CN103949684B - 一种带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘 - Google Patents
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Abstract
一种带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘，包括卡盘、升降装置、锁紧装置，所述卡盘上设有钥匙孔，且其包括用于夹紧工件的卡爪，锁紧装置设置在所述的升降装置上，锁紧装置在该升降装置驱动下可相对所述的卡盘上下运动，且锁紧装置包括与钥匙孔相配合的定扭矩钥匙、驱动电机，驱动电机输出端与所述的定扭矩钥匙相连，当该定扭矩钥匙与所述钥匙孔配合时，驱动电机驱动定扭矩钥匙旋转，带动所述的卡爪张紧或松开。本发明提供了一种成本低廉、造价便宜、可以准确模拟人工和智能机械手开合卡盘的细节动作的带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘。
Description
技术领域
本发明属于机械加工领域，特指一种带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘。
背景技术
近十多年来，随着计算机技术革命性地发展，数控机床、数控激光设备迅速地应用于制造业及大型工程。对轴类零件的加工需求越来越大，这样卡盘的作用是至关重要的，因此人们对设备上传统的卡盘提出更高的要求。为了进一步提高功效，人们设计出电动、气动(液压)卡盘，来装备数控机床设备，以适应高自动化程序的要求。在现有的自动卡盘中，电动卡盘多将电动机、电磁离合装置与卡盘连为一体，甚至安装在卡盘内部。有的设计除电机外将齿轮减速器也装进了卡盘实体内，导致卡盘内部结构复杂，既增加了实体重量，又增加了卡盘制作工艺的难度和精度要求。更重要的是因为传统卡盘内部结构的改变，致使原有的动平衡被改变，这样会直接影响工件加工精度。气动（液压）卡盘更是改变了传统卡盘的内部构造，气动卡盘要保证各气室的空间和楔形构件的移动范围，卡盘整体尺寸在厚度方面偏大，结构复杂，密封性要求高。特别对于数控激光切管机要求直径为200mm的大通径管材装夹，卡盘的外径达到500mm，其加工成本与传统卡盘相比呈5—8倍的增加，其成品价格也是传统卡盘的8—10倍，如德国罗姆公司、无锡比优特生产的卡盘。
另一方面，由于气动卡盘总重量明显增加，这使得激光设备的执行机构对***计算机指令的动态响应变慢，特别对需要瞬间正反旋转的转换程序动作，会明显的滞后。同时，气动卡盘虽然能实现自动化装夹，但密封性要求高，导致结构复杂厚度尺寸增大，重量、回转阻尼都增大，加速响应滞后，卡爪行程有限等缺点。因此，现有的卡盘难以满足激光切管机的要求，急需一种价格低廉、能够准确控制且可实现自动模拟人工张紧与松开的数控卡盘。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种成本低廉、造价便宜、可以准确模拟人工和智能机械手开合卡盘的细节动作的带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘。
为实现上述目的，本发明之一种带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘，包括卡盘、升降装置、锁紧装置，所述卡盘上设有钥匙孔，且其包括用于夹紧工件的的卡爪，其特征在于：所述的锁紧装置设置在所述的升降装置上，所述的锁紧装置在该升降装置驱动下可相对所述的卡盘上下运动，且所述的锁紧装置包括与所述钥匙孔相配合的定扭矩钥匙、驱动电机，所述驱动电机输出端与所述的定扭矩钥匙相连，当该定扭矩钥匙与所述钥匙孔配合时，所述的驱动电机驱动定扭矩钥匙旋转，带动所述的卡爪张紧或松开。
在上述方案的基础上优选，所述的升降装置包括固定板、安装板、驱动缸，所述驱动缸固定在安装板上，该驱动缸的伸缩杆与固定板相连，当伸缩杆收缩时，可带动驱动缸相对所述的固定板上下运动。
在上述方案的基础上优选，所述的锁紧装置还包括一连接套，且该连接套的外圆面上设有两个相对的滑槽，所述的驱动电机的输出轴通过两个穿过滑槽的螺栓与该连接套一端相连，所述连接套另一端与所述的定扭矩钥匙固定相连。
