一種新型矩形柔性四爪卡盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型矩形柔性四爪卡盤，包括固定設(shè)置在底座上的矩形卡盤體、四個呈90度夾角分布設(shè)置在卡盤體上且受絲盤驅(qū)動的聯(lián)動卡爪、四個活動設(shè)置在聯(lián)動卡爪上的轉(zhuǎn)向中塊、四個絲桿、四個滑動卡爪，所述滑動卡爪與絲桿配合，所述絲桿處于轉(zhuǎn)向中塊上端的圓弧槽中，固定于轉(zhuǎn)向中塊的擋環(huán)限定絲桿軸向運(yùn)動，所述絲盤的外邊緣設(shè)置有輪齒，所述卡盤體上垂直設(shè)置有與所述輪齒相驅(qū)動嚙合的小齒軸。本發(fā)明能夠只通過調(diào)節(jié)一個小齒軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)動功能，操作更加簡便，降低了卡盤的整體高度，從而提高了機(jī)床的Z軸的可利用高度，使該卡盤的實(shí)用性更強(qiáng)；同時，該卡盤通過附加爪提高了對不規(guī)則程度較大的工件的夾持的可靠性，擴(kuò)大了該卡盤的使用范圍。
【專利說明】一種新型矩形柔性四爪卡盤
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工的工件卡盤，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)夾緊不規(guī)則工件的新型矩形柔性四爪卡盤。
【背景技術(shù)】
[0002]通用夾具主要有虎鉗、三爪卡盤、四爪卡盤等等，它們主要應(yīng)用于形狀規(guī)則的工件(或毛胚)的夾持和固定，但對于一些形狀不規(guī)則或者形狀比較復(fù)雜的工件(或毛胚)，用以上這三種夾具顯然無法做到合理的夾持。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的柔性四爪卡盤集虎鉗，三爪卡盤，自對心四爪卡盤等夾具的功能于一體，不僅能夠夾持規(guī)則工件，還能通過轉(zhuǎn)向中塊使卡爪旋轉(zhuǎn)任意的角度，實(shí)現(xiàn)對所有不規(guī)則工件的夾持。同時，該夾具還能利用聯(lián)動功能簡化工件裝夾和卸載所需的操作，提高工件裝夾和卸載的速率，從而提高生產(chǎn)效率和卡盤的實(shí)用性。但是，該柔性四爪卡盤結(jié)構(gòu)不夠緊湊，整體高度較高，減小了機(jī)床Z軸的可利用高度。同時，該卡盤使用聯(lián)動功能時需要調(diào)節(jié)位于卡盤體周邊的四個小錐齒輪，操作繁瑣，而且很不方便。除此之外，對于不規(guī)則程度較大的工件雖然能夠夾持，但是可靠性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問題是提供一種結(jié)構(gòu)更加緊湊，能夠更大限度使用機(jī)床Z軸的高度，操作更加方便，對于不規(guī)則程度較大的工件能夠提供更加可靠的夾持的新型矩形柔性四爪卡盤，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)原有的新型的柔性四爪的所有功能，而且只調(diào)節(jié)一個小齒軸就能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動功能，操作更加方便，同時結(jié)構(gòu)更加緊湊，整體高度降低，機(jī)床Z軸的可利用高度增加。不僅如此，使用附加爪，為不規(guī)則程度較大的工件提供更加可靠的夾持。