專利名稱：自定心卡盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變?yōu)闄C(jī)械上用的卡盤，尤其是一種自定心卡盤。
技術(shù)背景現(xiàn)有的自定心卡盤通常包括自定心三爪卡盤與自定心四爪卡盤兩種類型， 該兩種類型自定心卡盤的卡爪均設(shè)置在一個(gè)完整的圓盤上，并且可以相對(duì)卡盤 中心等距移動(dòng)。這種自定心的卡盤安裝于車床、焊床等一般的變位機(jī)械上使用 時(shí)，圓柱形工件若想實(shí)現(xiàn)裝卡，必須先通過吊裝機(jī)械吊至卡盤側(cè)方，再經(jīng)過一 軸向運(yùn)動(dòng)，使工件插入卡盤后才可以夾緊，目前國內(nèi)外基本上都采用這種方式。 這種方式存在兩大問題，其一是該種裝卡方式必須先將工件吊至卡盤側(cè)方，再 經(jīng)過軸向運(yùn)動(dòng)這一工序才能完成工件的裝卡，工序增加，并且工件越大，效率 越低；其二是對(duì)于有的使用場(chǎng)合，該種自定心卡盤難以勝任，例如當(dāng)工件的長(zhǎng) 度大于卡盤與頂尖之間的距離，那么此時(shí)若采用傳統(tǒng)的卡盤，需要增加輔助的 軸向運(yùn)動(dòng)裝置，或者先拆卸車床的頂尖等部件、將工件插入卡盤進(jìn)行夾持、然 后重新安裝頂尖等部件，很大的影響了工作效率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種開口式的自定心卡盤，即卡盤的頂部開設(shè)有開口 的自定心卡盤。本發(fā)明可以通過以下技術(shù)方案得以實(shí)施 一種自定心卡盤，包括卡盤本體， 所述的卡盤本體上具有用于將工件卡緊的卡爪機(jī)構(gòu)、用于調(diào)整所述的卡爪機(jī)構(gòu) 的狀態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、用于控制所述的卡爪機(jī)構(gòu)的各個(gè)卡爪相對(duì)卡盤中心等距離 運(yùn)動(dòng)的自定心機(jī)構(gòu)，所述的卡盤本體的頂部開設(shè)有方便所述的工件放入與取出 的開口，所述的開口貫穿所述的卡盤本體的厚度。所述的卡爪機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置在所述的卡盤本體上的三個(gè)或者四個(gè)固定 板，所述的各個(gè)固定板上均具有滑溝，所述的滑溝內(nèi)均滑動(dòng)設(shè)置有滑板，所述 的滑板上均固定有用于將工件卡緊的卡爪。所述的自定心機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在相鄰兩個(gè)卡爪之間的兩根杠桿，其中一根所 述的杠桿的一端部與一個(gè)卡爪相連接，另一根所述的杠桿的一端部與另一個(gè)卡爪相連接，并且兩根所述的杠桿的另一端部相轉(zhuǎn)動(dòng)連接；兩根所述的杠桿均通過設(shè)置在其轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的轉(zhuǎn)軸與所述的卡盤本體相轉(zhuǎn) 動(dòng)連接；兩根所述的杠桿相配合能夠控制相鄰兩個(gè)所述的卡爪等距離運(yùn)動(dòng)。兩根所述的杠桿的兩端部上均開設(shè)有滑槽，所述的滑槽內(nèi)均滑動(dòng)設(shè)置有滑 塊，兩根所述的杠桿的另一端部處的兩個(gè)滑塊之間通過連接軸相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，由 此實(shí)現(xiàn)兩根所述的杠桿的兩個(gè)另一端部之間的相轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)連接；兩根所述的 杠桿的一端部處的兩個(gè)滑塊均分別通過支軸與所述的卡爪相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，由此實(shí) 現(xiàn)兩根所述的杠桿的兩個(gè)一端部與所述的卡爪的相轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)連接。位于一根所述的杠桿的一端部上的支軸的軸心線到該杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的 距離為fll、位于一根所述的杠桿的另一端部上的連接軸的軸心線到該杠桿的轉(zhuǎn) 動(dòng)軸心線的距離為fl2，位于另一根所述的杠桿的一端部上的支軸的軸心線到該 杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的距離為W、位于另一根所述的杠桿另一端部的連接軸的軸心線到該杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的距離為W，并且有^_ = ^的關(guān)系。