CN215845785U - 一种快速高精度卡盘定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速高精度卡盘定位装置，包括：底盘，下侧开设有多个环向均布的第二V形槽；调节底座，位于底盘的上方，且上侧设有螺旋凸台；多个扇形定位盖，位于调节底座的上方，且与底盘连接并绕底盘的轴线圆周阵列分布；多个定位爪，包括主体和多个阵列分布于主体下侧的限位凸台，主体与相邻的定位盖滑动连接，限位凸台与螺旋凸台线接触，调节底座转动时带动定位爪径向移动实现工件的松夹；多个限位柱，对应卡设于第二V形槽内并与底盘连接，安装时，限位柱对应卡设于工作台上的第一V形槽内。可实现与工作台的高精度同轴和平行定位，结构紧凑，工件检测精度和检测行程大，适用范围广，工件检测和加工模式切换方便，安装操作便捷。

Description

一种快速高精度卡盘定位装置

技术领域

本实用新型属于夹具技术领域，具体涉及一种快速高精度卡盘定位装置。

背景技术

夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。现有技术中一般使用卡盘对工件进行固定，通过均布在卡盘体上的多个活动定位爪的径向移动，把工件夹紧或松开更换。

现有技术中，卡盘远离工件装夹的一端为定位结构，由定位柱、轴用弹性挡圈、手轮安装底座构成，依靠定位柱上的圆柱孔与工作台上的定位轴配合实现同轴定位，采用轴用弹性挡圈对手轮安装底座进行轴向限位，旋转手轮控制三爪实现柔性装夹。该定位方式存在如下缺点：第一，圆柱孔与定位轴配合实现高精度定位必须减小孔与轴的配合间隙，但减小配合间隙会大大增加制造成本、安装难度。第二，轴向限位使用的是轴用弹性挡圈，定位精度差。第三，夹具整体高度较高，安装在工作台使用时有很大的局限性，如加工或测量行程受限。第四，定位爪与卡盘传动间隙过大，定位精度差，无法满足高精度检测设备使用。第五，拆装效率低，维护不便，且手轮安装底座需要较大的驱动力，对电机和操作人员要求较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提出一种快速高精度卡盘定位装置，可实现与工作台的高精度同轴和平行定位，结构紧凑，工件检测精度和检测行程大，适用范围广，转动摩擦阻力小，便于驱动，且通过磁吸实现工件检测和加工模式的切换，安装操作便捷。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

本实用新型提出的一种快速高精度卡盘定位装置，用于定位夹紧工作台上的工件，工作台设有多个环向均布的第一V形槽，快速高精度卡盘定位装置包括：

底盘，下侧开设有多个环向均布的第二V形槽；

调节底座，位于底盘的上方，且上侧设有螺旋凸台；

多个扇形定位盖，位于调节底座的上方，且与底盘连接并绕底盘的轴线呈圆周阵列分布；

多个定位爪，包括主体和多个阵列分布于主体下侧的限位凸台，主体与相邻的定位盖滑动连接，限位凸台与螺旋凸台线接触，调节底座转动时，带动定位爪径向移动实现工件的夹紧或松开；

多个限位柱，对应卡设于第二V形槽内并与底盘连接，安装时，限位柱对应卡设于第一V形槽内进行定位。

优选地，两定位盖的相邻侧均设有滑动凸台，主体上开设有与滑动凸台对应配合的滑槽。

优选地，调节底座的中部开设有避让孔，底盘的上侧还同轴设有圆柱凸台，圆柱凸台与避让孔配合限位，定位盖与底盘通过穿设避让孔的螺钉固定连接。

优选地，调节底座的外圈设有啮合齿。

优选地，底盘的上侧设有多个第一储油槽，调节底座的下侧设有多个第二储油槽，第二储油槽的截面为大端朝下的梯形，且坡度方向沿环向设置。

优选地，底盘的外圈开设有多个第三槽口，第三槽口与第二V形槽一一对应且相互垂直。

优选地，底盘上安装有电磁吸盘。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1)通过限位柱与底盘和工作台上的V形槽配合大大降低卡盘定位装置整体的高度，并实现与工作台的高精度同轴和平行定位，进而大大提高工件检测精度，安装快捷方便，适用范围广；

