CN111408753B - 一种气动卡盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动卡盘，包括盘体，盘体上设有至少两个水平方向T形凹槽，盘体中心具有轴孔，卡爪，所述卡爪包括固定设置的主爪和上爪，主爪具有与盘体的T形凹槽相匹配的主爪滑块，卡爪通过主爪滑块滑动设置在T形凹槽内，主爪上还具有主爪T形槽，主爪T形槽内滑动设置有T型螺母，T型螺母与上爪可拆卸固定连接，还具有与盘体可拆卸固定连接的后盖，驱动装置，所述驱动装置包括活塞与楔芯，活塞滑动密封设置在盘体与后盖之间，楔芯滑动密封设置在轴孔内，活塞与楔芯可拆卸固定连接，主爪的端部具有凸楔且凸楔伸入至轴孔中，楔芯上还具有与凸楔相匹配的凹楔。本发明结构合理，具有定位精度高，自身刚性好等特点。

Description

一种气动卡盘

技术领域

本发明涉及自动化夹具领域，尤其涉及一种卡盘。

背景技术

卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置。利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动，把工件夹紧和定位的机床核心附件。卡盘一般由卡盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构 3部分组成，然而常规的卡盘内部零件比较多，较为复杂，安装、拆卸后期维护的工序都比较繁琐，同时卡盘自身的体积也大，自身不能构成一个紧凑的整体，同时对工件的夹紧和松开时的精度比较差，同时自身也不耐磨，使用时间短。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种气动卡盘。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种气动卡盘，包括：

盘体，盘体上设有至少两个水平方向T形凹槽，盘体中心具有轴孔，

卡爪，所述卡爪包括固定设置的主爪和上爪，主爪具有与盘体的T形凹槽相匹配的主爪滑块，卡爪通过主爪滑块滑动设置在T形凹槽内，主爪上还具有主爪T形槽，主爪T形槽内滑动设置有T型螺母，T型螺母与上爪可拆卸固定连接，

还具有与盘体可拆卸固定连接的后盖，

驱动装置，所述驱动装置包括活塞与楔芯，活塞滑动密封设置在盘体与后盖之间，楔芯滑动密封设置在轴孔内，活塞与楔芯可拆卸固定连接，主爪的端部具有凸楔且凸楔伸入至轴孔中，楔芯上还具有与凸楔相匹配的凹楔，活塞后部与后盖之间形成第一腔室，活塞的前部与盘体之间形成第二腔室，活塞的后部具有露出后盖的气道端，气道端上设有第一气道和第二气道，且第一气道与第一腔室相通，第二气道与第二腔室相通，活塞上具有连通第二气道与第二腔室的通道，活塞上还具有辅助气道，后盖上具有封堵，辅助气道的一端与第二气道相通，另一端与封堵相匹配，且通道与辅助气道相通。

优选的，凸楔包括受压块和连接块，凸楔通过连接块与主爪相接，凹楔包括与受压块相匹配的通槽和与连接块相匹配的缺口，受压块的上下两端具有平行设置的第一配合平面，通槽的上下两端具有平行设置且与第一配合平面相匹配的第二配合平面，且第二配合平面与楔芯中心线之间具有夹角α。

