驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构及卡盘的制作方法

本发明涉及工件夹紧装置技术领域，具体涉及一种驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构及卡盘。

背景技术：

卡盘利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动实现对工件的夹紧定位，卡盘通常安装在车床、外圆磨床或内圆磨床上使用，常见的电动卡盘，卡盘体上设有螺旋盘丝，卡爪底部设有与螺旋盘丝配合的螺纹槽，电机驱动传动轴转动，传动轴带动螺旋盘丝旋转，驱动卡爪径向移动，但这种电动卡爪驱动机构不适用于可转动卡盘，由于卡爪的径向移动靠螺旋盘丝的旋转驱动，而螺旋盘丝的旋转依靠传动轴转动驱动，因此卡盘转动的同时，传动轴也与卡盘同时旋转，传动轴与电机连接，电机不转动，则卡盘带动传动轴转动时受电机影响而存在较大阻力，致使卡盘与传动轴的转动不能保持同步而存在相对运动，卡盘的转动与传动轴的转动存在相互干涉，若卡盘转动方向与传动轴驱动卡爪夹紧工件的转动方向一致，则卡盘的高速转动会造成传动轴的进一步旋转，导致卡爪夹持工件过紧，卡爪和工件更易变形损坏；若卡盘转动方向与传动轴驱动卡爪夹紧工件的转动方向相反，则卡盘的高速转动会造成传动轴的反向旋转，导致工件松动甚至脱落，造成人身伤害；另外，依靠卡盘的螺旋盘丝与卡爪底部的螺纹槽配合驱动卡爪移动，在卡盘的长时间使用过程中，盘丝或卡爪上的螺纹槽都容易发生磨损，导致卡爪的径向移动卡顿、不同步等问题。

例如，中国专利文献CN202271117公开了一种全自动旋转夹紧装置，包括电机、传动杆、电动卡盘以及设于电机与电动卡盘之间的涡轮箱，电机通过传动杆驱动卡爪上下移动夹紧，传动杆穿过涡轮箱并伸入到涡轮箱前端的电动卡盘内，在涡轮箱内，传动杆的外侧套设有涡轮，涡轮与其底部设置的蜗杆相啮合，还包括减速电机，减速电机的输出轴上的主齿轮驱动蜗杆旋转，带动涡轮转动，使电动卡盘转动。虽然该现有技术实现了卡爪的电动驱动，并且依靠减速电机带动涡轮转动，驱动卡盘转动，但是卡爪的径向移动仍然通过电机正反转驱动传动杆正反转动，仍然存在卡盘的转动与传动杆的转动相互干涉的问题，出现传动结构损坏变形或者工件脱落的情况。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中卡盘的卡爪驱动机构与卡盘转动存在干涉，影响卡盘正常使用的缺陷，从而提供一种使用稳定、不易磨损，不与卡盘转动形成干涉的、更加安全可靠的驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构。

进一步提供一种具有上述驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构的卡盘。

本发明采用的技术方案如下：

一种驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构，包括：拨动件，可相对安装座转动地设置，且在由该拨动件所对应的移动件的径向方向以及安装座的轴向方向所确定的平面内转动，并与对应的所述移动件连接；驱动组件，其上具有与所述拨动件分布一致的拨动件连接部，所述拨动件与对应的所述拨动件连接部铰接，且所述驱动组件在沿安装座轴向方向往返运动时，驱动所述拨动件转动带动所述移动件沿所述安装座的径向往复移动。

所述驱动组件包括具有伸缩轴的伸缩机构，以及设置在所述伸缩轴上的拨动件连接结构，所述拨动件连接部设置在所述拨动件连接结构上，且所述伸缩轴的伸缩方向沿安装座的轴向方向设置。

所述拨动件为具有两互成夹角设置的拨叉臂的拨叉，所述拨叉的第一拨叉臂与所述移动件连接，所述拨叉的第二拨叉臂与所述拨动件连接部连接。

所述拨动件连接部包括成型在所述拨动件连接结构上的，适合所述第二拨叉臂插入的第二卡槽，所述第二拨叉臂与所述第二卡槽为间隙配合。

所述移动件上设有第一卡槽，所述拨叉的所述第一拨叉臂伸入所述第一卡槽内驱动所述移动件移动，所述第一拨叉臂与所述第一卡槽为间隙配合。

所述安装座包括设置有所述移动件的盘面，以及支撑盘面的支撑侧壁，所述支撑侧壁上设有支撑杆，且所述支撑杆的长度方向沿对应的移位件的径向方向延伸，所述拨动件可转动地安装于所述支撑杆上。

