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CN110814372A - 一种可快速分度三爪卡盘 - Google Patents

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CN110814372A
CN110814372A CN201911304636.4A CN201911304636A CN110814372A CN 110814372 A CN110814372 A CN 110814372A CN 201911304636 A CN201911304636 A CN 201911304636A CN 110814372 A CN110814372 A CN 110814372A
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廖道标
张帝起
李烈军
贾国诚
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Guangdong Polytechnic Normal University
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GUANGZHOU ZENGLI STEEL STRUCTURE Co Ltd
South China University of Technology SCUT
Guangdong Polytechnic Normal University
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Abstract

本发明公开了一种可快速分度三爪卡盘，涉及卡盘的技术领域，解决了现有技术工作效率低及分度精度低的技术问题。它包括卡爪和卡爪盘，所述卡爪安装在卡爪盘的适配槽中，所述卡爪盘的下方设有用于驱动卡爪的驱动机构，还包括卡盘底座，所述卡盘底座内设有旋转机构，所述旋转机构上设有至少一个的分度盘，所述卡爪盘安装在旋转机构上，所述卡盘底座上还安装有卡紧机构，所述卡紧机构与分度盘卡接连接。本发明结构合理、操作方便，且分度速度快，不仅有效的提高了分度的精确度，还大大的提高了对法兰的加工效率，很好的满足了快速批量生产的要求。

Description

一种可快速分度三爪卡盘
技术领域
本发明涉及卡盘的技术领域，更具体地说，它涉及一种可快速分度三爪卡盘。
背景技术
法兰在特高压输变电铁塔中应用广泛，主要是因为钢管塔主材的连接方式是通过法兰连接。使用时将螺栓安装在法兰孔以及主材上的安装孔实现主材的连接。传统的法兰孔加工方式是在法兰本体上划线定孔，然后将法兰本体置于立钻上，根据定孔标志进行钻孔。然而这种传统的加工方式工作效率低，不利于法兰的快速批量生产，同时还存在着分度精度低，使加工出来的法兰孔误差大的问题。因此传统的加工方式已难以满足对法兰的加工需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可快速分度三爪卡盘，可有效的提高分度精度以及加工效率。
本发明的技术方案是在于：一种可快速分度三爪卡盘，包括卡爪和卡爪盘，所述卡爪安装在卡爪盘的适配槽中，所述卡爪盘的下方设有用于驱动卡爪的驱动机构，还包括卡盘底座，所述卡盘底座内设有旋转机构，所述旋转机构上设有至少一个的分度盘，所述卡爪盘安装在旋转机构上，所述卡盘底座上还安装有卡紧机构，所述卡紧机构与分度盘卡接连接。
作进一步的改进，所述旋转机构包括转轴和回转台，所述转轴转动的安装在卡盘底座内，所述分度盘安装在转轴上，所述回转台安装在转轴的上端，且所述回转台与卡盘底座转动连接，所述卡爪盘安装在回转台上。
进一步的，所述卡紧机构包括限位销、外壳和螺纹套，所述螺纹套的一端旋接在外壳的一端，所述螺纹套的另一端旋接在卡盘底座上，所述限位销贯穿的插接在外壳和螺纹套中，且所述限位销与分度盘卡接连接，所述限位销与螺纹套之间设有弹簧。
更进一步的，所述限位销的侧壁上设有至少一个的第一定位凸起，所述外壳内设有一阶梯通孔，所述弹簧位于第一定位凸起和阶梯通孔之间；所述限位销的侧壁上还设有至少一个的第二定位凸起，所述外壳的端部设有与第二定位凸起相适配的边槽，所述第二定位凸起插接在边槽中。
