一种可调式大行程对心夹紧卡爪的制作方法

本发明涉及工装夹具领域，特别指一种可调式大行程对心夹紧卡爪。

背景技术：

管材切割是管件制造过程中的一个必不可少的工艺；管材切割一般通过切管机完成，切管机将长条状的管材根据实际需求分段切割为所需长度的管件；在管材切割之前需要对管材进行夹紧固定，以避免切割执行部件在切割管材时由于管材位置移动而导致切割偏差；由于传统的切管机一般采用砂轮作为切割执行机构，在切割时通过送料机构将管材进给至砂轮下方，再通过旋转的砂轮接触管材，并逐步下降完成整个管材的切断动作；基于上述原理，现有的管材夹紧机构一般只具备管材夹紧功能；由于传统的砂轮式切管工艺，在进行切割时砂轮的升降运动以及直线进给运动如存在运动误差则直接导致管材切割面不平的缺陷，切管质量难以控制，因此可通过采用激光头作为切割执行部件，切割时管材需要进行匀速旋转，以便沿管材外壁圆周方向进行360°切割，基于上述技术要求，需要一种同时具备夹紧及使管材旋转对中的工装夹具。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种集成设计有夹紧及旋转对中功能，适应于管材旋转切割，且夹持管径可调，通用性强的可调式大行程对心夹紧卡爪。

本发明采取的技术方案如下：一种可调式大行程对心夹紧卡爪，包括气动卡盘、动力楔块、垫块、微调块、卡爪、压料板及卡爪顶座，其中，上述动力楔块包括四块，四块动力楔块分别沿气动卡盘的圆周方向均匀间隔设置，并可沿朝向气动卡盘的圆心方向来回直线滑动；上述微调块包括四块，四块微调块分别设置于动力楔块的外端面处；上述垫块包括四块，四垫块分别固定设置于动力楔块的侧面上，垫块的外侧面设有沿圆心向外逐次递增的台阶支撑面；上述卡爪的一端固定连接在垫块上，并通过与垫块上不同的台阶支撑面连接，调整卡爪距离圆心的距离；上述压料板固定连接于卡槽的外端面上，卡爪带动压料板沿圆心方向直线运动，以便夹紧或松开工件；上述卡爪顶座包括四个，四卡爪顶座分别设置于上述相邻两卡爪之间的间隙中，以便导向限位工件。

优选地，所述的气动卡盘通过支座支撑固定，气动卡盘的一侧设有转座，转座与气压输出端连接，并经气压驱动而旋转运动。

优选地，所述的转座的外端面上开设有四条安装槽，四条安装槽分别沿转座的圆周方向均匀间隔设置，形成十字型槽体结构；上述四块动力楔块分别可滑动地嵌设在四条安装槽内，并经微调块固定于安装槽内。

优选地，所述的所述的微调块通过螺丝连接在动力楔块上，上述垫块的端面抵住上述微调块，通过旋转螺丝以调整垫块的位置；垫块上开设有条状槽体，该条状槽体贯通垫块，并位于垫块的中部，条状槽体的两侧为台阶支撑面。

优选地，所述的卡爪的内端开设有固定槽，卡爪的内端面贴紧垫块的台阶支撑面时，固定槽与条状槽体连通，以便通过插设螺栓使卡爪固定在垫块上，并通过远离圆心的另一相邻台阶支撑面的端面抵住卡爪以便固定限位。

本发明的有益效果在于：

本发明针对现有技术存在的不足或缺陷进行改进创新，设计了一种集成设计有夹紧及旋转对中功能，适应于管材旋转切割，且夹持管径可调，通用性强的可调式大行程对心夹紧卡爪；本发明包括气动卡盘及设置于气动卡盘侧面上的夹持对中结构；气动卡盘的侧端面上连接有转座，转座经气压驱动而旋转运动；转座上开设有四条沿圆周方向均匀间隔设置的安装槽，四条安装槽形成十字型槽体结构，作为导向限位部件，以保证夹具安装的对中性；四条安装槽内分别可滑动地安装有四块动力楔块，动力楔块通过连接于其外端面上的微调块进行安装位置的微调；动力楔块的外端面上固定设有垫块；本发明的垫块根据夹紧及对中要求自主研发设计，垫块的侧面上沿远离圆心方向逐次设有台阶支撑面，各台阶支撑面逐步升高，一个台阶支撑面可对应于一个夹紧管径，卡爪根据实际夹紧管径需求选择相应的台阶环面安装固定于垫块上，通过该种结构设计，有效地减少了安装误差，保证管材的对中性；另外，本发明在相邻两卡爪之间的间隙空间中还分别设有四个卡爪顶座，四个卡爪顶座通过螺钉固定设置于气动卡盘上，四卡爪顶座之间形成的夹紧空间大于四个卡爪形成的夹紧空间，以便在夹持较大管径的管材时，卡爪顶座可起到导向限位的作用，并在一定程度上可辅助卡爪提供夹紧支撑力，使夹爪夹紧更稳定的同时，提升夹爪可夹持的管材管径范围。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的部件立体结构示意图之一。