所述伸缩机构为电动缸。

一种卡盘，包括卡爪，至少两个；卡盘体，成型有均布于盘面的径向槽，每个所述径向槽内设有一个所述卡爪，至少两个所述卡爪靠近所述卡盘体的中心的一端形成夹持口，所述卡爪能够沿所述径向槽往复移动，以调节所述夹持口口径的大小；以及所述的驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构，其中所述移位件为所述卡爪，所述安装座为所述卡盘体。

还包括卡盘座，成型有开口朝上的安装腔，所述卡盘体可转动地封闭于所述开口处，所述驱动组件的所述伸缩机构设于所述卡盘座下方，所述卡盘座的下端面设有适于穿设所述伸缩轴的轴孔，所述拨动件连接结构处于所述安装腔内，所述拨动件连接结构可转动地设置于所述伸缩轴伸入所述安装腔内的端部；

转动驱动结构，驱动所述卡盘体相对于所述卡盘座转动。

所述拨动件连接结构通过回转连接件可转动地连接于所述伸缩轴上，所述回转连接件的轴向一端成型有适于插入所述伸缩轴的轴孔，所述轴孔与所述伸缩轴为过盈配合；另一端成型有卡头或卡槽，所述拨动件连接结构与所述回转连接件连接一端对应成型有与所述卡头或卡槽配合卡接的卡槽或卡头。

所述转动驱动结构包括沿所述卡盘体外侧壁周向设置的齿轮结构，以及与所述齿轮结构啮合配合的电机齿轮。

所述卡盘体与所述卡盘座之间通过回转轴承连接。

所述卡爪为三个。

所述卡爪为正爪，或者为反爪。

所述卡爪为台阶型。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构，具有能够沿安装座的轴向方向往返运动的驱动组件，以及在所述驱动组件的驱动下，能够通过在设定平面内转动进而带动所述移动件沿安装座的径向往复移动的拨动件，所述设定平面由该拨动件所对应的移动件所在的径向方向以及安装座的轴向方向所确定，相较于传统的依靠卡盘的螺旋盘丝与卡爪底部的螺纹槽配合驱动卡爪移动的方式，不会出现在卡盘的长时间使用过程中，盘丝或卡爪上的螺纹槽磨损，导致卡爪的径向移动卡顿、不同步等问题，机械传动方式更加稳定可靠；另外，这种驱动方式还有别于传统的旋转轴驱动方式，将驱动组件的伸缩运动转换为拨动件的转动进而实现对移动件的径向推拉，该驱动组件机械传动过程简单可靠，在伸缩机构的伸缩轴与卡盘体的相对位置不变的情况下，伸缩轴可以不与安装座同步运动，只需通过沿安装座轴向往返即可控制移动件的位置，为安装座的可转动提供了必要基础，即使安装座为可转动设置，移动件的驱动过程也不会受安装座的转动干涉，可实现安装座转动过程中移动件在安装座上的位置准确稳定、不移动，或者移动件仍能够沿安装座的径向往复移动。

2.本发明提供的驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构，所述拨动件为具有两互成夹角设置的拨叉臂的拨叉，两个拨叉臂分别连接于所述移动件和所述拨动件连接部，受伸缩机构驱动，拨动件连接部沿安装座轴向往返运动，带动拨叉的第二拨叉臂沿一定轨迹运动，拨叉在设定平面内的转动，第一拨叉臂沿一定轨迹运动，推动移动件沿安装座的径向往复移动，拨叉的设计结构简单，安装方便，成本低，便于维修更换。

3.本发明提供的驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构，安装座的支撑侧壁上设有支撑杆，所述拨动件可转动地安装于所述支撑杆上，支撑杆不仅为拨叉提供支撑，防止第一拨叉臂从移动件的卡槽内脱落，又为拨叉的转动提供了支点，保证拨叉在设定平面内转动，以拨动移动件运动。

4.本发明提供的驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构，伸缩机构为电动缸，电动缸相较于气动或液压缸而言，更适用于对工作环境洁净度要求高，或者密封环境下使用，稳定可靠。