兩根所述的杠桿均為等臂杠桿，并且有"1 = "2 = 61 = 62的關(guān)系。 所述的支軸與所述的卡爪相固定設(shè)置。所述的卡盤本體上固定有固定板，所述的固定板上具有滑溝，所述的滑溝 內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有滑板，所述的滑板上固定有用于將工件卡緊的卡爪，所述的支軸 固定在所述的滑板上，所述的支軸通過所述的滑板與所述的卡爪相固定設(shè)置。所述的支軸上固定有立桿，所述的固定板上開設(shè)有導(dǎo)向孔，所述的立桿能 夠插拔的插設(shè)在所述的導(dǎo)向孔內(nèi)，并且所述的立桿外表面位于所述的滑板與固 定板之間的部分套設(shè)有彈簧。所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述的卡盤本體上的絲杠、固定在所述的 滑板上的螺母，所述的絲杠的螺紋端旋設(shè)在所述的螺母內(nèi)，當(dāng)所述的絲杠被旋 動(dòng)時(shí)，可以推動(dòng)所述的滑板在所述的滑溝內(nèi)滑動(dòng)。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)該種開口式的自定心卡盤安裝于變 位機(jī)械上之后，工件可以垂直吊至卡盤的中心然后采用卡盤自定心夾緊，工件 不需要經(jīng)過軸向移動(dòng)， 一方面減少了裝卡工序、節(jié)約了裝卡時(shí)間，另一方面無 需輔助的軸向運(yùn)動(dòng)裝置，減少了設(shè)備的成本。


圖l為本發(fā)明的三爪卡盤實(shí)施例的主視圖；圖2為圖2的后視圖；圖3為圖1中的A-A方向剖視圖；圖4為本發(fā)明的四爪卡盤實(shí)施例的后視圖。其中1、卡盤本體，2、開口，4、 卡爪機(jī)構(gòu)，41、固定板，42、滑溝，43、滑板，44、卡爪，5、 自定心機(jī)構(gòu)，51、杠桿，52，轉(zhuǎn)軸，53、滑槽，54、滑塊，55、連接 軸，56、支軸，6、 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，61、絲杠，62、螺母，64、立桿，65、彈簧，66、導(dǎo)向孔，7、 工件。
具體實(shí)施方式
參見圖1， 一種自定心卡盤，包括卡盤本體1，所述的卡盤本體l上具有 用于將工件7卡緊的卡爪機(jī)構(gòu)4、用于調(diào)整所述的卡爪機(jī)構(gòu)4的狀態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)6、用于控制所述的卡爪機(jī)構(gòu)4的各個(gè)卡爪44相對(duì)卡盤中心等距離運(yùn)動(dòng)的 自定心機(jī)構(gòu)5。另外，所述的卡盤本體1的頂部開設(shè)有方便所述的工件7放入 與取出的開口2，所述的開口 2貫穿所述的卡盤本體1的厚度，并且所述的開 口 2的大小應(yīng)當(dāng)保證對(duì)于卡爪機(jī)構(gòu)4來說的最大直徑的工件7能夠通過所述的 開口 2。由于所述的開口 2的設(shè)置，工件7可以直接吊裝至卡盤的中心并裝卡， 取出時(shí)直接從卡盤的中心取出，十分方便。同時(shí)，由于所述的開口 2的設(shè)置，所述的卡爪機(jī)構(gòu)4、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6、自定 心機(jī)構(gòu)5會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。參見圖1，所述的卡爪機(jī)構(gòu)4包括固定設(shè)置在所述的卡盤本體l上的三個(gè) 固定板41，所述的各個(gè)固定板41上均具有滑溝42，所述的滑溝42內(nèi)均滑動(dòng) 設(shè)置有滑板43，所述的滑板43上均固定有用于將工件7卡緊的卡爪44。本發(fā) 明中優(yōu)選該種滑溝42、滑板43結(jié)構(gòu)，而不是傳統(tǒng)的平面螺紋形式，主要是由 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征限定的。所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6用于使得所述的滑板43在所述的滑溝42內(nèi)滑動(dòng)，所述 的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述的卡盤本體1上的絲杠61、固定在所述的 滑板43上的螺母62，所述的絲杠61的螺紋端旋設(shè)在所述的螺母62內(nèi)，當(dāng)所述的絲杠61被旋動(dòng)時(shí)，由于所述的絲杠61不可以相對(duì)所述的卡盤本體l運(yùn)動(dòng)，因而能夠推動(dòng)所述的滑板43在所述的滑溝42內(nèi)滑動(dòng)。