专利名称：电动卡盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及广泛应用于机械领域的一类夹持工件的通用夹具。
背景技术：
在CNC车床和自动车床上常使用动力卡盘，除液压动力卡盘和气动动力卡盘外，电动卡盘亦应用广泛。目前，大多数电动卡盘结构形式为在车床主轴的前端安装卡盘体，而在主轴的后端安装电动机，当电动机旋转运动时，通过中间联结件带动卡盘的卡爪上下移动，从而能夹紧和松开工件。专利WO9951380公开了一种电动卡盘装置，在车床主轴的前端安装卡盘体中有一个谐波齿轮减速器，而在主轴的后端安装电动力单元，包括电动机、电磁离合器等，两端通过一中空的轴相联结。在加工过程中，卡盘体、减速器、中空轴、主轴以及电机转子作为一个整体旋转。由于许多部件随车床主轴高速回转，存在着动平衡等难题。同时，其结构复杂安装和维护难度较大。
发明内容
本发明为克服已有技术动平衡、结构复杂安装和维护难度较大等的不足，提出了一种电动卡盘装置。
为了实现发明目的，本发明提出电动卡盘装置的技术解决方案，主要包括与主轴1联结的卡盘座3，盘丝22，卡盘端盖28，安装在卡盘端盖28上的卡爪23等构成电动卡盘装置夹持功能单元；与齿轮8联结的卡盘电机(未画出)，外啮合齿轮副7，8，少齿差内啮合齿轮副11，13等构成电动卡盘装置动力功能单元；以及电磁摩擦离合器组件12，19，20，21，32，33；卡盘体外壳10及电磁制动器组件16，17，34等。当电磁制动器组件通电时，电动卡盘装置夹持功能单元与卡盘体外壳、床头箱联接为一体且不旋转；同时，电磁摩擦离合器组件通电，电动卡盘装置动力功能单元把旋转运动传递给盘丝，卡爪在端面螺纹旋转运动作用下上下运动，夹紧或松开工件。尔后，电磁制动器组件和电磁摩擦离合器组件断电，电动卡盘装置夹持功能单元随主轴旋转，而电动卡盘装置动力功能单元不随主轴旋转。
本发明与已有技术相比较，其技术效果是有效减少随主轴旋转部分零件数量及旋转的质量，有利于提高主轴动平衡质量，简化主轴设计时的影响因数，易于系列化和标准化设计制造、装置结构简单紧凑，便于安装和维护。
图1为电动卡盘装置图。
图2为卡盘端盖正视图。
图3为卡盘端盖剖视图。
图4为卡盘端盖后视图。
图5为盘丝正视图。
图6为盘丝剖视图。
在图1中1-机床主轴2-主轴箱体3-卡盘座4，6-轴承组 5-隔环7-具有偏心轴的齿轮8-输入齿轮9-联接螺钉10-卡盘体外壳11-内齿轮 12-供电滑环组 13-外齿轮14-轴承 15-紧固环 16-电磁铁组17-制动环 18-永磁体组 19-摩擦片组20-压环 21-电磁铁组 22-盘丝23-卡爪 24-轴承 25-压环26，27-联结螺钉组 28-卡盘端盖 29，30-轴承组31-隔环 32-导向螺钉组 33-复位弹簧组34-导向销组 35，37-轴承组 36-隔环38-压环具体实施方式
图1所示结构中，当卡盘将动作卡紧(或松开)工件时，电磁制动器16，17，34通电动作并制动，即电磁铁组16通电，吸合制动环17，这样卡盘体外壳10，卡盘端盖28，卡盘座3，以及主轴1联接为一体不旋转；此时，与齿轮8联结的卡盘电机(未画出)旋转时，外啮合齿轮副7，8按传动比运动，且齿轮7作为输入件并通过安装在其偏心轴上的齿轮13把运动传递给内齿轮11；同时，通过滑环11给电，电磁摩擦离合器组件12，19，20，21，32，33通电并动作，即电磁铁21通电吸附压环20压紧摩擦片组19，盘丝22与内齿轮11同步旋转；而卡盘端盖28不旋转，安装在卡盘端盖28中的T型槽上卡爪23在端面螺纹旋转运动作用下上下运动，夹紧或松开工件。当准备加工时，电磁摩擦离合器组件12，19，20，21，32，33断电，压环20在复位弹簧组33和导向螺钉组32作用下复位，摩擦片组19中摩擦片之间脱离接触，盘丝22断开与内齿轮11联接；同时，电磁制动器16，17，34断电，制动环17在永磁体组18和导向销组34的作用下复位，卡盘端盖28等断开与卡盘体外壳1联接；因此，在加工过程中，主轴1，卡盘座3，卡盘端盖28以及卡爪23，盘丝22以及摩擦片组19中外齿摩擦片等联接为一体，与工件一同旋转；而卡盘电机(未画出)，外啮合齿轮副7，8，少齿差内啮合齿轮副11，13，摩擦片组19中内齿摩擦片，压环20，卡盘体外壳10等不随主轴组件旋转。