5.本发明提供的卡盘，包括卡盘体，设于盘面上的卡爪，以及所述驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构，驱动机构在伸缩动力的驱动下，驱动卡爪沿盘面径向移动，卡爪所形成的夹持口用于夹持工件或工具，这种靠所述驱动机构驱动卡爪运动的卡盘，区别于传统的依靠传动杆转动带动卡盘内的螺旋盘丝转动进而驱动卡爪运动的传动方式，在该驱动机构的伸缩机构的伸缩轴与卡盘体的相对位置不变的情况下，伸缩轴可以不与卡盘体同步运动，只需通过沿卡盘轴向往返运动即可控制卡爪的位置，为卡盘的可转动提供了必要基础。

6.本发明提供的卡盘，还包括与卡盘体可相对转动设置的卡盘座，卡盘体能够受转动驱动结构驱动，相对于卡盘座转动，所述拨动件连接结构可转动地设置于所述伸缩轴伸入所述安装腔内的端部，使得拨动件与拨动件连接结构可与卡爪随卡盘同步转动，而伸缩轴无需随卡盘转动，在卡盘转动过程中，伸缩机构停止伸缩，由于拨动件、拨动件连接结构与卡爪之间无相对运动，卡爪在卡盘上的位置稳定不移动，保证了卡爪的夹持口所夹持的工件或工具稳固可靠，避免了卡盘转动过程中卡爪的移动造成的夹持过紧或松弛所导致的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例一中提供的驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构的立体视图；

图2为本发明的实施例二中提供的卡盘的立体视图；

图3为图2中A处的剖视图。

附图标记说明：

1-卡爪；2-卡盘体；3-拨叉；31-第一拨叉臂；32-第二拨叉臂；4-拨动件连接结构；41-拨动件连接部；5-回转连接件；6-伸缩轴；7-伸缩机构；8-卡盘座；9-电机齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一

图1为本发明的实施例一中提供的驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构的立体视图，如图1所述，本实施例提供的驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构，包括：拨动件，可相对安装座转动地设置，且在由该拨动件所对应的移动件的径向方向以及安装座的轴向方向所确定的平面内转动，并与对应的所述移动件连接；驱动组件，其上具有与所述拨动件分布一致的拨动件连接部41，所述拨动件与对应的所述拨动件连接部41铰接，且所述驱动组件在沿安装座轴向方向往返运动时，驱动所述拨动件转动带动所述移动件沿所述安装座的径向往复移动。

相较于传统的依靠卡盘的螺旋盘丝与卡爪底部的螺纹槽配合驱动卡爪移动的方式，上述移动件的驱动方式不会出现在卡盘的长时间使用过程中，盘丝或卡爪上的螺纹槽磨损，导致卡爪的径向移动卡顿、不同步等问题，机械传动方式更加稳定可靠；另外，上述移动件的驱动方式还有别于传统的旋转轴驱动方式，将驱动组件的伸缩运动转换为拨动件的转动进而实现对移动件的径向推拉，该驱动组件机械传动过程简单可靠，在伸缩机构7的伸缩轴6与卡盘体2的相对位置不变的情况下，伸缩轴6可以不与安装座同步运动，只需通过沿安装座轴向往返即可控制移动件的位置，为安装座的可转动提供了必要基础，即使安装座为可转动设置，移动件的驱动过程也不会受安装座的转动干涉，可实现安装座转动过程中移动件在安装座上的位置准确稳定、不移动，或者移动件仍能够沿安装座的径向往复移动。

