擺爪式卡盤的製作方法
2023-05-19 20:30:16 1
擺爪式卡盤的製作方法
【專利摘要】一種擺爪式卡盤，採用擺動卡爪方式卡緊工件，卡爪夾持範圍調節方便，在卡爪卡緊工件時，卡爪產生的離心力小於與搖臂產生的離心力，因此，在高速狀態下卡盤的夾持力反而能夠增大；另外，此卡盤還具有卡爪伸縮、中心安裝頂尖等多種功用。
【專利說明】擺爪式卡盤
【技術領域】
[0001] 本發明涉及工具機工具領域，尤其是普通工具機、數控工具機的卡盤。
【背景技術】
[0002] 卡盤是普通工具機、數控工具機夾持工件的主要夾具，尤其是車床，據統計，在車上有 90%以上的零件使用卡盤夾持；當前所使用的卡盤，按動力分類主要有兩種形式：手動卡盤 和自動卡盤，手動卡盤一般配置在普通工具機上，自動卡盤配置在數控工具機上；手動卡盤和自 動卡盤在結構上完全不同，手動卡盤是通過手動旋轉丁字形扳手，繼而撥動卡盤體內的螺 旋端齒盤，螺旋端齒盤驅動卡爪，使卡爪向心或離心滑動，從而卡緊或鬆開工件；自動卡盤 通常以氣動、電動或液壓作為動力源，通過執行元件帶動一個楔形塊，由楔形塊驅動卡爪， 使卡爪向心或離心滑動，從而卡緊或鬆開工件。由於二者的機構不同，對工件的夾持範圍也 有不同，手動卡盤的夾持範圍一般從幾毫米到幾百毫米，範圍很大；而自動卡盤僅有幾毫米 到十幾毫米，最大到幾十毫米，範圍很小；為了解決這一矛盾，一般自動卡盤大都配有活動 卡爪，通過更換活動卡爪以擴大夾持工件的範圍，但是，這種方法並不十分理想。
[0003] 隨著數控技術的迅速發展，工具機的主軸轉速越來越高，由於卡盤卡爪自身的離心 力，當卡盤的轉速升高時，卡盤的夾持力就會下降，隨著卡盤轉速的不斷增加，卡盤的夾持 力就會急劇下降，這一現象對於自動卡盤來說，是一個致命的缺陷。
【發明內容】
[0004] 為了克服自動卡盤夾持工件範圍小、高速狀態下夾持力下降的問題，本發明提供 一種擺爪式卡盤，該卡盤採用擺動卡爪方式卡緊工件，卡爪夾持範圍調節方便，在卡爪卡緊 工件時，卡爪產生的離心力小於與搖臂產生的離心力，因此，在高速狀態下卡盤的夾持力反 而能夠增大；另外，此卡盤還具有卡爪伸縮、中心安裝頂尖等多種功用。
[0005] 本發明採取的技術方案是：卡盤與工具機聯接，卡盤座通過B螺釘與卡盤體連接，卡 盤座與卡盤體之間形成一個卡盤腹腔，該卡盤至少有兩個卡爪；卡爪的前部稱為卡爪指、 懸在卡盤體的前面，卡爪的後部稱為卡爪體、嵌裝在卡盤體的孔內，卡爪體為圓柱形結構， 卡爪體與卡盤腹腔內的搖臂固定連接，搖臂外側裝有頂銷，頂銷內裝有B彈簧，搖臂的內側 是斜面，搖臂內側的斜面與楔塊的斜面相吻合，楔塊的斜面數量與搖臂、卡爪的數量相同， 楔塊與連杆相連接，連杆通過螺柱與卡盤的動力源相連接；當卡盤的動力推動連杆時，連 杆就推動楔塊一同前進，在楔塊斜面的作用下，搖臂向外側擺動，搖臂帶動卡爪的卡爪體旋 轉，卡爪體帶動卡爪指向內側擺動，並且多個卡爪指同時向內側擺動，使工件被夾緊；當卡 盤的動力拉動連杆時，連杆拉動楔塊一同後退，搖臂在頂銷的作用下向內側擺動，搖臂帶動 卡爪的卡爪體旋轉，卡爪體帶動卡爪指向外側擺動，使工件被鬆開。
