括与外同步盘铰接的第一气缸和与内同步盘铰接的第二气缸；所述第一气缸的伸缩端与外同步盘铰接，另一端与基座铰接；所述第二气缸的伸缩端与内同步盘铰接，另一端与基座铰接；气缸可以以铰接的位置为圆心转动，进而推动同步盘沿一定轨迹自转。所述外同步盘和内同步盘上均设置至少两个沿圆心对称分布的变轨迹槽口；

所述爪臂组件包括导向座、活动爪臂和从动柱，导向座上沿径向中心对称设置有与所述变轨迹槽口数量相同的滑槽，活动爪臂与滑槽的数量相同，活动爪臂安装在所述滑槽中，所述从动柱固定在活动爪臂靠近所述同步盘的一侧，所述活动爪臂设置在背离同步盘的一侧用于夹装工件，多个所述活动爪臂之间形成夹装工件的夹装区域，所述从动柱包括与所述外同步盘上的变轨迹槽口配合安装的第一从动柱、与所述内同步盘上的变轨迹槽口配合安装的第二从动柱；

所述爪臂与所述卡爪一一对应，所述卡爪的数量为四个，四个所述卡爪沿所述导向座的圆周方向均布设置，四个所述卡爪分别为上卡爪、下卡爪、左卡爪及右卡爪，所述上卡爪与所述下卡爪相对设置，所述左卡爪与所述右卡爪相对设置，四个所述卡爪均包括用于装夹工件的爪部，相对的两个卡爪的爪部以所述导向座的中轴线为中心线对称设置，所述上卡爪与所述下卡爪对称的每一爪部对和所述左卡爪与所述右卡爪对称的每一爪部对沿所述导向座的中轴线方向交错设置，对称的两个所述爪部之间可无缝隙接触。

优点是，气缸通过铰接方式与基座一端固定，气缸另一端通过铰接方式与同步盘固定，因此则气缸可灵活驱动同步盘以旋转轴心上相对于基座进行一定角度的来回转动，而且滑块爪臂组件上有从动柱，从动柱与变轨迹槽口配合，当同步盘在气缸驱动转动时，同步盘变轨迹槽口驱动从动柱沿旋转轴心径向移动，通过这样设置，使得所述气缸能启动所述爪臂进行同步张紧动作，而且，爪臂夹持工件更稳定。

对本实用新型做进一步优选，所述外同步盘包括与外同步盘上的变轨迹槽口数量相同的外盘弧形贯穿孔，所述内同步盘包括内同步盘上的变轨迹槽口数量相同的内盘弧形贯穿孔。

弧形贯穿孔给气缸的活塞杆一个穿设并且提供给气缸的活塞杆一个运动区域的限制作用。

对本实用新型做进一步优选，所述爪臂组件还包括支撑板，所述支撑板中部开设支撑板通孔，以支撑板通孔为圆心，在支撑板上沿径向对称开设直槽口，使从动柱穿过直槽口和变轨迹槽口,使得从动柱能够沿着直槽口和变轨迹槽口移动。

支撑板的直槽口除了提供给从动柱一个运动轨迹的导向作用，还提供一个连接的作用，连接同步盘和爪臂组件。

对本实用新型做进一步优选，所述变轨迹槽口从同步盘径向的远端点过渡到近端点，沿远端点至近端点方向所述变轨迹槽口轨迹上的每一点与所述同步盘中心的距离逐渐递减，且所述变轨迹槽口的远端点和近端点不处于所述同步盘的同一直径上。

使得同步盘在自转的同时，从动柱从同步盘径向的远端点运动到近端点，且在同步盘的径向上不重叠，通过这样设置，控制所述爪臂张紧运动的轨迹。

对本实用新型做进一步优选，所述变轨迹槽口的远端点与所述直槽口的远端点位于同一半径，所述变轨迹槽口的近端点与所述直槽口的近端点位于同一半径。

使得同步盘在自转的同时，从动柱从位于同一半径远端点向近端点运动。

对本实用新型做进一步优选，所述变轨迹槽口为弧形槽。

对本实用新型做进一步优选，所述第一从动柱的数量至少为两个，所述第一从动柱均沿所述导向座的圆心中心对称设置；所述第二从动柱的数量至少为两个，所述第二从动柱均沿所述导向座的圆心中心对称设置。

