CN214349702U - 电动卡盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动卡盘，包括具有中心孔的卡盘和螺旋传动机构，卡盘包括卡盘本体、卡爪和卡爪进给装置，卡盘本体后端轴向延伸形成有中空卡盘轴，螺旋传动机构包括动力螺圈、推力轴承组件、滑动轴套、铜套和固定螺套，滑动轴套通过铜套间隔套设在中空卡盘轴上并保持同步旋转，滑动轴套前端对接设置卡爪进给装置，动力螺圈通过推力轴承组件间隔套设在滑动轴套上，固定螺套定位固定并套设在动力螺圈外部，动力螺圈在驱动机构的带动下旋转且与固定螺套形成螺旋传动配合实现轴向移动，动力螺圈通过推力轴承组件带动滑动轴套轴向移动并为卡爪进给装置提供动力。该结构精简，进给传动平稳，安全可靠。

Description

电动卡盘

技术领域

本申请涉及卡盘技术领域，特别是涉及一种电动卡盘。

背景技术

卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置，通过均布在卡盘本体上的卡爪进行径向开合动作，把待加工工件定位夹紧。卡盘通常包括卡盘本体、卡爪及卡爪驱动机构等。中空卡盘的卡盘本体有中心孔方便通过管料、棒料。卡盘后端直接或间接与机床主轴端部连接固定。现有的自动夹紧卡盘，包括气动、液压、电动卡盘，多采用中空主轴内置拉管的方法，结构复杂，拉管占用中空主轴内径，而气动、液压卡盘还需要额外的气源、油源，增加了额外的成本。

实用新型内容

本申请针对现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种电动卡盘，结构精简紧凑，自定心夹紧定位精确，进给传动平稳、安全可靠，工作效率高。

本申请是通过以下技术方案使上述技术问题得以解决。

电动卡盘，包括具有中心孔的卡盘和螺旋传动机构，所述卡盘包括卡盘本体及设置在所述卡盘本体上并保持同步旋转的卡爪和卡爪进给装置，所述卡爪进给装置用于带动所述卡爪在所述卡盘本体上进行径向移动，所述卡盘本体后端轴向延伸形成有与主轴箱主轴对接固定的中空卡盘轴，所述螺旋传动机构包括动力螺圈、推力轴承组件、滑动轴套、铜套和固定螺套，所述滑动轴套通过所述铜套间隔套设在所述中空卡盘轴上并保持同步旋转，所述滑动轴套前端对接设置所述卡爪进给装置并保持同步旋转，所述动力螺圈通过所述推力轴承组件间隔套设在所述滑动轴套上，所述固定螺套定位固定并套设在所述动力螺圈外部，所述动力螺圈在驱动机构的带动下旋转且与所述固定螺套形成螺旋传动配合实现轴向移动，所述动力螺圈通过所述推力轴承组件带动所述滑动轴套轴向移动并为所述卡爪进给装置提供动力。

作为优选，所述卡爪进给装置包括斜楔推拉环和斜楔滑块，所述斜楔推拉环本体上形成有与所述斜楔滑块相嵌合连接的楔形槽，所述卡盘本体上沿周向均布有至少两个径向滑槽，所述斜楔滑块与所述径向滑槽径向滑动配合，所述斜楔滑块上固接有卡爪，所述滑动轴套前端对接设置所述斜楔推拉环并保持同步旋转，通过所述滑动轴套的轴向移动带动所述斜楔推拉环与所述斜楔滑块传动配合。

作为优选，所述斜楔滑块本体的一侧端形成有与所述楔形槽相配合的斜楔，所述斜楔滑块本体的另一侧端形成有与所述径向滑槽相配合的滑块，所述滑块上固接所述卡爪。

作为优选，所述卡爪进给装置还包括限位滑块，所述斜楔滑块上设有与所述限位滑块相配合的第一T形槽，所述卡爪通过所述限位滑块与所述斜楔滑块相连接。

作为优选，所述楔形槽上设有驱动斜面，所述斜楔滑块上设有与所述驱动斜面相配合的受压斜面。

作为优选，所述卡爪进给装置包括推拉环、压环和曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括拨块、心轴和径向滑块，所述卡盘本体上沿周向均布有至少两个径向滑槽，所述径向滑块与所述径向滑槽径向滑动配合，所述径向滑块上固接有所述卡爪，所述卡盘本体上开设有用于容置所述拨块的腔体，所述拨块呈V型结构且两侧端分别为主触动臂和转动臂，所述拨块的回转中心上穿设所述心轴并铰接在所述腔体上，所述转动臂顶部形成有拨动工作面，所述径向滑块上开设有与所述拨动工作面相接触配合的拨动凹槽，所述主触动臂顶部形成有接触工作面，所述压环与所述推拉环之间相互压合连接并共同形成有与所述接触工作面相配合的触动凹槽，所述压环与所述推拉环均间隔套设在所述中空卡盘轴外部并共同与所述滑动轴套对接固定在一起，通过所述滑动轴套的轴向移动带动所述触动凹槽驱动所述主触动臂移动并带动所述转动臂围绕所述回转中心转动。