[0006] 本發明的有益效果是，卡爪夾持範圍調節方便，在高速狀態下卡盤的夾持力反而 能夠增加，該卡盤還能夠作為伸縮爪卡盤使用，結構簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 圖1是擺爪式卡盤外形示意圖。
[0008] 圖2是圖1的左視示意圖。
[0009] 圖3是圖1的右視示意圖。
[0010] 圖4是圖3的H-H剖視示意圖。
[0011] 圖5是圖4的J-J剖視不意圖。
[0012] 圖6是圖4的另一狀態示意圖。
[0013] 圖7是圖6的右視示意圖。
[0014] 圖8是圖6的K-K剖視示意圖。
[0015] 圖9是擺爪式卡盤裝頂尖的結構示意圖。
[0016] 圖10是圖9的右視示意圖。
[0017] 圖11是擺爪式卡盤其卡爪又能伸縮的結構示意圖。
[0018] 圖12是圖11的另一狀態示意圖。
[0019] 圖13是擺爪式卡盤裝驅動頂尖的結構示意圖。
[0020] 圖14是圖13的驅動頂尖局部放大結構示意圖。
[0021] 圖15是圖13的右視示意圖。
[0022] 圖16是圖15的另一狀態示意圖。
[0023] 圖中：1.螺柱，2.連杆，3.壓蓋，4. A螺釘，5.卡盤座，6.螺母，7.螺栓，8.搖臂， 9.定心套，10.導套，11.卡爪，12. A彈簧，13.工件，14.卡盤體，15.頂銷，16. B彈簧，17. B螺 釘，18.楔塊，19.墊塊，20.頂尖，21.壓套，22.卡板，23. C彈簧，24.導杆，25.鋼球，26.驅 動套，27. D彈簧，28.套頂尖，29.工具機。
【具體實施方式】
[0024] 在圖1?圖5中，卡盤與工具機（29)聯接，卡盤座（5)通過B螺釘（17)與卡盤體（14) 連接，卡盤座（5)與卡盤體（14)之間形成一個卡盤腹腔，該卡盤至少有兩個卡爪（11);卡 爪（11)的前部稱為卡爪指、懸在卡盤體（14)的前面，卡爪（11)的後部稱為卡爪體、嵌裝在 卡盤體（14)的孔內，卡爪體為圓柱形結構，卡爪體與卡盤腹腔內的搖臂（8)固定連接，搖臂 (8)外側裝有頂銷（15)，頂銷（15)內裝有B彈簧（16)，搖臂（8)的內側是斜面，搖臂（8)內 側的斜面與楔塊（18)的斜面相吻合，楔塊（18)的斜面數量與搖臂（8)、卡爪（11)的數量相 同，楔塊（18)與連杆（2)相連接，連杆（2)通過螺柱（1)與卡盤的動力源相連接；如圖6? 圖8所示，當卡盤的動力推動連杆（2)時，連杆（2)就推動楔塊（18)-同前進，在楔塊（18) 斜面的作用下，搖臂（8)向外側擺動，搖臂（8)帶動卡爪（11)的卡爪體旋轉，卡爪體帶動卡 爪指向內側擺動，並且多個卡爪指同時向內側擺動，使工件（13)被夾緊；當卡盤的動力拉 動連杆（2)時，連杆（2)拉動楔塊（18) -同後退，搖臂（8)在頂銷（15)的作用下向內側擺 動，搖臂（8)帶動卡爪（11)的卡爪體旋轉，卡爪體帶動卡爪指向外側擺動，使工件（13)被松 開。
