一种偏心自补偿的三爪卡盘及其使用方法与流程

1.本发明涉及三爪卡盘技术领域，特别涉及一种偏心自补偿的三爪卡盘及其使用方法。


背景技术：

2.三爪卡盘使用久了，随着卡盘的磨损三爪会出现喇叭口状，三爪也会慢慢偏离车床主轴中心。
3.中国专利cn217290474u公开了一种全约束的三爪卡盘卡爪结构，包括卡盘基座，在卡盘基座上均布有三个卡槽，在每个卡槽内滑动连接有卡爪，在卡爪的夹持端开设有“v”形槽，同时在卡爪的夹持端开设有与“v”形槽连通的一道纵向切割缝以及两道以上的横向切割缝。
4.该专利虽然在一定程度上解决了背景技术中的夹持时不够牢固，容易产生震动和晃动的技术问题，但是该专利中的三爪卡盘在长时间使用后，会出现定心误差，尤其开设的“v”形槽和横向切割缝会增加爪卡的形变可能，使得夹持的工件圆心与车床主轴中心不在同一直线上，造成加工误差。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种偏心自补偿的三爪卡盘及其使用方法，在卡爪的一端设置内置槽，内置槽内设置夹持部件，第一支撑侧板和第二支撑侧板通过交叉板交叉设置，第一支撑侧板和第二支撑侧板的一端共同连接夹持板，并设置限位柱对交叉板进行限位，使得夹持板受压过大时，挤压第一支撑侧板和第二支撑侧板，在限位柱的作用下，第一支撑侧板和第二支撑侧板反作用夹持板，带动夹持板的侧壁对工件进行支撑，补偿夹持板中线位置上的偏移量，实现自动补偿作用，防止工件偏心，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种偏心自补偿的三爪卡盘，包括卡盘基座、卡爪和驱动组件，所述卡盘基座的中心开设有组件槽，组件槽内安装有驱动组件，驱动组件与卡爪连接，组件槽内连接有限位板，卡盘基座围绕组件槽的一周等距离的开设有限位滑槽，限位滑槽内活动连接有卡爪，所述卡爪靠近组件槽的一端开设有内置槽，内置槽内安装有夹持部件。
7.优选的，所述夹持部件包括第一支撑侧板、第二支撑侧板和夹持板，第一支撑侧板和第二支撑侧板交叉连接，第一支撑侧板、第二支撑侧板分别和夹持板的侧部固定连接。
8.优选的，所述第一支撑侧板和第二支撑侧板远离夹持板的一侧均等距离的设置有交叉板，且第一支撑侧板上的交叉板和第二支撑侧板上的交叉板错位设置，第一支撑侧板和第二支撑侧板通过交叉板交叉设置，交叉板上设置有长腰槽，长腰槽内贯穿有限位柱。
9.优选的，所述限位柱分别贯穿第一支撑侧板上的交叉板和第二支撑侧板上的交叉板，且限位柱的两端均与内置槽的上下端固定连接。
10.优选的，所述内置槽靠近槽口的位置上对称设置有支撑斜面，支撑斜面分别与第
一支撑侧板、第二支撑侧板的侧壁相抵。
11.优选的，所述驱动组件包括三角转盘和牵引杆，三角转盘的三角上均铰连接有牵引杆，牵引杆的一端与卡爪铰连接。
12.优选的，所述三角转盘的下表面设置有环形限位轨，环形限位轨与组件槽活动连接。
13.优选的，所述组件槽的底部设置有驱动电机，驱动电机的输出端与三角转盘连接，组件槽的底部开始有环形槽，环形槽与环形限位轨活动连接。
14.优选的，所述卡爪的下端设置有限位滑块，限位滑块与限位滑槽活动连接，限位滑块靠近组件槽的一端设置有缺口，缺口与牵引杆铰连接。
15.本发明要解决的另一技术问题是提供一种偏心自补偿的三爪卡盘的使用方法，包括如下步骤：
16.s1：将待夹持的工件放置到组件槽内，工件的一端与限位板相抵；
17.s2：开启驱动电机，驱动电机的输出端带动三角转盘转动，三角转盘在三角转盘内旋转，带动牵引杆转动，牵引杆拉动卡爪在限位滑槽内移动位置，夹持板接触到工件表面，将工件向圆心方向推送，直至三侧夹持板将工件表面固定；
18.s3：出现工件偏心时，工件对其中一个或者两个夹持板更大的压力，夹持板带动第一支撑侧板和第二支撑侧板同时向内置槽内移动位置，第一支撑侧板和第二支撑侧板置于内置槽外部的一端距离缩短，夹持板的两侧将工件撑起，支撑工件到对应的圆心位置上。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1、在卡爪的一端设置内置槽，内置槽内设置夹持部件，第一支撑侧板和第二支撑侧板通过交叉板交叉设置，第一支撑侧板和第二支撑侧板的一端共同连接夹持板，并设置限位柱对交叉板进行限位，使得夹持板受压过大时，挤压第一支撑侧板和第二支撑侧板，在限位柱的作用下，第一支撑侧板和第二支撑侧板反作用夹持板，带动夹持板的侧壁对工件进行支撑，补偿夹持板中线位置上的偏移量，实现自动补偿作用，防止工件偏心；
21.2、内置槽靠近槽口的位置上对称设置有支撑斜面，支撑斜面分别与第一支撑侧板、第二支撑侧板的侧壁相抵，提高第一支撑侧板和第二支撑侧板的稳定性，保证第一支撑侧板、第二支撑侧板稳定向内置槽内移动；
