CN108856769A - 一种快速互换卡盘结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种快速互换卡盘结构，包括上固定板、旋转紧固环和精定位板，旋转紧固环安装于上固定板的下方，精定位板的上侧嵌设于旋转紧固环内，精定位板的顶部与上固定板的底部互相卡合；精定位板的下侧设有第一安装孔；精定位板的侧壁上设有多个顶出槽，精定位板内设有水平的压力腔，压力腔连通顶出槽，压力腔内设有定位球，定位球受到压力时，定位球的一部分可被顶出于顶出槽；旋转紧固环的内侧壁上设有一圈紧固槽，定位球被顶出时可卡紧紧固槽。本发明可应用于加工设备的T型槽上，作为互换卡盘基板的使用，可实现高精度、快速互换、重复稳定定位的效果；亦可配合方箱使用，将工装夹具定位到方箱上，更换工装夹具时一并更换方箱即可。

Description

一种快速互换卡盘结构

技术领域

本发明属于加工工装技术领域，具体涉及一种可快速互换的卡盘结构。

背景技术

在加工设备领域，通常要求工装可以高精度快速更换，并要求卡盘基板具备重复稳定定位的效果。普通加工设备上仅仅配置T型槽工作台，无法实现高精度、快速、重复稳定定位的要求，在更换工装加工零件时，耗时长，重复定位精度低，影响加工效率和定位稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速互换卡盘结构，可应用于加工设备的T型槽上，作为互换卡盘基板的使用，可实现高精度、快速互换、重复稳定定位的效果；亦可配合方箱使用，将工装夹具定位到方箱上，更换工装夹具时一并更换方箱即可。

本发明提供了如下的技术方案：

一种快速互换卡盘结构，包括上固定板、旋转紧固环和精定位板，旋转紧固环安装于上固定板的下方，精定位板的上侧嵌设于旋转紧固环内，精定位板的顶部与上固定板的底部互相卡合，从而使精定位板不会相对于上固定板转动；精定位板的下侧设有第一安装孔，可通过螺栓连接第一安装孔和加工设备的T型槽，从而将卡盘固定于加工设备的T型槽上；精定位板的侧壁上设有多个顶出槽，精定位板内设有水平的压力腔，压力腔连通顶出槽，压力腔内设有定位球，定位球受到压力时，定位球的一部分可被顶出于顶出槽；旋转紧固环的内侧壁上设有一圈紧固槽，定位球被顶出时可卡紧紧固槽，从而将精定位板锁紧于旋转紧固环上，由于旋转紧固环安装于上固定板的下方，因此精定位板也被锁紧于上固定板上，不会脱离上固定板；上固定板可连接方箱或者工装夹具，当需要更换方箱或者工装夹具时，卸下压力腔内的压力，使定位球不再锁紧紧固槽，从而使旋转紧固环脱离精定位板，进而取下上固定板以及与上固定板连接的方箱或者工装夹具。本发明通过对定位球施压或者卸压，可快速锁紧或者取下卡盘。

优选的，精定位板的底部设有下进压口，下进压口内固定有进压管，进压管的上端连通压力腔，进压管连接外部的气压或者油压设备，通过进压管对压力腔施加压力，使定位球顶出顶出槽，锁紧旋转紧固环。

优选的，精定位板上设有多个压力腔，多个压力腔呈放射状分布，每个压力腔内设有一个定位球，放射状分布的压力腔独立设置，使压力腔的面积更小，压力腔内可以聚集更大的压力，从而对定位球施加的推力更大，使精定位板与旋转紧固环的锁紧力更大。

优选的，压力腔内设有一个下凹的过渡部，过渡部位于压力腔靠近顶出槽的一端，当卸去压力时，定位球自动滑入过渡部内，从而使定位球自动脱离紧固槽，可以更加快速地拆卸上固定板和精定位板。

优选的，上固定板的底面设有多个精定位槽，精定位板的顶部设有多个与精定位槽匹配的精定位肩，精定位肩卡紧于精定位槽内，从而使上固定板与精定位板精确定位。

优选的，多个精定位槽均匀地分布于上固定板的底面圆周上，从而无需分辨上固定板与精定位板的安装方向，使卡盘的安装、更换更加快捷；均匀分布的精定位槽还增强了定位效果的精确度。

优选的，精定位肩的左右两侧分别设有精定位侧面，精定位槽的左右两侧分别设有与精定位侧面匹配的精定位壁，精定位侧面嵌入精定位壁内，实现对精定位板和上固定板在X、Y方向上的精确定位。

优选的，精定位板的顶部还设有多个定位凸面，上固定板的底部设有多个与定位凸面匹配的精定位面，定位凸面可抵住精定位面，实现对精定位板和上固定板在Z方向上的精确定位。

优选的，上固定板上设有多个卡盘固定孔和多个紧固环固定孔，多个卡盘固定孔和多个紧固环固定孔分别在圆周方向上均匀地分布，通过螺栓连接卡盘固定孔，使上固定板连接到方箱上或者工装夹具上；旋转紧固环的顶部设有多个与紧固环固定孔匹配的第二安装孔，通过螺栓连接紧固环固定孔和第二安装孔，将上固定板和旋转紧固环互相紧固连接。