具体地，所述拨动件设置的数目与所述移动件的数目一致，为三个，优选地，所述拨动件为包括呈角度设置、首尾连接的两个拨叉臂的拨叉3，其中第一拨叉臂31连接于所述移动件，第二拨叉臂32连接于所述拨动件连接部41，所述拨动件连接部41设置在拨动件连接结构4上，所述拨动件连接结构4连接于所述伸缩轴6的端部，所述拨动件连接结构4的轴向一端为连接于伸缩轴6端部的圆柱体，圆柱体的底端面上成型有与伸缩轴6过盈配合的凹槽，圆柱体的上端面成型有具有三个顶端的放射状结构，并且三个顶端位于同一水平面内，每个顶端端部形成所述拨动件连接部41，所述拨动件连接部41成型有适于第二拨叉臂32插入的第二卡槽，所述第二拨叉臂32与所述第二卡槽为间隙配合；移动件上成型有第一卡槽，所述第一拨叉臂31伸入所述第一卡槽内并与第一卡槽形成间隙配合，拨叉3的设计结构简单，安装方便，成本低，便于维修更换；所述第一拨叉臂31与所述第二拨叉臂32的连接处成型有轴孔，此轴孔即为所述拨叉3的转动中心，所述拨叉3通过此轴孔可转动地安装在所述支撑杆上，本实施例中，所述支撑杆设置于所述安装座的支撑侧壁上的、与所述移位件平行设置，支撑杆设置的数目与拨叉3的数目一致，每个所述支撑杆上成型有适于插入拨叉3的转动中心的开口槽，以及穿过开口槽的槽壁和拨叉3的轴孔的销轴，使拨叉3能够以轴孔为转动中心进行转动，支撑杆的设置不仅为拨叉3提供支撑，防止第一拨叉臂31从移动件的卡槽内脱落，又为拨叉3的转动提供了支点，保证拨叉3在设定平面内转动，以拨动移动件运动，在其他实施例中，所述支撑杆还可以设置于其他位置，例如设置于所述拨动件连接结构4上。

需要说明的是，所述拨动件的设置数目在其他实施例中，还可以为一个，两个，四个甚至更多；拨动件与移动件对应设置，多个拨动件的分布方式可以为沿周向均布，平行分布，成夹角分布等；所述拨动件的形状不限于为拨叉3，还可以为能够在移动件的径向方向以及安装座的轴向方向所确定的平面内转动的其他形状，例如椭圆状、三角形等；另外，在其他实施例中，所述第二拨叉臂32与所述拨动件连接部41的连接方式还可以为，所述拨动件连接部41成型有适于第二拨叉臂32插入的开口槽，开口槽内穿设有销轴，第二拨叉臂32的外端成型有沿其长度方向延伸的条形孔，通过条形孔与销轴的间隙配合，使第二拨叉臂32铰接于拨动件连接部41上。

进一步地，所述伸缩机构7为具有伸缩轴6的电动缸，电动缸相较于气缸和液压缸，不需要气源与液压源，传动平稳、噪音低，冲击振动小，对传动组件的影响小，干净卫生，解决了气缸和液压缸的跑、漏问题，需要说明的是，所述伸缩机构7不限于为电动缸，在其他实施例中，也可以根据具体的制造成本、使用特点等选用气缸或液压缸，或者其他能够提供伸缩动力的传动结构。

本实施例所提供的驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构的动作过程如下，电动缸工作带动伸缩轴6沿安装座的轴向伸出，驱动拨动件连接结构4沿安装座的轴向向上运动，带动第二拨叉臂32运动以使拨叉3在设定平面内向上转动，带动第一拨叉臂31拨动移动件沿安装座的径向外移，夹持口扩大；相反地，电动缸工作带动伸缩轴6沿安装座的轴向缩回，驱动拨动件连接结构4沿安装座的轴向向下运动，带动第二拨叉臂32运动以使拨叉3在设定平面内向下转动，带动第一拨叉臂31拨动移动件沿安装座的径向内移，夹持口缩小。

实施例二

图2为本发明的实施例二中提供的卡盘的立体视图；图3为图2中A处的剖视图，如图2和3所示，本实施例提供的卡盘，包括至少两个卡爪1；卡盘体2，成型有均布于盘面的径向槽，每个所述径向槽内设有一个所述卡爪1，至少两个所述卡爪1靠近所述卡盘体2的中心的一端形成夹持口，所述卡爪1能够沿所述径向槽往复移动，以调节所述夹持口口径的大小；以及实施例一中所述的驱动移动件在安装座上径向往返移动的驱动机构，其中所述移位件为所述卡爪1，所述安装座为所述卡盘体2。

所述驱动机构在伸缩动力的驱动下，驱动卡爪1沿盘面径向移动，卡爪1所形成的夹持口用于夹持工件或工具，这种靠所述驱动机构驱动卡爪1运动的卡盘，区别于传统的依靠传动杆转动带动卡盘内的螺旋盘丝转动进而驱动卡爪1运动的传动方式，在该驱动机构的伸缩机构7的伸缩轴6与卡盘体2的相对位置不变的情况下，伸缩轴6可以不与卡盘体2同步运动，只需通过沿卡盘轴向往返运动即可控制卡爪1的位置，为卡盘的可转动提供了必要基础。