并且由于所述的絲杠 61與螺母62之間的螺紋的自鎖作用，即使所述的絲杠61撤力，所述的滑板 43仍然能夠被鎖定在所述的滑溝42內(nèi)。在本實(shí)施例中，僅在三個(gè)滑板43中 的一個(gè)上設(shè)置有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6,其原因在于本實(shí)施例還具有使得三個(gè)卡爪44相 對(duì)卡盤中心等距離運(yùn)動(dòng)的自定心機(jī)構(gòu)5,因此只需要調(diào)節(jié)一只卡爪44，其它兩 只卡爪44就會(huì)隨之運(yùn)動(dòng)。參見圖2,所述的自定心機(jī)構(gòu)5包括設(shè)置在相鄰兩個(gè)卡爪44之間的兩根 杠桿51a、 51b，其中一根所述的杠桿51a的一端部與一個(gè)卡爪44相連接，另 一根所述的杠桿51b的一端部與另一個(gè)卡爪44相連接，并且兩根所述的杠桿 51a、 51b的另一端部相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，兩根所述的杠桿51a、 51b均通過設(shè)置在其 轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的轉(zhuǎn)軸52與所述的卡盤本體1相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，兩根所述的杠桿51a、 51b相配合能夠控制相鄰兩個(gè)所述的卡爪44等距離運(yùn)動(dòng)。兩根所述的杠桿51a、 51b相配合的原理如下兩根所述的杠桿51a、 51b的兩端部上均開設(shè)有滑槽 53，所述的滑槽53內(nèi)均滑動(dòng)設(shè)置有滑塊54，所述的滑塊54能夠相對(duì)于所述 的滑槽53進(jìn)行滑動(dòng)，兩根所述的杠桿51a、 51b的另一端部處的兩個(gè)滑塊54 之間通過連接軸55相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，由此實(shí)現(xiàn)兩根所述的杠桿51a、 51b的兩個(gè)另 一端部之間的相轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)連接；兩根所述的杠桿51a、 51b的一端部處的兩 個(gè)滑塊54均分別通過支軸56與所述的卡爪44相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，由此實(shí)現(xiàn)兩根所 述的杠桿51a、51b的兩個(gè)一端部與所述的卡爪44的相轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)連接。由此， 當(dāng)位于一根所述的杠桿51a —端部的卡爪44運(yùn)動(dòng)時(shí)，必然帶動(dòng)位于另一根所 述的杠桿51b —端部的卡爪44運(yùn)動(dòng)。定義位于一根所述的杠桿51a的一端部 上的支軸56的軸心線到該杠桿51a的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的距離為fll、位于一根所述 的杠桿51a的另一端部上的連接軸55的軸心線到該杠桿51a的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的 距離為"2，位于另一根所述的杠桿51b的一端部上的支軸56的軸心線到該杠 桿51b的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的距離為61、位于另一根所述的杠桿51b另一端部的連接 軸55的軸心線到該杠桿51b的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的距離為62，當(dāng)存在^1 = ^1的關(guān)系時(shí)，位于一根所述的杠桿51a—端的卡爪44必然與位于另一根所述的杠桿52a 一端的卡爪44具有相對(duì)卡盤中心相同的運(yùn)動(dòng)距離。作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例， 兩根所述的杠桿51a、 51b均為等臂杠桿，事實(shí)上，位于圖2中的每一根所述 的杠桿52均為等臂杠桿并且等長(zhǎng)，即存在"1 = "2 = 61 = 62關(guān)系，由此使得三個(gè)所述的卡爪44能夠相對(duì)卡盤中心等距離運(yùn)動(dòng)。