电气卡盘的制作方法

本发明涉及一种机床卡盘，尤其是一种采用电气混合动力的电气卡盘。

背景技术：

目前的市场中，机床卡盘有两种形式。第一，手动卡盘；其拆装方便，容易操作，缺点是工件加工范围较低，如超出加工范围，需人工调试；第二，气压卡盘，其加工范围较大，缺点是配合精度较高，如超出加工范围，调整卡盘较麻烦。为此，需要设计一种能实现工业生产中自动化，提高加工范围且拆装方便的卡盘，同时该本卡盘与上位机相连，通过上位机控制，可以高精度的调控加工范围，大大提高了生产速度。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种结构简单、加工范围大的电气卡盘，从而使加工范围大大增加，从传统的10mm增大到100mm以上，通过上位机调控，让机床加工更具有自动化。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电气卡盘，包括卡爪、齿轮螺纹盘、运动滑块、楔形夹套、卡盘底座，所述卡盘底座内部装有电机、气缸；所述卡爪下方具有齿槽，并通过齿槽与齿轮螺纹盘的螺纹配合连接；齿轮螺纹盘与电机连接，电机通电带动齿轮螺纹盘转动，使卡爪移动；所述卡爪与齿轮螺纹盘的螺纹配合处的齿轮螺纹盘为截断部分，所述齿轮螺纹盘下方的齿轮部分与运动滑块配合连接，所述运动滑块与卡盘底座内部的楔形夹套配合连接，楔形夹套连接气缸，气缸通过楔形夹套带动运动滑块移动，从而带动齿轮螺纹盘、卡爪移动；所述齿轮螺纹盘底部凹槽与气缸的活塞杆前端配合连接，通过气缸活塞杆放松或销定齿轮螺纹盘；所述电机、气缸连接上位机，通过上位机控制电机、气缸。

所述齿轮螺纹盘的截断部分比卡爪单边大5mm。所述电机通电带动齿轮螺纹盘每次转动的角度为120°的倍数。

当调整卡爪位置时，所述上位机输出控制信号给气缸、电机，使气缸活塞杆前端放松齿轮螺纹盘，电机通电带动齿轮螺纹盘转动；当卡爪到达指定位置时，所述上位机输出控制信号给气缸，使气缸断气，气缸内弹簧推动活塞杆锁定齿轮螺纹盘。

所述电气卡盘加工工件范围≥Φ100mm。

本发明产生的有益效果是: 本发明采用电气混合动力，大大增加了工件加工范围，从传统的Φ10mm增大到Φ100mm以上 ,通过上位机控制，使用方便，操作精度高，无需多次拆装便可完成多种零件加工，满足生产自动化要求，让机床柔性自动化加工产品更进一步。

附图说明

图1为本发明的电气卡盘结构剖视图；

图2为卡盘底座结构主视图；

图3为图2的左剖视图；

图4为图2的后视图；

图5为齿轮螺纹盘结构剖视图；

图6为图5的左视图；

图7为楔形夹套结构主视图；

图8为图7的左视图；

图9为卡爪结构主视图；

图10为图9的俯视图；

图11为运动滑块结构主视图；

图12为图11的左视图；

图13为气缸结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图13所示，本发明的电气卡盘，由卡盘体、卡爪驱动机构、活动卡爪三个部分组成。卡盘体主要包括卡盘底座1，楔形夹套5。卡爪驱动机构包括齿轮螺纹盘2、运动滑块6。活动卡爪由三个卡爪4组成。卡盘底座1内部装有电机3和气缸，气缸通过楔形夹套5给运动滑块6动力使运动滑块6沿X轴移动，带动卡爪4运动；电机3通电后，齿轮螺纹盘2转动，因卡爪4在XY平面上固定且齿轮螺纹盘2因运动需求被分为六块，所以卡爪4需运动120°的倍数。当需要调整卡爪4位置时，上位机给气缸信号，使气缸活塞杆前端放松齿轮螺纹盘2，电机通电，齿轮螺纹盘2转动，当卡爪4到达指定位置时，气缸断气，缸内弹簧推动活塞杆锁定齿轮螺纹盘2。两者通过机械配合运动。本装置采用电气混合动力，单边使用范围可达50mm以上，双边可达100 mm以上，使用方便，操作精度高，无需多次拆装便可完成多品种零件加工，满足柔性生产自动化要求。

如图1所示，一种电气卡盘，包括卡盘底座1、齿轮螺纹盘2、电机3、卡爪4、楔形夹套5、运动滑块6、气缸。

卡盘底座1内部装有电机3、气缸；卡爪4下方具有齿槽，并通过齿槽与齿轮螺纹盘2的螺纹配合连接；齿轮螺纹盘2与电机3连接，电机通电带动齿轮螺纹盘2转动，使卡爪4移动；所述齿轮螺纹盘2下方的齿轮部分与运动滑块6配合连接，运动滑块6与卡盘底座1内部的楔形夹套5配合连接，楔形夹套5后端与气缸连接；气缸通过楔形夹套5带动运动滑块6移动，从而带动齿轮螺纹盘2、卡爪4移动；齿轮螺纹盘2底部凹槽与气缸的活塞杆前端配合连接，通过气缸活塞杆放松或销定齿轮螺纹盘2；电机3、气缸连接上位机，通过上位机控制电机3、气缸。

A．卡爪4下方具有齿槽，齿槽与齿轮螺纹盘2的螺纹配合。螺纹配合处的齿轮螺纹盘2为截断部分，截断部分比卡爪单边大5mm，保证齿轮螺纹盘2移动时齿轮螺纹盘2截断部分上下不动。

B.齿轮螺纹盘2上方与卡爪4配合，下方齿轮部分与运动滑块6配合，带动整个卡爪体（包含截断螺纹盘部分，卡爪和运动滑块）移动。

C.运动滑块6与卡盘底座1内部的楔形夹套5相配合，楔形夹套5后端与气缸连接。

D.卡盘底座1用于支持与配合所有零件的装配及固定，在底座下方装均分为三部分，一部分装有电机，一部分装有气缸，其余部分均为平衡所需。

E．卡爪4下方齿轮螺纹盘2因结构需求，每次运动120°的倍数，且电机3通电带动齿轮螺纹盘2转动，同时卡爪4移动，齿轮螺纹盘2转动时，运动滑块6停止运动。

F．气缸断气后，内部弹簧推动活塞，活塞杆前端放松螺纹盘2底部凹槽，使螺纹盘2可以运动，同时气缸通过楔形夹套5沿Z轴移动带动运动滑块6沿X轴运动，因运动滑块6与带动卡爪4下方配合，从而带动卡爪4移动范围更大。

G．当运动滑块6移动时，带动整个卡爪体移动，因齿轮螺纹盘2截断部分比卡爪单边大5mm，保证齿轮螺纹盘2移动时螺纹盘截断部分上下不动。电机3带动齿轮螺纹盘2运动与气缸带动运动滑块6运动是通过上位机控制，相互配合而不是同时进行。因采用两种移动方式相结合，使工件加工范围大大增加，可达到单边50mm以上, 双边可达100 mm以上，大大满足了柔性生产自动化要求。