图3为本发明的部件立体结构示意图之二。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至图3所示，本发明采取的技术方案如下：一种可调式大行程对心夹紧卡爪，包括气动卡盘2、动力楔块4、垫块5、微调块6、卡爪8、压料板10及卡爪顶座11，其中，上述动力楔块4包括四块，四块动力楔块4分别沿气动卡盘2的圆周方向均匀间隔设置，并可沿朝向气动卡盘2的圆心方向来回直线滑动；上述微调块6包括四块，四块微调块6分别设置于动力楔块4的外端面处；上述垫块5包括四块，四垫块5分别固定设置于动力楔块4的侧面上，垫块5的外侧面设有沿圆心向外逐次递增的台阶支撑面；上述卡爪8的一端固定连接在垫块5上，并通过与垫块5上不同的台阶支撑面连接，调整卡爪8距离圆心的距离；上述压料板10固定连接于卡槽8的外端面上，卡爪8带动压料板10沿圆心方向直线运动，以便夹紧或松开工件；上述卡爪顶座11包括四个，四卡爪顶座11分别设置于上述相邻两卡爪8之间的间隙中，以便导向限位工件。

气动卡盘2通过支座1支撑固定，气动卡盘2的一侧设有转座3，转座3与气压输出端连接，并经气压驱动而旋转运动。

转座3的外端面上开设有四条安装槽a，四条安装槽a分别沿转座3的圆周方向均匀间隔设置，形成十字型槽体结构；上述四块动力楔块4分别可滑动地嵌设在四条安装槽a内，并经微调块6固定于安装槽a内。

微调块6通过螺丝连接在动力楔块4上，上述垫块5的端面抵住上述微调块6，通过旋转螺丝以调整垫块5的位置；垫块5上开设有条状槽体7，该条状槽体7贯通垫块5，并位于垫块5的中部，条状槽体7的两侧为台阶支撑面。

卡爪8的内端开设有固定槽9，卡爪8的内端面贴紧垫块5的台阶支撑面时，固定槽9与条状槽体7连通，以便通过插设螺栓使卡爪7固定在垫块5上，并通过远离圆心的另一相邻台阶支撑面的端面抵住卡爪8以便固定限位。

进一步，本发明设计了一种集成设计有夹紧及旋转对中功能，适应于管材旋转切割，且夹持管径可调，通用性强的可调式大行程对心夹紧卡爪；本发明包括气动卡盘及设置于气动卡盘侧面上的夹持对中结构；气动卡盘的侧端面上连接有转座，转座经气压驱动而旋转运动；转座上开设有四条沿圆周方向均匀间隔设置的安装槽，四条安装槽形成十字型槽体结构，作为导向限位部件，以保证夹具安装的对中性；四条安装槽内分别可滑动地安装有四块动力楔块，动力楔块通过连接于其外端面上的微调块进行安装位置的微调；动力楔块的外端面上固定设有垫块；本发明的垫块根据夹紧及对中要求自主研发设计，垫块的侧面上沿远离圆心方向逐次设有台阶支撑面，各台阶支撑面逐步升高，一个台阶支撑面可对应于一个夹紧管径，卡爪根据实际夹紧管径需求选择相应的台阶环面安装固定于垫块上，通过该种结构设计，有效地减少了安装误差，保证管材的对中性；另外，本发明在相邻两卡爪之间的间隙空间中还分别设有四个卡爪顶座，四个卡爪顶座通过螺钉固定设置于气动卡盘上，四卡爪顶座之间形成的夹紧空间大于四个卡爪形成的夹紧空间，以便在夹持较大管径的管材时，卡爪顶座可起到导向限位的作用，并在一定程度上可辅助卡爪提供夹紧支撑力，使夹爪夹紧更稳定的同时，提升夹爪可夹持的管材管径范围。

具体地，本发明主要作用是实现各种中心对称的管材不同管径的定心夹紧；为了满足这一需求，特制开发的一款可调式大行程对心夹紧卡爪；主要构成由动力楔块上装的垫块及卡爪和压料板等组成；可以实现气动卡盘通气后两对边的卡爪作对中同步直线运动；轻易实现各种以中心轴对称的不同管径的工件（管材类）夹紧定位；卡爪有质量轻巧，惯量小，通过的口径大，易调节、拆装，使用方便稳定等优点。具体实施为：气动卡盘上面装有可作直线运动的动力楔块；动力楔块上装有个阶梯等长的垫块，动力楔块侧面装有微调块；以垫块上等长的阶梯侧边为靠边，装上卡爪，并固定在动力楔块上；压料板装在卡爪的长端上；装配时通过调节微调块上的螺丝，调整好四个垫块相对于中心的位置，保证圆周跳动在允许范围内；然后配打定位销，将调整好的四个垫块定死在动力楔块上；此时，因为垫块4的个阶梯位是等长的，而4件卡爪及压料板也都是等宽的，所以，以垫块的任一相同阶梯位的侧边作为靠边，装上卡爪及压料板，装配后两对边的压料板内侧相对于中心是对称的；从而实现圆管，方管以及矩形管甚至椭圆管等中心对称的管材轻易自定心和夹紧；此外，由于气动卡盘带动的动力楔块行程有限，故需调节卡爪在垫块上的台阶的位置，实现更大管径的夹紧需求；而大管径工件相对质量也增大，此时在气动卡盘端面上装有4个卡爪顶座，利用腰形孔调节个卡爪顶座的对中性，对四个卡爪的对大管径工件的夹紧起到一定的导向及支撑作用；本发明可夹紧管径由φ30~φ200（方形管、矩形管及椭圆管为其最小内切圆直径）。

本发明的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。