本发明中的卡盘座3通过联结螺钉组26与主轴1联接，卡盘端盖28通过联结螺钉组27与卡盘座3联接，盘丝22由轴承24支撑在卡盘座3上，卡爪23通过其T型键安置卡盘端盖28上的T槽中同时通过其端面螺纹与盘丝22联接。通过卸掉联结螺钉组26和联结螺钉组9，整个电动卡盘装置可以整体地从主轴和床头箱上卸下。
本发明中的外啮合齿轮副7，8由轴承组4，6支撑在卡盘座3上，轴承组4，6与主轴同心，齿轮7的一端有一段偏心轴和一段同心轴。
本发明中的少齿差内啮合齿轮副11，13中的外齿轮13由轴承14支撑在齿轮7的偏心轴段上，并作为输入端把运动传递给内齿轮11。内齿轮11由轴承组29，30支撑在齿轮7的同心轴段上。
本发明中的电磁摩擦离合器组件包括有安置在内齿轮11上供电滑环组12，摩擦片组19，压环20，一组均布的电磁铁21，一组均布的导向螺钉32和复位弹簧33。当通过滑环11给电，即电磁铁组21通电吸附压环20压紧摩擦片组19，盘丝22与内齿轮11同步旋转；当断电时，压环20在弹簧组33作用下复位，放松摩擦片组19，盘丝22断开与内齿轮11联接。
本发明中的电磁制动器组件包括有安置在卡盘体外壳10上电磁铁组16，制动环17以及安置在卡盘端盖28上导向销组34。当电磁铁组16通电，吸合制动环17，这样卡盘体外壳10与卡盘端盖28等联接为一体，反之，电磁铁组16断电，制动环17在卡盘端盖28上的永磁体组18的作用下复位，卡盘端盖28等断开与卡盘体外壳10联接。
权利要求
1一种电动卡盘装置，包括夹持功能单元，不随主轴旋转的动力功能单元，电磁摩擦离合器组件，电磁制动器组件以及卡盘体外壳，其特征在于夹持功能单元由通过联结螺钉组(26)与主轴(1)联接的卡盘座(3)，通过联结螺钉组(27)与卡盘座(3)联接的卡盘端盖(28)，由轴承(24)支撑在卡盘座(3)上的盘丝(22)，通过其T型键安置卡盘端盖(28)上的T槽中的、并通过其端面螺纹与盘丝(22)联接的、在盘丝(22)旋转运动作用下夹紧或松开工件的卡爪(23)等构成；动力功能单元由与主轴(1)同心的轴承组(4，6)支撑在卡盘座(3)上的外啮合齿轮副(7，8)，由轴承(14)支撑在齿轮(7)的偏心轴段上的外齿轮(13)，由轴承组(29，30)支撑在齿轮(7)的同心轴段上的、为盘丝(22)提供旋转动力的内齿轮(11)和卡盘电机等构成；电磁摩擦离合器组件由内齿轮(11)上供电滑环组(12)，压环(20)，一组均布的电磁铁(21)，一组均布的导向螺钉(32)和复位弹簧(33)，摩擦片组(19)等构成，能实现盘丝(22)与内齿轮(11)同步旋转或断开盘丝(22)与内齿轮(11)联接；电磁制动器组件由安置在卡盘体外壳(10)上的电磁铁组(16)，安置在卡盘端盖(28)上导向销组(34)，制动环(17)，永磁体组(18)等构成，能实现卡盘端盖(28)与卡盘体外壳(10)联接为一体或断开卡盘端盖(28)与卡盘体外壳(10)联接。
2根据权利要求1所述的电动卡盘装置，其特征在于整个电动卡盘装置是一个独立的整体，通过联结螺钉组(26)与主轴(1)联接和联结螺钉组(9)与床头箱联接，通过卸掉联结螺钉组(26)和联结螺钉组(9)，整个电动卡盘装置可以整体地从主轴和床头箱上卸下。
全文摘要
一种电动卡盘装置，涉及广泛应用于机械领域的一类夹持工件的通用夹具。本发明由电动卡盘装置夹持功能单元，电动卡盘装置动力功能单元，电磁摩擦离合器组件，卡盘体外壳及电磁制动器组件等组成。当电磁制动器组件通电时，电动卡盘装置夹持功能单元与床头箱联接为一体且不旋转；电磁摩擦离合器组件通电，电动卡盘装置动力功能单元把旋转运动传递给卡爪夹紧或松开工件。加工过程中，仅电动卡盘装置夹持功能单元随主轴旋转，而电动卡盘装置动力功能单元不随主轴旋转。本发明与已有技术相比较，有效减少随主轴旋转部分零件数量及旋转的质量，有利于提高主轴动平衡质量，易于系列化和标准化设计制造、装置结构简单紧凑，便于安装和维护。
文档编号B23B31/28GK1857837SQ20061005433
公开日2006年11月8日 申请日期2006年5月31日 优先权日2006年5月31日
发明者陈小安, 陈昶 申请人:重庆大学