2)调节底座和定位爪通过限位凸台与螺旋凸台线接触配合，在定位爪径向移动时可进一步克服曲率半径不同造成的误差，提高传动精度，进而提高轴向定位精度；

3)通过在底盘和调节底座之间形成动压油膜降低摩擦阻力，从而减小调节底座的驱动力，降低对电机和操作人员的要求；

4)通过底盘的电磁吸盘的通断电，实现工件检测和加工模式的切换，操作便捷。

附图说明

图1为本实用新型的卡盘定位装置第一视角结构示意图；

图2为本实用新型的卡盘定位装置第二视角结构示意图；

图3为本实用新型的调节底座和定位盖组装结构示意图；

图4为本实用新型的调节底座和定位爪组装结构示意图；

图5为本实用新型的调节底座结构示意图；

图6为本实用新型的定位爪结构示意图。

附图标记说明：1、底盘；2、调节底座；3、定位盖；4、定位爪；5、限位柱；11、第二V形槽；12、第三槽口；13、第一基准孔；14、第一安装孔；21、避让孔；22、啮合齿；23、第二储油槽；24、第二基准孔；25、螺旋凸台；31、滑动凸台；32、第三基准孔；41、主体；42、限位凸台。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

如图1-6所示，一种快速高精度卡盘定位装置，用于定位夹紧工作台上的工件，工作台设有多个环向均布的第一V形槽，快速高精度卡盘定位装置包括：

底盘1，下侧开设有多个环向均布的第二V形槽11；

调节底座2，位于底盘1的上方，且上侧设有螺旋凸台25；

多个扇形定位盖3，位于调节底座2的上方，且与底盘1连接并绕底盘1的轴线呈圆周阵列分布；

多个定位爪4，包括主体41和多个阵列分布于主体41下侧的限位凸台42，主体41与相邻的定位盖3滑动连接，限位凸台42与螺旋凸台25线接触，调节底座2转动时，带动定位爪4径向移动实现工件的夹紧或松开；

多个限位柱5，对应卡设于第二V形槽11内并与底盘1连接，安装时，限位柱5对应卡设于第一V形槽内进行定位。

其中，本实施例为三爪卡盘结构，即定位盖3、定位爪4和限位柱5均为三个。工作台为现有技术中用于进行加工或检测的设备，如采用英国泰勒-霍普森进口检测设备，型号为LUPHOScan 50SL的工作台，或还可采用TALYScan 280或Talyrond 565T的工作台，工作台上设有三个环向均布的第一V形槽，检测时需要将工件准确的放置在正中心位置实现可靠检测。卡盘定位装置的安装直接影响到检测设备的测量行程，该装置利用V形定位槽与限位柱5贴合可实现快速高精度同轴定位和平行定位进而进行高精度柔性装夹，定位精度高达0.003mm。且与现有技术相比整体高度降低至28.5mm，有效保留了检测设备测量行程。被测工件高度范围可达3mm～60mm，直径范围5mm～60mm，可以满足不同尺寸的工件使用，适用范围广。限位柱5可采用直型芯，直型芯为模具行业标准件，有利于缩短加工周期及成本，并可保证安装精度。通过限位柱5与第一V形槽和第二V形槽11的配合大大降低卡盘定位装置的高度，并实现与工作台的高精度同轴和平行定位，进而大大提高检测精度。通过简单的将卡盘定位装置放置在工作台上即可实现工件检测，安装快捷方便，定位精度高，适用范围广。

定位盖3与底盘1固定连接，并通过限位凸台42与螺旋凸台25的配合实现调节底座2的限位。调节底座2转动时，带动定位爪4径向移动实现工件的夹紧或松开，螺旋凸台25为本领域技术人员熟知的技术，如采用阿基米德螺旋凸台，在此不再赘述。限位凸台42与螺旋凸台25线接触，即限位凸台42与螺旋凸台25的接触面为弧面，本实施例中限位凸台42的截面为梭形，各限位凸台42可相同或适应主体41进行调整，如最外围(即远离工件)的限位凸台42与主体41的端面共面。现有技术为了适应螺旋凸台25的曲率半径变化，凸台42与螺旋凸台25采用间隙配合，而本申请采用线接触配合无需留出间隙，可克服曲率半径不同造成的误差，提高传动精度，进而提高轴向定位精度。进一步地，底盘1上还设有多个第一基准孔13，调节底座2上设有多个第二基准孔24，定位盖3上设有多个第三基准孔32，通过穿设第一基准孔13、第二基准孔24和第三基准孔32的销钉进行预定位实现组装，组装完成后拆除，有助于提高组装效率，保证成品合格率。且定位盖3的上侧开设有多个同轴的弧形凹槽，在将工件从定位盖3上推入工位时，如果被测工件底面附着灰尘，可以将附着的灰尘刮进弧形凹槽中，进一步保证被测工件的放置精度，操作方便。

需要说明的是，定位盖3、定位爪4和限位柱5的数量可根据实际需求设计，如还可为四爪卡盘定位装置等。定位爪4与工件的接触面可为现有技术中任意形状或根据工件的实际形状进行设计。

