述驱动弹簧14的底端与所述连接头13的顶端触接。所述驱动杆12的顶端为球冠状或圆台状，在本实施例中，优选为球冠状。所述驱动杆12顶端的中心位置处开设有凹槽，所述凹槽的宽度大于所述滚珠11的直径，所述凹槽的深度小于所述滚珠11的直径。
[0044]所述浮动座9的底端设置有一内凹面，所述内凹面与所述滚珠11顶端触接，所述内凹面的形状与所述驱动杆12的顶端形状相匹配。为了保证所述滚珠11能够更顺利地运动，在本实施例中，所述浮动座9底端的内凹面呈一球冠弧面。
[0045]所述浮动座9上方还设置有用于防止异物进入所述卡盘本体10内的密封隔板20，所述密封隔板20借助第四螺钉21与所述卡盘本体10固定连接。
[0046]所述卡爪I呈L型，所述卡爪I的上端设置有与待加工件的内表面(Z基准面222)相匹配的爪勾，所述卡爪I下端借助第一螺钉6与所述滑块5顶端固接，所述卡爪I上还设置有顶升孔，所述支撑杆2穿设于所述顶升孔内，所述卡爪I与所述滑块5之间设置有用于快速定位的固定键4。
[0047]所述支撑杆2上套设有顶升弹簧3，所述支撑杆2底端设置有用于限制所述顶升弹簧3行程的第二限位凸起，所述顶升弹簧3设置于所述顶升孔内。
[0048]所述滑动套杆15侧面均匀开设有与所述夹紧机构数量一致的第一传动槽，所述滑块5底面开设有第二传动槽。需要说明的是，所述第一传动槽还有另一种设置方式，即在所述驱动机构中，所述驱动杆12与所述滑动套杆15是一体式结构，那么，在该一体式结构侧面设置第一传动槽即可。同样的，若所述卡爪I与所述滑块5为一体式结构，那么所述第二传动槽则应设置于该结构的下方。
[0049]在本实施例中，将各部件分开设置，并采用螺钉结构固接的意义在于使装置的各部件能够更快速的维修更换，以便于后续的装置维护。
[0050]所述杠杆7由相互垂直的第一连杆与第二连杆组成，所述第一连杆与所述第二连杆可以是圆柱状或棱柱状，当然，为了进一步扩大零件的通用性，所述第一连杆与所述第二连杆的规格尺寸还可以完全相同，且二者均为带有圆角的棱柱。所述第一连杆与第二连杆的连接处开设有转轴孔，所述转轴孔内穿设有固定轴8，所述杠杆借助所述固定轴8可转动地设置于所述卡盘本体10内。[0051 ]所述第一连杆顶端插设于所述第一传动槽，所述第二连杆顶端插设于所述第二传动槽，所述第一传动槽的槽口宽度大于所述第一连杆顶端的直径，所述第二传动槽的槽口宽度大于所述第二连杆顶端的直径。这样设置的目的在于保证所述杠杆7能够正常转动，并更顺利地实现所述驱动机构与所述夹紧机构之间的联动。
[0052]上述浮动顶紧卡盘的夹紧方法，包括如下步骤:
[0053]I)预定位步骤:将所述驱动杆12下端与所述连接头13螺纹连接，再将待加工件扣置于所述卡爪I顶端的外侧；
[0054]2)扩张夹紧步骤:所述连接头13带动所述驱动杆12向上移动，随后，所述驱动弹簧14开始扩张，在所述驱动弹簧14的作用下，所述滑动套杆15向上运动，所述滑动套杆的上移带动所述杠杆7围绕所述固定轴8旋转，旋转过程中，所述杠杆7带动所述滑块5向外侧移动，基于所述滑块5与所述卡爪I固接的结构设置，所述卡爪I会一并向外侧移动，完成对待加工件的扩张夹紧；
[0055]3)浮动顶升步骤:在所述驱动杆12的上升过程中，所述驱动杆12推动其上方的浮动座9及支撑杆2同时动作，所述支撑杆2上升，推动待加工件一同向上移动，所述驱动杆12与所述卡爪I相配合，完成待加工件顶紧；
[0056]当所述待加工件外表面不平整，导致某根支撑杆2提前定位时，所述驱动杆12会继续上升，而已完成定位的支撑杆2则不再继续动作，则此时，该支撑杆2会对所述浮动座9产生一个反作用力，随后，所述浮动座9会以所述滚珠11为支点进行活动，并最终使所有的支撑杆2均与待加工件的外表面(A基准面221)接触并完成定位；
[0057]4)复位步骤:所述连接头13带动所述驱动杆12向下移动，所述驱动杆12与所述浮动座9之间产生间隙，在所述顶升弹簧3的作用下，所述支撑杆2与所述浮动座9向下移动，同时所述滑动套杆15向下移动，并带动所述杠杆7再次围绕所述固定轴8旋转，旋转过程中，所述滑块5及所述卡爪I 一并向内侧移动，直至所述驱动杆12回到初始位置，此时可将待加工件顺利取出。
[0058]本实用新型采用了一种全新的顶升机构，快速实现了对待加工件的夹紧，保证了待加工件的夹紧效果，提高了加工企业的装夹效率。此外，本实用新型中浮动机构的设置使得不同的顶升杆能够按照不同的速率进行运动，从而保证了顶升机构能够适应各种不同工况的待加工件，进一步提高了装夹过程的精度，扩大了本实用新型的适用范围。同时也最大限度地避免了工件报废所带来的损失，降低了企业的生产成本。
