专利名称：自定心卡盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变为机械上用的卡盘，尤其是一种自定心卡盘。
技术背景现有的自定心卡盘通常包括自定心三爪卡盘与自定心四爪卡盘两种类型， 该两种类型自定心卡盘的卡爪均设置在一个完整的圆盘上，并且可以相对卡盘 中心等距移动。这种自定心的卡盘安装于车床、焊床等一般的变位机械上使用 时，圆柱形工件若想实现装卡，必须先通过吊装机械吊至卡盘侧方，再经过一 轴向运动，使工件插入卡盘后才可以夹紧，目前国内外基本上都采用这种方式。 这种方式存在两大问题，其一是该种装卡方式必须先将工件吊至卡盘侧方，再 经过轴向运动这一工序才能完成工件的装卡，工序增加，并且工件越大，效率 越低；其二是对于有的使用场合，该种自定心卡盘难以胜任，例如当工件的长 度大于卡盘与顶尖之间的距离，那么此时若采用传统的卡盘，需要增加辅助的 轴向运动装置，或者先拆卸车床的顶尖等部件、将工件插入卡盘进行夹持、然 后重新安装顶尖等部件，很大的影响了工作效率。发明内容本发明的目的是提供一种开口式的自定心卡盘，即卡盘的顶部开设有开口 的自定心卡盘。本发明可以通过以下技术方案得以实施 一种自定心卡盘，包括卡盘本体， 所述的卡盘本体上具有用于将工件卡紧的卡爪机构、用于调整所述的卡爪机构 的状态的调节机构、用于控制所述的卡爪机构的各个卡爪相对卡盘中心等距离 运动的自定心机构，所述的卡盘本体的顶部开设有方便所述的工件放入与取出 的开口，所述的开口贯穿所述的卡盘本体的厚度。所述的卡爪机构包括固定设置在所述的卡盘本体上的三个或者四个固定 板，所述的各个固定板上均具有滑沟，所述的滑沟内均滑动设置有滑板，所述 的滑板上均固定有用于将工件卡紧的卡爪。所述的自定心机构包括设置在相邻两个卡爪之间的两根杠杆，其中一根所 述的杠杆的一端部与一个卡爪相连接，另一根所述的杠杆的一端部与另一个卡爪相连接，并且两根所述的杠杆的另一端部相转动连接；两根所述的杠杆均通过设置在其转动轴心线的转轴与所述的卡盘本体相转 动连接；两根所述的杠杆相配合能够控制相邻两个所述的卡爪等距离运动。两根所述的杠杆的两端部上均开设有滑槽，所述的滑槽内均滑动设置有滑 块，两根所述的杠杆的另一端部处的两个滑块之间通过连接轴相转动连接，由 此实现两根所述的杠杆的两个另一端部之间的相转动和滑动连接；两根所述的 杠杆的一端部处的两个滑块均分别通过支轴与所述的卡爪相转动连接，由此实 现两根所述的杠杆的两个一端部与所述的卡爪的相转动和滑动连接。位于一根所述的杠杆的一端部上的支轴的轴心线到该杠杆的转动轴心线的 距离为fll、位于一根所述的杠杆的另一端部上的连接轴的轴心线到该杠杆的转 动轴心线的距离为fl2，位于另一根所述的杠杆的一端部上的支轴的轴心线到该 杠杆的转动轴心线的距离为W、位于另一根所述的杠杆另一端部的连接轴的轴心线到该杠杆的转动轴心线的距离为W，并且有^_ = ^的关系。两根所述的杠杆均为等臂杠杆，并且有"1 = "2 = 61 = 62的关系。 所述的支轴与所述的卡爪相固定设置。所述的卡盘本体上固定有固定板，所述的固定板上具有滑沟，所述的滑沟 内滑动设置有滑板，所述的滑板上固定有用于将工件卡紧的卡爪，所述的支轴 固定在所述的滑板上，所述的支轴通过所述的滑板与所述的卡爪相固定设置。所述的支轴上固定有立杆，所述的固定板上开设有导向孔，所述的立杆能 够插拔的插设在所述的导向孔内，并且所述的立杆外表面位于所述的滑板与固 定板之间的部分套设有弹簧。所述的调节机构包括转动设置在所述的卡盘本体上的丝杠、固定在所述的 滑板上的螺母，所述的丝杠的螺纹端旋设在所述的螺母内，当所述的丝杠被旋 动时，可以推动所述的滑板在所述的滑沟内滑动。本发明与已有技术相比具有如下优点该种开口式的自定心卡盘安装于变 位机械上之后，工件可以垂直吊至卡盘的中心然后采用卡盘自定心夹紧，工件 不需要经过轴向移动， 一方面减少了装卡工序、节约了装卡时间，另一方面无 需辅助的轴向运动装置，减少了设备的成本。
