CN103769639A - 带双向限位的外卡式精密电动卡盘 - Google Patents

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Abstract

带双向限位的外卡式精密电动卡盘属于工夹器具，在筒身的上、下端面上分别固装上、下板，楔形块固装在上板上，活塞总成插装在楔形块中心孔内，且位于筒身的密闭腔室内，叠簧套装在活塞总成上，其上、下端面分别与上板和活塞总成接触配合，在筒身上设置排气孔，旋转电机经联轴器与丝杠固接，并插装在丝杠螺母内，上端与活塞总成下部接触，丝杠螺母固接在下板上，弹性铰链块套装在楔形块外部上，限位圈嵌套在弹性铰链块外部上，通过预紧螺钉将转接板安装在活塞总成上端部上，转接板与弹性铰链块固接，调整旋钮配装在转接板上，限位螺钉和限位柱插装在转接板上，并与楔形块螺纹连接；本装置结构简单，作业质量好，可靠性高，适应能力强。

Description

带双向限位的外卡式精密电动卡盘
技术领域
本发明属于工夹器具，主要涉及装备制造领域中的精密环形工件夹持装置。
背景技术
在超精密计量测试和超精密加工领域中，高速、稳定、定位精确的夹持装置是进行精密测量和航空发动机装配的基本保证。目前，随着材料科学的进步，以及超精密测量仪器和超精密加工制造设备的精度等级的提高，高精度的环形工件的设计应用越来越广泛，其加工过程中的器具成为保证加工精度的基础。
合肥工业大学提出一种摆杆式轴向扣紧卡盘(一种摆杆式轴向扣紧卡盘。专利公开号：CN201210212982.1)。该方案设计了动力卡盘体和夹紧卡盘体，径向均匀分布三个滑槽并嵌有底爪和推爪，上方设有摆杆组件，该结构能够克服工件结构复杂时传统卡盘难以夹持的问题。该方案的问题在于，采用轴向夹紧，不适合薄壁圆筒形工件。
北京七星华创电子股份有限公司提出一种盘状物夹持装置(盘状物夹持装置。专利公开号：CN201110365937.5)。该方案主要包括卡盘主体、凸轮、限位块、至少三个夹持部件，凸轮随卡盘主体转动时，限位块沿卡盘主体径向固定所述夹持部件，该结构的特点是不限定机械手的夹持位置，实现了再不损坏被夹物件的情况下对盘状物的夹持。该方案的问题在于，采用外卡设计，夹持不均匀，会对轮廓产生形变，对超精密零件来说不可忽视。
专利号US4840387提出了一种对开螺母和卡盘互相配合紧锁的装卡装置，该结构的特点是可靠性高，可以方便手动调节卡盘拧紧程度，问题在于结构稍微复杂，针对大型工件的夹持需相应提高装置的比例，导致调整的摩擦力增大，不利于装配及装卡。
总体来说，传统的三爪卡盘、多爪卡盘夹持机构因自身对工件受力不均匀的天然缺陷，使得装配过程中有可能对工件表面产生不可修复的损伤。因此，设计一款能克服传统卡盘结构的缺点，并同时有稳定性高、定位精确、对工件表面损伤小等优点的夹持装置，对精密装配制造业具有重要意义。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术存在的问题，结合实际需求，设计提供一种带双向限位的外卡式精密电动卡盘，达到提高精密环形工件加工质量、适应能力强、使用方便的目的。
本发明的技术方案是：
在筒身的上、下端面上分别紧密固装上板和下板，楔形块固定配装在上板上，在筒身内部构成密闭腔室；活塞总成的杆部插装在楔形块中心孔内，活塞总成的活塞部配装在筒身内部构成的密闭腔室内，将密闭腔室分隔成完全隔断的上腔室和下腔室，叠簧套装在活塞总成上，且位于筒身上腔室内，所述叠簧的上端面与上板下端面接触配合，叠簧的下端面通过垫圈与活塞总成的活塞部接触配合；旋转电机经联轴器与丝杠固接，丝杠插装在丝杠螺母内，上端穿过筒身下腔室，与活塞总成的活塞部下部接触，丝杠螺母固接在下板中心；可以沿径向方向收缩或扩张的弹性铰链块套装在楔形块上侧外部上，限位圈嵌套在弹性铰链块外部上；在活塞总成的杆部上端部上通过预紧螺钉固装转接板，所述转接板与弹性铰链块固接，通过螺纹配合将调整旋钮配装在转接板上，限位螺钉和限位柱插装在转接板上，且限位螺钉和限位柱与楔形块螺纹连接，至此构成带双向限位的外卡式精密电动卡盘。
本发明的技术创新性及产生的良好效果在于：
电机传动方便简洁，机械设计及维护大大简化；施力均匀，减少受力不均产生的非线性影响；可实现工作速率的智能控制，输入及输出力矩和工作速度的容易调节；结构简单、轻便、安装维护简单，制造成本低，可靠性高，使用寿命长，可实现缓冲。
附图说明
附图是带双向限位的外卡式精密电动卡盘整体示结构意图。
图中件号：1-下板；2-筒身；2-1排气孔；3-叠簧；4-限位圈；5-活塞总成；6-弹性铰链块；7-限位螺钉；8-预紧螺钉；9-调整旋钮；10-限位柱；儿-转接板；12-楔形块；13-垫圈；14-上板；15-丝杠螺母；16-丝杠；17-联轴器；18-旋转电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施例作进一步详细描述。
一种带双向限位的外卡式精密电动卡盘，其特征在于：在筒身2的上、下端面上分别紧密固装上板14和下板1，楔形块12固定配装在上板14上，在筒身2内部构成密闭腔室；活塞总成5的杆部插装在楔形块12中心孔内，活塞总成5的活塞部配装在筒身2内部构成的密闭腔室内，将密闭腔室分隔成完全隔断的上腔室和下腔室，叠簧3套装在活塞总成5上，且位于筒身2上腔室内，所述叠簧3的上端面与上板14下端面接触配合，叠簧3的下端面通过垫圈13与活塞总成5的活塞部接触配合；旋转电机18经联轴器17与丝杠16固接，丝杠16插装在丝杠螺母15内，上端穿过筒身2下腔室，与活塞总成5的活塞部下部接触，丝杠螺母15固接在下板1中心；可以沿径向方向收缩或扩张的弹性铰链块6套装在楔形块12上侧外部上，限位圈4嵌套在弹性铰链块6外部上；在活塞总成5的杆部上端部上通过预紧螺钉8固装转接板11，所述转接板11与弹性铰链块6固接，通过螺纹配合将调整旋钮9配装在转接板11上，限位螺钉7和限位柱10插装在转接板11上，且限位螺钉7和限位柱10与楔形块12螺纹连接。
作业使用时，旋转电机18正向转动时，带动丝杠16向上运动，活塞总成5压缩叠簧3，并推动活塞总成5做功，带动转接板11、弹性铰链块6向上运动，同时将筒身2的上腔室内空气经排气孔2-1排出，使得弹性铰链块6与楔形块12脱离接触，弹性铰链块6收缩，弹性铰链块6上部与圆环形工件接触，实现装置与工件的夹持；旋转电机18反向转动时，叠簧3弹力对外做功，推动活塞总成5向下运动，进而使弹性铰链块6与楔形块12重新受压，接触面的径向分力使弹性铰链块6向外扩张，弹性铰链块6上部与圆环形工件再次脱离接触，实现装置与工件的分离。
所述的电动式精密环形工件外卡夹持装置里，限位螺钉7用于限制活塞总成5向上的运动行程，进而限定弹性铰链块6的收缩程度；调整旋钮9与限位柱10配合使用，通过事先设定限位柱10的高度，旋转调整旋钮9使二者接触，继而可以精确限定弹性铰链块6的向外扩张程度；当弹性铰链块6没有限定精确外扩程度的时候，限位圈4起补充限位作用。

