一种快速装夹的气动夹持装置及气动卡盘的制作方法

1.本实用新型涉及夹持装置的技术领域，具体涉及一种快速装夹的气动夹持装置及气动卡盘。


背景技术：

2.卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置，气动卡盘则是通过具有一定压力的气体提供动力驱动卡盘上的卡爪运动，并利用卡爪将工件夹住，具有工作效率高、加紧力稳定可控的优点，并能够大幅度降低工人的劳动强度，能够应用于各类机床上。
3.公开号为cn111618456a的中国发明专利申请文件公开了一种智能气动卡盘及激光切割机，智能气动卡盘包括安装壳体、旋转体组件及驱动装置；旋转体组件设置在安装壳体内，驱动装置设置在安装壳体的后端，且驱动装置与旋转体组件连接，旋转体组件包括旋转座、气缸及若干夹装组件，若干夹装组件沿周向等角度均布地设置在旋转座的前端，气缸设置在旋转座内，气缸的活塞杆与夹装组件连接。所述旋转体组件包括旋转座、气缸及若干夹装组件，若干夹装组件设置在所述旋转座的前端，且若干所述夹装组件沿所述旋转座的周向等角度均布，所述气缸设置在所述旋转座内，所述气缸的活塞杆与所述夹装组件连接。所述旋转体组件还包括前盖板、内同步盘及外同步盘，所述内同步盘及所述外同步盘上均设有两个中心对称的变轨迹同步槽。所述第一气缸的活塞杆伸缩驱动所述内同步盘转动，由于从动柱穿设于相应的所述直槽口与所述变轨迹同步槽内，所述内同步盘带动相对的两个所述从动柱沿所述直槽口方向移动，从而驱动所述第一夹装组件对同步相向或相离运动；同理，所述第二气缸驱动所述第二夹装组件对同步相向或相离运动。
4.在上述已公开的实用新型专利中，气缸先驱动内同步盘和外同步盘转动，内同步盘和外同步盘再通过变轨迹同步槽驱动卡爪运动，内同步盘和外同步盘沿卡盘轴向分布，占用较大的空间，并且由于内同步盘和外同步盘体积较大，气缸驱动内同步盘和外同步盘克服惯性转动时速度也较慢，降低了卡盘装夹工件时卡爪的运动速度，增加了加工等待时间。
5.故现有技术中的卡盘存在装夹速度慢、结构不紧凑的缺点。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种快速装夹的气动夹持装置，其包括安装座、卡爪和配气机构，还提供一种气动卡盘，包括支撑架和上述中的快速装夹的气动夹持装置。该快速装夹的气动夹持装置具有结构较为紧凑和装夹速度较快的优点。
7.为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：
8.一种快速装夹的气动夹持装置，包括安装座、卡爪和配气机构，所述卡爪与安装座滑动连接，所述安装座转动连接有驱动杆，所述卡爪设有驱动槽，所述驱动杆固定连接有卡入驱动槽内的拨杆，所述驱动杆固定连接有推杆，所述推杆与安装座之间设有气动驱动件，
所述气动驱动件两端分别与推杆和安装座转动连接，所述气动驱动件与配气机构连通。通过这样的设置：能够使该气动夹持装置的更为紧凑，达到结构较为紧凑的优点，达到装夹速度较快的优点。
9.作为优选，所述卡爪和驱动杆均共设置至少2个，所述安装座转动连接有同步环，所述驱动杆固定连接有同步杆，所述同步杆与同步环之间设有连杆，所述连杆两端分别与同步杆和同步环转动连接。通过这样的设置：实现自动定位工件中心位置的功能，达到方便使用的效果。
10.作为优选，所述卡爪和驱动杆均共设置4个，4个所述卡爪和4个驱动杆一一对应，4个所述卡爪圆周均匀分布。通过这样的设置：提高工件的稳定性。
11.作为优选，所述同步环共设置2个，每个所述同步环与2个相对设置的卡爪对应。通过这样的设置：保证工件被夹持时位置准确，达到方便使用的效果。
12.作为优选，所述推杆与驱动杆固定连接于驱动杆与安装座转动连接的一端，所述驱动杆的长度大于推杆的长度。通过这样的设置：起到增大拨杆和卡爪运动速度的作用，使卡爪能够更快的夹持工件和松开工件，达到装夹速度较快的优点。