图l为本发明的三爪卡盘实施例的主视图；图2为图2的后视图；图3为图1中的A-A方向剖视图；图4为本发明的四爪卡盘实施例的后视图。其中1、卡盘本体，2、开口，4、 卡爪机构，41、固定板，42、滑沟，43、滑板，44、卡爪，5、 自定心机构，51、杠杆，52，转轴，53、滑槽，54、滑块，55、连接 轴，56、支轴，6、 调节机构，61、丝杠，62、螺母，64、立杆，65、弹簧，66、导向孔，7、 工件。
具体实施方式
参见图1， 一种自定心卡盘，包括卡盘本体1，所述的卡盘本体l上具有 用于将工件7卡紧的卡爪机构4、用于调整所述的卡爪机构4的状态的调节机 构6、用于控制所述的卡爪机构4的各个卡爪44相对卡盘中心等距离运动的 自定心机构5。另外，所述的卡盘本体1的顶部开设有方便所述的工件7放入 与取出的开口2，所述的开口 2贯穿所述的卡盘本体1的厚度，并且所述的开 口 2的大小应当保证对于卡爪机构4来说的最大直径的工件7能够通过所述的 开口 2。由于所述的开口 2的设置，工件7可以直接吊装至卡盘的中心并装卡， 取出时直接从卡盘的中心取出，十分方便。同时，由于所述的开口 2的设置，所述的卡爪机构4、调节机构6、自定 心机构5会发生相应的改变。参见图1，所述的卡爪机构4包括固定设置在所述的卡盘本体l上的三个 固定板41，所述的各个固定板41上均具有滑沟42，所述的滑沟42内均滑动 设置有滑板43，所述的滑板43上均固定有用于将工件7卡紧的卡爪44。本发 明中优选该种滑沟42、滑板43结构，而不是传统的平面螺纹形式，主要是由 本发明的结构特征限定的。所述的调节机构6用于使得所述的滑板43在所述的滑沟42内滑动，所述 的调节机构6包括转动设置在所述的卡盘本体1上的丝杠61、固定在所述的 滑板43上的螺母62，所述的丝杠61的螺纹端旋设在所述的螺母62内，当所述的丝杠61被旋动时，由于所述的丝杠61不可以相对所述的卡盘本体l运动，因而能够推动所述的滑板43在所述的滑沟42内滑动。并且由于所述的丝杠 61与螺母62之间的螺纹的自锁作用，即使所述的丝杠61撤力，所述的滑板 43仍然能够被锁定在所述的滑沟42内。在本实施例中，仅在三个滑板43中 的一个上设置有调节机构6,其原因在于本实施例还具有使得三个卡爪44相 对卡盘中心等距离运动的自定心机构5,因此只需要调节一只卡爪44，其它两 只卡爪44就会随之运动。参见图2,所述的自定心机构5包括设置在相邻两个卡爪44之间的两根 杠杆51a、 51b，其中一根所述的杠杆51a的一端部与一个卡爪44相连接，另 一根所述的杠杆51b的一端部与另一个卡爪44相连接，并且两根所述的杠杆 51a、 51b的另一端部相转动连接，两根所述的杠杆51a、 51b均通过设置在其 转动轴心线的转轴52与所述的卡盘本体1相转动连接，两根所述的杠杆51a、 51b相配合能够控制相邻两个所述的卡爪44等距离运动。两根所述的杠杆51a、 51b相配合的原理如下两根所述的杠杆51a、 51b的两端部上均开设有滑槽 53，所述的滑槽53内均滑动设置有滑块54，所述的滑块54能够相对于所述 的滑槽53进行滑动，两根所述的杠杆51a、 51b的另一端部处的两个滑块54 之间通过连接轴55相转动连接，由此实现两根所述的杠杆51a、 51b的两个另 一端部之间的相转动和滑动连接；两根所述的杠杆51a、 51b的一端部处的两 个滑块54均分别通过支轴56与所述的卡爪44相转动连接，由此实现两根所 述的杠杆51a、51b的两个一端部与所述的卡爪44的相转动和滑动连接。