一种平动式指型卡盘的制作方法

1.本技术涉及夹持设备的技术领域，尤其是涉及一种平动式指型卡盘。


背景技术：

2.卡盘是固定在机床上，并与机床主轴端部相连接的，一种用来夹紧工件的机械装置，其主要适用于无法夹紧内外径的工件，如形状不规则只能压紧端面的零件、内外径夹紧后易变形的薄壁类零件等。
3.相关技术中，指型卡盘一般由基体、工件定位座、活动压爪和压爪驱动机构组成。利用均布在基体上的多个活动压爪，通过压爪驱动机构驱动压爪转动进入压槽内并压紧压槽，将工件压紧固定在工件定位座上，实现对工件的快速装夹。
4.针对上述相关技术，发明人发现，指型卡盘的压爪转动时会同步下压，对工件上压紧区域的空间要求较大，当工件压槽较窄时，卡爪旋转过程中会与工件发生干涉，压爪无法旋转进入压槽，从而卡盘无法适用压槽较窄的工件，实用性较差。


技术实现要素：

5.为了降低指型卡盘对压紧区域的空间要求，使压爪旋转进入较窄的压槽并压紧工件，本技术提供一种平动式指型卡盘。
6.本技术提供的一种平动式指型卡盘采用如下的技术方案：
7.一种平动式指型卡盘，包括基体、工件定位座、压爪驱动机构和多个压爪，所述压爪驱动机构用于驱动压爪转动至工件压槽内后向下压紧工件压槽；
8.所述压爪驱动机构包括设置在基体内的驱动组件、驱动套管总成和与压爪一一对应设置的转轴，所述转轴顶端穿过基体顶面，所述压爪设置在转轴顶端，所述驱动套管总成套设在转轴上，所述驱动组件驱动所述驱动套管总成沿竖直方向滑移；
9.所述基体上设置有第一限位件，所述驱动套管总成与第一限位件构成沿竖直方向的滑移配合，所述转轴上设置有驱动销，所述驱动销与驱动套管总成构成沿竖直方向螺旋形升降的滑移配合；
10.所述转轴的圆周面上位于驱动套管总成顶部开设有限位环槽，所述基体上设置有与限位环槽滑移配合的第二限位件；
11.所述转轴上位于驱动套管总成的下移路径上设置有抵接件，所述驱动套管总成与抵接件构成抵接配合并驱动转轴下移，所述限位环槽内顶壁上还开设有让位槽，所述转轴下移时，所述第二限位件落入让位槽内；
12.所述基体内还设置有驱动转轴始终具有上移趋势的复位件。
13.通过采用上述技术方案，将工件放置在工件定位座上，并运行驱动组件，驱动组件对驱动套管总成的沿竖直方向升降滑移的动作提供动力。压爪固定工件的动作为：驱动组件驱动套管总成下移，下移过程中，转轴在第二限位件的作用下不向下移动，并在驱动销的作用下以驱动套管总成的中轴线为中心逆时针转动，此时转轴仅发生转动，而驱动套管总
成向下移动至驱动套管底端与抵接件顶面相抵接时，转轴上的让位槽刚好正对第二限位件，压爪平转动作完成；
14.驱动套管总成从上述位置继续往下运动，驱动套管总成下端面向下推动转轴上设置的抵接件，转轴将克服复位件弹力向下运动，第二限位件滑入让位槽内，对转轴向下运动无限制，压爪开始下压动作直至动作完成。
15.压爪放松工件的动作为：驱动套管总成从上述位置上移时，转轴在复位件的作用下同步上移，此时压爪脱离工件压槽底面。第二限位件从位槽内滑出，滑入限位环槽。
16.驱动套管总成继续上移，转轴在第二限位件的作用下不发生向上移动，并在驱动销的作用下以驱动套管总成的中轴线为中心顺时针转动，此时转轴仅发生转动，回到初始位置，压爪放松工件动作完成。
17.综上所述，由于压爪的运动路径为先转动再下压，对压紧区域的空间要求不高，使压爪能平转进入宽度较窄的压槽并向下压紧工件，具有较高的实用性。
18.可选的，所述驱动组件包括：
19.伸缩拉杆，所述伸缩拉杆竖直设置在基体内，且伸缩拉杆底端与基体内底面固定连接，所述伸缩拉杆的伸缩端通过外部驱动装置驱动升降；
20.浮动拉头，所述浮动拉头设置在伸缩拉杆的伸缩端上；
21.所述驱动套管总成上设置有用于连接浮动拉头的连接组件。
22.通过采用上述技术方案，驱动组件的工作过程中，首先运行外壁与驱动装置，作为动力源带动伸缩拉杆的伸缩端下移，进而带动浮动拉头下移。浮动拉头通过连接组件带动驱动套管总成下移，完成对驱动套管总成下移动作的驱动。
23.可选的，所述连接组件包括设置在驱动套管总成外侧壁上的凸块，所述浮动拉头靠近驱动套管总成的侧端开设有凹槽，所述凹槽水平设置，所述凸块插设在所述凹槽内。