13.作为优选，所述配气机构包括第一配气体和第二配气体，所述第一配气体设有第一配气通道和第二配气通道，所述第一配气通道连通有第一气路，所述第二配气通道连通有第二气路，所述气动驱动件设有无杆腔和有杆腔，所述第一气路与第二气路分别与无杆腔和有杆腔连通。通过这样的设置：实现卡爪夹紧和松开工件的功能，并能通过第一气路和第二气路同时给多个气动驱动件供气，实现同时驱动多个卡爪运动的功能。
14.作为优选，所述第一气路和无杆腔之间设有第一快排阀，所述第二气路与有杆腔之间设有第二快排阀。通过这样的设置：提高卡爪夹持和松开工件的速度，达到装夹速度较快的优点。
15.作为优选，所述第一快排阀和无杆腔之间设有保压阀，所述第二配气通道与保压阀连通且向保压阀输送先导气体驱使保压阀导通。通过这样的设置：使卡爪更稳定地夹持工件。
16.作为优选，所述第二配气体设有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口和第二进气口分别与第一配气通道和第二配气通道连通。通过这样的设置：起到方便控制卡爪运动的效果。
17.一种气动卡盘，包括支撑架，还包括上述中的快速装夹的气动夹持装置，所述快速装夹的气动夹持装置安装在支撑架上。通过这样的设置：减少等待卡盘作出动作的时间，提高生产效率。
18.相对于现有技术，本实用新型取得了有益的技术效果：
19.1、通过气缸驱动推杆、驱动杆和拨杆的设置，即可驱动卡爪在安装座上滑动，推杆、驱动杆和拨杆的结构紧凑，体积更小，有利于节省空间，并且能够将推杆、驱动杆、拨杆和气动驱动件设置在同步环外侧，起到方便安装推杆、驱动杆、拨杆和气动驱动件的作用，从而能够使该气动夹持装置的更为紧凑，达到结构较为紧凑的优点。
20.2、减小气动夹持装置在轴向的厚度，能够在加工过程中起到减小尾料长度的作用，提高物料利用率。推杆、驱动杆和拨杆体积较小，重量较小，且驱动杆和推杆的长度较短，使得拨杆和气动驱动件距离驱动杆转动中心的距离较小，驱动卡爪运动时需要克服的
力矩也较小，从而使得卡爪能够更快速的运动，提高卡爪夹持和松开工件的速度，达到装夹速度较快的优点。
21.3、驱动杆的长度大于推杆的长度，使拨杆与驱动杆转动中心的距离大于推杆的长度，使得拨杆运动的距离大于气缸推动推杆运动的距离，起到增大拨杆和卡爪运动速度的作用，使卡爪能够更快的夹持工件和松开工件，达到装夹速度较快的优点。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例1中一种快速装夹的气动夹持装置的结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例1中安装座、卡爪、驱动杆和气动驱动件的结构示意图；
24.图3是本实用新型实施例1中安装座和同步环的结构示意图；
25.图4是本实用新型实施例1中配气机构的结构示意图；
26.图5是本实用新型实施例1中第一气路和第二气路的连接结构示意图；
27.图6是本实用新型实施例2中一种气动卡盘的结构示意图。
28.其中，各附图标记所指代的技术特征如下：
29.10、快速装夹的气动夹持装置；11、安装座；12、卡爪；13、驱动槽；21、驱动杆；22、拨杆；23、推杆；24、同步环；25、同步杆；26、连杆；27、气动驱动件；28、有杆腔；29、无杆腔；30、配气机构；31、第一配气体；32、第二配气体；33、第一配气通道；34、第二配气通道；41、第一气路；42、第二气路；43、第一快排阀；44、第二快排阀；45、保压阀；35、第一进气口；36、第二进气口；51、第一密封圈；52、第二密封圈；53、第一通孔；54、第二通孔；61、支撑架。
具体实施方式
30.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。
31.实施例1：