在上述方案的基础上优选，所述的驱动缸为驱动气缸，所述的驱动气缸的伸缩杆与所述的固定板固定相连。
在上述方案的基础上优选，所述的固定板上还装有一导向气缸，所述的导向气缸与驱动气缸对称设置。
在上述方案的基础上优选，所述的安装板上设有用于检测所述安装板与固定板相对位置的接近开关，且所述的固定板上设有与所述接近开关相互感应的感应器。
在上述方案的基础上优选，所述的卡盘上设有用于校准所述钥匙孔与该定扭矩钥匙相对位置的感应开关。
在上述方案的基础上优选，所述的数控卡盘还包括一控制器，所述的驱动缸、驱动电机、感应器、感应开关分别与该控制器相连。
在上述方案的基础上优选，所述的固定板上还设有一缓冲器，所述的缓冲器设置在固定板靠近所述的安装板一端。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明一种带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘不仅能克服传统电动卡盘已有技术中动平衡失衡，结构复杂和维护难度大等不足，而且还可以克服气动（液压）卡盘整体笨重，转动惯量大，程控动作响应慢，大直径管材不能穿越，夹持大小直径不连续等缺陷，通过卡盘、升降装置、锁紧装置可准确模拟人工和智能机械手开合卡盘的细节动作，实现一种成本低廉、造价便宜，可以准确模拟人工和智能机械手开合卡盘的细节动作，完成数控卡盘自动张紧与松开，使用更加方便快捷。
附图说明
图1是本发明带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘的结构示意图；
图2是本发明带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘的局部剖视图。
具体实施方式
为详细说明本发明之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1，并结合参阅图2所示，本发明提供一种带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘10，包括卡盘10、升降装置20、锁紧装置30，其中，卡盘10上设有钥匙孔11，且该卡盘10包括用于夹紧工件的卡爪12；锁紧装置30安装在升降装置20上，可在升降装置20的驱动下相对卡盘10上下运动；锁紧装置30包括与钥匙孔11相配合的定扭矩钥匙31、驱动电机32，驱动电机32的输出轴与该定扭矩钥匙31相连，当定扭矩钥匙31***钥匙孔11内时。驱动电机32可驱动定扭矩钥匙31在钥匙孔11内旋转，以带动锁紧装置30的卡爪12张紧或松开。
当卡盘10正常工作时，定扭矩钥匙31与钥匙孔11分离，卡盘10夹紧工件高速旋转，当需要更换卡盘10上夹紧工件时，升降装置20驱动安装在其上的锁紧装置30向上运动，当锁紧装置30的定扭矩钥匙31***钥匙孔11内后，驱动电机32驱动定扭矩钥匙31旋转，通过定扭矩钥匙31的运动带动卡爪12松开卸下工件或张紧夹紧工件，实现卡爪12的机械化张紧与松开，与传统采用人工通过扳手扭动钥匙孔11，带动卡装张紧与松开相比较，其更加省时省力，并且对定扭矩钥匙31拧动的松紧力度具有较好的控制，可有效防止过度的拧紧或拧松，致使其内部机械零部件的过度啮合磨损，影响其使用寿命。
请继续参阅图2所示，本发明的升降装置20包括固定板21、安装板22、驱动缸23，驱动缸23固定在安装板22上，该驱动缸23的伸缩杆与固定板21相连，当伸缩杆收缩时，可带动驱动缸23相对所述的固定板21上下运动,优选的，该驱动缸23为驱动气缸，驱动气缸的伸缩杆与固定板21固定相连；锁紧装置30还包括一连接套33，且该连接套33的外圆面上设有两个相对呈腰型孔状的滑槽34，驱动电机32的输出轴通过两个穿过滑槽34的螺栓与该连接套33一端相连，且该连接套33另一端与定扭矩钥匙31固定相连，驱动电机32固定设置在安装板22上。
工作时，驱动缸23驱使伸缩杆收缩，由于伸缩杆的伸出端固定在固定板21上，因此，迫使安装板22相对固定板21向上运动，从而带动安装在安装板22上的驱动电机32向上运动，驱动电机32运动过程中，驱动电机32的输出轴在连接套33的滑槽34内相对滑动，当驱动电机32的输出轴运动至滑槽34的最高点时，驱使连接套33带动定扭矩钥匙31向上运动，伸入钥匙孔11内，驱动电机32带动定扭矩钥匙31旋转，从而实现卡爪12的控制，反之，卡爪12达到工作符合要求时，驱动气缸驱使伸缩杆伸长，迫使安装板22相对固定板21向下运动，从而带动安装在安装板22上的驱动电机32及定扭矩钥匙31向下运动，退出钥匙孔11。