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種新型矩形柔性四爪卡盤，包括固定設(shè)置在底座上的矩形卡盤體、四個呈90度夾角分布設(shè)置在卡盤體上且受絲盤驅(qū)動的聯(lián)動卡爪、四個活動設(shè)置在聯(lián)動卡爪上的轉(zhuǎn)向中塊、四個絲桿、四個滑動卡爪，所述滑動卡爪與絲桿配合，所述絲桿處于轉(zhuǎn)向中塊上端的圓弧槽中，固定于轉(zhuǎn)向中塊的擋環(huán)限定絲桿軸向運(yùn)動，還包括四個蝸桿、四個具有通孔的蝸輪、四根倒T字形沉頭光桿，所述聯(lián)動卡爪中部設(shè)置有上下貫通的階梯孔，所述轉(zhuǎn)向中塊底部向下突出地設(shè)置有與所述階梯孔間隙配合的盲臺，使得轉(zhuǎn)向中塊能夠轉(zhuǎn)動，所述盲臺設(shè)置有開口向下的盲孔，所述蝸輪通過螺釘固定地連接在所述盲臺的最下端，所述沉頭光桿的頂端由下而上依次穿過聯(lián)動卡爪的階梯孔、蝸輪并直達(dá)所述盲孔內(nèi)，并通過銷與所述盲臺相連接，所述蝸桿兩端受聯(lián)動卡爪一側(cè)的支撐架鉸接，限制蝸桿軸的軸向運(yùn)動；蝸桿與蝸輪嚙合連接，所述絲盤的外邊緣設(shè)置有輪齒，所述卡盤體上垂直設(shè)置有與所述輪齒相驅(qū)動嚙合的小齒軸。
[0006]進(jìn)一步地，所述支撐架通過螺釘與聯(lián)動卡爪固定連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述支撐架與聯(lián)動卡爪為一體式結(jié)構(gòu)。[0008]進(jìn)一步地，所述聯(lián)動卡爪上設(shè)有弧形導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)向中塊相對弧形導(dǎo)軌處設(shè)置有與弧形導(dǎo)軌移動配合的弧形槽。
[0009]進(jìn)一步地，所述蝸輪和盲臺上還設(shè)置有定位孔，通過定位銷與所述盲臺進(jìn)行定位。
[0010]進(jìn)一步地,所述小齒軸的輪齒與絲盤的外邊緣的輪齒為直齒、斜齒或螺旋齒。
[0011]進(jìn)一步地，所述卡盤體上相鄰兩個聯(lián)動卡爪之間還設(shè)置有可拆卸的附加爪。
[0012]進(jìn)一步地，所述附加爪包括附加爪底座、擋環(huán)、附加爪絲桿和附加爪滑動卡爪，附加爪絲桿處于附加爪底座的圓弧槽內(nèi)，附加爪滑動卡爪與附加爪絲桿相配合，固定于附加爪底座上的擋環(huán)限定絲桿軸向上的運(yùn)動；所述附加爪底座與卡盤體通過螺釘固定連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述附加爪底座底部及卡盤體上分別設(shè)置有相互配合形成移動副的導(dǎo)軌及導(dǎo)軌槽。
[0014]本發(fā)明以現(xiàn)有的柔性四爪卡盤為基礎(chǔ)，用絲盤，一個小齒軸分別取代原有的卡盤里的絲盤和四個小錐齒輪，絲盤開有通孔，與具有圓柱凸臺的底座鉸鏈連接，小齒軸與絲盤以平行軸傳動的方式嚙合連接，聯(lián)動卡爪通過小齒軸和絲盤的嚙合傳動實(shí)現(xiàn)聯(lián)動。增加一個附加爪，與卡盤體固定連接。
[0015]附加爪底座具有多個螺釘孔，在卡盤體上的位置具有可調(diào)性。附加爪可以拆卸。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:該發(fā)明能夠只通過調(diào)節(jié)一個小齒軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)動功能，操作更加簡便。而且小齒軸不再位于卡盤體周邊而是上方，降低了卡盤的整體高度，從而提高了機(jī)床的Z軸的可利用高度，使該卡盤的實(shí)用性更強(qiáng)。同時，該卡盤還增加了一個附加爪，對于不規(guī)則程度較大的工件，可以作為一個基準(zhǔn)邊，使夾持方案更多，從而提高了對不規(guī)則程度較大的工件的夾持的可靠性，擴(kuò)大了該卡盤的使用范圍，提高了該卡盤的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的立體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的立體示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的俯視示意圖。