22.3、在卡盘基座上设置驱动组件连接卡爪，能够通过三角转盘旋转，带动牵引杆转动，牵引杆拉动卡爪在限位滑槽内移动位置，实现对工件的夹持固定，同时带动三个牵引杆同步旋转，控制三个卡爪同时靠近或者远离，能够快速找到圆心位置；
23.4、交叉板等距离的设置有多个，能够适应夹持板不同位置上的形变，补偿精度更高。
附图说明
24.图1为本发明的整体结构图；
25.图2为本发明的部分拆分图；
26.图3为本发明的驱动组件结构图；
27.图4为本发明的卡爪结构图；
28.图5为本发明的卡爪与夹持部件连接结构图；
29.图6为本发明的a处放大图；
30.图7为本发明的夹持部件结构图；
31.图8为本发明的夹持部件未偏心工作状态示意图；
32.图9为本发明的夹持部件偏心工作状态示意图。
33.图中：1、卡盘基座；11、组件槽；111、环形槽；12、限位板；13、限位滑槽；2、卡爪；21、内置槽；211、支撑斜面；22、限位柱；23、限位滑块；3、驱动组件；31、三角转盘；311、环形限位轨；32、牵引杆；4、夹持部件；41、第一支撑侧板；411、交叉板；4111、长腰槽；42、第二支撑侧板；43、夹持板。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
35.请参阅图1-图7，一种偏心自补偿的三爪卡盘，包括卡盘基座1、卡爪2和驱动组件3，卡盘基座1的中心开设有组件槽11，组件槽11内安装有驱动组件3，驱动组件3与卡爪2连接，组件槽11内连接有限位板12，限位板12用于对工件的端部位置进行限位，同时，限位板12对组件槽11内安装的驱动组件3进行遮挡，防止外物影响驱动组件3的正常工作，提高三爪卡盘工作的稳定性，卡盘基座1围绕组件槽11的一周等距离的开设有限位滑槽13，限位滑槽13内活动连接有卡爪2，卡爪2在限位滑槽13内移动位置，实现夹持工件与放松，卡爪2靠近组件槽11的一端开设有内置槽21，内置槽21内安装有夹持部件4。
36.内置槽21靠近槽口的位置上对称设置有支撑斜面211，支撑斜面211分别与第一支撑侧板41、第二支撑侧板42的侧壁相抵。
37.具体的，支撑斜面211支撑第一支撑侧板41和第二支撑侧板42的一侧，提高第一支撑侧板41和第二支撑侧板42的稳定性，在夹持板43受挤压时，支撑斜面211将第一支撑侧板41和第二支撑侧板42的一侧抵紧，第一支撑侧板41、第二支撑侧板42与夹持板43连接的一端不能向远离夹持板43的方向旋转，从而保证第一支撑侧板41、第二支撑侧板42稳定向内置槽21内移动。
38.驱动组件3包括三角转盘31和牵引杆32，三角转盘31的三角上均铰连接有牵引杆32，牵引杆32的一端与卡爪2铰连接。
39.具体的，三角转盘31旋转时，带动牵引杆32转动，牵引杆32拉动卡爪2在限位滑槽13内移动位置，实现对工件的夹持固定，通过三角转盘31，能够同时带动三个牵引杆32同步旋转，控制三个卡爪2同时靠近或者远离，能够快速找到圆心位置。
40.三角转盘31的下表面设置有环形限位轨311，环形限位轨311与组件槽11活动连接，环形限位轨311限制三角转盘31的旋转路径，避免三角转盘31出现位置偏移，从而保证夹持的精度。
41.组件槽11的底部设置有驱动电机，驱动电机的输出端与三角转盘31连接，组件槽11的底部开始有环形槽111，环形槽111与环形限位轨311活动连接。
42.具体的，环形限位轨311和环形槽111对三角转盘31的位置进行限定，保证三角转
盘31旋转的方向不会偏离圆心。
43.卡爪2的下端设置有限位滑块23，限位滑块23与限位滑槽13活动连接，限位滑块23靠近组件槽11的一端设置有缺口，缺口与牵引杆32铰连接，开设缺口，方便安装牵引杆32。
44.请参阅图7-图9，夹持部件4包括第一支撑侧板41、第二支撑侧板42和夹持板43，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42交叉连接，第一支撑侧板41、第二支撑侧板42分别和夹持板43的侧部固定连接。
45.第一支撑侧板41和第二支撑侧板42远离夹持板43的一侧均等距离的设置有交叉板411，且第一支撑侧板41上的交叉板411和第二支撑侧板42上的交叉板411错位设置，交叉板411之间留有与交叉板411相匹配的空隙，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42通过交叉板411交叉设置，交叉板411上设置有长腰槽4111，长腰槽4111内贯穿有限位柱22，长腰槽4111的开设方向与限位柱22的长度方向一致，限位柱22的位置固定，交叉板411围绕限位柱22发生位移，交叉板411等距离的设置有多个，能够适应夹持板43不同位置上的形变，例如，在夹持板43靠近限位板12的一端，形变范围小，夹持板43另一端的形变范围大，则夹持板43靠近限位板12一端的第一支撑侧板41和第二支撑侧板42之间的距离大与夹持板43另一端的第一支撑侧板41和第二支撑侧板42之间的距离，使得夹持板43成锥形结构，能够适应不同位置的补偿需要。