[0025] 在圖6?圖8所示實施例中，卡爪（11)與搖臂（8)通過端齒結合，由內含的定心 套（9)定心，螺栓（7)穿過卡爪（11)與搖臂（8)的螺紋旋合連接，螺栓（7)的端部裝有螺母 (6)，以螺母（6)防止螺栓（7)脫落，卡爪（11)與搖臂（8)之間裝有A彈簧（12);當螺栓（7) 鎖緊時，卡爪（11)與搖臂（8)就處於緊固連接狀態；當螺栓（7)鬆開時，在A彈簧（12)的作 用下，卡爪（11)與搖臂（8)的端齒脫開，就能夠調節卡爪（11)與搖臂（8)的相對夾角，即調 節卡爪（11)對工件（13)的夾持範圍。
[0026] 在圖9、圖10所示實施例中，卡盤中心位置通過壓套（21)裝有頂尖（20)，以提高工 件（13)的裝夾精度。
[0027] 在圖11所示的實施例中，連杆（2)、楔塊（18)的中心設有通孔，連杆（2)中部的徑 向周圍設有多個小孔，每個小孔內放置一個鋼球（25)，卡盤座（5)的尾部孔中設有環形空 腔III，環形空腔III能夠與鋼球（25)吻合，連杆（2)前端、楔塊（18)的孔內放有C彈簧（23)， 導杆（24)穿裝在連杆（2)、楔塊（18)和C彈簧（23)的中心，導杆（24)的尾部設有環形槽， 環形槽能夠與鋼球（25)吻合；導杆（24)的前端緊固連接著卡板（22)，卡板（22)的周邊插嵌 在搖臂（8)的橫槽中，同時，卡爪（11)後部的卡爪體加長，卡盤腹腔擴大，以便卡爪（11)進 一步外伸；如圖12所示，當卡盤的動力推動連杆（2)時，連杆（2)就推動楔塊（18)前進，同 時，鋼球（25)推動導杆（24)，導杆（24)就推動卡板（22)、搖臂（8)、卡爪（11)及關聯件一併 前進，在導杆（24)到達極限位置後，導杆（24)、卡板（22)、搖臂（8)、卡爪（11)及關聯件運動 停止，即卡爪（11)外伸到極限位置；此時，鋼球（25)退出導杆（24)尾部的環形槽到卡盤座 (5)尾部的環形空腔III中，鋼球（25)不再對導杆（24)起推動作用，但是，連杆（2)繼續推動 楔塊（18)前進，在楔塊（18)斜面的作用下，搖臂（8)向外側擺動，搖臂（8)帶動卡爪（11)的 卡爪體旋轉，卡爪體帶動卡爪指向內側擺動，並且多個卡爪指同時向內側擺動，使工件（13) 被夾緊；當卡盤的動力拉動連杆（2)時，連杆（2)拉動楔塊（18) -同後退，搖臂（8)在頂銷 (15)的作用下向內側擺動，搖臂（8)帶動卡爪（11)的卡爪體旋轉，卡爪體帶動卡爪指向外 側擺動，使工件（13)被鬆開，在這一過程中，由於C彈簧（23)的作用，導杆（24)沒有運動，直 至卡爪指向外側擺到極限位置時，鋼球（25)退出卡盤座（5)尾部的環形空腔III到導杆（24) 尾部的環形槽中，鋼球（25)開始拉動導杆（24)後退，使搖臂（8)、卡爪（11)及關聯件、連杆 (2)、楔塊（18) -同後退，直到卡爪（11)退到極限位置才全部停止；即完成了卡爪（11)外 伸-卡緊-鬆開-後退等整個循環過程。
[0028] 在圖13?圖16所示實施例中，卡盤中心位置裝有端面驅動頂尖，端面驅動頂尖由 驅動套（26 )、套頂尖（28 )和D彈簧（27 )構成，套頂尖（28 )能夠軸向浮動。
