CN222778849U - 一种用于立式车床的工件夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于立式车床的工件夹持装置，属于立车工件装夹技术领域。其包括电动卡盘及夹持驱动机构，还包括旋转驱动机构；所述电动卡盘包括卡盘体、齿盘及多个所述卡爪，所述齿盘上设有平面螺纹，所述卡爪上设有与平面螺纹相啮合的齿槽；所述夹持驱动机构包括伺服电机，在所述伺服电机的作用下，所述齿盘转动，所述卡爪在所述卡盘体上径向进给夹紧或松开工件。本实用新型结构简单，操作方便，成本低，采用伺服电机驱动卡盘，能实现长行程装夹，无需对零，能够根据换型产品的尺寸调整夹持位置尺寸，自动调整卡爪装夹，可适用于多品种、小批量工件的夹持。

Description

一种用于立式车床的工件夹持装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于立式车床的工件夹持装置，属于立车工件装夹技术领域。

背景技术

现有的数控立式车床上工件夹持多采用液压卡盘，液压卡盘包括卡盘体、卡爪、液压缸、油路系统等，液压油进入液压缸使得液压缸的活塞向前移动，活塞带动卡爪向外移动，卡爪张开可将工件放于卡爪中，液压油进入液压缸使得活塞向后移动，活塞带动卡爪向内移动，卡爪夹紧工件。

液压卡盘是利用液压力将卡爪的夹紧力传递到工件上，从而实现夹紧工件的目的，液压卡盘的结构及油路复杂，配置多，成本高，液压卡盘夹持工件夹紧行程小，一般为12mm，夹持范围有限，在换型时需要更换卡爪位置，卡爪调整需要对零点，调整时间长，不适合小批量、多品种的工件的夹紧。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种用于立式车床的工件夹持装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于立式车床的工件夹持装置，包括设置在车床上的电动卡盘及用于驱动电动卡盘的卡爪夹紧或松开工件的夹持驱动机构，还包括用于驱动所述电动卡盘转动的旋转驱动机构；

所述电动卡盘包括卡盘体、转动设置在卡盘体上的齿盘及能够在卡盘体上径向进给的多个所述卡爪，所述齿盘上设有平面螺纹，所述卡爪上设有与所述平面螺纹相啮合的齿槽；

所述夹持驱动机构包括用于驱动所述齿盘转动的伺服电机，所述伺服电机设置在所述车床上，在所述伺服电机的作用下，所述齿盘转动，所述卡爪在所述卡盘体上径向进给夹紧或松开工件。

本实用新型的有益效果是：在立式车床上直接使用电动卡盘，并通过伺服电机驱动电动卡盘实现在立式车床上通过电动卡盘夹持工件的目的，结构简单，操作方便，成本低，采用伺服电机驱动卡盘，能实现长行程装夹，无需对零，能够根据换型产品的尺寸调整夹持位置尺寸，自动调整卡爪装夹，可适用于多品种、小批量工件的夹持；另外，伺服夹紧扭矩保证了工件的夹紧力，避免夹紧力不够带来不利影响。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述伺服电机通过传动轴与所述齿盘连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，传动轴能够实现伺服电机与齿盘之间的动力传递，从而实现对齿盘的转动驱动。

进一步的，所述旋转驱动机构包括转动设置在所述车床上的车床主轴及用于驱动车床主轴转动的主轴驱动机构，所述卡盘体设置在所述车床主轴上。

采用上述进一步方案的有益效果是，车床主轴转动能够带动安装在车床主轴上的电动卡盘转动，如可以调整电动卡盘的卡爪位置，还可以在卡爪夹持工件时，实现工件的转动加工。

进一步的，所述主轴驱动机构包括设置在所述车床主轴上的传动轮，所述传动轮能够将所述车床的动力传递给所述车床主轴。

采用上述进一步方案的有益效果是，利用车床的动力，通过传动轮可以将车床的动力传递给车床主轴，从而实现对电动卡盘转动驱动。

进一步的，所述车床主轴内部中空设有供所述传动轴穿过的空腔。

采用上述进一步方案的有益效果是，为传动轴的传动提供安装空间，避免卡爪夹持或松开工件与电动卡盘的转动驱动之间的干涉。

进一步的，所述传动轮为皮带轮。

采用上述进一步方案的有益效果是，立式车床的电机能够通过皮带将动力传递给皮带轮，实现对车床主轴及电动卡盘的转动驱动，从而使得所夹持工件能够转动实现在立式车床上的加工。

进一步的，所述传动轴包括设置在所述伺服电机与所述齿盘之间的第一传动轴及第二传动轴，所述第一传动轴与第二传动轴之间及第一传动轴与所述伺服电机的输出轴之间分别通过联轴器连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，一方面能够实现伺服电机的动力传递，另一方面安装及拆卸方便，便于后续的维护。