[0020]圖中標(biāo)號構(gòu)件對應(yīng)名稱如下:1-附加爪；2_滑動卡爪；3_轉(zhuǎn)向中塊；4_卡盤體；5-沉頭光桿；6_絲盤；7-底座；8-小齒軸；9-蝸桿；10-支撐架；11-蝸輪；12_銷；13_聯(lián)動卡爪；14_絲桿；15-附加爪滑動卡爪；16-附加爪底座；17_螺釘；18-導(dǎo)軌槽；19-附加爪絲桿。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]如圖1至3所示，一種新型矩形柔性四爪卡盤，包括固定設(shè)置在底座7上的矩形卡盤體4、四個呈90度夾角分布設(shè)置在卡盤體4上且受絲盤6驅(qū)動的聯(lián)動卡爪13、四個活動設(shè)置在聯(lián)動卡爪13上的轉(zhuǎn)向中塊3、四個絲桿14、四個滑動卡爪12，所述滑動卡爪12與絲桿14配合，所述絲桿14處于轉(zhuǎn)向中塊3上端的圓弧槽中，固定于轉(zhuǎn)向中塊3的擋環(huán)限定絲桿14軸向運(yùn)動，還包括四個蝸桿9、四個具有通孔的蝸輪11、四根倒T字形沉頭光桿5，所述聯(lián)動卡爪13中部設(shè)置有上下貫通的階梯孔，所述轉(zhuǎn)向中塊3底部向下突出地設(shè)置有與所述階梯孔間隙配合的盲臺，使得轉(zhuǎn)向中塊3能夠轉(zhuǎn)動，所述盲臺設(shè)置有開口向下的盲孔，所述蝸輪11通過螺釘固定地連接在所述盲臺的最下端，所述沉頭光桿5的頂端由下而上依次穿過聯(lián)動卡爪13的階梯孔、蝸輪11并直達(dá)所述盲孔內(nèi)，并通過銷12與所述盲臺相連接，所述蝸桿9兩端受聯(lián)動卡爪13 —側(cè)的支撐架10鉸接，限制蝸桿9軸的軸向運(yùn)動；蝸桿9與蝸輪11嚙合連接，所述絲盤6的外邊緣設(shè)置有輪齒，所述卡盤體4上垂直設(shè)置有與所述輪齒相驅(qū)動嚙合的小齒軸8。
[0023]進(jìn)一步地，所述支撐架10通過螺釘與聯(lián)動卡爪13固定連接，或者，所述支撐架10與聯(lián)動卡爪13為一體式結(jié)構(gòu)，即所述支撐架10在聯(lián)動卡爪13上直接加工而成。
[0024]為增加轉(zhuǎn)向中塊3的旋轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性，所述聯(lián)動卡爪13上設(shè)有弧形導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)向中塊3相對弧形導(dǎo)軌處設(shè)置有與弧形導(dǎo)軌移動配合的弧形槽，導(dǎo)軌在導(dǎo)軌槽限定的范圍內(nèi)移動，有效杜絕轉(zhuǎn)向中塊3產(chǎn)生偏移。
[0025]所述蝸輪11和盲臺上還設(shè)置有定位孔，通過定位銷與所述盲臺進(jìn)行定位，使蝸輪11與盲臺的相對位置保持不變，同時也便于安裝和調(diào)試。
[0026]所述小齒軸8的輪齒與絲盤6的外邊緣的輪齒為直齒、斜齒或螺旋齒。
[0027]進(jìn)一步地，所述卡盤體4上相鄰兩個聯(lián)動卡爪13之間還設(shè)置有可拆卸的附加爪1，可強(qiáng)化對輪廓不規(guī)則形物件的夾緊和定位。
[0028]具體地，所述附加爪I包括附加爪底座16、擋環(huán)、附加爪絲桿19和附加爪滑動卡爪15，附加爪絲桿19處于附加爪底座16的圓弧槽內(nèi)，附加爪滑動卡爪15與附加爪絲桿19相配合，固定于附加爪底座16上的擋環(huán)限定絲桿14軸向上的運(yùn)動；所述附加爪底座16與卡盤體4通過螺釘17固定連接。
[0029]進(jìn)一步地，所述附加爪底座16底部及卡盤體4上分別設(shè)置有相互配合形成移動副的導(dǎo)軌及導(dǎo)軌槽19，既利于附加爪I的快速定位，也方便附加爪I的位置調(diào)節(jié)。