更进一步的，所述限位销的上端安装有拉环。
更进一步的，本三爪卡盘还包括测量机构，所述测量机构可拆卸的安装在旋转机构上。
更进一步的，所述测量机构包括立柱、测量尺和滑块，所述立柱可拆卸的安装在旋转机构上，所述测量尺的一端设有一轴套，所述轴套套接在立柱上，并通过锁紧组件锁紧在立柱上，所述滑块可滑动的安装在测量尺上。
更进一步的，本三爪卡盘还包括多个压紧机构，所述压紧机构可拆卸的安装在旋转机构上。
更进一步的，所述压紧机构包括支撑杆、连接杆和压紧杆，所述支撑杆可拆卸的安装在旋转机构上，所述支撑杆与连接杆连接，所述压紧杆轴向可调的安装在连接杆上。
更进一步的，所述驱动机构包括大锥齿轮和小锥齿轮，所述大锥齿轮与小锥齿轮啮合连接，且所述小锥齿轮与大锥齿轮的轴向交角在45°-70°之间。
有益效果
本发明的优点在于：
1.通过旋转机构使工件随着分度盘进行转动，并通过卡紧机构对分度盘进行定位，从而实现了对工件的分度。加工时，直接在工件上钻孔加工即可，避免了现有技术中需在工件上划线定位带来的工作效率低、精度低的问题。本发明不仅可对工件进行快速的分度，提高工作效率，还提高了对工件的定位准确度，有效的提高了加工的精度。
2.通过测量机构对工件法兰孔径向的快速定位，以此来减少操作人员找点带来的误差，还降低了对时间、设备和操作人员高要求的限制，提高了本三爪卡盘的实用性以及钻孔的精确度。
3.通过压紧机构对工件进行轴向的压紧，保证工件定位在准确的位置，以防止工件在受外力的作用下产生轴向位移从而对工件的加工质量产生影响，提高了本三爪卡盘的可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的卡紧机构的爆炸结构示意图；
图3为本发明的卡紧机构的剖视结构示意图；
图4为本发明的测量机构的结构示意图；
图5为本发明的压紧机构的结构示意图。
其中：1-卡爪、2-卡爪盘、3-驱动机构、4-卡盘底座、5-旋转机构、6-分度盘、7-卡紧机构、8-测量机构、9-压紧机构、10-轴承盖板、21-适配槽、31-大锥齿轮、32-小锥齿轮、51-转轴、52-回转台、53-轴承、71-限位销、72-外壳、73-螺纹套、74-弹簧、75-拉环、711-第一定位凸起、712-第二定位凸起、721-边槽、81-立柱、82-测量尺、83-滑块、84-轴套、91-支撑杆、92-连接杆、93-压紧杆、931-压紧块、932-操作杆。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
参阅图1，本发明的一种可快速分度三爪卡盘，包括卡爪1和卡爪盘2，卡爪1安装在卡爪盘2的适配槽21中，卡爪盘2的下方设有用于驱动卡爪1的驱动机构3。本实施例的驱动机构3包括大锥齿轮31和小锥齿轮32。大锥齿轮31转动的安装在卡爪盘2内。大锥齿轮31与小锥齿轮32啮合连接，且小锥齿轮32与大锥齿轮31的轴向交角在45°-70°之间。优选的，小锥齿轮32与大锥齿轮31的轴向交角为60°，以便于小锥齿轮32的布置，节约了布置空间，有效的减小三爪卡盘的体积。卡爪1的下方以及大锥齿轮31的上方均设有啮合连接的盘丝。当使用旋转扳手转动小锥齿轮32时，小锥齿轮32会带动大锥齿轮31进行旋转，卡爪1在大锥齿轮31的带动下，沿着适配槽21的方向运动，从而实现对工件的夹紧或松开。
本三爪卡盘还包括卡盘底座4。卡盘底座4内设有旋转机构5，旋转机构5上设有至少一个的分度盘6，卡爪盘2安装在旋转机构5上，卡盘底座4上还安装有卡紧机构7，卡紧机构7与分度盘6卡接连接。具体的，卡紧机构7卡接在分度盘6的齿槽中。将工件锁紧在卡爪盘2上，在通过旋转机构转动分度盘6时，安装在卡爪盘2上的工件也跟随着分度盘6进行转动，从而实现了对工件进行分度，避免了现有技术中需在工件上划线定位带来的效率低、精度低的问题。本实施例的旋转机构5上安装了五个分度盘6，其等分度依次为8等分、12等分、16等分、24等分以及30等分，可满足对不同工件的加工需求。分度盘6通过卡紧机构7进行定位，以保证在对工件进行加工时旋转机构不会转动，使对工件的加工更加稳定，且定位更加准确，有效的提高了加工的精度。