优选的，楔芯具有穿过盘体的安装凸台，活塞具有与安装凸台相匹配的沉孔，螺母穿过安装凸台与沉孔，活塞与楔芯通过螺母实现可拆卸固定连接，楔芯的外壁与轴孔的内壁相匹配。

优选的，盘体上具有导向孔，活塞上螺纹设有导向螺母，且导向螺母能够伸入与其相匹配的导向孔内。

优选的，主爪上具有一注油通道，注油通道的一端与轴孔相通，另一端具有注油嘴。

优选的，气道端上具有两个分别与第一气道和第二气道相匹配的气嘴。

优选的，盘体的前端位于轴孔处可拆卸固定连接有防尘盖。

优选的，盘体与后盖之间具有第一密封圈，气道端的外壁与后盖之间具有第二密封圈，活塞外周与盘体内壁之间具有第三密封圈。

优选的，安装凸台的外壁与沉孔之间具有第四密封圈，安装凸台的外壁与盘体之间具有第五密封圈。

优选的，受压块上端位于第一配合平面的两侧具有配合棱面，通槽下端位于第二配合平面的两侧具有配合棱面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的活塞与楔芯能够在使用时构成一个整体且由活塞带动楔芯前后运动，通过楔芯驱动卡爪，实现夹紧和松开工件的目的，这样整个卡盘内部的结构就大大简化，不但方便制造、安装和拆卸，同时自身体积也减小，刚性也提高；

进一步的，楔芯驱动卡爪是通过第一配合平面和第二配合平面相配合所实现的，相对于以往的圆弧线配合改为了直面配合，更加耐磨的同时，精度也大大提高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明楔芯7的结构示意图；

图3为图2的E-E向剖视图；

图4为本发明的爆炸结构示意图；

图5为本发明主爪2的结构示意图。

图中：1盘底、1-1T形凹槽、1-2轴孔、1-3导向孔、2主爪、2-1主爪滑块、2-2主爪T形槽、2-3T型螺母、2-4凸楔、2-4-1受压块、2-4-2连接块、2-5注油通道、2-6注油嘴、3上爪、4后盖、4-1环形封堵、5螺母、6活塞、6-1气道端、6-1-1第一气道、6-1-2第二气道、6-2通道、6-3辅助气道、6-4沉孔、7楔芯、7-1凹楔、7-1-1通槽、7-1-2缺口、7-2安装凸台、8第一腔室、9第二腔室、10导向螺母、11气嘴、12防尘盖、13第一密封圈、14第二密封圈、15第三密封圈、16第四密封圈、17第五密封圈、18第一配合平面、19第二配合平面、20配合棱面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，一种气动卡盘，包括：

盘体1，盘体1上设有至少两个水平方向T形凹槽1-1，盘体1中心具有轴孔1-2，

卡爪，所述卡爪包括固定设置的主爪2和上爪3，主爪2具有与盘体1的T形凹槽1-1相匹配的主爪滑块2-1，卡爪通过主爪滑块2-1滑动设置在T形凹槽1-1内，主爪2上还具有主爪T形槽2-2，主爪T形槽2-2内滑动设置有T型螺母2-3，T型螺母2-3与上爪3可拆卸固定连接，

还具有与盘体1可拆卸固定连接的后盖4，

驱动装置，所述驱动装置包括活塞6与楔芯7，活塞6滑动密封设置在盘体1与后盖4之间，楔芯7滑动密封设置在轴孔1-2内，活塞6与楔芯7可拆卸固定连接，主爪2的端部具有凸楔2-4且凸楔2-4伸入至轴孔1-2中，楔芯7上还具有与凸楔2-4相匹配的凹楔7-1，活塞6后部与后盖4之间形成第一腔室8，活塞6的前部与盘体1之间形成第二腔室9，活塞6的后部具有露出后盖4的气道端6-1，气道端6-1上设有第一气道6-1-1和第二气道6-1-2，且第一气道6-1-1与第一腔室8相通，第二气道6-1-2与第二腔室9相通，活塞6上具有连通第二气道6-1-2与第二腔室9的通道6-2，活塞6上还具有辅助气道6-3，后盖4上具有封堵4-1，辅助气道6-3的一端与第二气道6-1-2相通，另一端与封堵4-1相匹配，且通道6-2与辅助气道6-3相通。

