一种气动四爪卡盘及其工作方法与流程

1.本发明涉及自动化夹具技术领域，具体涉及一种气动四爪卡盘。


背景技术：

2.市场上常见的气动四爪卡盘，包括气缸，气缸活塞杆的外端与卡爪之间设置有呈l形的杠杆，气缸通过驱动杠杆旋转以联动卡爪作径向直线运动，杠杆的旋转角度变化时，气缸的驱动力也随之变化，因此气缸的使用寿命低；杠杆的旋转角度到达极限角度时极容易出现运动卡死现象，并极易在卡点留下永久凹坑，从此卡死现象越来越平凡，且在此时想要对设备进行拆卸维修只能强行敲击才能拆解，对设备零部件也是非常致命的伤害；杠杆的连接端多采用球槽接触连接，球槽接触的磨损大且运动精度不高；气动四爪卡盘还包括盘体，盘体的端面上圆周均布的开设有4条t形滑槽，该t形滑槽用于和卡爪滑动配合，带有t形滑槽的盘体壁厚薄不均匀，且薄厚差距大，不适合进行热处理，其复杂关键部位无法刃磨；盘体的滑动配合面磨损较大时会直接导致盘体失效。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是通过一种气动四爪卡盘，气动四爪卡盘能可靠夹持工件，工作中不会出现运动卡死现象。
4.为解决上述技术问题，本发明提供的一种气动四爪卡盘，包括固定座，所述固定座上转动设置有气缸缸体，所述气缸缸体内设置有内外套设的内、外活塞杆，所述内、外活塞杆的一端均延伸出气缸缸体的右部，所述气缸缸体上设有位于内、外活塞杆右侧的盘体，所述盘体上滑动设置有一对相对设置的横向卡爪和一对相对设置的纵向卡爪，所述外活塞杆的右端与纵向卡爪之间通过齿轮齿条传动配合，所述内活塞杆的右端与横向卡爪之间通过齿轮齿条传动配合。
5.本发明的气动四爪卡盘的卡爪在行程的任一点的驱动力矩都相同，而传统结构的卡盘，由于采用杠杆摆动结构，导致力臂摆动区间卡爪在行程的任一点的驱动力矩不相同；其次，齿轮齿条结构不会像传统杠杆结构那样在摆动极限角度时出现卡死现象。
6.进一步的，所述内活塞杆上套设有位于气缸缸体内的隔板，所述隔板将气缸缸体的内腔分隔成左、右腔体，所述内活塞杆上套设有位于左腔体内的第一活塞，所述外活塞杆上套设有位于右腔体内的第二活塞；所述内、外活塞杆均可独立作伸缩运动。
7.进一步的，所述盘体的右端面上圆周均布的开设有4条径向滑槽，所述横向卡爪和纵向卡爪均滑动配合在径向滑槽内，所述纵向卡爪的左侧设有第五齿条，所述外活塞杆右端的外侧设有一对相对设置的第二齿条，所述第二齿条与第五齿条之间通过齿轮传动配合，所述横向卡爪的左侧设有第四齿条，所述内活塞杆右端的外侧设有一对相对设置的第三齿条，所述第三齿条与第四齿条之间通过齿轮传动配合。
8.进一步的，所述第二齿条与第五齿条之间、以及第三齿条与第四齿条之间均通过一级齿轮传动配合，组成一级齿轮传动的两个齿轮均转动设置在盘体的左侧；通过改变一
级齿轮传动的传动比可实现增速传动或减速传动，通过改变惰轮的齿数比，从而能实现对夹紧力的大小调整。
9.进一步的，所述盘体的右端面上圆周均布的开设有4条矩形槽，所述盘体的右端面上通过螺钉固定连接有对称设置在矩形槽两侧的导向板，两侧的导向板与矩形槽之间形成所述径向滑槽，该径向滑槽呈t形；该结构的盘体壁厚均匀，适合进行热处理，且刃磨方便。
10.进一步的，所述盘体的右端面上设有位于导向板外侧的固定板，所述固定板的外侧面上间隔开设有至少2个螺纹孔，该螺纹孔内螺纹配合有螺钉，所述螺钉的螺纹端贴在导向板的外侧；盘体的滑动配合面磨损较大时，通过微调两侧的导向板之间的间距大小，即能使盘体继续正常投入使用。
11.滑块、滑轨在盘体上独立设计，组装拆卸更简单，便于清洁维护，如需拆卸卡爪滑块部件只需要拧去滑轨上的固定螺钉即可轻松取下。并且因为是独立设计，所以相对摩擦部位全部硬化处理后精磨加工，配合精度极高，因而使设备运动更顺畅更耐磨，大大减少终端客户的维修及更换零配件频率，节约了后期使用成本，有利于设备在较长时间连续工作。
12.进一步的，相邻且互相垂直的固定板设置成一体。
13.进一步的，所述气动四爪卡盘的工作方法，包括以下步骤：1）所述外活塞杆动作时，驱动一对所述纵向卡爪之间作反向直线运动，一对所述纵向卡爪之间作相向直线运动时，可将工件夹紧，一对所述纵向卡爪之间作背向直线运动时，可将工件松开。
14.2）所述内活塞杆动作时，驱动一对所述横向卡爪之间作反向直线运动，一对所述横向卡爪之间作相向直线运动时，可将工件夹紧，一对所述横向卡爪之间作背向直线运动时，可将工件松开。
15.本发明的有益效果：所述外活塞杆的右端与纵向卡爪之间通过齿轮齿条传动配合，所述内活塞杆的右端与横向卡爪之间通过齿轮齿条传动配合，齿轮齿条传动可靠，磨损小，不会出现运动卡死现象，工作中，所述内、外活塞杆均以恒定的驱动力驱动卡爪运动，因此气缸的使用寿命更长；本发明的气动四爪卡盘能可靠夹持工件，工作中不会出现运动卡死现象。