24.通过采用上述技术方案，在浮动拉头下移过程中，通过凸块与凹槽的定位配合，实现对驱动套管总成沿竖直方向升降动作的驱动，装置简单、直接、驱动简洁、高效。
25.可选的，所述驱动套管总成的外侧壁上设有沿竖直走向开设的螺旋形导槽，所述驱动销远离转轴的一端插设在螺旋形导槽内。
26.通过采用上述技术方案，由驱动销与螺旋形导槽构成导向结构，二者的工作过程为相对滑移，使得在驱动套管总成移动时，在螺旋形导槽的导向下，驱动销相对螺旋形导槽滑移，进而驱动转轴转动，装置简单，且减少转轴过转的情况发生，提高压爪转动过程的稳定性。
27.可选的，所述螺旋形导槽沿其长度方向包括导向段和设置在到导向段两端的让位段，所述让位段竖直设置，且让位段与让位槽对应设置。
28.通过采用上述技术方案，让位槽正对第二限位件时，让位段正对驱动销，转轴下移时，让位段对驱动销让位，实现转轴下移。
29.可选的，所述转轴底端套设有底座，所述底座底面与基体内底面相抵接，所述复位件为套设在转轴底端上的弹簧，所述弹簧的两端分别与转轴和底座相抵接，所述弹簧始终呈压缩状态。
30.通过采用上述技术方案，转轴的工作过程中，在底座的限位下进行转动和轴向移动，具有较高的稳定性，而在转轴下移后，弹簧受力压缩，随后自动回弹，实现对转轴高度的
复位。
31.可选的，所述底座底面设置有缓冲件，所述缓冲件底面与基体内底面相抵接。
32.通过采用上述技术方案，在转轴下移过程中，可能带动底座产生小幅度的向下移动，此时底座底面受到缓冲件的缓冲，减少底座与基体内底面的直接抵接导致的损坏，并削弱转轴工作过程中晃动，使压爪具有较高的稳定性。
33.可选的，所述压爪包括固定设置在转轴顶端的母压板，所述母压板顶面可拆卸设置有子压板，所述子压板远离转轴的侧端凸设有用于插入工件压槽内的卡接板。
34.通过采用上述技术方案，转轴工作过程中，转轴转动带动母压板和母压板上的子压板转动，使子压板上的卡接板旋转进入压槽内，并随后完成下压动作，固定工件。通过将子压板可拆卸设置在母压板顶面，使得可根据不同规格工件压槽的宽度，更换带有不同规格厚度卡接板的子压板，具有更高的实用性。
35.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
36.1.通过设置驱动组件带动驱动套管总成沿竖直方向升降，驱动套管总成下移时，通过驱动销带动转轴转动，此时转轴受到通过第二限位件、限位环槽的限位配合下不发生下移，此时压爪平转进入工件压槽内；驱动套管总成继续向下移动，并推动抵接件，带动转轴下移，使压爪压紧工件压槽，从而使得压爪先转动进入较窄的工件压槽再下压，避免在压爪在旋转过程中与工件上的窄槽发生干涉，使得卡盘可适用于带有较窄压槽的工件；
37.2.通过设置螺旋形导槽，在转轴转动过程中，驱动销在螺旋形导槽内滑移，在驱动销和螺旋形导槽的限位配合下，实现驱动销与驱动套管总成二者沿竖直方向螺旋形升降的滑移配合。
附图说明
38.图1是本技术实施例中一种平动式指型卡盘的整体结构示意图；
39.图2是本技术实施例中一种平动式指型卡盘隐去基体、底板、一个外套管、一个转轴座的示意图；
40.图3是图2中的a部放大图；
41.图4是本技术实施例中驱动套管总成的爆炸示意图。
42.附图标记：1、基体；2、底板；3、工件定位座；4、压爪驱动机构；41、驱动组件；411、浮动拉头；412、伸缩拉杆；42、驱动套管总成；421、内套管；422、外套管；43、转轴；5、转轴座；6、压爪；61、母压板；62、子压板；7、连接结构；71、驱动销；72、螺旋形导槽；721、导向段；722、让位段；8、第一限位件；9、限位环槽；10、第二限位件；11、抵接件；12、让位槽；13、复位件；14、连接组件；141、凸块；142、凹槽；15、第一限位槽；16、底座；17、缓冲件；18、卡接板。
具体实施方式
43.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