优选的，精定位板的下侧设有圆形凸台，圆形凸台上竖直地设有多个第一安装孔，多个第一安装孔均匀地分布于圆形凸台上，方便安装和拆卸精定位板。

本发明的有益效果是：通过在精定位板上设置压力腔和压力球，对压力腔施压，使压力球抵住旋转紧固环上的紧固槽，从而将精定位板和上固定板锁紧，卸去压力即可快速拆卸上固定板，实现快速更换卡盘。精定位板的顶部和上固定板的底部在X、Y、Z方向上互相精确配合，实现高精度定位。本发明可以对工件实现准确、快速、稳定的夹紧，提高生产效率，降低使用成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的剖视结构示意图；

图3是本发明的精定位板的立体结构示意图；

图4是本发明的精定位板的剖视结构示意图；

图5是本发明的精定位板从图4中的A-A方向看的剖视示意图；

图6是本发明的上固定板和旋转紧固环的安装结构示意图；

图7是将本发明安装到方箱上的剖视结构示意图。

图中标记为：1.上固定板；12.精定位槽；121.精定位壁；13.精定位面；14.卡盘固定孔；15.紧固环固定孔；2.旋转紧固环；21.紧固槽；3.精定位板；31.圆形凸台；32.第一安装孔；33.顶出槽；34.压力腔；341.过渡部；35.定位球；36.精定位肩；361.精定位侧面；37.定位凸面；38.下进压口；4.进压管；5方箱。

具体实施方式

如图1至图6所示，一种快速互换卡盘结构，包括上固定板1、旋转紧固环2和精定位板3，旋转紧固环2安装于上固定板1的下方，精定位板3的上侧嵌设于旋转紧固环2内，精定位板3的顶部与上固定板1的底部互相卡合，从而使精定位板3不会相对于上固定板1转动；精定位板3的下侧设有第一安装孔32，可通过螺栓连接第一安装孔32和加工设备的T型槽，从而将卡盘固定于加工设备的T型槽上；精定位板3的侧壁上设有多个顶出槽33，精定位板3内设有水平的压力腔34，压力腔34连通顶出槽33，压力腔34内设有定位球35，顶出槽33的槽口直径小于定位球35的直径，定位球35受到压力时，定位球35的一部分可被顶出于顶出槽33；旋转紧固环2的内侧壁上设有一圈紧固槽21，定位球35被顶出时可卡紧紧固槽21，从而将精定位板3锁紧于旋转紧固环2上，由于旋转紧固环2安装于上固定板1的下方，因此精定位板3也被锁紧于上固定板1上，不会脱离上固定板1；如图7所示，上固定板1可连接方箱5或者工装夹具，当需要更换方箱5或者工装夹具时，卸下压力腔34内的压力，使定位球35不再锁紧紧固槽21，从而使旋转紧固环2脱离精定位板3，进而取下上固定板1以及与上固定板1连接的方箱5或者工装夹具。本发明通过对定位球35施压或者卸压，可快速锁紧或者取下卡盘。

如图2所示，精定位板3的底部设有下进压口38，下进压口38内固定有进压管4，进压管4的上端连通压力腔34，进压管4连接外部的气压或者油压设备，通过进压管4对压力腔34施加压力，使定位球35顶出顶出槽33，锁紧旋转紧固环2。

如图5所示，精定位板3上设有多个压力腔34，多个压力腔34呈放射状分布，每个压力腔34内设有一个定位球35，放射状分布的压力腔34独立设置，使压力腔34的横截面积更小，压力腔34内可以聚集更大的压力，从而对定位球35施加的推力更大，使精定位板3与旋转紧固环2的锁紧力更大。

如图2所示，压力腔34的底面上设有一个下凹的过渡部341，过渡部341位于压力腔34靠近顶出槽33的一端，当卸去压力时，定位球35自动滑入过渡部341内，从而使定位球35自动脱离紧固槽21，可以更加快速地拆卸上固定板1和精定位板3。

如图3和图6所示，上固定板1的底面设有多个精定位槽12，精定位板3的顶部设有多个与精定位槽12匹配的精定位肩36，精定位肩36卡紧于精定位槽12内，从而使上固定板1与精定位板3精确定位。

多个精定位槽12均匀地分布于上固定板1的底面圆周上，从而无需分辨上固定板1与精定位板3的安装方向，使卡盘的安装、更换更加快捷；均匀分布的精定位槽12还增强了定位效果的精确度。

