一种快速互换卡盘结构的制作方法

本实用新型属于加工工装技术领域，具体涉及一种可快速互换的卡盘结构。

背景技术：

在加工设备领域，通常要求工装可以高精度快速更换，并要求卡盘基板具备重复稳定定位的效果。普通加工设备上仅仅配置T型槽工作台，无法实现高精度、快速、重复稳定定位的要求，在更换工装加工零件时，耗时长，重复定位精度低，影响加工效率和定位稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种快速互换卡盘结构，可应用于加工设备的T型槽上，作为互换卡盘基板的使用，可实现高精度、快速互换、重复稳定定位的效果；亦可配合方箱使用，将工装夹具定位到方箱上，更换工装夹具时一并更换方箱即可。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种快速互换卡盘结构，包括上固定板、旋转紧固环和精定位板，旋转紧固环安装于上固定板的下方，精定位板的上侧嵌设于旋转紧固环内，精定位板的顶部与上固定板的底部互相卡合，从而使精定位板不会相对于上固定板转动；精定位板的下侧设有第一安装孔，可通过螺栓连接第一安装孔和加工设备的T型槽，从而将卡盘固定于加工设备的T型槽上；精定位板的侧壁上设有多个顶出槽，精定位板内设有水平的压力腔，压力腔连通顶出槽，压力腔内设有定位球，定位球受到压力时，定位球的一部分可被顶出于顶出槽；旋转紧固环的内侧壁上设有一圈紧固槽，定位球被顶出时可卡紧紧固槽，从而将精定位板锁紧于旋转紧固环上，由于旋转紧固环安装于上固定板的下方，因此精定位板也被锁紧于上固定板上，不会脱离上固定板；上固定板可连接方箱或者工装夹具，当需要更换方箱或者工装夹具时，卸下压力腔内的压力，使定位球不再锁紧紧固槽，从而使旋转紧固环脱离精定位板，进而取下上固定板以及与上固定板连接的方箱或者工装夹具。本实用新型通过对定位球施压或者卸压，可快速锁紧或者取下卡盘。

优选的，精定位板的底部设有下进压口，下进压口内固定有进压管，进压管的上端连通压力腔，进压管连接外部的气压或者油压设备，通过进压管对压力腔施加压力，使定位球顶出顶出槽，锁紧旋转紧固环。

优选的，精定位板上设有多个压力腔，多个压力腔呈放射状分布，每个压力腔内设有一个定位球，放射状分布的压力腔独立设置，使压力腔的面积更小，压力腔内可以聚集更大的压力，从而对定位球施加的推力更大，使精定位板与旋转紧固环的锁紧力更大。

优选的，压力腔内设有一个下凹的过渡部，过渡部位于压力腔靠近顶出槽的一端，当卸去压力时，定位球自动滑入过渡部内，从而使定位球自动脱离紧固槽，可以更加快速地拆卸上固定板和精定位板。

优选的，上固定板的底面设有多个精定位槽，精定位板的顶部设有多个与精定位槽匹配的精定位肩，精定位肩卡紧于精定位槽内，从而使上固定板与精定位板精确定位。

优选的，多个精定位槽均匀地分布于上固定板的底面圆周上，从而无需分辨上固定板与精定位板的安装方向，使卡盘的安装、更换更加快捷；均匀分布的精定位槽还增强了定位效果的精确度。

优选的，精定位肩的左右两侧分别设有精定位侧面，精定位槽的左右两侧分别设有与精定位侧面匹配的精定位壁，精定位侧面嵌入精定位壁内，实现对精定位板和上固定板在X、Y方向上的精确定位。

优选的，精定位板的顶部还设有多个定位凸面，上固定板的底部设有多个与定位凸面匹配的精定位面，定位凸面可抵住精定位面，实现对精定位板和上固定板在Z方向上的精确定位。

优选的，上固定板上设有多个卡盘固定孔和多个紧固环固定孔，多个卡盘固定孔和多个紧固环固定孔分别在圆周方向上均匀地分布，通过螺栓连接卡盘固定孔，使上固定板连接到方箱上或者工装夹具上；旋转紧固环的顶部设有多个与紧固环固定孔匹配的第二安装孔，通过螺栓连接紧固环固定孔和第二安装孔，将上固定板和旋转紧固环互相紧固连接。

优选的，精定位板的下侧设有圆形凸台，圆形凸台上竖直地设有多个第一安装孔，多个第一安装孔均匀地分布于圆形凸台上，方便安装和拆卸精定位板。

本实用新型的有益效果是：通过在精定位板上设置压力腔和压力球，对压力腔施压，使压力球抵住旋转紧固环上的紧固槽，从而将精定位板和上固定板锁紧，卸去压力即可快速拆卸上固定板，实现快速更换卡盘。精定位板的顶部和上固定板的底部在X、Y、Z方向上互相精确配合，实现高精度定位。本实用新型可以对工件实现准确、快速、稳定的夹紧，提高生产效率，降低使用成本。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的剖视结构示意图；

图3是本实用新型的精定位板的立体结构示意图；

图4是本实用新型的精定位板的剖视结构示意图；

图5是本实用新型的精定位板从图4中的A-A方向看的剖视示意图；

图6是本实用新型的上固定板和旋转紧固环的安装结构示意图；

图7是将本实用新型安装到方箱上的剖视结构示意图。

图中标记为：1.上固定板；12.精定位槽；121.精定位壁；13.精定位面；14.卡盘固定孔；15.紧固环固定孔；2.旋转紧固环；21.紧固槽；3.精定位板；31.圆形凸台；32.第一安装孔；33.顶出槽；34.压力腔；341.过渡部；35.定位球；36.精定位肩；361.精定位侧面；37.定位凸面；38.下进压口；4.进压管；5方箱。