作为优选，所述曲柄滑块机构还包括定位滑块，所述径向滑块上设有与所述定位滑块相配合的第二T形槽，所述卡爪与所述定位滑块固定连接，所述卡爪通过所述定位滑块和所述第二T形槽相定位配合并共同通过紧固螺栓与所述径向滑块固定成一体。

作为优选，所述推拉环和所述压环为分体构件或一体成形结构，所述推拉环和所述压环通过紧固螺栓与所述滑动轴套固定成一体。

作为优选，所述推力轴承组件包括两个角接触球轴承、隔环和锁母。

作为优选，所述螺旋传动机构还包括动力齿轮，所述动力齿轮间隔套设在所述中空卡盘轴与所述固定螺套之间，所述动力齿轮前端与所述动力螺圈后端对接固定成一体，所述动力齿轮和所述动力螺圈为分体构件或一体成形结构。

作为优选，所述驱动机构为外齿轮传动机构，所述驱动机构包括驱动齿轮和伺服电机，所述驱动齿轮受控于伺服电机驱动，所述固定螺套上开设有供所述驱动齿轮穿过与所述动力齿轮啮合传动的缺口；所述驱动机构为蜗轮蜗杆传动机构，蜗杆与所述动力齿轮形成啮合传动配合。

作为优选，所述动力螺圈的前端形成有与所述固定螺套螺旋传动配合的螺旋结构，所述动力螺圈的后端形成有受控于所述驱动机构啮合传动配合的轮齿结构。

作为优选，所述驱动机构为外齿轮传动机构，所述驱动机构包括驱动齿轮和伺服电机，所述驱动齿轮受控于伺服电机驱动，所述驱动齿轮与所述动力螺圈的轮齿结构形成啮合传动配合；所述驱动机构为蜗轮蜗杆传动机构，蜗杆与所述动力螺圈的轮齿结构形成啮合传动配合。

作为优选，所述中心孔的孔口上设置有防护端盖。

本申请的有益效果：卡盘、卡爪进给装置、螺旋传动机构和驱动机构之间对接构件设计精简，构件组配布局紧凑合理。螺旋传动机构无噪音，进给传动精确，运行平稳，安全可靠。卡爪进给装置设计精巧，传动准确，斜楔机构或曲柄滑块机构与螺旋传动机构组配，进给量精准，卡爪自定心夹紧定位精确。齿轮传动机构与螺旋传动机构组配，传动比准确，传动平稳，工作安全可靠。

附图说明

以下附图旨在便于描述较佳实施例，并不构成对本申请保护范围的限制。

图1是本申请第一实施例的主视结构示意图；

图2是本申请第一实施例的剖视结构示意图；

图3是本申请第一实施例在一个轴侧方向上的爆炸结构示意图；

图4是本申请第一实施例在另一个轴侧方向上的爆炸结构示意图；

图5是本申请第一实施例与机床主轴箱配装的结构示意图；

图6是本申请第二实施例的主视结构示意图；

图7是本申请第二实施例的剖视结构示意图；

图8是本申请第二实施例在一个轴侧方向上的爆炸结构示意图；

图9是本申请第二实施例在另一个轴侧方向上的爆炸结构示意图；

图10是本申请第二实施例与机床主轴箱配装的结构示意图；

图11是本申请第二实施例与机床主轴箱配装的剖视结构示意图。

图中：1-卡盘本体，2-中心孔，3-中空卡盘轴，4-斜楔推拉环，5-斜楔滑块，6-楔形槽，7-径向滑槽，8-卡爪，9-动力螺圈，10-滑动轴套，11-铜套，12-固定螺套，13-斜楔，14-滑块，15-限位滑块，16-第一T形槽，17-驱动斜面，18-受压斜面，19-角接触球轴承，20-隔环，21-锁母，22-动力齿轮，23-驱动齿轮，24-伺服电机，25-缺口，26-防护端盖，27-推拉环，28-压环，29-拨块，291-主触动臂，292-转动臂，293-回转中心，294-拨动工作面，295-接触工作面，296-触动凹槽，30-心轴，31-径向滑块，311-拨动凹槽，32-腔体，33-定位滑块，34-第二T形槽。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1至图11所示，本申请电动卡盘，包括具有中心孔2的卡盘和螺旋传动机构，所述卡盘包括卡盘本体1及设置在所述卡盘本体1上并保持同步旋转的卡爪8和卡爪进给装置，所述卡爪进给装置用于带动所述卡爪8在所述卡盘本体1上进行径向移动。所述卡盘本体1上沿周向均布有至少两个径向滑槽7，可以根据应用所需的三爪卡盘或者四爪卡盘等，在所述卡盘本体1上等角度布置相应数量的所述径向滑槽7。为了防护铁屑飞溅，在所述中心孔2的孔口上设置有防护端盖26。所述卡盘本体1后端轴向延伸形成有与主轴箱主轴对接固定的中空卡盘轴3。