44.本技术实施例公开一种平动式指型卡盘。参照图1和图2，一种平动式指型卡盘包括基体1，基体1底面固定有底板2，底板2通过螺栓固定在机床上，实现将基体1固定在机床工作台面上。基体1顶面固定设置有工件定位座3，使用时将工件放置在工件定位座3顶面。基体1顶面位于工件定位座3周侧活动设置有多个压爪6，压爪6沿基体1顶面周向均匀分布，
基体1内还设置有压爪驱动机构4，驱动压爪6转动进入并下压压紧工件压槽，将工件固定在工件定位座3上，便于外部切削装置对工件的精细加工。
45.参照图1和图2，为了使压爪6顺利卡进较窄的压槽内，压爪驱动机构4先驱动多个压爪6同时平转至工件较窄的压槽内，再驱动压爪6下压并压紧压槽，避免压爪6转动过程中与较窄的压槽发生干涉，使压爪6卡接较窄的压槽，进而固定工件。
46.参照图2和图3，压爪驱动机构4包括设置在基体1内的驱动组件41、多个驱动套管总成42和多个转轴43，转轴43与压爪6一一对应，驱动套管总成42套设在转轴43上，驱动组件41为驱动套管总成42沿竖直方向的升降提供动力，转轴43上设置有连接结构7，转轴43通过连接结构7与驱动套管总成42构成沿竖直方向螺旋形升降的滑移配合，进而通过驱动套管总成42的升降驱动转轴43的转动和升降移动。
47.参照图2和图3，转轴43竖直设置，且其顶端穿过基体1顶面，转轴43顶端套设有转轴座5，转轴座5通过螺栓固定在基体1顶面，转轴43可在转轴座5中转动和沿竖直方向升降滑移，压爪6固定在转轴43顶端，进而通过转轴43带动压爪6的转动和下压。
48.参照图2和图3，转轴43底端套设有底座16，底座16底面与基体1内底面相抵接，支撑转轴43竖直设置在基体1内。转轴43底端套设有复位件13，本技术实施例中，复位件13为弹簧，弹簧两端分别与底座16和转轴43相抵接，且弹簧始终呈压缩状态，弹簧的进一步压缩和还原，实现转轴43与底座16之间的伸缩滑移，使转轴43可沿竖直方向移动设置在基体1内。
49.参照图2和图3，转轴43座内以转轴43的中轴线为中心对称固定设置有两个第二限位件10。本技术实施例中，第二限位件10为方榫，第二限位件10远离转轴43的一端固定在转轴43座侧壁上。转轴43的圆周面上开设有限位环槽9，第二限位件10远离转轴43座的一端插设在限位环槽9内，使第二限位件10与限位环槽9构成水平面内的滑移配合，使转轴43可转动设置在基体1内。
50.参照图2和图4，驱动套管总成42包括内套管421和外套管422，内套管421套设在转轴43上，外套管422同轴套设在内套管421上，且外套管422与内套管421通过螺栓固定连接。
51.参照图2和图4，连接结构7包括固定设置在转轴43上的驱动销71，内套管421外侧壁上贯穿设置有沿竖直走向开设的螺旋形导槽72。驱动销71远离转轴43的一端插设在螺旋形导槽72内，使内套管421与驱动销71构成沿竖直方向螺旋形升降的滑移配合。螺旋形导槽72沿其长度方向包括导向段721和设置在导向段721两端的让位段722，让位段722对驱动销71让位。
52.驱动组件41运行，并对内套管421和外套管422沿竖直方向升降滑移的动作提供动力。首先内套管421和外套管422下移，转轴43在第二限位件10的作用下不向下移动，且在驱动销71与螺旋形导槽72的配合下，以驱动套管总成42的中轴线为中心逆时针转动，此时转轴43仅发生转动。
53.参照图2和图4，转轴43上位于内套管421的下移路径上一体成型有抵接件11，抵接件11为设置在转轴43外侧壁上的抵接面，内套管421在下移至一定位置时与抵接面构成抵接配合。限位环槽9内顶壁上还开设有让位槽12，让位槽12与让位段722对应设置。当内套管421底端与抵接面相抵接时，驱动销71位于导向段721端部，控制转轴43无法继续转动，此时转轴43平转动作完成，此时压爪6转动进工件压槽内。
54.此时，转轴43上的让位槽12刚好正对第二限位件10，当内套管421继续下移即可推动抵接面，转轴43下移，让位槽12下移并卡接在第二限位件10上，驱动销71进入让位段722，实现压爪6下移并压紧压槽内底面，将工件固定在工件定位座33上。