请继续参阅图2所示，本发明的一种带有自动要是锁紧装置30的数控卡盘10，该固定板21上还设有一缓冲器25，缓冲器25设置在固定板21靠近安装板22一端，且该固定板21上还装有一导向气缸24，该导向气缸24与驱动气缸对称设置，导向气缸24的伸缩杆伸出并穿过该固定板21。在驱动缸23的伸缩杆伸缩带动安装板22相对固定板21上下运动过程中，由于导向气缸的伸缩杆作用，迫使其运动过程中不产生晃动，防止定扭矩钥匙31与钥匙孔11的偏离，影响其使用，同时，在缓冲器25的作用下，使得安装板22与固定板21之间的相对运动较为缓慢，从而使得定扭矩钥匙31进入钥匙孔11内的过程中，不会发生碰撞，防止定扭矩钥匙31碰撞受损。
为了确保钥匙孔11与定扭矩钥匙31的相对位置保持对应，在卡盘10上设有用于校准钥匙孔11与该定扭矩钥匙31相对位置的感应开关13；进一步的在该安装板22上设有用于检测安装板22与固定板21相对位置的接近开关27，固定板21上设有与接近开关27相互感应的感应器26。
作为本发明的优选方案，为了进一步实现本发明的自动化，本发明的数控卡盘10还包括一控制器，该驱动缸23、驱动电机32、感应器26、感应开关13分别与该控制器相连，用户可通过控制器自动编程或手动控制实现数控卡盘10的自动化工作。
综上所述，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。
Claims (8)
1.一种带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘，包括卡盘、升降装置、锁紧装置，所述卡盘上设有钥匙孔，且其包括用于夹紧工件的的卡爪，所述的锁紧装置设置在所述的升降装置上，所述的锁紧装置在该升降装置驱动下可相对所述的卡盘上下运动，且所述的锁紧装置包括与所述钥匙孔相配合的定扭矩钥匙、驱动电机，其特征在于：所述的锁紧装置还包括一连接套，且该连接套的外圆面上设有两个相对的滑槽，所述的驱动电机的输出轴通过两个穿过滑槽的螺栓与该连接套一端相连，所述连接套另一端与所述的定扭矩钥匙固定相连，当该定扭矩钥匙与所述钥匙孔配合时，所述的驱动电机驱动定扭矩钥匙旋转，带动所述的卡爪张紧或松开。
2.如权利要求1所述的带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘，其特征在于：所述的升降装置包括固定板、安装板、驱动缸，所述驱动缸固定在安装板上，该驱动缸的伸缩杆与固定板相连，当伸缩杆收缩时，可带动驱动缸相对所述的固定板上下运动。
3.如权利要求2所述的带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘，其特征在于：所述的驱动缸为驱动气缸，所述的驱动气缸的伸缩杆与所述的固定板固定相连。
4.如权利要求3所述的带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘，其特征在于：所述的固定板上还装有一导向气缸，所述的导向气缸与驱动气缸对称设置。
5.如权利要求2所述的带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘，其特征在于：所述的安装板上设有用于检测所述安装板与固定板相对位置的接近开关，且所述的固定板上设有与所述接近开关相互感应的感应器。
6.如权利要求5所述的带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘，其特征在于：所述的卡盘上设有用于校准所述钥匙孔与该定扭矩钥匙相对位置的感应开关。
7.如权利要求6所述的带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘，其特征在于：所述的数控卡盘还包括一控制器，所述的驱动缸、驱动电机、感应器、感应开关分别与该控制器相连。
8.如权利要求2所述的带有自动钥匙锁紧装置的数控卡盘，其特征在于：所述的固定板上还设有一缓冲器，所述的缓冲器设置在固定板靠近所述的安装板一端。
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