附图说明
16.为了清楚说明发明的创新原理及其相比于现有卡盘的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中：图1为本发明实施例提供的一种气动四爪卡盘的示意图；图2为图1 a
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a 处的剖视图；图3为图1 b
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b 处的剖视图；图4为图2的右视图；图5为所述内、外活塞杆的立体图；图6为图1的爆炸图。
具体实施方式
17.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的一部分实施例，而不是全部的实施例。
18.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
20.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
22.实施例1如图1
‑
6，一种气动四爪卡盘，包括固定座1，所述固定座1上转动设置有气缸缸体2，所述气缸缸体2内设置有内外套设的内、外活塞杆4、5，所述内、外活塞杆4、5的一端均延伸出气缸缸体2的右部，所述气缸缸体2上设有位于内、外活塞杆4、5右侧的盘体6，所述盘体6上滑动设置有一对相对设置的横向卡爪x1和一对相对设置的纵向卡爪y1，所述外活塞杆5的右端与纵向卡爪y1之间通过齿轮齿条传动配合，所述内活塞杆4的右端与横向卡爪x1之间通过齿轮齿条传动配合。
23.所述内活塞杆4上套设有位于气缸缸体2内的隔板15，所述隔板15将气缸缸体2的内腔分隔成左、右腔体16、17，所述内活塞杆4上套设有位于左腔体16内的第一活塞18，所述外活塞杆5上套设有位于右腔体17内的第二活塞19。
24.所述盘体6的右端面上圆周均布的开设有4条径向滑槽20，所述横向卡爪x1和纵向卡爪y1均滑动配合在径向滑槽20内，所述纵向卡爪y1的左侧设有第五齿条y3，所述外活塞杆5右端的外侧设有一对相对设置的第二齿条y2，所述第二齿条y2与第五齿条y3之间通过齿轮传动配合，所述横向卡爪x1的左侧设有第四齿条x3，所述内活塞杆4右端的外侧设有一对相对设置的第三齿条x2，所述第三齿条x2与第四齿条x3之间通过齿轮传动配合。
25.优选的，所述第二齿条y2与第五齿条y3之间、以及第三齿条x2与第四齿条x3之间均通过一级齿轮传动配合，组成一级齿轮传动的两个齿轮均转动设置在盘体6的左侧；所述第二齿条y2与第五齿条y3之间、以及第三齿条x2与第四齿条x3之间还能通过单个齿轮传动配合，或多级齿轮传动配合。
26.所述盘体6的右端面上圆周均布的开设有4条矩形槽21，所述盘体6的右端面上通过螺钉固定连接有对称设置在矩形槽21两侧的导向板22，两侧的导向板22与矩形槽21之间形成所述径向滑槽20，该径向滑槽20呈t形。
27.所述盘体6的右端面上设有位于导向板22外侧的固定板23，所述固定板23的外侧面上间隔开设有2个螺纹孔，该螺纹孔内螺纹配合有螺钉24，所述螺钉24的螺纹端贴在导向板22的外侧。
28.优选的，相邻且互相垂直的固定板设置成一体。
29.实施例2根据实施例1所述的一种气动四爪卡盘的工作方法，包括以下步骤：1）所述外活塞杆5动作时，驱动一对所述纵向卡爪y1之间作反向直线运动，一对所述纵向卡爪y1之间作相向直线运动时，可将工件夹紧，一对所述纵向卡爪y1之间作背向直线运动时，可将工件松开。
30.2）所述内活塞杆4动作时，驱动一对所述横向卡爪x1之间作反向直线运动，一对所述横向卡爪x1之间作相向直线运动时，可将工件夹紧，一对所述横向卡爪x1之间作背向直线运动时，可将工件松开。
31.所述外活塞杆5的右端与纵向卡爪y1之间通过齿轮齿条传动配合，所述内活塞杆4的右端与横向卡爪x1之间通过齿轮齿条传动配合，齿轮齿条传动可靠，磨损小，不会出现运动卡死现象，工作中，所述内、外活塞杆4、5均以恒定的驱动力驱动卡爪运动，因此气缸的使用寿命更长；本发明的气动四爪卡盘能可靠夹持工件，工作中不会出现运动卡死现象。
32.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
33.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。