对本实用新型做进一步优选，所述活动爪臂包括滑动部和夹持部，所述滑动部为柱体形状，与滑槽平行设置，且能在滑槽上滑动，所述夹持部与滑动部相垂直设置。

所述夹持部的接触面与管材的外周侧壁呈线接触，因此起到自动锁紧的作用，不需要另外设置锁紧件。

对本实用新型做进一步优选，所述从动柱的直径、所述直槽口宽度及所述变轨迹槽口的宽度均相等。通过这样设置，能降低气缸驱动爪臂动作的误差尺寸。

对本实用新型做进一步优选，所述活动爪臂的数量为四个，所述活动爪臂包括上爪臂、上爪臂、左爪臂和右爪臂，所述上爪臂和下爪臂上的第二从动柱与所述内同步盘上的两个对称设置的变轨迹槽口配合安装，所述左爪臂和右爪臂上的第一从动柱与所述外同步盘上的两个对称设置的变轨迹槽口配合安装。

相对于现有技术，本实用新型取得了有益的技术效果：本实用新型的气缸通过铰接方式与基座一端固定，气缸另一端通过铰接方式与同步盘固定，因此则气缸可灵活驱动同步盘以旋转轴心上相对于基座进行一定角度的来回转动，而且滑块爪臂组件上有从动柱，从动柱与变轨迹槽口配合，当同步盘在气缸驱动转动时，同步盘变轨迹槽口驱动从动柱沿旋转轴心径向移动，进而驱动活动爪臂的同步张夹；部件的加工制造一体化程度高，容易出模成型；采用电气控制驱动力的方式，从而达到控制上自动化张夹动作，而且零件的力传递较直接，变轨迹槽口直接驱动爪臂张夹，同步精度和重复精度较高，维修加工简单；利用卡盘爪臂同步机构，可以制作应用于激光切管或者等离子切管设备上使用，针对同一型号的卡盘，设计变轨迹槽口的轨迹相对于爪臂滑动方向的压力角不一样，满足了在驱动力一致的情况下爪臂夹不同大小的管材时的夹紧力不一样，达到了大管夹紧力大，小管夹紧力小，同时完成了气动驱动时的气动四爪双动卡盘和液压驱动时的液压四爪双动卡盘在激光切管设备上使用。

附图说明

图1示出本实用新型的同步盘爪臂同步机构的爆炸图；

图2示出本实用新型的基座及其上的气缸铰接的平面示意图；

图3示出本实用新型的基座与同步盘之间气缸铰接的纵向图；

图4示出本实用新型的支撑板的纵向图；

图5示出本实用新型的导向座的纵向图；

图6示出本实用新型带卡爪的同步盘爪臂同步机构的爆炸图；

图7示出本实用新型卡爪的局部放大图.