在一种具体实施方式中，凸楔2-4包括受压块2-4-1和连接块2-4-2，凸楔2-4通过连接块2-4-2与主爪2相接，凹楔7-1包括与受压块2-4-1相匹配的通槽7-1-1和与连接块2-4-2相匹配的缺口7-1-2，受压块2-4-1的上下两端具有平行设置的第一配合平面18，通槽7-1-1的上下两端具有平行设置且与第一配合平面18相匹配的第二配合平面19，且第二配合平面19与楔芯7中心线之间具有夹角α。楔芯7带动主爪2运动是通过凸楔2-4与凹楔7-1的配合实现的，而凸楔2-4位于凹楔7-1内时，是通过受压块2-4-1上下两端的第一配合平面18与通槽7-1-1上下两端的第二配合平面19相接触配合实现的，相对于传统的圆弧线配合，本发明实现了直面配合，而由于四个面接触，因此精度大大提高，定位和导向性好，同时也更加耐磨，提高了使用寿命，而夹角α在本实施例中为12°，而在实际制造使用时，根据卡爪行程的变化，可以进行调整。

在一种具体实施方式中，楔芯7具有穿过盘体1的安装凸台7-2，活塞6具有与安装凸台7-2相匹配的沉孔6-4，螺母5穿过安装凸台7-2与沉孔6-4，活塞6与楔芯7通过螺母5实现可拆卸固定连接，楔芯7的外壁与轴孔1-2的内壁相匹配。活塞6与楔芯7既能够成为一体前后移动，同时也方便后期的装拆，进一步的，同第一配合平面18和第二配合平面19一样，楔芯7的外壁与轴孔1-2的内壁相匹配，这样楔芯7在前后移动时，通过其外壁与轴孔1-2内壁的配合，能够进一步提高精度，定位更好。

在一种具体实施方式中，盘体1上具有导向孔1-3，活塞6上螺纹设有导向螺母10，且导向螺母10能够伸入与其相匹配的导向孔1-3内。通过导向螺母10能够保证活塞6前后运动的稳定性，进一步的，导向螺母10还能够避免活塞6自身发生旋转。

在一种具体实施方式中，主爪2上具有一注油通道2-5，注油通道2-5的一端与轴孔1-2相通，另一端具有注油嘴2-6。通过注油嘴2-6可以对注油通道2-5注油，保证楔芯7与凸楔2-4、楔芯7与轴孔1-2之间的润滑。

在一种具体实施方式中，气道端6-1上具有两个分别与第一气道6-1-1和第二气道6-1-2相匹配的气嘴11。

在一种具体实施方式中，盘体1的前端位于轴孔1-2处可拆卸固定连接有防尘盖12。

在一种具体实施方式中，盘体1与后盖4之间具有第一密封圈13，气道端6-1的外壁与后盖4之间具有第二密封圈14，活塞6外周与盘体1内壁之间具有第三密封圈15。

在一种具体实施方式中，安装凸台7-2的外壁与沉孔6-4之间具有第四密封圈16，安装凸台7-2的外壁与盘体1之间具有第五密封圈17。

在一种具体实施方式中，受压块2-4-1上端位于第一配合平面18的两侧具有配合棱面20，通槽7-1-1下端位于第二配合平面19的两侧具有配合棱面20。

本发明在使用时，只需要通过第一气道6-1-1对第一腔室8内注气，亦或是通过第二气道6-1-2对第二腔室9内注气，可以通过气压推动活塞前后移动，活塞在前后移动的同时带动楔芯7随之一起前后移动，继而通过楔芯7来促使卡爪松开或者夹紧工件。

本发明的卡爪数量至少为两个，作为上述实施例的优选，卡爪的数量为三个，不论是两爪还是四爪亦或是更多爪，只要采用了本发明中的结构，均在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，发明人在此不再详述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气动卡盘，其特征在于，包括：

盘体（1），盘体（1）上设有至少两个水平方向T形凹槽（1-1），盘体（1）中心具有轴孔（1-2），

卡爪，所述卡爪包括固定设置的主爪（2）和上爪（3），主爪（2）具有与盘体（1）的T形凹槽（1-1）相匹配的主爪滑块（2-1），卡爪通过主爪滑块（2-1）滑动设置在T形凹槽（1-1）内，主爪（2）上还具有主爪T形槽（2-2），主爪T形槽（2-2）内滑动设置有T型螺母（2-3），T型螺母（2-3）与上爪（3）可拆卸固定连接，