具体实施方式

如图1至图6所示，一种快速互换卡盘结构，包括上固定板1、旋转紧固环2和精定位板3，旋转紧固环2安装于上固定板1的下方，精定位板3的上侧嵌设于旋转紧固环2内，精定位板3的顶部与上固定板1的底部互相卡合，从而使精定位板3不会相对于上固定板1转动；精定位板3的下侧设有第一安装孔32，可通过螺栓连接第一安装孔32和加工设备的T型槽，从而将卡盘固定于加工设备的T型槽上；精定位板3的侧壁上设有多个顶出槽33，精定位板3内设有水平的压力腔34，压力腔34连通顶出槽33，压力腔34内设有定位球35，顶出槽33的槽口直径小于定位球35的直径，定位球35受到压力时，定位球35的一部分可被顶出于顶出槽33；旋转紧固环2的内侧壁上设有一圈紧固槽21，定位球35被顶出时可卡紧紧固槽21，从而将精定位板3锁紧于旋转紧固环2上，由于旋转紧固环2安装于上固定板1的下方，因此精定位板3也被锁紧于上固定板1上，不会脱离上固定板1；如图7所示，上固定板1可连接方箱5或者工装夹具，当需要更换方箱5或者工装夹具时，卸下压力腔34内的压力，使定位球35不再锁紧紧固槽21，从而使旋转紧固环2脱离精定位板3，进而取下上固定板1以及与上固定板1连接的方箱5或者工装夹具。本实用新型通过对定位球35施压或者卸压，可快速锁紧或者取下卡盘。

如图2所示，精定位板3的底部设有下进压口38，下进压口38内固定有进压管4，进压管4的上端连通压力腔34，进压管4连接外部的气压或者油压设备，通过进压管4对压力腔34施加压力，使定位球35顶出顶出槽33，锁紧旋转紧固环2。

如图5所示，精定位板3上设有多个压力腔34，多个压力腔34呈放射状分布，每个压力腔34内设有一个定位球35，放射状分布的压力腔34独立设置，使压力腔34的横截面积更小，压力腔34内可以聚集更大的压力，从而对定位球35施加的推力更大，使精定位板3与旋转紧固环2的锁紧力更大。

如图2所示，压力腔34的底面上设有一个下凹的过渡部341，过渡部341位于压力腔34靠近顶出槽33的一端，当卸去压力时，定位球35自动滑入过渡部341内，从而使定位球35自动脱离紧固槽21，可以更加快速地拆卸上固定板1和精定位板3。

如图3和图6所示，上固定板1的底面设有多个精定位槽12，精定位板3的顶部设有多个与精定位槽12匹配的精定位肩36，精定位肩36卡紧于精定位槽12内，从而使上固定板1与精定位板3精确定位。

多个精定位槽12均匀地分布于上固定板1的底面圆周上，从而无需分辨上固定板1与精定位板3的安装方向，使卡盘的安装、更换更加快捷；均匀分布的精定位槽12还增强了定位效果的精确度。

如图3和图6所示，精定位肩36的左右两侧分别设有精定位侧面361，精定位槽12的左右两侧分别设有与精定位侧面361匹配的精定位壁121，精定位侧面361嵌入精定位壁121内，实现对精定位板3和上固定板1在X、Y方向上的精确定位。优选精定位肩36的顶部和顶部均设有精定位侧面361，实现多个侧面平面的互相匹配。

精定位板3的顶部还设有多个定位凸面37，上固定板1的底部设有与定位凸面37匹配的精定位面13，定位凸面37可抵住精定位面13，实现对精定位板3和上固定板1在Z方向上的精确定位。

如图1所示，上固定板1上设有多个卡盘固定孔14和多个紧固环固定孔15，多个卡盘固定孔14和多个紧固环固定孔15分别在两个圆周方向上均匀地分布，可通过螺栓连接方箱5和卡盘固定孔14，使上固定板连接到方箱5上；旋转紧固环2的顶部设有多个与紧固环固定孔15匹配的第二安装孔(未示出)，通过螺栓连接紧固环固定孔15和第二安装孔，将上固定板1和旋转紧固环2互相紧固连接。

如图3和图5所示，精定位板3的下侧设有圆形凸台31，圆形凸台31上竖直地设有多个第一安装孔32，多个第一安装孔32均匀地分布于圆形凸台31上，方便安装和拆卸精定位板3。

使用时，先用螺栓连接上固定板和旋转紧固环，再将上固定板通过卡盘固定孔连接到方箱或者工装夹具上，精定位板通过圆形凸台上的第一安装孔安装到加工设备上，再将上固定板卡合在精定位板上方，并且使上固定板和精定位板在X、Y、Z三轴方向上精确定位，然后对进压管施加气压或者油压，推动定位球沿着压力腔滚动至顶出槽外，卡住旋转紧固环内壁上的紧固槽，从而快速地锁紧精定位板和上固定板；当需要更换方箱或者工装夹具时，仅需卸去压力腔内的压力，定位球则自动滚落至压力腔内下凸的过渡部内，实现精定位板和上固定板的快速解锁。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。