32.参考图1和图2，一种快速装夹的气动夹持装置10，包括安装座11、卡爪12和配气机构30，卡爪12与安装座11滑动连接，配气机构30安装于安装座11。安装座11转动连接有驱动杆21，卡爪12设有驱动槽13，驱动杆21固定连接有卡入驱动槽13内的拨杆22，拨杆22与卡爪12卡接，驱动杆21固定连接有推杆23，推杆23与安装座11之间设有气动驱动件27，气动驱动件27采用气缸，气动驱动件27两端分别与推杆23和安装座11转动连接。推杆23与驱动杆21固定连接于驱动杆21与安装座11转动连接的一端，驱动杆21的长度大于推杆23的长度。
33.参考图2和图3，卡爪12和驱动杆21均共设置至少2个，安装座11转动连接有同步环24，驱动杆21固定连接有同步杆25，同步杆25与同步环24之间设有连杆26，连杆26两端分别与同步杆25和同步环24转动连接。卡爪12和驱动杆21均共设置4个，4个卡爪12和4个驱动杆21一一对应，4个卡爪12圆周均匀分布。同步环24共设置2个，每个同步环24与2个相对设置的卡爪12对应。
34.参考图4和图5，气动驱动件27与配气机构30连通。配气机构30包括第一配气体31和第二配气体32，第一配气体31与安装座11固定连接，第二配气体32与第二配气体32可转动的连接。第一配气体31设有第一配气通道33和第二配气通道34，第一配气通道33和第二
配气通道34位于第一配气体31和第二配气体32之间。第一配气通道33连通有第一气路41，第二配气通道34连通有第二气路42，通过第一配气通道33和第二配气通道34分别给第一气路41和第二气路42供气。气动驱动件27设有无杆腔29和有杆腔28，第一气路41与第二气路42分别与无杆腔29和有杆腔28连通。第一气路41和无杆腔29之间设有第一快排阀43，第二气路42与有杆腔28之间设有第二快排阀44。第一快排阀43和无杆腔29之间设有保压阀45，保压阀45采用诱导单向阀，第二配气通道34与保压阀45连通且向保压阀45输送先导气体驱使保压阀45导通。第二配气体32设有第一进气口35和第二进气口36，第一进气口35和第二进气口36分别与第一配气通道33和第二配气通道34连通。第一进气口35和第二进气口36通过第二配气体32内部分别与第一配气通道33和第二配气通道34连通。第一配气体31和第二配气体32之间设有第一密封圈51和第二密封圈52，第一密封圈51和第二密封圈52分别挡住第一配气通道33和第二配气通道34，第一密封圈51和第二密封圈52分别设有第一通孔53和第二通孔54。通过第一密封圈51和第二密封圈52能够增加第一配气通道33和第二配气通道34的密封性，第一进气口35的气体通过第一通孔53通入第一配气通道33，第二进气口36的气体通过第二通孔54进入第二配气通道34。
35.具体工作过程：
36.当需要气动驱动件27伸长时，第一进气口35向第一配气通道33和第一气路41输入空气，第一气路41的空气通过第一快排阀43进入无杆腔29内，有杆腔28内的气体通过第二快排阀44排出，驱使气动驱动件27伸长。当需要气动驱动件27缩短时，第二进气口36向第二配气通道34和第二气路42输入空气，第二气路42的空气通过第二快排阀44进入有杆腔28内，同时，第二气路42向保压阀45输入先导气体，使保压阀45处于导通状态，从而使无杆腔29内的气体能够通过保压阀45和第一快排阀43排出，实现驱使气动驱动件27缩短的功能。
37.配气机构30向气动驱动件27输送气体，驱使气动驱动件27伸长或缩短，从而通过气动驱动件27带动推杆23和驱动杆21在安装座11上转动。驱动杆21在转动过程中带动拨杆22移动，并通过拨杆22推动卡爪12在安装座11上移动，使卡爪12夹紧工件，从而实现夹持工件的功能。
38.本实施例具有以下优点：
39.通过气缸驱动推杆23、驱动杆21和拨杆22的设置，即可驱动卡爪12在安装座11上滑动，推杆23、驱动杆21和拨杆22的结构紧凑，体积更小，有利于节省空间，并且能够将推杆23、驱动杆21、拨杆22和气动驱动件27设置在同步环24外侧，起到方便安装推杆23、驱动杆21、拨杆22和气动驱动件27的作用，从而能够使该气动夹持装置的更为紧凑，达到结构较为紧凑的优点。减小气动夹持装置在轴向的厚度，能够在加工过程中起到减小尾料长度的作用，提高物料利用率。推杆23、驱动杆21和拨杆22体积较小，重量较小，且驱动杆21和推杆23的长度较短，使得拨杆22和气动驱动件27距离驱动杆21转动中心的距离较小，驱动卡爪12运动时需要克服的力矩也较小，从而使得卡爪12能够更快速的运动，提高卡爪12夹持和松开工件的速度，达到装夹速度较快的优点。