进一步的，所述伺服电机通过电机安装架设置在所述车床上。

采用上述进一步方案的有益效果是，实现伺服电机在立式车床上的定位安装。

进一步的，所述伺服电机与所述齿盘之间还设有减速机构。

采用上述进一步方案的有益效果是，降低伺服电机的转速，实现对齿盘转动驱动，进一步保证工件的夹持力和夹持精度。

进一步的，所述减速机构包括固定设置的外齿轮及设于外齿轮内的偏心齿轮，所述偏心齿轮上设有偏心套，所述传动轴与所述偏心套传动连接，所述偏心齿轮上设有外齿圈，所述外齿轮上设有能够与外齿圈啮合的内齿圈，所述偏心齿轮上设有多个传动孔，所述齿盘上设有传动销，所述传动销的下端延伸至所述传动孔内，所述偏心齿轮通过所述传动销将动力传递至所述齿盘驱动所述齿盘旋转。

采用上述进一步方案的有益效果是，所述外齿轮固定设置，所述传动轴、齿盘均与所述外齿轮同轴，所述传动轴及齿盘均相对于所述外齿轮转动。结构简单紧凑，重量轻，传动功率大。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电动卡盘位置处的局部放大图；

图中，1、卡盘体；2、卡爪；21、齿槽；3、齿盘；31、平面螺纹；4、第一传动轴；5、第二传动轴；6、联轴器；7、车床主轴；8、传动轮；9、伺服电机；10、电机安装架；11、外齿轮；12、偏心齿轮；13、偏心套；14、传动销；15、车床。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和图2所示，一种用于立式车床的工件夹持装置，包括设置在车床上的电动卡盘及用于驱动电动卡盘的卡爪2夹紧或松开工件的夹持驱动机构，还包括用于驱动所述电动卡盘转动的旋转驱动机构；

所述电动卡盘包括卡盘体1、转动设置在卡盘体1上的齿盘3及能够在卡盘体1上径向进给的多个所述卡爪2，所述齿盘3上设有平面螺纹31，所述卡爪2上设有与所述平面螺纹31相啮合的齿槽21；

所述夹持驱动机构包括用于驱动所述齿盘3转动的伺服电机9，所述伺服电机9设置在所述车床上，在所述伺服电机9的作用下，所述齿盘3转动，所述卡爪2在所述卡盘体1上径向进给夹紧或松开工件。

所述伺服电机9通过传动轴与所述齿盘3连接。传动轴能够实现伺服电机9与齿盘3之间的动力传递，从而实现对齿盘3的转动驱动。

所述旋转驱动机构包括转动设置在所述车床上的车床主轴7及用于驱动车床主轴7转动的主轴驱动机构，所述卡盘体1设置在所述车床主轴7上。车床主轴7转动能够带动安装在车床主轴7上的电动卡盘转动。如可以调整电动卡盘的卡爪2位置，还可以在卡爪2夹持工件时，实现工件的转动加工。

所述主轴驱动机构包括设置在所述车床主轴7上的传动轮8，所述传动轮8能够将所述车床的动力传递给所述车床主轴7。利用车床的动力，利用皮带能够将车床电机的动力传递给车床主轴7，从而实现对电动卡盘转动驱动。

所述车床主轴7内部中空设有供所述传动轴穿过的空腔。为传动轴的传动提供安装空间，避免卡爪2夹持或松开工件与电动卡盘的转动驱动之间的干涉。

所述传动轮8为皮带轮。立式车床的电机能够通过皮带将动力传递给皮带轮，实现对车床主轴7及电动卡盘的转动驱动，从而使得所夹持工件能够转动实现在立式车床上的加工。

所述传动轴包括设置在所述伺服电机9的输出轴与所述齿盘3之间的第一传动轴4及第二传动轴5，所述第一传动轴4与第二传动轴5之间及第一传动轴4与所述伺服电机9的输出轴之间分别通过联轴器6连接。一方面能够实现伺服电机9的动力传递，另一方面安装及拆卸方便，便于后续的维护。

所述第一传动轴4内部中空。

所述第二传动轴5内部设有空腔。可以减轻传动轴的重量，从而减少能耗。

所述伺服电机9通过电机安装架10设置在所述车床15上。实现伺服电机9在立式车床上的定位安装。

所述伺服电机9与所述齿盘3之间还设有减速机构。降低伺服电机9的转速，实现对齿盘3转动驱动，进一步保证工件的夹持力和夹持精度。

所述减速机构包括固定设置的外齿轮11及设于外齿轮11内的偏心齿轮12，所述偏心齿轮12上设有偏心套13，所述传动轴与所述偏心套13传动连接，所述偏心齿轮12上设有外齿圈，所述外齿轮11上设有能够与外齿圈啮合的内齿圈，所述偏心齿轮12上设有多个传动孔，所述齿盘3上设有传动销14，所述传动销14的下端延伸至所述传动孔内，所述偏心齿轮12通过所述传动销14将动力传递至所述齿盘3驱动所述齿盘3旋转。所述外齿轮11固定设置，所述传动轴、齿盘3均与所述外齿轮11同轴，所述传动轴及齿盘3均相对于所述外齿轮11转动。结构简单紧凑，重量轻，传动功率大。偏心套13内有随转孔，第二传动轴5插装到随转孔内，从而将伺服电机的动力传递给偏心齿轮12。