在一实施例中，两定位盖3的相邻侧均设有滑动凸台31，主体41上开设有与滑动凸台31对应配合的滑槽。通过滑动凸台31与滑槽的滑动配合对定位爪4进行导向，实现定位爪4的径向移动进行工件的夹紧或松开，配合间隙可控制在0.001～0.003mm，有助于提高定位精度。需要说明的是，还可采用现有技术中的其他导向机构。

在一实施例中，调节底座2的中部开设有避让孔21，底盘1的上侧还同轴设有圆柱凸台，圆柱凸台与避让孔21配合限位，定位盖3与底盘1通过穿设避让孔21的螺钉固定连接。有助于定位盖3与底盘1的连接固定实现调节底座2的限位，提高空间利用率，结构紧凑。如底盘1上开设有多个第一安装孔14，定位盖3上开设有第二安装孔，螺钉对应穿设第一安装孔14和第二安装孔进行定位盖3与底盘1的连接，且底盘1上还设有圆柱凸台，圆柱凸台与避让孔21配合，用于保证调节底座2的转动精度。

在一实施例中，调节底座2的外圈设有啮合齿22。啮合齿22可通过与电机连接的齿轮驱动，便于快速调节。且调节底座2还可通过手动转动。

在一实施例中，底盘1的上侧设有多个第一储油槽，调节底座2的下侧设有多个第二储油槽23，第二储油槽23的截面为大端朝下的梯形，且坡度方向沿环向设置。第一储油槽和第二储油槽23均用于存储润滑油，由于润滑油是有粘性的，第二储油槽23的截面为梯形，相对运动的两表面间形成楔形间隙，转动时横截面积发生变化，里面的油会被从槽内挤出形成动压油膜，大大降低摩擦阻力，有利于减小调节底座2的驱动力。

在一实施例中，底盘1的外圈开设有多个第三槽口12，第三槽口12与第二V形槽11一一对应且相互垂直。为了避免磕碰影响第二V形槽11精度，第三槽口12用于作为加工基准。

在一实施例中，底盘1上安装有电磁吸盘。当卡盘定位装置需要完全固定时，如用于工件加工，电磁吸盘通电吸附工作台即可进行加工。加工完成后进行断电即可实现卡盘定位装置的拆卸，安装快捷方便。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请描述较为具体和详细的实施例，但并不能因此而理解为对本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 (7)

1.一种快速高精度卡盘定位装置，用于定位夹紧工作台上的工件，所述工作台设有多个环向均布的第一V形槽，其特征在于：所述快速高精度卡盘定位装置包括：

底盘(1)，下侧开设有多个环向均布的第二V形槽(11)；

调节底座(2)，位于所述底盘(1)的上方，且上侧设有螺旋凸台(25)；

多个扇形定位盖(3)，位于所述调节底座(2)的上方，且与所述底盘(1)连接并绕所述底盘(1)的轴线呈圆周阵列分布；

多个定位爪(4)，包括主体(41)和多个阵列分布于所述主体(41)下侧的限位凸台(42)，所述主体(41)与相邻的所述定位盖(3)滑动连接，所述限位凸台(42)与螺旋凸台(25)线接触，所述调节底座(2)转动时，带动所述定位爪(4)径向移动实现所述工件的夹紧或松开；

多个限位柱(5)，对应卡设于所述第二V形槽(11)内并与所述底盘(1)连接，安装时，所述限位柱(5)对应卡设于所述第一V形槽内进行定位。

2.如权利要求1所述的快速高精度卡盘定位装置，其特征在于：两所述定位盖(3)的相邻侧均设有滑动凸台(31)，所述主体(41)上开设有与所述滑动凸台(31)对应配合的滑槽。

3.如权利要求1所述的快速高精度卡盘定位装置，其特征在于：所述调节底座(2)的中部开设有避让孔(21)，所述底盘(1)的上侧还同轴设有圆柱凸台，所述圆柱凸台与避让孔(21)配合限位，所述定位盖(3)与底盘(1)通过穿设所述避让孔(21)的螺钉固定连接。

4.如权利要求1所述的快速高精度卡盘定位装置，其特征在于：所述调节底座(2)的外圈设有啮合齿(22)。

5.如权利要求1所述的快速高精度卡盘定位装置，其特征在于：所述底盘(1)的上侧设有多个第一储油槽，所述调节底座(2)的下侧设有多个第二储油槽(23)，所述第二储油槽(23)的截面为大端朝下的梯形，且坡度方向沿环向设置。

6.如权利要求1所述的快速高精度卡盘定位装置，其特征在于：所述底盘(1)的外圈开设有多个第三槽口(12)，所述第三槽口(12)与第二V形槽(11)一一对应且相互垂直。

7.如权利要求1所述的快速高精度卡盘定位装置，其特征在于：所述底盘(1)上安装有电磁吸盘。

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