55.参照图2和图3，而为了驱动转轴43转动，需要控制内套管421和外套管422仅发生升降移动。为了减少内套管421和外套管422转动的情况发生，基体1上固定设置有第一限位件8，本技术实施例中，第一限位件8为圆柱销。外套管422的外侧壁上沿竖直方向开设有第一限位槽15，第一限位件8远离基体1的一端插设在第一限位槽15内，使外套管422与第一限位件8构成沿竖直方向的滑移配合，进而在外套管422在升降过程中，在第一限位件8和第一限位槽15的配合下，外套管422、内套管421不发生转动。
56.参照图2和图3，转轴43下移时，可能带动底座16产生小幅度的下移，为了减少底座16与基体1内底面直接抵接导致的损坏，底座16底面还设置有缓冲件17，缓冲件17底面与基体1内底面相抵接。本技术实施例中，缓冲件17为弹簧钢制垫片。
57.参照图1和图2，驱动组件41包括浮动拉头411和伸缩拉杆412，浮动拉头411同轴套设并固定在伸缩拉杆412的伸缩端上。伸缩拉杆412竖直设置在基体1内，且伸缩拉杆412底端与基体1内底面固定连接，伸缩拉杆412的伸缩端与外部驱动装置相连通。本技术实施例中，外部驱动装置为气缸，对伸缩拉杆412伸缩端的移动提供动力，进而带动浮动拉头411完成升降动作。浮动拉头411上设置有连接组件14，浮动拉头411通过连接组件14与外套管422相连接，进而通过浮动拉头411的升降移动驱动外套管422的升降移动。
58.需要说明的是，在其他实施例中，可由车床拉杆驱动伸缩拉杆412，将卡盘安装于车床主轴端面，也可以安装于机床工作台面，由气缸或油缸驱动。
59.参照图2，连接组件14包括设置在外套管422外侧壁上的两个凸块141，两个凸块141以外套管422的中轴线为中心对称设置。浮动拉头411靠近外套管422的侧端开设有凹槽142，凹槽142水平设置，且与凸块141相适配。在固定工件时，伸缩拉杆412的伸缩端对浮动拉头411的升降提供动力，升降时，通过凹槽142与凸块141的定位配合，驱动外套管422升降，进而带动外套管422内的内套管421升降，进而实现转轴43的转动和下压，带动压爪6的先转动后下压，固定工件。
60.参照图1和图2，压爪6包括固定设置在转轴43顶端的母压板61，母压板61顶面可拆卸设置有子压板62，子压板62远离转轴43的侧端凸设有用于插入工件压槽内的卡接板18。当卡盘运行时，转轴43带动母压板61转动，使卡接板18先转动进入工件压槽内，随后下压，将工件固定在工件定位座3上，在实际使用过程中，可根据不同规格工件的压槽宽度，更换不同厚度卡接板18的子压板62，进一步提高卡盘的实用性。
61.本技术实施例一种平动式指型卡盘的实施原理为：将工件放置在工件定位座3上后，运行外部气缸；
62.在卡盘固定工件时，气缸驱动伸缩拉杆412的伸缩端下移，在浮动拉头411、外套管422、内套管421的联动下、第二限位件10与限位环槽9的限位配合，以及第一限位件8与第一限位槽15的限位配合下，使得驱动销71带动转轴43以内套管421的中轴线为中心逆时针旋转，使得压爪6的卡接板18转动至工件压槽内，实现压爪6的平转转动动作；
63.此时内套管421底端与抵接件11相抵接，同时让位槽12正对第二限位件10，内套管421继续下移并推动抵接件11下移，让位槽12与第二限位件10相卡接，使得转轴43下移，使
卡接板18下压，并压紧压槽，通过多个压爪6与工件压槽一一对应的卡接配合，将工件稳定固定在工件定位座3上，实现压爪6的下压动作；
64.实现压爪6的先转动、再下压，避免压爪6在旋转过程中与较窄的压槽发生干涉，使卡盘适用于带有较窄压槽的工件，具有较高的实用性；
65.在卡盘放松工件时，伸缩拉杆412的伸缩端上移，使内套管421上移，弹簧自动回弹并驱动转轴43上移，使第二限位件10脱离让位槽12，压爪6的卡接板18脱离工件压槽底面，内套管421继续上移并带动转轴43自动回转，并带动压爪6复位，待完成下一工件的固定工作。
66.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。