附图标记：

1基座；2气缸；201第一气缸；202第二气缸；3同步盘；301外同步盘；302内同步盘；4变轨迹槽口；5导向座；6活动爪臂；7从动柱；701第一从动柱；702第二从动柱； 8弧形贯穿孔；801外盘弧形贯穿孔；802内盘弧形贯穿孔；9支撑板；10直槽口；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1所示，一种同步盘爪臂同步机构，包括驱动机构和爪臂组件，驱动机构包括基座1、气缸2和同步盘3，同步盘包括外同步盘301和内同步盘302，气缸2包括与外同步盘301铰接的第一气缸201和与内同步盘302铰接的第二气缸202；第一气缸201的伸缩端与外同步盘301铰接，另一端与基座1铰接；第二气缸202的伸缩端与内同步盘302铰接，另一端与基座1铰接；气缸2可以以铰接的位置为圆心转动，进而推动同步盘3沿一定轨迹自转。外同步盘301和内同步盘302上均设置至少两个沿圆心对称分布的变轨迹槽口4；变轨迹槽口是指所述槽口的轨迹线为渐变曲线，比如阿基米德螺旋线或者渐开线等；而圆弧槽口的轨迹线为圆弧线，之所以设置成变轨迹槽口是因为，变轨迹槽口对爪臂形成的压力角压力与圆弧槽口不一样，能更好的推动爪臂的运动，爪臂组件包括导向座5、活动爪臂 6和从动柱7，导向座5上沿径向中心对称设置有与变轨迹槽口4数量相同的滑槽，活动爪臂6与滑槽的数量相同，活动爪臂6安装在滑槽中，从动柱7固定在活动爪臂6靠近同步盘3的一侧，活动爪臂6设置在背离同步盘3的一侧用于夹装工件，多个活动爪臂6之间形成夹装工件的夹装区域，从动柱7包括与外同步盘301上的变轨迹槽口4配合安装的第一从动柱701、与内同步盘302上的变轨迹槽口4配合安装的第二从动柱702。气缸2通过铰接方式与基座1一端固定，气缸2另一端通过铰接方式与同步盘3固定，因此则气缸2 可灵活驱动同步盘3以旋转轴心上相对于基座1进行一定角度的来回转动，而且滑块爪臂组件上有从动柱7，第一从动柱701的数量至少为两个，第一从动柱701均沿导向座的圆心中心对称设置；第二从动柱702的数量至少为两个，第二从动柱702均沿导向座的圆心中心对称设置，从动柱7与变轨迹槽口4配合，当同步盘3在气缸2驱动转动时，同步盘变轨迹槽口4驱动从动柱7沿旋转轴心径向移动，进而驱动活动爪臂6的同步张夹。

进一步具体描述，外同步盘301包括与外同步盘301上的变轨迹槽口4数量相同的外盘弧形贯穿孔801，内同步盘302包括内同步盘302上的变轨迹槽口4数量相同的内盘弧形贯穿孔802。弧形贯穿孔8给气缸2的活塞杆一个穿设并且提供运动限制区域的作用，使得从动柱7在弧形贯穿孔8所限定的区域运动。

爪臂组件还包括支撑板9，支撑板9中部开设支撑板通孔，以支撑板通孔为圆心，支撑板的直槽口10除了提供给从动柱7一个运动轨迹的导向作用，还提供一个连接的作用，连接同步盘3和爪臂组件。在支撑板9上沿径向对称开设直槽口10，内同步盘302及外同步盘301上均设有以铰接处为中心对称的两道变轨迹槽口4，变轨迹槽口4为弧形槽，变轨迹槽口4从同步盘3径向的远端点过渡到近端点，沿远端点至近端点方向所述变轨迹槽口4 轨迹上的每一点与所述同步盘中心的距离逐渐递减，且所述变轨迹槽口4的远端点和近端点不处于所述同步盘的同一直径上，这样控制爪臂张紧运动的轨迹，支撑板9上设有沿旋转方向均布的四道直槽口10，用于限制爪臂张紧运动的轨迹，支撑板9上设有沿旋转方向均布的四道直槽口10，变轨迹槽口4的近端点与直槽口10的近端点位于同一半径，用于限制爪臂张紧运动的轨迹，从动柱7依次穿过直槽口10及变轨迹槽口4，且相对的从动柱7 穿过同一同步盘3对应的变轨迹槽口4，使得同步盘3在自转的同时，从动柱7从位于同一半径远端点向近端点运动，从而控制爪臂张紧运动的轨迹，且从动柱7的直径、直槽口10 的宽度及变轨迹槽口4的宽度均相等，这样能降低气缸2驱动爪臂动作的误差尺寸。

从动柱7为圆柱体形从动柱。圆柱体从动柱的圆弧外周侧壁平滑地分别在直槽口10和变轨迹槽口4所形成内侧壁区域运动，降低从动柱7的运动出现卡顿的情况，使运动更为流畅。

活动爪臂6包括滑动部601和夹持部602，滑动部601为柱体形状，与滑槽平行设置，且能在滑槽上滑动，夹持部602与滑动部601相垂直设置。夹持部602的接触面与管材的外周侧壁呈线接触，因此起到自动锁紧的作用，不需要另外设置锁紧件。

从动柱7的直径、直槽口10宽度及变轨迹槽口4的宽度均相等。活动爪臂的数量为四个，活动爪臂包括上爪臂、上爪臂、左爪臂和右爪臂，上爪臂和下爪臂上的第二从动柱与所述内同步盘上的两个对称设置的变轨迹槽口配合安装，左爪臂和右爪臂上的第一从动柱与外同步盘上的两个对称设置的变轨迹槽口配合安装。