[0029] 如圖9、圖11、圖12、圖13所示，連杆（2)與壓蓋（3)、楔塊（18)在徑向留有間隙， 因此，卡爪（11)在夾緊工件（13)時，卡爪（11)在徑向也是浮動的，這樣就保證了頂尖的定 位精度。
[0030] 在圖中可以看出，卡爪（11)上鑲嵌有墊塊（19)，通過改變墊塊（19)的材料、形狀、 硬度等，能夠適於夾持不同的工件。
[0031] 在圖中可以看出，在卡盤體（14)與卡爪（11)間裝有導套（10)。
【權利要求】
1. 擺爪式卡盤，卡盤座（5)通過B螺釘（17)與卡盤體（14)連接，卡盤座（5)與卡盤體 (14)之間形成一個卡盤腹腔，該卡盤至少有兩個卡爪（11 )，其特徵是：卡爪（11)的前部稱 為卡爪指、懸在卡盤體（14)的前面，卡爪（11)的後部稱為卡爪體、嵌裝在卡盤體（14)的孔 內，卡爪體為圓柱形結構，卡爪體與卡盤腹腔內的搖臂（8)固定連接，搖臂（8)外側裝有頂 銷（15)，頂銷（15)內裝有B彈簧（16)，搖臂（8)的內側是斜面，搖臂（8)內側的斜面與楔塊 (18)的斜面相吻合，楔塊（18)的斜面數量與搖臂（8)、卡爪（11)的數量相同，楔塊（18)與 連杆（2)相連接，連杆（2)通過螺柱（1)與卡盤的動力源相連接。
2. 根椐權利要求1所述的擺爪式卡盤，其特徵是：卡爪（11)與搖臂（8)通過端齒結合， 由內含的定心套（9)定心，螺栓（7)穿過卡爪（11)與搖臂（8)的螺紋旋合連接，螺栓（7)的端 部裝有螺母（6)，以螺母（6)防止螺栓（7)脫落，卡爪（11)與搖臂（8)之間裝有A彈簧（12)。
3. 根椐權利要求1、2所述的擺爪式卡盤，其特徵是：在卡盤中心位置通過壓套（21)裝 有頂尖（20)。
4. 根椐權利要求1、2所述的擺爪式卡盤，連杆（2)、楔塊（18)的中心設有通孔，連杆 (2)中部的徑向周圍設有多個小孔，每個小孔內放置一個鋼球（25)，卡盤座（5)的尾部孔中 設有環形空腔III，環形空腔III能夠與鋼球（25)吻合，連杆（2)前端、楔塊（18)的孔內放有C 彈簧（23)，導杆（24)穿裝在連杆（2)、楔塊（18)和C彈簧（23)的中心，導杆（24)的尾部設 有環形槽，環形槽能夠與鋼球（25)吻合，其特徵是：導杆（24)的前端緊固連接著卡板（22)， 卡板（22)的周邊插嵌在搖臂（8)的橫槽中，同時，卡爪（11)後部的卡爪體加長，卡盤腹腔擴 大，以便卡爪（11)進一步外伸。
5. 根椐權利要求1、4所述的擺爪式卡盤，其特徵是：在卡盤中心位置裝有端面驅動頂 尖，端面驅動頂尖由驅動套（26)、套頂尖（28)和D彈簧（27)構成，套頂尖（28)能夠軸向浮 動。
6. 根椐權利要求1、3、5所述的擺爪式卡盤，其特徵是：連杆（2)與壓蓋（3)、楔塊（18) 在徑向留有間隙。
7. 根椐權利要求1所述的擺爪式卡盤，其特徵是：卡爪（11)上鑲嵌有墊塊（19)。
8. 根椐權利要求1所述的擺爪式卡盤，其特徵是：在卡盤體（14)與卡爪（11)間裝有導 套（10)。
【文檔編號】B23B31/14GK104057115SQ201410284493
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】黨金行 申請人:黨金行