[发明专利]一种新型柔性四爪卡盘

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械加工的工件卡盘，尤其涉及一种能够实现夹紧不规则工件的新型柔性四爪卡盘。

背景技术

通用夹具主要有虎钳、三爪卡盘、四爪卡盘等等，它们主要应用于形状规则的工件（或毛胚）的夹持和固定，但对于一些形状不规则或者形状比较复杂的工件（或毛胚），用以上这三种夹具显然无法做到合理的夹持。然而不合理的夹持往往会降低加工精度、损坏工件（或毛胚），最终造成工件尺寸的较大误差。有时候甚至会由于夹持力度的不够使加工过程充满危险。不仅如此，通用夹具往往还需要进行反复拆卸以满足对不同形状的规则工件（或毛胚）的夹持，工序繁琐。

现有技术中的柔性四爪卡盘集虎钳，三爪卡盘，自对心四爪卡盘等夹具的功能于一体，不仅能够夹持规则工件，也能对大多数不规则工件进行有效合理的夹持。其结构呈梅花状，是在原有自动定心的四爪卡盘的基础上，增加四个嵌有单动上爪的中块，中块与联动卡爪铰链连接，中块上各有一个T形蜗轮以滑动副形式与其配合。各个中块能够在涡轮蜗杆的传动下沿梅花环实现近73度的转向，同时嵌在中块上面的单动上爪能够通过转动丝杆向前向后运动，并通过丝杆的自锁功能进行自动锁死。需要强调的是，当中块的滑槽与联动卡爪向心运动的方向共线时，T型涡轮与中块的滑动配合并不会干涉联动卡爪的在自动定心时的运动。其中，涡杆起到带动T形涡轮实现转向并自锁的功能。当单动上爪工作面贴紧工件侧面后，由于涡轮蜗杆的单方向传动，单动上爪的方向能被固定在所调角度上。因此，通过四个单动上爪的转向和前后调节，该夹具可以实现大多数工件的装夹。但是，当中块的滑槽与联动卡爪向心运动的方向不共线时，T型涡轮与中块的滑动配合将对联动卡爪的在自动定心时的运动产生干涉，导致对于相同工件的夹持，每一次都需要重新调整四个中块的角度以及滑动卡爪的进给量，使工件的卸载和装夹很不方便，降低了生产效率；而且，中块仅能实现73度的转向，对于不规则程度较大的工件，不能实现夹持。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种使用更加方便的，结构更加紧凑，夹持角度范围更大的新型柔性四爪卡盘，不仅能够实现现有柔性四爪卡盘的所有功能，而且还保证了在任何情况下都可以实现联动卡爪的自定心运动，同时，中块能够实现任意角度的转向。 

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种新型柔性四爪卡盘，包括卡盘体、丝盘、四个与丝盘啮合的小锥齿轮、四个呈90度夹角分布设置在卡盘体上且受丝盘（9）驱动的联动卡爪、四个设置在联动卡爪上的转向中块、四个丝杆、四个滑动卡爪，所述滑动卡爪与丝杆配合，所述丝杆处于转向中块上端的的圆弧槽中，固定于转向中块的挡环限定丝杆轴向上的运动，还包括四个蜗杆、四个具有通孔的蜗轮、四根倒T字形沉头光杆，所述联动卡爪中部设置有上下贯通的阶梯孔，所述转向中块底部向下突出地设置有与所述阶梯孔间隙配合的盲台，使得转向中块能够转动，所述盲台设置有开口向下的盲孔，所述蜗轮通过螺钉固定地连接在所述盲台的最下端，所述沉头光杆的顶端由下而上依次穿过联动卡爪的阶梯孔、蜗轮并直达所述盲孔内，并通过销与所述盲台相连接，所述蜗杆两端受联动卡爪一侧的支撑架铰接，限制蜗杆轴的轴向运动；蜗杆与蜗轮啮合连接。

进一步地，所述支撑架通过螺钉与联动卡爪固定连接。

进一步地，所述支撑架与联动卡爪为一体式结构。

进一步地，所述联动卡爪上设有弧形导轨，转向中块相对弧形导轨处与设置有与弧形导轨移动配合的弧形槽。

进一步地，所述蜗轮和盲台上还设置有定位孔，通过定位销与所述盲台进行定位。

蜗杆与蜗轮啮合连接，转向中块能够在蜗轮蜗杆啮合传动作用下实现任意角度的旋转，并通过蜗轮蜗杆的自锁功能实现旋转后的锁定。同时嵌在转向中块上面的滑动卡爪能够与丝杆配合进行前后运动，并通过丝杆的自锁功能进行自动锁死。需要强调的是，即使是在夹持不规则工件的情况下，也能通过丝盘和小锥齿啮合传动实现自动定心。

蜗轮中心存在通孔，联动卡爪存在通孔，沉头光杆穿过通孔与联动卡爪形成活动连接，并与蜗轮通孔间隙配合，沉头光杆另一端具有定位销孔，通过销与转向中块销接。支撑架可以通过螺钉与联动卡爪固定连接，也可以直接在联动卡爪上加工出来。