如图6和图7所示，所述爪臂与卡爪一一对应，所述卡爪的数量为四个，四个所述卡爪沿所述导向座5的圆周方向均布设置，四个卡爪分别为上卡爪601、下卡爪602、左卡爪603及右卡爪604，上卡爪601与下卡爪602相对设置，左卡爪603与右卡爪604相对设置，四个卡爪均包括用于装夹工件的爪部，对称的卡爪的爪部以所述导向座5的中轴线为中心线对称设置，上卡爪601与下卡爪602对称的每一爪部对及左卡爪603与右卡爪604对称的每一爪部对沿中轴线方向交错设置，对称设置的爪部可以无缝隙接触，换句话说，即四个卡爪能夹持管径接近0mm的管材。

四个卡爪均包括沿旋转轴线方向间隔设置的两个爪部，上卡爪601的两个爪部分别为第一爪部与第二爪部，下卡爪602的两个爪部分别与第一爪部及第二爪部以旋转轴线为中心线对称设置，分别形成第一爪部对12与第二爪部对3，左卡爪603的两个爪部分别为第三爪部3与第四个爪部，右卡爪604的两个爪部分别与第三爪部及第四个爪部以旋转轴线5 为中心线对称设置，分别形成第三爪部对14与第四个爪部对15，沿旋转轴线方向依次为第一爪部对12、第三爪部对14、第二爪部对13及第四个爪部对15，这种设置下，同一卡爪沿旋转轴线方向沿旋转轴线方向间隔设置两个爪部，使得一对相对的卡爪能夹持工件的两个位置，能更稳定地夹持工件。相邻的爪部对之间沿旋转轴线方向存在间隙，即第一爪部对12与第三爪部对14之间、第三爪部对14与第二爪部对13之间、第二爪部对13与第四个爪部对15之间沿旋转轴线方向存在间隙，避免了卡爪夹紧工件使相邻的爪部对之间存在摩擦。爪部包括与工件接触的抵触面，抵触面的四个周设有倒角，由于抵触面是与工作接触，需要保证精确度，因为抵触面需要进行精加工，抵触面的四个周设置倒角从而减少了抵触面精加工的面积，换句话说，即减少了生产成本。进一步，爪部11沿垂直于旋转轴线方向设有|“V”形槽，使得每一爪部形成有两个抵触面，这样不仅进一步减少了抵触面精加工的面积，而且使得一对相对的卡爪能夹持工件的四个位置，能进一步更稳定地夹持工件。

本实用新型实施例的使用过程：

第二气缸202及第一气缸201相同位置的气管接口均连接同一气管，即内同步盘302 驱动气缸2及外同步盘301驱动气缸活塞杆的伸与缩同步动作。当需要装夹工件时，以朝向爪臂观看的视角，第二气缸202及第一气缸201的活塞杆伸出，内同步盘302及外同步盘301被驱动以逆时针方向旋转，在变轨迹槽口4及直槽口10共同限制的情况下，从动柱 7从同步盘3径向的远端点往近端点移动，由于从动柱7与活动爪臂6是固定连接，从而使得相对的爪臂相向运动，直至活动爪臂6的接触面接触到工件时，第二气缸202及第一气缸201的活塞杆停止伸出，但第二气缸202及第一气缸201的活塞杆仍有伸出的趋势，使得爪臂能夹紧工件进行加工。

当工件加工完成需要拆卸工件时，气管中的空气流动方向相反，使得第二气缸202及第一气缸201的活塞杆收缩至极限位，第二气缸202及第一气缸201被驱动以顺时针的方向旋转，在变轨迹槽口4及直槽口10共同限制下，从动柱7从同步盘径向的近端点移动到远端点，从而使得相对的爪臂相离运动，松开工件后进行拆卸。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种同步盘爪臂同步机构，包括驱动机构和爪臂组件，其特征在于：驱动机构包括基座、气缸和同步盘，所述同步盘包括外同步盘和内同步盘，所述气缸包括与外同步盘铰接的第一气缸和与内同步盘铰接的第二气缸；所述第一气缸的伸缩端与外同步盘铰接，另一端与基座铰接；所述第二气缸的伸缩端与内同步盘铰接，另一端与基座铰接；所述外同步盘和内同步盘上均设置至少两个沿圆心对称分布的变轨迹槽口；