所述螺旋传动机构包括动力螺圈9、推力轴承组件、滑动轴套10、铜套11和固定螺套12，所述滑动轴套10通过所述铜套11间隔套设在所述中空卡盘轴3上并保持同步旋转，所述滑动轴套10前端对接设置所述卡爪进给装置并保持同步旋转。所述动力螺圈9通过所述推力轴承组件间隔套设在所述滑动轴套10上，在一个实施方式中，所述推力轴承组件包括两个角接触球轴承19、隔环20和锁母21。所述固定螺套12定位固定并套设在所述动力螺圈9外部，比如，图5所示的实施例中，所述固定螺套12定位固定在主轴箱的传动输出端箱体外部。所述动力螺圈9在驱动机构的带动下旋转且与所述固定螺套12形成螺旋传动配合实现轴向移动，所述动力螺圈9通过所述推力轴承组件带动所述滑动轴套10轴向移动并为所述卡爪进给装置提供动力。

图中所示的实施例中，所述螺旋传动机构还包括动力齿轮22，所述动力齿轮22间隔套设在所述中空卡盘轴3与所述固定螺套12之间，所述动力齿轮22前端与所述动力螺圈9后端对接固定成一体，所述动力齿轮22和所述动力螺圈9可以是分体构件或一体成形结构。接下来采用分体构件来描述，结合图5中所示，在一个实施方式中，所述驱动机构为外齿轮传动机构，所述驱动机构包括驱动齿轮23和伺服电机24，所述驱动齿轮23受控于伺服电机24驱动，所述固定螺套12上开设有供所述驱动齿轮23穿过与所述动力齿轮22啮合传动的缺口25。由此可知，当伺服电机24通过齿轮轴带动驱动齿轮23转动后，与驱动齿轮23啮合的动力齿轮22也随之转动，从而带动动力螺圈9在固定螺套12内转动，随着伺服电机24的正反转动，动力螺圈9也进行着轴向移动，动力螺圈9与滑动轴套10通过两个对装角接触球轴承19配合，当动力螺圈9轴向移动时，角接触球轴承19将推力或拉力传递给滑动轴套10，从而使滑动轴套10也做轴向移动，由于角接触球轴承19的存在，当滑动轴套10随中空卡盘轴3旋转时，并不会将旋转运动传递给动力螺圈9。驱动机构的又一个实施方式中，还可以采用蜗轮蜗杆传动机构，蜗杆与所述动力齿轮22形成啮合传动配合。

又一个实施例中，所述动力螺圈9的前端形成有与所述固定螺套12螺旋传动配合的螺旋结构，所述动力螺圈9的后端形成有受控于所述驱动机构啮合传动配合的轮齿结构。这样，使固定螺套12本体上兼具有齿轮传动和螺旋传动的功能，进一步的，所述驱动机构为外齿轮传动机构，所述驱动机构包括驱动齿轮23和伺服电机24，所述驱动齿轮23受控于伺服电机24驱动，所述驱动齿轮23与所述动力螺圈9的轮齿结构形成啮合传动配合。驱动机构的又一个实施方式中，所述驱动机构为蜗轮蜗杆传动机构，蜗杆与所述动力螺圈9的轮齿结构形成啮合传动配合。