本实用新型在立式车床的车床主轴7上安装一电动卡盘，并在立式车床的床身上安装一伺服电机9，具体伺服电机9是通过电机安装架10设置在车床的床身上，伺服电机9通过联轴器6、第一传动轴4、联轴器6及第二传动轴5实现伺服电机9与电动卡盘的齿盘3的传动连接。电动卡盘的卡爪2夹持过程，卡爪2松开：控制系统如PLC控制会根据所夹持产品的直径预留一定夹持空间，并将移动数据发送给伺服电机9，伺服电机9通过传动轴带动电动卡盘的齿盘3旋转，卡爪2上的齿槽21与齿盘3上的平面螺纹31相配合，卡爪2沿卡盘体1上的径向滑道进行径向动作，实现卡爪2松开；卡盘夹紧：待所要夹持工件放置在卡爪2之间后，控制系统控制伺服电机9执行扭矩夹紧工件，夹紧工件后伺服电机9停止转动，实现对工件的夹紧；在对所加工工件加工过程中需要工件转动时，则车床主轴7在车床电机的作用下转动，电动卡盘安装在车床主轴7上，电动卡盘随之夹着工件旋转，伺服电机9的输出轴被动旋转，从而实现工件在立式车床15上的加工。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于立式车床的工件夹持装置，其特征在于，包括设置在车床(15)上的电动卡盘及用于驱动电动卡盘的卡爪(2)夹紧或松开工件的夹持驱动机构，还包括用于驱动所述电动卡盘转动的旋转驱动机构；

所述电动卡盘包括卡盘体(1)、转动设置在卡盘体(1)上的齿盘(3)及能够在卡盘体(1)上径向进给的多个所述卡爪(2)，所述齿盘(3)上设有平面螺纹(31)，所述卡爪(2)上设有与所述平面螺纹(31)相啮合的齿槽(21)；

所述夹持驱动机构包括用于驱动所述齿盘(3)转动的伺服电机(9)，所述伺服电机(9)设置在所述车床上，在所述伺服电机(9)的作用下，所述齿盘(3)转动，所述卡爪(2)在所述卡盘体(1)上径向进给夹紧或松开工件。

2.根据权利要求1所述的用于立式车床的工件夹持装置，其特征在于，所述伺服电机(9)通过传动轴与所述齿盘(3)连接。

3.根据权利要求2所述的用于立式车床的工件夹持装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括转动设置在所述车床上的车床主轴(7)及用于驱动车床主轴(7)转动的主轴驱动机构，所述卡盘体(1)设置在所述车床主轴(7)上。

4.根据权利要求3所述的用于立式车床的工件夹持装置，其特征在于，所述主轴驱动机构包括设置在所述车床主轴(7)上的传动轮(8)，所述传动轮(8)能够将所述车床(15)的动力传递给所述车床主轴(7)。

5.根据权利要求3所述的用于立式车床的工件夹持装置，其特征在于，所述车床主轴(7)内部中空设有供所述传动轴穿过的空腔。

6.根据权利要求4所述的用于立式车床的工件夹持装置，其特征在于，所述传动轮(8)为皮带轮。

7.根据权利要求2所述的用于立式车床的工件夹持装置，其特征在于，所述传动轴包括设置在所述伺服电机(9)与所述齿盘(3)之间的第一传动轴(4)及第二传动轴(5)，所述第一传动轴(4)与第二传动轴(5)之间及第一传动轴(4)与所述伺服电机(9)的输出轴之间分别通过联轴器(6)连接。

8.根据权利要求1所述的用于立式车床的工件夹持装置，其特征在于，所述伺服电机(9)通过电机安装架(10)设置在所述车床上。

9.根据权利要求2-7任一项所述的用于立式车床的工件夹持装置，其特征在于，所述伺服电机(9)与所述齿盘(3)之间还设有减速机构。

10.根据权利要求9所述的用于立式车床的工件夹持装置，其特征在于，所述减速机构包括固定设置的外齿轮(11)及设于外齿轮(11)内的偏心齿轮(12)，所述偏心齿轮(12)上设有与所述传动轴传动连接的偏心套(13)，所述偏心齿轮(12)上设有外齿圈，所述外齿轮(11)上设有能够与外齿圈啮合的内齿圈，所述偏心齿轮(12)上设有多个传动孔，所述齿盘(3)上设有传动销(14)，所述传动销(14)的下端延伸至所述传动孔内，所述偏心齿轮(12)通过所述传动销(14)将动力传递至所述齿盘(3)驱动所述齿盘(3)旋转。