[0030]所述卡盤體4內(nèi)部設(shè)置有具有螺旋線的絲盤6，其與具有圓柱凸臺的底座7鉸接，并且絲盤6外邊緣設(shè)置有輪齒,該輪齒與小齒軸8的輪齒相嚙合,可隨小齒軸8的轉(zhuǎn)動而繞其軸線旋轉(zhuǎn)?？ūP體4四周設(shè)置有呈90度夾角對稱分布的四個聯(lián)動卡爪13，聯(lián)動卡爪13與絲盤6的螺旋線相配合，可隨絲盤6的旋轉(zhuǎn)而做直線運(yùn)動。每個聯(lián)動卡爪13均與一個轉(zhuǎn)向中塊3通過沉頭光桿5活動連接，轉(zhuǎn)向中塊3可隨聯(lián)動卡爪13做前后直線運(yùn)動，并可相對聯(lián)動卡爪13旋轉(zhuǎn)任意角度。
[0031]蝸輪11與轉(zhuǎn)向中塊3固定連接，并嵌在聯(lián)動卡爪13的階梯孔中，沉頭光桿5依次穿過聯(lián)動卡爪13的通孔、蝸輪11的通孔、轉(zhuǎn)向中塊3的凸臺上的盲孔，最后使用銷12與轉(zhuǎn)向中塊3銷接，起轉(zhuǎn)軸作用。蝸桿9與聯(lián)動卡爪13上的支撐架10鉸接，并與蝸輪11嚙合連接。夾持工件時，利用蝸輪11蝸桿9的嚙合傳動實(shí)現(xiàn)角度調(diào)節(jié)，并通過旋轉(zhuǎn)絲桿14實(shí)現(xiàn)滑動卡爪2的前后移動，以及絲盤6與小齒軸8的嚙合傳動實(shí)現(xiàn)聯(lián)動功能，從而實(shí)現(xiàn)對不規(guī)則工件的裝夾。
[0032]在夾持規(guī)則回轉(zhuǎn)體零件時，不需使用附加爪1，通過手動旋轉(zhuǎn)小齒軸8，使與之配合的絲盤6轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動四個聯(lián)動卡爪13聯(lián)動同時往中心合攏或同時往外圍退出，由此夾持規(guī)則回轉(zhuǎn)體零件。
[0033]在夾持一般的不規(guī)則零件時，不需要使用附加爪1，通過旋轉(zhuǎn)蝸桿9，帶動與之嚙合的蝸輪11轉(zhuǎn)動，從而帶動轉(zhuǎn)向中塊3繞聯(lián)動卡爪13的鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)至要求角度。然后轉(zhuǎn)動絲桿14，使與之配合的滑動卡爪2向前移動將工件夾緊。當(dāng)工件需要卸載時，通過轉(zhuǎn)動小齒軸8帶動大齒盤6轉(zhuǎn)動，從而帶動聯(lián)動卡爪13向遠(yuǎn)離卡盤中心的方向移動，從而實(shí)現(xiàn)在保持轉(zhuǎn)向中塊3的轉(zhuǎn)動角度和滑動卡爪2的進(jìn)給量不變的情況下卸載工件，在對下一個相同工件進(jìn)行裝夾的時候，只需再一次轉(zhuǎn)動小齒軸8帶動大齒盤6轉(zhuǎn)動，從而帶動聯(lián)動卡爪13向卡盤中心靠攏，即可迅速實(shí)現(xiàn)有效夾持。
[0034]當(dāng)夾持外形較復(fù)雜的不規(guī)則體時，使用螺釘17將附加爪I的附加爪底座16固定在卡盤體4的合適位置上，旋轉(zhuǎn)附加爪I上的附加爪絲桿19使附加爪I上的附加爪滑動卡爪15直線移動到要求的位置，作為基準(zhǔn)邊。將工件的任意一個平面緊貼在附加爪滑動卡爪15的夾持面上，旋轉(zhuǎn)蝸桿9，帶動與之嚙合的蝸輪11轉(zhuǎn)動，從而帶動轉(zhuǎn)向中塊3繞聯(lián)動卡爪13的鉸接點(diǎn)做旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向中塊3旋轉(zhuǎn)至要求的角度后，轉(zhuǎn)動絲桿14，使與之配合的滑動卡爪2的夾持面與工件的其他面貼緊，從而夾緊不規(guī)則程度較大的工件。