本实施例的旋转机构5包括转轴51和回转台52，转轴51转动的安装在卡盘底座4内。具体的，转轴51通过轴承53转动的安装在卡盘底座4中，且卡盘底座4的下端还设有一轴承盖板10，用于将轴承53封在卡盘底座4中，避免在使用或搬运过程中对旋转机构5造成损伤。分度盘6安装在转轴51上，回转台52安装在转轴51的上端，且回转台52与卡盘底座4转动连接，卡爪盘2安装在回转台52上。具体的，回转台52固定的安装在转轴51的上方，回转台52通过导轨与卡盘底座4转动连接。通过轴承53来支承转轴51，再通过回转台52对转轴51的定位，保证了旋转机构5的旋转精度及稳定度，提高了本三爪卡盘的工作稳定性。
参阅图2和图3，卡紧机构7包括限位销71、外壳72和螺纹套73。螺纹套73的一端旋接在外壳72的一端，螺纹套73的另一端旋接在卡盘底座4的侧壁上，限位销71贯穿的插接在外壳72和螺纹套73中，且限位销71与分度盘6卡接连接。具体的，限位销71卡接在分度盘6的齿槽中。限位销71与螺纹套73之间设有弹簧74。在分度时，将限位销71拉出，转动回转台52即可使分度盘6进行转动；转动至分度位置，松开限位销71，限位销71在弹簧74的作用下自动的复位，同时限位销71落入到分度盘6的齿槽中，从而对旋转机构5进行卡紧定位。该卡紧方式操作简单，实现了对工件的快速分度以及精准的定位。
限位销71的侧壁上设有至少一个的第一定位凸起711。具体的，限位销71的一端与齿槽相适配，以使限位销71卡接在齿槽中时可稳定的卡紧分度盘6，避免旋转机构5在工作过程中出现转动的现象。第一定位凸起711为两个，第一定位凸起711对称的布置在限位销71的侧壁上。外壳72内设有一阶梯通孔，弹簧74位于第一定位凸起711和阶梯通孔之间，以使弹簧74可有效的被压缩。限位销71的侧壁上还设有至少一个的第二定位凸起712，具体为两个。外壳72的端部设有与第二定位凸起712相适配的边槽721，第二定位凸起712插接在边槽721中，从而使限位销71定位在外壳72中。当第二定位凸起712位于外壳72的端面上时，限位销71的适配端与齿槽分离，即不对分度盘6进行卡紧，分度盘6可自由的转动，此时的卡紧机构7处于不工作状态；当第二定位凸起712插接在边槽721中时，限位销71的适配端位于齿槽中，对分度盘6进行卡紧，此时的卡紧机构7处于工作状态，提高了本三爪卡盘的使用灵活性。优选的，限位销71的上端安装有拉环75，以便于操作。
参阅图4，本三爪卡盘还包括测量机构8，测量机构8可拆卸的安装在旋转机构5上。测量机构8用于对工件的法兰孔的快速径向定位，以此来减少操作人员找点带来的误差，还降低了对时间、设备和操作人员高要求的限制，提高了本三爪卡盘的实用性以及打孔的精确度。其中，测量机构8包括立柱81、测量尺82和滑块83。立柱81可拆卸的安装在旋转机构5上。具体的，转轴51上设有一插接孔，立柱81插接在插接孔中，以使立柱81可方便的进行拆装。测量尺82的一端设有一轴套84，轴套84套接在立柱81上，并通过锁紧组件锁紧在立柱81上。具体的，轴套84通过锁紧螺栓锁紧在立柱81上，以避免在测量过程中测量尺82出现滑动的情况。此外，通过对锁紧螺栓的操作，还可对测量尺82的高度进行调节，提高了测量机构8的使用灵活性。滑块83可滑动的安装在测量尺82上。通过滑块83可直观的读取测量尺82上的读数，使对法兰孔的定位更加准确。
参阅图5，本三爪卡盘还包括多个压紧机构9，压紧机构9可拆卸的安装在旋转机构5上。具体的，压紧机构9为三个，均匀的环绕着卡爪盘2布置。压紧机构9用于保证工件定位在准确的位置，以防止工件在受外力的作用下产生轴向位移，对工件的加工质量产生影响。其中，压紧机构9包括支撑杆91、连接杆92和压紧杆93。支撑杆91可拆卸的安装在旋转机构5上。具体的，支撑杆91的一端为螺纹端，该端旋接在回转台52上。支撑杆91与连接杆92连接。具体的，支撑杆91的另一端为柱体，连接杆92通过锁紧螺栓高度可调的安装在支撑杆91的柱体上。压紧杆93轴向可调的安装在连接杆92上。具体的，连接杆92的端部设有一安装套，压紧杆93为螺杆，压紧杆93旋接在安装套中，从而实现了压紧杆93的上下调节，对工件进行压紧或松开。优选的，压紧杆93的下端设有一压紧块931，用于保护工件的表面不被划伤。压紧杆93的上端设有一倾斜的操作杆932，以便于操作。