Claims (1)

1.一种带双向限位的外卡式精密电动卡盘，其特征在于：在筒身(2)的上、下端面上分别紧密固装上板(14)和下板(1)，楔形块(12)固定配装在上板(14)上，在筒身(2)内部构成密闭腔室；活塞总成(5)的杆部插装在楔形块(12)中心孔内，活塞总成(5)的活塞部配装在筒身(2)内部构成的密闭腔室内，将密闭腔室分隔成完全隔断的上腔室和下腔室，叠簧(3)套装在活塞总成(5)上，且位于筒身(2)上腔室内，所述叠簧(3)的上端面与上板(14)下端面接触配合，叠簧(3)的下端面通过垫圈(13)与活塞总成(5)的活塞部接触配合；旋转电机(18)经联轴器(17)与丝杠(16)固接，丝杠(16)插装在丝杠螺母(15)内，上端穿过筒身(2)下腔室，与活塞总成(5)的活塞部下部接触，丝杠螺母(15)固接在下板(1)中心；可以沿径向方向收缩或扩张的弹性铰链块(6)套装在楔形块(12)上侧外部上，限位圈(4)嵌套在弹性铰链块(6)外部上；在活塞总成(5)的杆部上端部上通过预紧螺钉(8)固装转接板(11)，所述转接板(11)与弹性铰链块(6)固接，通过螺纹配合将调整旋钮(9)配装在转接板(11)上，限位螺钉(7)和限位柱(10)插装在转接板(11)上，且限位螺钉(7)和限位柱(10)与楔形块(12)螺纹连接。
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