40.驱动杆21在安装座11上转动时，带动同步杆25转动，同步杆25通过连杆26推动同步环24在安装座11上转动，实现2个卡爪12的同步运动，使2个卡爪12能够同时夹紧或松开工件，保证工件被夹持时位置准确，实现自动定位工件中心位置的功能，达到方便使用的效果。
41.4个卡爪12圆周均匀分布，使卡爪12夹持工件时工件受力更均匀，提高工件的稳定性。
42.2个同步环24分别对应两组相对设置的卡爪12，从而实现相对设置的卡爪12能够同步运动，保证工件被夹持时位置准确，达到方便使用的效果。
43.驱动杆21的长度大于推杆23的长度，使拨杆22与驱动杆21转动中心的距离大于推杆23的长度，使得拨杆22运动的距离大于气缸推动推杆23运动的距离，起到增大拨杆22和卡爪12运动速度的作用，使卡爪12能够更快的夹持工件和松开工件，达到装夹速度较快的优点。
44.通过第一进气口35向第一配气通道33和第一气路41输送空气，使气动驱动件27的无杆腔29内气体增多并通过气体推动气动驱动件27伸长，从而通过气动驱动件27推动推杆23、驱动杆21、拨杆22和卡爪12运动，使卡爪12夹紧工件，实现夹持工件的功能。通过第二进气口36向第二配气通道34和第二气路42输送空气，使气动驱动件27的有杆腔28内气体增多并通过气体推动气动驱动件27缩短，从而通过气动驱动件27拉动推杆23、驱动杆21、拨杆22和卡爪12运动，使卡爪12松开工件，实现松开工件的功能。通过第一配气通道33和第二配气通道34的设置，分别实现卡爪12夹紧和松开工件的功能，并能通过第一气路41和第二气路42同时给多个气动驱动件27供气，实现同时驱动多个卡爪12运动的功能。
45.通过第一快排阀43的设置，使得在第二气路42向有杆腔28供气时无杆腔29内的气体能够通过第一快排阀43快速排出，防止第一气路41内的气压对无杆腔29的排气产生阻碍，起到提高排气速度的作用，能够提高气动驱动件27的运动速度，从而使得卡爪12能够更快速的运动，提高卡爪12夹持和松开工件的速度，达到装夹速度较快的优点。
46.通过第二快排阀44的设置，使得在第一气路41向无杆腔29供气时有杆腔28内的气体能够通过第二快排阀44快速排出，防止第二气路42内的气压对有杆腔28的排气产生阻碍，起到提高排气速度的作用，能够提高气动驱动件27的运动速度，从而使得卡爪12能够更快速的运动，提高卡爪12夹持和松开工件的速度，达到装夹速度较快的优点。
47.第一气路41向无杆腔29供气使卡爪12将工件夹紧后，通过保压阀45阻止无杆腔29内的气体向第一气路41回流，防止第一气路41的供气不稳定或意外中断而导致卡爪12松开工件，使卡爪12更稳定地夹持工件。当需要卡爪12松开工件时，第二气路42向有杆腔28供气的同时向保压阀45输送先导气体使保压阀45导通，从而使无杆腔29内的气体能够通过保压阀45流动到第一快排阀43内并通过第一快排阀43排出，使气动驱动件27缩短并使卡爪12松开工件。
48.通过第一进气口35和第二进气口36分别向第一配气通道33和第二配气通道34供气，从而实现分别通过第一配气通道33和第二配气通道34控制卡爪12夹紧和松开工件，起到方便控制卡爪12运动的效果。
49.实施例2：
50.参考图6，一种气动卡盘，包括支撑架61，还包括实施例1中的快速装夹的气动夹持装置10，快速装夹的气动夹持装置10安装在支撑架61上。
51.本实施例具有以下优点：
52.将快速装夹的气动夹持装置10安装到支撑架61上，起到提高卡盘装夹和松开工件的速度的作用，减少等待卡盘作出动作的时间，能够提高生产效率。
53.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对实用新型构成任何限制。