再進(jìn)一步來看，參見圖3，所述的支軸56與所述的滑板43相固定連接， 由此實(shí)現(xiàn)了所述的支軸56與所述的卡爪44相固定設(shè)置。所述的支軸56上固 定有立桿64，所述的固定板41上開設(shè)有導(dǎo)向孔66，所述的立桿64能夠插拔 的插設(shè)在所述的導(dǎo)向孔66內(nèi)，并且所述的立桿64外表面位于所述的滑板43 與固定板41之間的部分套設(shè)有彈簧65。所述的立桿64的設(shè)置可以對(duì)所述的 卡爪44進(jìn)一步起到導(dǎo)向與限位的作用，并且所述的彈簧65長(zhǎng)期處于壓縮或者 伸長(zhǎng)狀態(tài)中的一種，可以消除所述的絲杠61與螺母62之間的間隙，使得本卡 盤具有更高的調(diào)節(jié)精度。參見圖4，該實(shí)施例與上一實(shí)施例的區(qū)別在于，上一實(shí)施例為三爪卡盤， 而該實(shí)施例為四爪卡盤，所述的卡爪機(jī)構(gòu)4包括固定設(shè)置在所述的卡盤本體1 上的四個(gè)固定板41，所述的各個(gè)固定板41上均具有滑溝42，所述的滑溝42 內(nèi)均滑動(dòng)設(shè)置有滑板43，所述的滑板43上均固定有用于將工件7卡緊的卡爪 44，其四個(gè)所述的卡爪44也是通過上述的自定心機(jī)構(gòu)5進(jìn)行調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1、一種自定心卡盤，包括卡盤本體(1)，所述的卡盤本體(1)上具有用于將工件(7)卡緊的卡爪機(jī)構(gòu)(4)、用于調(diào)整所述的卡爪機(jī)構(gòu)(4)的狀態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(6)、用于控制所述的卡爪機(jī)構(gòu)(4)的各個(gè)卡爪(44)相對(duì)卡盤中心等距離運(yùn)動(dòng)的自定心機(jī)構(gòu)(5)，其特征在于所述的卡盤本體(1)的頂部開設(shè)有方便所述的工件(7)放入與取出的開口(2)，所述的開口(2)貫穿所述的卡盤本體(1)的厚度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自定心卡盤，其特征在于所述的卡爪機(jī)構(gòu)(4) 包括固定設(shè)置在所述的卡盤本體(1)上的三個(gè)或者四個(gè)固定板(41)，所述的 各個(gè)固定板(41)上均具有滑溝(42)，所述的滑溝(42)內(nèi)均滑動(dòng)設(shè)置有滑板(43)，所述的滑板(43)上均固定有用于將工件(7)卡緊的卡爪(44)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自定心卡盤，其特征在于所述的自定心機(jī)構(gòu)(5) 包括設(shè)置在相鄰兩個(gè)卡爪(44)之間的兩根杠桿(51a、 51b)，其中一根所述的 杠桿(51a)的一端部與一個(gè)卡爪(44)相連接，另一根所述的杠桿(51b)的 一端部與另一個(gè)卡爪(44)相連接，并且兩根所述的杠桿(51a、 51b)的另一 端部相轉(zhuǎn)動(dòng)連接；兩根所述的杠桿(51a、 51b)均通過設(shè)置在其轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的轉(zhuǎn)軸(52)與 所述的卡盤本體(1)相轉(zhuǎn)動(dòng)連接；兩根所述的杠桿(51a、 51b)相配合能夠控制相鄰兩個(gè)所述的卡爪(44) 等距離運(yùn)動(dòng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的自定心卡盤，其特征在于兩根所述的杠桿(51a、 51b)的兩端部上均開設(shè)有滑槽(53),所述的滑槽(53)內(nèi)均滑動(dòng)設(shè)置有滑塊(54),兩根所述的杠桿(51a、 51b)的另一端部處的兩個(gè)滑塊(54)之間通過 連接軸(55)相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，由此實(shí)現(xiàn)兩根所述的杠桿(51a、 51b)的兩個(gè)另一 端部之間的相轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)連接；兩根所述的杠桿(51a、 51b)的一端部處的兩 個(gè)滑塊(54)均分別通過支軸(56)與所述的卡爪(44)相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，由此實(shí) 現(xiàn)兩根所述的杠桿(51a、 