具体地，所述卡盘体2包括盘面以及支撑盘面的支撑侧壁，径向槽为沿所述盘体的径向设置、且均匀分布于盘面的槽体，所述卡爪1与所述径向槽均设置为三个，每个径向槽沿垂直于盘面方向贯穿盘面设置，径向槽的槽壁上对应成型有沿径向延伸的滑轨，卡爪1的侧壁上对应所述滑轨处成型有滑槽，所述卡爪1通过滑槽于滑轨的滑动配合，实现其沿卡盘的径向方向往复移动，以调节所述夹持口口径的大小。

进一步地，所述卡盘还包括与卡盘体2可相对转动设置的卡盘座8，所述卡盘座8成型有开口朝上的安装腔，所述卡盘体2可转动地封闭于所述开口处，所述驱动组件的所述伸缩机构7设于所述卡盘座8下方，所述卡盘座8的下端面设有适于穿设所述伸缩轴6的轴孔，所述拨动件连接结构4处于所述安装腔内，所述拨动件连接结构4可转动地设置于所述伸缩轴6伸入所述安装腔内的端部，所述卡爪1的底面上成型有开口超向所述安装腔的、适于插入所述第一拨叉臂31的所述卡槽。

具体地，所述拨动件连接结构4通过回转连接件5可转动地连接于所述伸缩轴6上，所述回转连接件5的轴向一端成型有适于插入所述伸缩轴6的轴孔，所述轴孔与所述伸缩轴6为过盈配合；另一端成型有卡头或卡槽，所述拨动件连接结构4与所述回转连接件5连接一端对应成型有与所述卡头或卡槽配合卡接的卡槽或卡头，阻止所述回转连接件5与所述拨动件连接结构4发生轴向相对位移。

卡盘体2能够受转动驱动结构驱动，相对于卡盘座8转动，所述拨动件连接结构4可转动地设置于所述伸缩轴6伸入所述安装腔内的端部，使得拨叉3与拨动件连接结构4可与卡爪1随卡盘同步转动，而伸缩轴6无需随卡盘转动，在卡盘转动过程中，伸缩机构7停止伸缩，由于拨叉3、拨动件连接结构4与卡爪1之间无相对运动，卡爪1在卡盘上的位置稳定不移动，保证了卡爪1的夹持口所夹持的工件或工具稳固可靠，避免了卡盘转动过程中卡爪1的移动造成的夹持过紧或松弛所导致的问题。

进一步地，所述卡盘体2与所述卡盘座8之间通过回转轴承连接，所述转动驱动结构包括沿所述卡盘体2外侧壁周向设置的齿轮结构，以及与所述齿轮结构啮合配合的电机齿轮9，需要说明的是，在其他实施例中，所述转动驱动结构还可以为涡轮蜗杆传动结构，或者为链条式传动结构等。

更进一步地，所述卡爪1为正爪，呈台阶型，卡爪1沿卡盘体2径向收缩以夹紧工件或工具，径向扩张以释放工件或工具，需要指出的是，在其他实施例中，所述卡爪1可以为反爪，卡爪1沿卡盘体2径向收缩以释放工件或工具，径向扩张以固定工件或工具，另外卡爪1的形状也不限于为台阶型，还可以为矩形或其他形状。

本实施例提供的卡盘，其动作过程如下，电动缸工作带动伸缩轴6沿安装座的轴向缩回，驱动拨动件连接结构4沿安装座的轴向向下运动，带动第二拨叉臂32运动以使拨叉3在设定平面内向下转动，带动第一拨叉臂31拨动移动件沿安装座的径向内移，夹持口缩小以夹紧工件过工具，此时电机齿轮9受电机驱动转动，与卡盘体2外侧壁周向设置的齿轮结构啮合配合，带动卡盘体2相对于卡盘座8转动，由于拨动件连接结构4与伸缩轴6的可转动连接，使得拨动件连接结构4和拨动件可与卡盘体2同步转动，即可实现卡爪1所夹紧的工件或工具的旋转，使卡盘的应用情况得到更大扩展，适用于更多种工作需求；相反地，电机齿轮9停止转动，卡盘体2停止转动，伸缩轴6向下缩回，带动卡爪1释放所夹持工件或工具。

需要说明的是，在其他实施例中，伸缩轴6的伸缩可与卡盘体2的转动同时进行，以实现卡盘体2转动的同时卡爪1能够径向移动。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。