46.限位柱22分别贯穿第一支撑侧板41上的交叉板411和第二支撑侧板42上的交叉板411，且限位柱22的两端均与内置槽21的上下端固定连接。
47.具体的，夹持板43的中线位置与夹持工件表面接触，对夹持工件的进行固定，如图8所示，在未出现偏心时，所有夹持板43的受力均匀，夹持板43的线位置与工件接触，对工件进行夹持固定，出现工件偏心时，工件对其中一个或者两个夹持板43的中线位置施加更大的压力，夹持板43向第一支撑侧板41和第二支撑侧板42的交叉位置受力，夹持板43的两端受到牵引力，夹持板43的两端会有向中心靠拢的牵引力，另外，夹持板43带动第一支撑侧板41和第二支撑侧板42同时向内置槽21内移动位置，在限位柱22的作用下，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42置于内置槽21内部的一端距离逐步增加，相应的，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42置于内置槽21外部的一端距离缩短，此时夹持板43中线两侧的位置将工件的侧壁支撑起，夹持板43的中线位置与工件的侧壁分离，夹持板43的两侧将工件推回到对应的圆心位置上，实现自补偿，如图9所示，在图9中下方的夹持板43受力更大，夹持板43的中线位置向下沉，挤压夹持板43向下移动，夹持板43中线位置相对圆心的距离增加，第一支撑侧板41、第二支撑侧板42与挤压夹持板43整体下移，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42相对限位柱22的位置下移，限位柱22推动第一支撑侧板41和第二支撑侧板42的上端位置靠近，夹持板43发生弯曲，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42与夹持板43的连接部将工件支撑，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42旋转后，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42上端相对圆心的距离缩短，对工件实现自补偿。
48.为了更好的展现偏心自补偿的三爪卡盘的使用流程，本实施例现提出一种偏心自补偿的三爪卡盘的使用方法，包括以下步骤：
49.步骤一：将待夹持的工件放置到组件槽11内，工件的一端与限位板12相抵；
50.步骤二：开启驱动电机，驱动电机的输出端带动三角转盘31转动，三角转盘31在三角转盘31内旋转，带动牵引杆32转动，牵引杆32拉动卡爪2在限位滑槽13内移动位置，夹持
板43接触到工件表面，将工件向圆心方向推送，直至三侧夹持板43将工件表面固定；
51.步骤三：出现工件偏心时，工件对其中一个或者两个夹持板43更大的压力，夹持板43带动第一支撑侧板41和第二支撑侧板42同时向内置槽21内移动位置，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42置于内置槽21外部的一端距离缩短，夹持板43的两侧将工件撑起，支撑工件到对应的圆心位置上。
52.综上所述：本发明提出的一种偏心自补偿的三爪卡盘及其使用方法，在卡爪2的一端设置内置槽21，内置槽21内设置夹持部件4，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42通过交叉板411交叉设置，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42的一端共同连接夹持板43，并设置限位柱22对交叉板411进行限位，使得夹持板43受压过大时，挤压第一支撑侧板41和第二支撑侧板42，在限位柱22的作用下，第一支撑侧板41和第二支撑侧板42反作用夹持板43，带动夹持板43的侧壁对工件进行支撑，补偿夹持板43中线位置上的偏移量，实现自动补偿作用，防止工件偏心；内置槽21靠近槽口的位置上对称设置有支撑斜面211，支撑斜面211分别与第一支撑侧板41、第二支撑侧板42的侧壁相抵，提高第一支撑侧板41和第二支撑侧板42的稳定性，保证第一支撑侧板41、第二支撑侧板42稳定向内置槽21内移动；在卡盘基座1上设置驱动组件3连接卡爪2，能够通过三角转盘31旋转，带动牵引杆32转动，牵引杆32拉动卡爪2在限位滑槽13内移动位置，实现对工件的夹持固定，同时带动三个牵引杆32同步旋转，控制三个卡爪2同时靠近或者远离，能够快速找到圆心位置；交叉板411等距离的设置有多个，能够适应夹持板43不同位置上的形变。
53.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。