由此， 当位于一根所述的杠杆51a —端部的卡爪44运动时，必然带动位于另一根所 述的杠杆51b —端部的卡爪44运动。定义位于一根所述的杠杆51a的一端部 上的支轴56的轴心线到该杠杆51a的转动轴心线的距离为fll、位于一根所述 的杠杆51a的另一端部上的连接轴55的轴心线到该杠杆51a的转动轴心线的 距离为"2，位于另一根所述的杠杆51b的一端部上的支轴56的轴心线到该杠 杆51b的转动轴心线的距离为61、位于另一根所述的杠杆51b另一端部的连接 轴55的轴心线到该杠杆51b的转动轴心线的距离为62，当存在^1 = ^1的关系时，位于一根所述的杠杆51a—端的卡爪44必然与位于另一根所述的杠杆52a 一端的卡爪44具有相对卡盘中心相同的运动距离。作为一个优选的实施例， 两根所述的杠杆51a、 51b均为等臂杠杆，事实上，位于图2中的每一根所述 的杠杆52均为等臂杠杆并且等长，即存在"1 = "2 = 61 = 62关系，由此使得三个所述的卡爪44能够相对卡盘中心等距离运动。再进一步来看，参见图3，所述的支轴56与所述的滑板43相固定连接， 由此实现了所述的支轴56与所述的卡爪44相固定设置。所述的支轴56上固 定有立杆64，所述的固定板41上开设有导向孔66，所述的立杆64能够插拔 的插设在所述的导向孔66内，并且所述的立杆64外表面位于所述的滑板43 与固定板41之间的部分套设有弹簧65。所述的立杆64的设置可以对所述的 卡爪44进一步起到导向与限位的作用，并且所述的弹簧65长期处于压縮或者 伸长状态中的一种，可以消除所述的丝杠61与螺母62之间的间隙，使得本卡 盘具有更高的调节精度。参见图4，该实施例与上一实施例的区别在于，上一实施例为三爪卡盘， 而该实施例为四爪卡盘，所述的卡爪机构4包括固定设置在所述的卡盘本体1 上的四个固定板41，所述的各个固定板41上均具有滑沟42，所述的滑沟42 内均滑动设置有滑板43，所述的滑板43上均固定有用于将工件7卡紧的卡爪 44，其四个所述的卡爪44也是通过上述的自定心机构5进行调节。
权利要求
1、一种自定心卡盘，包括卡盘本体(1)，所述的卡盘本体(1)上具有用于将工件(7)卡紧的卡爪机构(4)、用于调整所述的卡爪机构(4)的状态的调节机构(6)、用于控制所述的卡爪机构(4)的各个卡爪(44)相对卡盘中心等距离运动的自定心机构(5)，其特征在于所述的卡盘本体(1)的顶部开设有方便所述的工件(7)放入与取出的开口(2)，所述的开口(2)贯穿所述的卡盘本体(1)的厚度。
2、 根据权利要求l所述的自定心卡盘，其特征在于所述的卡爪机构(4) 包括固定设置在所述的卡盘本体(1)上的三个或者四个固定板(41)，所述的 各个固定板(41)上均具有滑沟(42)，所述的滑沟(42)内均滑动设置有滑板(43)，所述的滑板(43)上均固定有用于将工件(7)卡紧的卡爪(44)。
3、 根据权利要求l所述的自定心卡盘，其特征在于所述的自定心机构(5) 包括设置在相邻两个卡爪(44)之间的两根杠杆(51a、 51b)，其中一根所述的 杠杆(51a)的一端部与一个卡爪(44)相连接，另一根所述的杠杆(51b)的 一端部与另一个卡爪(44)相连接，并且两根所述的杠杆(51a、 51b)的另一 端部相转动连接；两根所述的杠杆(51a、 51b)均通过设置在其转动轴心线的转轴(52)与 所述的卡盘本体(1)相转动连接；两根所述的杠杆(51a、 51b)相配合能够控制相邻两个所述的卡爪(44) 等距离运动。