所述爪臂组件包括导向座、活动爪臂、卡爪和从动柱，导向座上沿径向中心对称设置有与所述变轨迹槽口数量相同的滑槽，所述活动爪臂与所述滑槽的数量相同，所述活动爪臂安装在所述滑槽中，所述从动柱固定在活动爪臂靠近所述同步盘的一侧，所述活动爪臂设置在背离同步盘的一侧用于夹装工件，多个所述活动爪臂之间形成夹装工件的夹装区域，所述从动柱包括与所述外同步盘上的变轨迹槽口配合安装的第一从动柱、与所述内同步盘上的变轨迹槽口配合安装的第二从动柱；

所述爪臂与所述卡爪一一对应，所述卡爪的数量为四个，四个所述卡爪沿所述导向座的圆周方向均布设置，四个所述卡爪分别为上卡爪、下卡爪、左卡爪及右卡爪，所述上卡爪与所述下卡爪相对设置，所述左卡爪与所述右卡爪相对设置，四个所述卡爪均包括用于装夹工件的爪部，相对的两个卡爪的爪部以所述导向座的中轴线为中心线对称设置，所述上卡爪与所述下卡爪对称的每一爪部对和所述左卡爪与所述右卡爪对称的每一爪部对沿所述导向座的中轴线方向交错设置，对称的两个所述爪部之间可无缝隙接触。

2.根据权利要求1所述一种同步盘爪臂同步机构，其特征在于，所述外同步盘包括与外同步盘上的变轨迹槽口数量相同的外盘弧形贯穿孔，所述内同步盘包括内同步盘上的变轨迹槽口数量相同的内盘弧形贯穿孔。

3.根据权利要求1所述一种同步盘爪臂同步机构，其特征在于，所述爪臂组件还包括支撑板，所述支撑板中部开设支撑板通孔，以支撑板通孔为圆心，在支撑板上沿径向对称开设直槽口，使从动柱穿过直槽口和变轨迹槽口,使得从动柱能够沿着直槽口和变轨迹槽口移动。

4.根据权利要求1所述一种同步盘爪臂同步机构，其特征在于，所述变轨迹槽口从同步盘径向的远端点过渡到近端点，沿远端点至近端点方向所述变轨迹槽口轨迹上的每一点与所述同步盘中心的距离逐渐递减，且所述变轨迹槽口的远端点和近端点不处于所述同步盘的同一直径上。

5.根据权利要求3所述一种同步盘爪臂同步机构，其特征在于，所述变轨迹槽口的远端点与所述直槽口的远端点位于同一半径，所述变轨迹槽口的近端点与所述直槽口的近端点位于同一半径。

6.根据权利要求1所述一种同步盘爪臂同步机构，其特征在于，所述变轨迹槽口为弧形槽。

7.根据权利要求1所述一种同步盘爪臂同步机构，其特征在于，所述第一从动柱的数量至少为两个，所述第一从动柱均沿所述导向座的圆心中心对称设置；所述第二从动柱的数量至少为两个，所述第二从动柱均沿所述导向座的圆心中心对称设置。

8.根据权利要求1所述的一种同步盘爪臂同步机构，其特征在于：所述活动爪臂包括滑动部和夹持部，所述滑动部为柱体形状，与滑槽平行设置，且能在滑槽上滑动，所述夹持部与滑动部相垂直设置。

9.根据权利要求3所述的一种同步盘爪臂同步机构，其特征在于：所述从动柱的直径、所述直槽口宽度及所述变轨迹槽口的宽度均相等。

10.根据权利要求1所述的一种同步盘爪臂同步机构，其特征在于：所述活动爪臂的数量为四个，所述活动爪臂包括上爪臂、上爪臂、左爪臂和右爪臂，所述上爪臂和下爪臂上的第二从动柱与所述内同步盘上的两个对称设置的变轨迹槽口配合安装，所述左爪臂和右爪臂上的第一从动柱与所述外同步盘上的两个对称设置的变轨迹槽口配合安装。

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