还具有与盘体（1）可拆卸固定连接的后盖（4），

驱动装置，所述驱动装置包括活塞（6）与楔芯（7），活塞（6）滑动密封设置在盘体（1）与后盖（4）之间，楔芯（7）滑动密封设置在轴孔（1-2）内，活塞（6）与楔芯（7）可拆卸固定连接，主爪（2）的端部具有凸楔（2-4）且凸楔（2-4）伸入至轴孔（1-2）中，楔芯（7）上还具有与凸楔（2-4）相匹配的凹楔（7-1），活塞（6）后部与后盖（4）之间形成第一腔室（8），活塞（6）的前部与盘体（1）之间形成第二腔室（9），活塞（6）的后部具有露出后盖（4）的气道端（6-1），气道端（6-1）上设有第一气道（6-1-1）和第二气道（6-1-2），且第一气道（6-1-1）与第一腔室（8）相通，第二气道（6-1-2）与第二腔室（9）相通，活塞（6）上具有连通第二气道（6-1-2）与第二腔室（9）的通道（6-2），活塞（6）上还具有辅助气道（6-3），后盖（4）上具有封堵（4-1），辅助气道（6-3）的一端与第二气道（6-1-2）相通，另一端与封堵（4-1）相匹配，且通道（6-2）与辅助气道（6-3）相通；凸楔（2-4）包括受压块（2-4-1）和连接块（2-4-2），凸楔（2-4）通过连接块（2-4-2）与主爪（2）相接，凹楔（7-1）包括与受压块（2-4-1）相匹配的通槽（7-1-1）和与连接块（2-4-2）相匹配的缺口（7-1-2），受压块（2-4-1）的上下两端具有平行设置的第一配合平面（18），通槽（7-1-1）的上下两端具有平行设置且与第一配合平面（18）相匹配的第二配合平面（19），且第二配合平面（19）与楔芯（7）中心线之间具有夹角α；楔芯（7）具有穿过盘体（1）的安装凸台（7-2），活塞（6）具有与安装凸台（7-2）相匹配的沉孔（6-4），螺母（5）穿过安装凸台（7-2）与沉孔（6-4），活塞（6）与楔芯（7）通过螺母（5）实现可拆卸固定连接，楔芯（7）的外壁与轴孔（1-2）的内壁相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种气动卡盘，其特征在于，盘体（1）上具有导向孔（1-3），活塞（6）上螺纹设有导向螺母（10），且导向螺母（10）能够伸入与其相匹配的导向孔（1-3）内。

3.根据权利要求1所述的一种气动卡盘，其特征在于，主爪（2）上具有一注油通道（2-5），注油通道（2-5）的一端与轴孔（1-2）相通，另一端具有注油嘴（2-6）。

4.根据权利要求1所述的一种气动卡盘，其特征在于，气道端（6-1）上具有两个分别与第一气道（6-1-1）和第二气道（6-1-2）相匹配的气嘴（11）。

5.根据权利要求1所述的一种气动卡盘，其特征在于，盘体（1）的前端位于轴孔（1-2）处可拆卸固定连接有防尘盖（12）。

6.根据权利要求1所述的一种气动卡盘，其特征在于，盘体（1）与后盖（4）之间具有第一密封圈（13），气道端（6-1）的外壁与后盖（4）之间具有第二密封圈（14），活塞（6）外周与盘体（1）内壁之间具有第三密封圈（15）。

7.根据权利要求1所述的一种气动卡盘，其特征在于，安装凸台（7-2）的外壁与沉孔（6-4）之间具有第四密封圈（16），安装凸台（7-2）的外壁与盘体（1）之间具有第五密封圈（17）。

8.根据权利要求1所述的一种气动卡盘，其特征在于，受压块（2-4-1）上端位于第一配合平面（18）的两侧具有配合棱面（20），通槽（7-1-1）下端位于第二配合平面（19）的两侧具有配合棱面（20）。