4、 根据权利要求3所述的自定心卡盘，其特征在于两根所述的杠杆(51a、 51b)的两端部上均开设有滑槽(53),所述的滑槽(53)内均滑动设置有滑块(54),两根所述的杠杆(51a、 51b)的另一端部处的两个滑块(54)之间通过 连接轴(55)相转动连接，由此实现两根所述的杠杆(51a、 51b)的两个另一 端部之间的相转动和滑动连接；两根所述的杠杆(51a、 51b)的一端部处的两 个滑块(54)均分别通过支轴(56)与所述的卡爪(44)相转动连接，由此实 现两根所述的杠杆(51a、 51b)的两个一端部与所述的卡爪(44)的相转动和 滑动连接。
5、 根据权利要求4所述的自定心卡盘，其特征在于位于一根所述的杠杆 (51a)的一端部上的支轴(56)的轴心线到该杠杆(51a)的转动轴心线的距离为al、位于一根所述的杠杆(51a)的另一端部上的连接轴(55)的轴心线到 该杠杆(51a)的转动轴心线的距离为"2，位于另一根所述的杠杆(51b)的一端部上的支轴(56)的轴心线到该杠杆(51b)的转动轴心线的距离为W、位于 另一根所述的杠杆(51b)另一端部的连接轴(55)的轴心线到该杠杆(51b)的转动轴心线的距离为62,并且有！ = ^的关系。
6、 根据权利要求5所述的自定心卡盘，其特征在于两根所述的杠杆(51a、 51b)均为等臂杠杆，并且有《1 = "2 = 61 = 62的关系。
7、 根据权利要求4所述的自定心卡盘，其特征在于所述的支轴(56)与 所述的卡爪(44)相固定设置。
8、 根据权利要求7所述的自定心卡盘，其特征在于所述的卡盘本体(1) 上固定有固定板(41),所述的固定板(41)上具有滑沟(42)，所述的滑沟(42) 内滑动设置有滑板(43)，所述的滑板(43)上固定有用于将工件(7)卡紧的 卡爪(44)，所述的支轴(56)固定在所述的滑板(43)上，所述的支轴(56) 通过所述的滑板(43)与所述的卡爪(44)相固定设置。
9、 根据权利要求8所述的自定心卡盘，其特征在于所述的支轴(56)上 固定有立杆(64)，所述的固定板(41)上开设有导向孔(66)，所述的立杆(64) 能够插拔的插设在所述的导向孔(66)内，并且所述的立杆(64)外表面位于 所述的滑板(43)与固定板(41)之间的部分套设有弹簧(65)。
10、 根据权利要求2或者8所述的自定心卡盘，其特征在于所述的调节 机构(6)包括转动设置在所述的卡盘本体(1)上的丝杠(61)、固定在所述的 滑板(43)上的螺母(62)，所述的丝杠(61)的螺纹端旋设在所述的螺母(62) 内，当所述的丝杠(61)被旋动时，可以推动所述的滑板(43)在所述的滑沟(42)内滑动。
全文摘要
本发明涉及一种自定心卡盘，包括卡盘本体，所述的卡盘本体上具有用于将工件卡紧的卡爪机构、用于调整所述的卡爪机构的状态的调节机构、用于控制所述的卡爪机构的各个卡爪相对卡盘中心等距离运动的自定心机构，所述的卡盘本体的顶部开设有方便所述的工件放入与取出的开口，所述的开口贯穿所述的卡盘本体的厚度。该种开口式的自定心卡盘安装于变位机械上之后，工件可以垂直吊至卡盘的中心然后采用卡盘自定心夹紧，工件不需要经过轴向移动，一方面减少了装卡工序、节约了装卡时间，另一方面无需辅助的轴向运动装置，减少了设备的成本。
文档编号B23B31/02GK101224504SQ20081001852
公开日2008年7月23日 申请日期2008年2月20日 优先权日2008年2月20日
发明者常红坡, 彭学云, 曾铭琪 申请人:昆山华恒工程技术中心有限公司