实施例1

如图1至图5所示，在本实施中，与卡盘和螺旋传动机构对接配合的所述卡爪进给装置采用斜楔机构，包括斜楔推拉环4和斜楔滑块5，所述卡盘本体1上沿周向均布有两个径向滑槽7，所述斜楔滑块5与所述径向滑槽7径向滑动配合，所述斜楔滑块5上固接有卡爪8，本实施例所示为两爪卡盘。所述斜楔推拉环4本体上形成有与所述斜楔滑块5相嵌合连接的楔形槽6，进一步的，所述楔形槽6上设有驱动斜面17，所述斜楔滑块5上设有与所述驱动斜面17相配合的受压斜面18。在一个实施方式中，所述斜楔滑块5本体的一侧端形成有与所述楔形槽6相配合的斜楔13，所述斜楔滑块5本体的另一侧端形成有与所述径向滑槽7相配合的滑块14，所述滑块14上固接所述卡爪8。进一步的，所述斜楔机构还包括限位滑块15，所述斜楔滑块5上设有与所述限位滑块15相配合的第一T形槽16，所述卡爪8通过所述限位滑块15与所述斜楔滑块5相连接，具体的说，所述卡爪8、所述限位滑块15和所述斜楔滑块5之间通过紧固螺栓连接固定成一体。所述滑动轴套10前端对接设置所述斜楔推拉环4并保持同步旋转，通过所述滑动轴套10的轴向移动带动所述斜楔推拉环4与所述斜楔滑块5传动配合。所述动力螺圈9在驱动机构的带动下旋转且与所述固定螺套12形成螺旋传动配合实现轴向移动，所述动力螺圈9通过所述推力轴承组件带动所述滑动轴套10轴向移动使所述斜楔推拉环4与所述斜楔滑块5传动配合，进而，所述斜楔滑块5在径向滑槽7上的径向移动使所述卡爪8之间实现径向开合动作。

实施例2

如图6至图11所示，在本实施中，与卡盘和螺旋传动机构对接配合的所述卡爪进给装置采用曲柄滑块结构，所述卡爪进给装置包括推拉环27、压环28和曲柄滑块机构。所述曲柄滑块机构包括拨块29、心轴30和径向滑块31。所述卡盘本体1上沿周向均布有两个径向滑槽7，所述径向滑块31与所述径向滑槽7径向滑动配合，所述径向滑块31上固接有所述卡爪8。进一步的，所述曲柄滑块机构还包括定位滑块33，所述径向滑块31上设有与所述定位滑块33相配合的第二T形槽34，所述卡爪8与所述定位滑块33固定连接，所述卡爪8通过所述定位滑块33和所述第二T形槽34相定位配合并共同通过紧固螺栓与所述径向滑块31固定成一体。所述卡盘本体1上开设有用于容置所述拨块29的腔体32，所述拨块29呈V型结构且两侧端分别为主触动臂291和转动臂292，所述拨块29的回转中心293上穿设所述心轴30并铰接在所述腔体32上。所述转动臂292顶部形成有拨动工作面294，所述径向滑块31上开设有与所述拨动工作面294相接触配合的拨动凹槽311，所述主触动臂291顶部形成有接触工作面295，所述压环28与所述推拉环27之间相互压合连接并共同形成有与所述接触工作面295相配合的触动凹槽296。所述压环28与所述推拉环27均间隔套设在所述中空卡盘轴3外部并共同与所述滑动轴套10对接固定在一起，比如，所述推拉环27和所述压环28可采用分体构件或一体成形结构，所述推拉环27和所述压环28通过紧固螺栓与所述滑动轴套10固定成一体。通过所述滑动轴套10的轴向移动带动所述触动凹槽296驱动所述主触动臂291移动并带动所述转动臂292围绕所述回转中心293转动。进而，所述转动臂292通过拨动工作面294与拨动凹槽311相互作用，拨动拨块29并带动卡爪8沿着径向滑槽7在卡盘本体1上进行径向开合动作。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.电动卡盘，其特征是：包括具有中心孔的卡盘和螺旋传动机构，所述卡盘包括卡盘本体及设置在所述卡盘本体上并保持同步旋转的卡爪和卡爪进给装置，所述卡爪进给装置用于带动所述卡爪在所述卡盘本体上进行径向移动，所述卡盘本体后端轴向延伸形成有与主轴箱主轴对接固定的中空卡盘轴，所述螺旋传动机构包括动力螺圈、推力轴承组件、滑动轴套、铜套和固定螺套，所述滑动轴套通过所述铜套间隔套设在所述中空卡盘轴上并保持同步旋转，所述滑动轴套前端对接设置所述卡爪进给装置并保持同步旋转，所述动力螺圈通过所述推力轴承组件间隔套设在所述滑动轴套上，所述固定螺套定位固定并套设在所述动力螺圈外部，所述动力螺圈在驱动机构的带动下旋转且与所述固定螺套形成螺旋传动配合实现轴向移动，所述动力螺圈通过所述推力轴承组件带动所述滑动轴套轴向移动并为所述卡爪进给装置提供动力。