本发明的使用步骤如下：
第一步、选用正确的分度盘6，并使相对应的卡紧机构7处于工作状态；
第二步、将工件置于卡爪盘2中，使用旋转扳手转动小锥齿轮32，以使卡爪1对工件进行紧固，然后将压紧机构9安装在正确的位置，调节压紧杆93，以使压紧机构9有效的对工件进行压紧；
第三步、将测量机构8安装在正确的位置，并通过测量尺82对法兰孔进行径向定位，然后使用立钻进行钻孔加工；
第四步、一个法兰孔钻孔完成后，将限位销71拉起，使其处于不工作状态；通过回转台52使分度盘6进行转动，且转动至下一等分度，将限位销71复位，以使限位销71卡紧分度盘6，完成对工件的分度，并进行钻孔操作；
第五步、重复第四步，直至工件上所有的法兰孔钻孔完成。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种可快速分度三爪卡盘，包括卡爪(1)和卡爪盘(2)，所述卡爪(1)安装在卡爪盘(2)的适配槽(21)中，所述卡爪盘(2)的下方设有用于驱动卡爪(1)的驱动机构(3)，其特征在于，还包括卡盘底座(4)，所述卡盘底座(4)内设有旋转机构(5)，所述旋转机构(5)上设有至少一个的分度盘(6)，所述卡爪盘(2)安装在旋转机构(5)上，所述卡盘底座(4)上还安装有卡紧机构(7)，所述卡紧机构(7)与分度盘(6)卡接连接。
2.根据权利要求1所述的一种可快速分度三爪卡盘，其特征在于，所述旋转机构(5)包括转轴(51)和回转台(52)，所述转轴(51)转动的安装在卡盘底座(4)内，所述分度盘(6)安装在转轴(51)上，所述回转台(52)安装在转轴(51)的上端，且所述回转台(52)与卡盘底座(4)转动连接，所述卡爪盘(2)安装在回转台(52)上。
3.根据权利要求1所述的一种可快速分度三爪卡盘，其特征在于，所述卡紧机构(7)包括限位销(71)、外壳(72)和螺纹套(73)，所述螺纹套(73)的一端旋接在外壳(72)的一端，所述螺纹套(73)的另一端旋接在卡盘底座(4)上，所述限位销(71)贯穿的插接在外壳(72)和螺纹套(73)中，且所述限位销(71)与分度盘(6)卡接连接，所述限位销(71)与螺纹套(73)之间设有弹簧(74)。
4.根据权利要求3所述的一种可快速分度三爪卡盘，其特征在于，所述限位销(71)的侧壁上设有至少一个的第一定位凸起(711)，所述外壳(72)内设有一阶梯通孔，所述弹簧(74)位于第一定位凸起(711)和阶梯通孔之间；所述限位销(71)的侧壁上还设有至少一个的第二定位凸起(712)，所述外壳(72)的端部设有与第二定位凸起(712)相适配的边槽(721)，所述第二定位凸起(712)插接在边槽(721)中。
5.根据权利要求3或4所述的一种可快速分度三爪卡盘，其特征在于，所述限位销(71)的上端安装有拉环(75)。
6.根据权利要求1所述的一种可快速分度三爪卡盘，其特征在于，本三爪卡盘还包括测量机构(8)，所述测量机构(8)可拆卸的安装在旋转机构(5)上。
7.根据权利要求6所述的一种可快速分度三爪卡盘，其特征在于，所述测量机构(8)包括立柱(81)、测量尺(82)和滑块(83)，所述立柱(81)可拆卸的安装在旋转机构(5)上，所述测量尺(82)的一端设有一轴套(84)，所述轴套(84)套接在立柱(81)上，并通过锁紧组件锁紧在所述立柱(81)上，所述滑块(83)可滑动的安装在测量尺(82)上。
8.根据权利要求1所述的一种可快速分度三爪卡盘，其特征在于，本三爪卡盘还包括多个压紧机构(9)，所述压紧机构(9)可拆卸的安装在旋转机构(5)上。
9.根据权利要求8所述的一种可快速分度三爪卡盘，其特征在于，所述压紧机构(9)包括支撑杆(91)、连接杆(92)和压紧杆(93)，所述支撑杆(91)可拆卸的安装在旋转机构(5)上，所述支撑杆(91)与连接杆(92)连接，所述压紧杆(93)轴向可调的安装在连接杆(92)上。
10.根据权利要求1所述的一种可快速分度三爪卡盘，其特征在于，所述驱动机构(3)包括大锥齿轮(31)和小锥齿轮(32)，所述大锥齿轮(31)与小锥齿轮(32)啮合连接，且所述小锥齿轮(32)与大锥齿轮(31)的轴向交角在45°-70°之间。
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