51b)的兩個(gè)一端部與所述的卡爪(44)的相轉(zhuǎn)動(dòng)和 滑動(dòng)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自定心卡盤，其特征在于位于一根所述的杠桿 (51a)的一端部上的支軸(56)的軸心線到該杠桿(51a)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的距離為al、位于一根所述的杠桿(51a)的另一端部上的連接軸(55)的軸心線到 該杠桿(51a)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的距離為"2，位于另一根所述的杠桿(51b)的一端部上的支軸(56)的軸心線到該杠桿(51b)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的距離為W、位于 另一根所述的杠桿(51b)另一端部的連接軸(55)的軸心線到該杠桿(51b)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的距離為62,并且有！ = ^的關(guān)系。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自定心卡盤，其特征在于兩根所述的杠桿(51a、 51b)均為等臂杠桿，并且有《1 = "2 = 61 = 62的關(guān)系。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自定心卡盤，其特征在于所述的支軸(56)與 所述的卡爪(44)相固定設(shè)置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的自定心卡盤，其特征在于所述的卡盤本體(1) 上固定有固定板(41),所述的固定板(41)上具有滑溝(42)，所述的滑溝(42) 內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有滑板(43)，所述的滑板(43)上固定有用于將工件(7)卡緊的 卡爪(44)，所述的支軸(56)固定在所述的滑板(43)上，所述的支軸(56) 通過所述的滑板(43)與所述的卡爪(44)相固定設(shè)置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自定心卡盤，其特征在于所述的支軸(56)上 固定有立桿(64)，所述的固定板(41)上開設(shè)有導(dǎo)向孔(66)，所述的立桿(64) 能夠插拔的插設(shè)在所述的導(dǎo)向孔(66)內(nèi)，并且所述的立桿(64)外表面位于 所述的滑板(43)與固定板(41)之間的部分套設(shè)有彈簧(65)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2或者8所述的自定心卡盤，其特征在于所述的調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)(6)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述的卡盤本體(1)上的絲杠(61)、固定在所述的 滑板(43)上的螺母(62)，所述的絲杠(61)的螺紋端旋設(shè)在所述的螺母(62) 內(nèi)，當(dāng)所述的絲杠(61)被旋動(dòng)時(shí)，可以推動(dòng)所述的滑板(43)在所述的滑溝(42)內(nèi)滑動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自定心卡盤，包括卡盤本體，所述的卡盤本體上具有用于將工件卡緊的卡爪機(jī)構(gòu)、用于調(diào)整所述的卡爪機(jī)構(gòu)的狀態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、用于控制所述的卡爪機(jī)構(gòu)的各個(gè)卡爪相對(duì)卡盤中心等距離運(yùn)動(dòng)的自定心機(jī)構(gòu)，所述的卡盤本體的頂部開設(shè)有方便所述的工件放入與取出的開口，所述的開口貫穿所述的卡盤本體的厚度。該種開口式的自定心卡盤安裝于變位機(jī)械上之后，工件可以垂直吊至卡盤的中心然后采用卡盤自定心夾緊，工件不需要經(jīng)過軸向移動(dòng)，一方面減少了裝卡工序、節(jié)約了裝卡時(shí)間，另一方面無需輔助的軸向運(yùn)動(dòng)裝置，減少了設(shè)備的成本。
文檔編號(hào)B23B31/02GK101224504SQ20081001852
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者常紅坡, 彭學(xué)云, 曾銘琪 申請(qǐng)人:昆山華恒工程技術(shù)中心有限公司