[0035]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型矩形柔性四爪卡盤，包括固定設(shè)置在底座(7)上的矩形卡盤體(4)、四個呈90度夾角分布設(shè)置在卡盤體(4)上且受絲盤(6)驅(qū)動的聯(lián)動卡爪(13)、四個活動設(shè)置在聯(lián)動卡爪(13)上的轉(zhuǎn)向中塊(3)、四個絲桿(14)、四個滑動卡爪(12)，所述滑動卡爪(12)與絲桿(14)配合,所述絲桿(14)處于轉(zhuǎn)向中塊(3)上端的圓弧槽中，固定于轉(zhuǎn)向中塊(3)的擋環(huán)限定絲桿(14 )軸向運(yùn)動，其特征在于: 還包括四個蝸桿(9)、四個具有通孔的蝸輪(11)、四根倒T字形沉頭光桿(5)，所述聯(lián)動卡爪(13)中部設(shè)置有上下貫通的階梯孔，所述轉(zhuǎn)向中塊(3)底部向下突出地設(shè)置有與所述階梯孔間隙配合的盲臺，使得轉(zhuǎn)向中塊(3)能夠轉(zhuǎn)動，所述盲臺設(shè)置有開口向下的盲孔，所述蝸輪(11)通過螺釘固定地連接在所述盲臺的最下端，所述沉頭光桿(5)的頂端由下而上依次穿過聯(lián)動卡爪(13)的階梯孔、蝸輪(11)并直達(dá)所述盲孔內(nèi)，并通過銷(12)與所述盲臺相連接，所述蝸桿(9)兩端受聯(lián)動卡爪(13)—側(cè)的支撐架(10)鉸接，限制蝸桿(9)軸的軸向運(yùn)動；蝸桿(9)與蝸輪(11)嚙合連接，所述絲盤(6)的外邊緣設(shè)置有輪齒，所述卡盤體(4)上垂直設(shè)置有與所述輪齒相驅(qū)動嚙合的小齒軸(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型矩形柔性四爪卡盤，其特征在于:所述支撐架(10)通過螺釘與聯(lián)動卡爪(13)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型矩形柔性四爪卡盤，其特征在于:所述支撐架(10)與聯(lián)動卡爪(13)為一體式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型矩形柔性四爪卡盤，其特征在于:所述聯(lián)動卡爪(13)上設(shè)有弧形導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)向中塊(3)相對弧形導(dǎo)軌處設(shè)置有與弧形導(dǎo)軌移動配合的弧形槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型矩形柔性四爪卡盤，其特征在于:所述蝸輪(11)和盲臺上還設(shè)置有定位孔，通過·定位銷與所述盲臺進(jìn)行定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型矩形柔性四爪卡盤，其特征在于:所述小齒軸(8)的輪齒與絲盤(6)的外邊緣的輪齒為直齒、斜齒或螺旋齒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的新型矩形柔性四爪卡盤，其特征在于:所述卡盤體(4)上相鄰兩個聯(lián)動卡爪(13)之間還設(shè)置有可拆卸的附加爪(I)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型矩形柔性四爪卡盤，其特征在于:所述附加爪(I)包括附加爪底座(16)、擋環(huán)、附加爪絲桿(19)和附加爪滑動卡爪(15)，附加爪絲桿(19)處于附加爪底座(16)的圓弧槽內(nèi)，附加爪滑動卡爪(15)與附加爪絲桿(19)相配合，固定于附加爪底座(16)上的擋環(huán)限定絲桿(14)軸向上的運(yùn)動；所述附加爪底座(16)與卡盤體(4)通過螺釘(17)固定連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型矩形柔性四爪卡盤，其特征在于:所述附加爪底座(16)底部及卡盤體(4)上分別設(shè)置有相互配合形成移動副的導(dǎo)軌及導(dǎo)軌槽(19)。
【文檔編號】B23B31/103GK103817359SQ201410034409
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】張志宏, 詹俊賦, 張鐵, 池璋, 胡瑞祺, 葉卉 申請人:華南理工大學(xué)