2.根据权利要求1所述的电动卡盘，其特征是：所述卡爪进给装置包括斜楔推拉环和斜楔滑块，所述斜楔推拉环本体上形成有与所述斜楔滑块相嵌合连接的楔形槽，所述卡盘本体上沿周向均布有至少两个径向滑槽，所述斜楔滑块与所述径向滑槽径向滑动配合，所述斜楔滑块上固接有卡爪，所述滑动轴套前端对接设置所述斜楔推拉环并保持同步旋转，通过所述滑动轴套的轴向移动带动所述斜楔推拉环与所述斜楔滑块传动配合。

3.根据权利要求2所述的电动卡盘，其特征是：所述斜楔滑块本体的一侧端形成有与所述楔形槽相配合的斜楔，所述斜楔滑块本体的另一侧端形成有与所述径向滑槽相配合的滑块，所述滑块上固接所述卡爪。

4.根据权利要求2所述的电动卡盘，其特征是：所述卡爪进给装置还包括限位滑块，所述斜楔滑块上设有与所述限位滑块相配合的第一T形槽，所述卡爪通过所述限位滑块与所述斜楔滑块相连接。

5.根据权利要求2所述的电动卡盘，其特征是：所述楔形槽上设有驱动斜面，所述斜楔滑块上设有与所述驱动斜面相配合的受压斜面。

6.根据权利要求1所述的电动卡盘，其特征是：所述卡爪进给装置包括推拉环、压环和曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括拨块、心轴和径向滑块，所述卡盘本体上沿周向均布有至少两个径向滑槽，所述径向滑块与所述径向滑槽径向滑动配合，所述径向滑块上固接有所述卡爪，所述卡盘本体上开设有用于容置所述拨块的腔体，所述拨块呈V型结构且两侧端分别为主触动臂和转动臂，所述拨块的回转中心上穿设所述心轴并铰接在所述腔体上，所述转动臂顶部形成有拨动工作面，所述径向滑块上开设有与所述拨动工作面相接触配合的拨动凹槽，所述主触动臂顶部形成有接触工作面，所述压环与所述推拉环之间相互压合连接并共同形成有与所述接触工作面相配合的触动凹槽，所述压环与所述推拉环均间隔套设在所述中空卡盘轴外部并共同与所述滑动轴套对接固定在一起，通过所述滑动轴套的轴向移动带动所述触动凹槽驱动所述主触动臂移动并带动所述转动臂围绕所述回转中心转动。

7.根据权利要求6所述的电动卡盘，其特征是：所述曲柄滑块机构还包括定位滑块，所述径向滑块上设有与所述定位滑块相配合的第二T形槽，所述卡爪与所述定位滑块固定连接，所述卡爪通过所述定位滑块和所述第二T形槽相定位配合并共同通过紧固螺栓与所述径向滑块固定成一体。

8.根据权利要求6所述的电动卡盘，其特征是：所述推拉环和所述压环为分体构件或一体成形结构，所述推拉环和所述压环通过紧固螺栓与所述滑动轴套固定成一体。

9.根据权利要求1所述的电动卡盘，其特征是：所述推力轴承组件包括两个角接触球轴承、隔环和锁母。

10.根据权利要求1所述的电动卡盘，其特征是：所述螺旋传动机构还包括动力齿轮，所述动力齿轮间隔套设在所述中空卡盘轴与所述固定螺套之间，所述动力齿轮前端与所述动力螺圈后端对接固定成一体，所述动力齿轮和所述动力螺圈为分体构件或一体成形结构。

11.根据权利要求10所述的电动卡盘，其特征是：所述驱动机构为外齿轮传动机构，所述驱动机构包括驱动齿轮和伺服电机，所述驱动齿轮受控于伺服电机驱动，所述固定螺套上开设有供所述驱动齿轮穿过与所述动力齿轮啮合传动的缺口；所述驱动机构为蜗轮蜗杆传动机构，蜗杆与所述动力齿轮形成啮合传动配合。

12.根据权利要求1所述的电动卡盘，其特征是：所述动力螺圈的前端形成有与所述固定螺套螺旋传动配合的螺旋结构，所述动力螺圈的后端形成有受控于所述驱动机构啮合传动配合的轮齿结构。

13.根据权利要求12所述的电动卡盘，其特征是：所述驱动机构为外齿轮传动机构，所述驱动机构包括驱动齿轮和伺服电机，所述驱动齿轮受控于伺服电机驱动，所述驱动齿轮与所述动力螺圈的轮齿结构形成啮合传动配合；所述驱动机构为蜗轮蜗杆传动机构，蜗杆与所述动力螺圈的轮齿结构形成啮合传动配合。

14.根据权利要求1所述的电动卡盘，其特征是：所述中心孔的孔口上设置有防护端盖。

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