如图3和图6所示，精定位肩36的左右两侧分别设有精定位侧面361，精定位槽12的左右两侧分别设有与精定位侧面361匹配的精定位壁121，精定位侧面361嵌入精定位壁121内，实现对精定位板3和上固定板1在X、Y方向上的精确定位。优选精定位肩36的顶部和顶部均设有精定位侧面361，实现多个侧面平面的互相匹配。

精定位板3的顶部还设有多个定位凸面37，上固定板1的底部设有与定位凸面37匹配的精定位面13，定位凸面37可抵住精定位面13，实现对精定位板3和上固定板1在Z方向上的精确定位。

如图1所示，上固定板1上设有多个卡盘固定孔14和多个紧固环固定孔15，多个卡盘固定孔14和多个紧固环固定孔15分别在两个圆周方向上均匀地分布，可通过螺栓连接方箱5和卡盘固定孔14，使上固定板连接到方箱5上；旋转紧固环2的顶部设有多个与紧固环固定孔15匹配的第二安装孔(未示出)，通过螺栓连接紧固环固定孔15和第二安装孔，将上固定板1和旋转紧固环2互相紧固连接。

如图3和图5所示，精定位板3的下侧设有圆形凸台31，圆形凸台31上竖直地设有多个第一安装孔32，多个第一安装孔32均匀地分布于圆形凸台31上，方便安装和拆卸精定位板3。

使用时，先用螺栓连接上固定板和旋转紧固环，再将上固定板通过卡盘固定孔连接到方箱或者工装夹具上，精定位板通过圆形凸台上的第一安装孔安装到加工设备上，再将上固定板卡合在精定位板上方，并且使上固定板和精定位板在X、Y、Z三轴方向上精确定位，然后对进压管施加气压或者油压，推动定位球沿着压力腔滚动至顶出槽外，卡住旋转紧固环内壁上的紧固槽，从而快速地锁紧精定位板和上固定板；当需要更换方箱或者工装夹具时，仅需卸去压力腔内的压力，定位球则自动滚落至压力腔内下凸的过渡部内，实现精定位板和上固定板的快速解锁。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快速互换卡盘结构，其特征在于，包括上固定板、旋转紧固环和精定位板，所述旋转紧固环安装于所述上固定板的下方，所述精定位板的上侧嵌设于所述旋转紧固环内，所述精定位板的顶部与所述上固定板的底部互相卡合；所述精定位板的下侧设有第一安装孔；所述精定位板的侧壁上设有多个顶出槽，所述精定位板内设有水平的压力腔，所述压力腔连通所述顶出槽，所述压力腔内设有定位球，当所述定位球受到压力时，所述定位球的一部分可被顶出于所述顶出槽；所述旋转紧固环的内侧壁上设有一圈紧固槽，所述定位球被顶出时可卡紧所述紧固槽。

2.根据权利要求1所述的快速互换卡盘结构，其特征在于，所述精定位板的底部设有下进压口，所述下进压口内固定有进压管，所述进压管的上端连通所述压力腔。

3.根据权利要求2所述的快速互换卡盘结构，其特征在于，所述精定位板上设有多个所述压力腔，多个所述压力腔呈放射状分布，每个所述压力腔内设有一个所述定位球。

4.根据权利要求3所述的快速互换卡盘结构，其特征在于，所述压力腔的底面上设有一个下凹的过渡部，所述过渡部位于所述压力腔内靠近所述顶出槽的一端。

5.根据权利要求1所述的快速互换卡盘结构，其特征在于，所述上固定板的底面设有多个精定位槽，所述精定位板的顶部设有多个与所述精定位槽匹配的精定位肩，所述精定位肩卡紧于所述精定位槽内。

6.根据权利要求5所述的快速互换卡盘结构，其特征在于，多个所述精定位槽均匀地分布于所述上固定板的底面圆周上。

7.根据权利要求5所述的快速互换卡盘结构，其特征在于，所述精定位肩的左右两侧分别设有精定位侧面，所述精定位槽的左右两侧分别设有与所述精定位侧面匹配的精定位壁，所述精定位侧面嵌入所述精定位壁内。

8.根据权利要求7所述的快速互换卡盘结构，其特征在于，所述精定位板的顶部还设有多个定位凸面，所述上固定板的底部设有多个与所述定位凸面匹配的精定位面，所述定位凸面可抵住所述精定位面。

9.根据权利要求1所述的快速互换卡盘结构，其特征在于，所述上固定板上设有多个卡盘固定孔和多个紧固环固定孔，多个所述卡盘固定孔和多个所述紧固环固定孔分别在两个圆周上均匀地分布；所述旋转紧固环的顶部设有多个与所述紧固环固定孔匹配的第二安装孔，所述紧固环固定孔和所述第二安装孔通过螺栓连接。

10.根据权利要求1所述的快速互换卡盘结构，其特征在于，所述精定位板的下侧设有圆形凸台，所述圆形凸台上竖直地设有多个所述第一安装孔，多个所述第一安装孔均匀地分布于所述圆形凸台上。