[0059]本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种浮动顶紧卡盘，其特征在于:包括卡盘本体(10)、及用于装置驱动的驱动机构、用于顶升待加工件的浮动顶升机构以及用于夹紧待加工件的夹紧机构； 所述驱动机构至少包括一可活动地设置于所述卡盘本体(10)内部中心位置的驱动杆(12)，所述驱动杆(12)的顶端中心位置开设有一凹槽，所述凹槽内设置有滚珠(11)，所述滚珠(11)与所述凹槽间隙配合； 所述浮动顶升机构设置于所述驱动机构的上方，并与所述驱动机构触接，所述浮动顶升机构包括与所述滚珠(11)顶端相触接的浮动座(9)，以及可活动地设置于所述浮动座(9)上方用于顶升待加工件的支撑杆(2)，所述支撑杆(2)至少设置有两个且均布于所述浮动座(9)上方; 所述夹紧机构设置于所述卡盘本体(10)上端，包括相互固接的卡爪(I)及滑块(5);所述夹紧机构与所述支撑杆(2)相互匹配； 所述驱动机构与所述夹紧机构通过杠杆(7)连接，所述杠杆(7)能够将所述驱动机构的轴向方向运动转化为所述夹紧机构的径向方向运动。2.根据权利要求1所述的浮动顶紧卡盘，其特征在于:所述卡盘本体(10)借助第三螺钉(19)固定于卡盘安装座(16)上，所述卡盘本体(10)的底面还设置有定位底盘(17)，所述定位底盘(17)借助第二螺钉(18)与所述卡盘本体(10)固接，所述定位底盘(17)上设置有供所述驱动机构穿过的定位孔。3.根据权利要求2所述的浮动顶紧卡盘，其特征在于:所述驱动机构包括滑动套杆(15)及驱动弹簧(14); 所述驱动杆(12)的上端设置有用于限制所述滑动套杆(15)行程的第一限位凸起，所述驱动杆(12)下端穿过所述定位孔并与其下方的连接头(13)螺纹连接； 所述滑动套杆(15)及驱动弹簧(14)均套设于所述驱动杆(12)上，所述滑动套杆(15)的顶端与所述第一限位凸起触接，所述滑动套杆(15)的底端与所述驱动弹簧(14)的顶端触接，所述滑动套杆(15)由所述驱动弹簧(14)带动； 所述驱动弹簧(14)穿过所述定位孔，所述驱动弹簧(14)的底端与所述连接头(13)的顶?而触接。4.根据权利要求1所述的浮动顶紧卡盘，其特征在于:所述驱动杆(12)的顶端为球冠状或圆台状，所述驱动杆(12)顶端的中心位置处开设有凹槽，所述凹槽的宽度大于所述滚珠(11)的直径，所述凹槽的深度小于所述滚珠(11)的直径。5.根据权利要求4所述的浮动顶紧卡盘，其特征在于:所述浮动座(9)的底端设置有一内凹面，所述内凹面与所述滚珠(11)顶端触接，所述内凹面与所述驱动杆(12)的顶端相匹配。6.根据权利要求1所述的浮动顶紧卡盘，其特征在于:所述浮动座(9)上方还设置有密封隔板(20)，所述密封隔板(20)借助第四螺钉(21)与所述卡盘本体(10)固定连接。7.根据权利要求1所述的浮动顶紧卡盘，其特征在于:所述卡爪(I)呈L型，所述卡爪(I)的上端设置有与Z基准面(222)相匹配的爪勾，所述卡爪(I)下端借助第一螺钉(6)与所述滑块(5)顶端固接，所述卡爪(I)上还设置有顶升孔，所述支撑杆(2)穿设于所述顶升孔内，所述卡爪(I)与所述滑块(5)之间设置有用于快速定位的固定键(4)。8.根据权利要求7所述的浮动顶紧卡盘，其特征在于:所述支撑杆(2)上套设有顶升弹簧(3)，所述支撑杆(2)底端设置有用于限制所述顶升弹簧(3)行程的第二限位凸起，所述顶升弹簧(3)设置于所述顶升孔内。9.根据权利要求3所述的浮动顶紧卡盘，其特征在于:所述滑动套杆(15)侧面均匀开设有与所述夹紧机构数量一致的第一传动槽，所述滑块(5)底面开设有第二传动槽； 所述杠杆(7)由相互垂直的第一连杆与第二连杆组成，所述第一连杆与第二连杆的连接处开设有转轴孔，所述转轴孔内穿设有固定轴(8)，所述杠杆借助所述固定轴(8)可转动地设置于所述卡盘本体(10)内； 所述第一连杆顶端插设于所述第一传动槽，所述第二连杆顶端插设于所述第二传动槽，所述第一传动槽的槽口宽度大于所述第一连杆顶端的直径，所述第二传动槽的槽口宽度大于所述第二连杆顶端的直径。
【专利摘要】本实用新型揭示了一种浮动顶紧卡盘，包括卡盘本体、驱动机构、浮动顶升机构及夹紧机构；所述驱动机构设置于所述卡盘本体内部，所述驱动机构包括一驱动杆，所述驱动杆顶端开设有凹槽，所述凹槽内设置有滚珠，所述滚珠与所述凹槽间隙配合，所述浮动顶升机构包括与所述滚珠顶端触接的浮动座，以及可活动地设置于所述浮动座上的支撑杆，所述支撑杆至少有两个，所述夹紧机构设置于所述卡盘本体上端，包括卡爪及滑块；所述夹紧机构与支撑杆相互匹配；所述驱动机构与夹紧机构通过杠杆连接，所述杠杆能够将所述驱动机构的轴向方向运动转化为所述夹紧机构的径向方向运动。本实用新型有效保证了待加工件的夹紧效果，提高了装夹效率。
【IPC分类】B23B31/103
【公开号】CN205289785
【申请号】
【发明人】陈佳, 王翠玲, 史先锋, 朱小宇
【申请人】常州南车汽车零部件有限公司, 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月11日