一种卡盘装置
阅读说明：本技术 一种卡盘装置 (Chuck device ) 是由 袁淑华 宋昆鹏 李法祥 谢庆林 夏存森 于 2021-02-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种卡盘装置,包括盘体以及与所述盘体固接的盘盖,所述盘体的内部设有若干个沿周向分布的缸筒组件,所述盘体和所述盘盖固接形成有解锁腔和锁紧腔,所述解锁腔和所述锁紧腔均通过若干个气孔分别与若干个所述缸筒组件一一对应连通,所述盘盖上设有分别与所述解锁腔和所述锁紧腔连通的第一进气接头和第二进气接头。该卡盘装置可以在根据需要保证盘盖、盘体和缸筒组件之间气流通的基础上,降低产品的加工难度及加工成本,有利于产品的推广。(The invention discloses a chuck device, which comprises a chuck body and a cover fixedly connected with the chuck body, wherein a plurality of cylinder assemblies distributed along the circumferential direction are arranged inside the chuck body, an unlocking cavity and a locking cavity are fixedly connected with the chuck body and the cover, the unlocking cavity and the locking cavity are respectively communicated with the plurality of cylinder assemblies in a one-to-one correspondence mode through a plurality of air holes, and a first air inlet joint and a second air inlet joint which are respectively communicated with the unlocking cavity and the locking cavity are arranged on the cover. This chuck device can reduce the processing degree of difficulty and the processing cost of product on guaranteeing the basis of circulation of qi between dish lid, disk body and the cylinder subassembly as required, is favorable to the popularization of product.)
技术领域
本发明涉及机械装配技术领域，特别涉及一种卡盘装置。
背景技术
卡盘是机床上用于装夹工件的装置，目前，机床上装夹工件主要是用三爪或四爪卡盘，为了夹紧工件，卡盘需要给定一个合适的夹紧力。现有技术中，卡盘装置包括夹爪、活塞缸体和盘体，其中，为了保证盘体与活塞缸体的连通，以通过活塞缸体带动夹爪运动实现夹紧操作，需要在盘体内部加工细小深孔，如图1所示，盘体内加工有两条细小深孔01，两条细小深孔01相互连通，该细小深孔01与活塞缸体的腔室贯通，以实现气流通，从而通过活塞运动来驱动夹爪动作。然而，在盘体内部加工细小深孔的操作，加工难度大，成本高。
因此，如何避免由于在盘体内部加工细小深孔而导致加工难度大、成本高，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种卡盘装置，能够实现对工件锁紧和解锁，并能够降低加工难度和生产成本。
为实现上述目的，本发明提供一种卡盘装置，包括盘体以及与所述盘体固接的盘盖，所述盘体的内部设有若干个沿周向分布的缸筒组件，所述盘体和所述盘盖固接形成有解锁腔和锁紧腔，所述解锁腔和所述锁紧腔均通过若干个气孔分别与若干个所述缸筒组件一一对应连通，所述盘盖上设有分别与所述解锁腔和所述锁紧腔连通的第一进气接头和第二进气接头。
可选地，所述盘盖设有第一阶梯面，所述盘体设有与所述第一阶梯面配合的第二阶梯面，所述第一阶梯面上设有第一环形槽和第二环形槽，通过所述第一阶梯面和所述第二阶梯面接触配合以使所述第一环形槽和所述第二环形槽分别形成所述解锁腔和所述锁紧腔。
可选地，所述盘盖设有第一阶梯面，所述盘体设有与所述第一阶梯面配合的第二阶梯面，所述第一阶梯面上设有第一环形槽和第二环形槽，所述盘盖和所述盘体之间设有第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，所述第一环形槽位于所述第一密封圈和所述第二密封圈之间，所述第二环形槽位于所述第二密封圈和所述第三密封圈之间；
当所述盘盖与所述盘体固接时，所述第一环形槽与位于所述第一密封圈和所述第二密封圈之间的第一间隙形成所述解锁腔，所述第二环形槽与位于所述第二密封圈和所述第三密封圈之间的第二间隙形成所述锁紧腔。
可选地，所述第二阶梯面设有三个分别对应安装所述第一密封圈、所述第二密封圈和所述第三密封圈的安装槽。
可选地，所述第一进气接头和所述第二进气接头设于所述盘盖的中央，且所述第一进气接头和所述第二进气接头相互平行。
可选地，所述缸筒组件的数量为三个，任一所述缸筒组件内装有一组气缸，三组所述气缸择一设有用以当所述第一进气接头掉落时通过气动或手动解锁释放工件的解锁机构。
可选地，所述解锁机构具体为气动解锁机构，所述气动解锁机构包括塞头、解锁活塞和解锁进气接头，通过所述解锁进气接头接入外部气源，以推动所述解锁活塞挤压所述塞头动作。
可选地，所述塞头远离所述解锁活塞的一侧设有第二弹性件，所述第二弹性件向所述塞头提供可沿靠近所述解锁进气接头的方向运动的弹性力。
可选地，所述解锁进气接头连接有用以限位所述解锁活塞沿靠近所述解锁进气接头的方向运动的解锁堵头，所述解锁堵头的轴向设有用以供经所述解锁进气接头进入的气体流动的通气孔。
可选地，所述解锁活塞具体为T字形结构，所述解锁活塞的外部套设有用以当所述解锁活塞沿远离所述解锁进气接头的方向运动至预设位置时与所述解锁活塞接触相抵的解锁端盖。
相对于上述背景技术，本发明实施例所提供的卡盘装置，包括盘体和盘盖，其中，盘盖与盘体固接，盘体的内部设有若干个沿周向分布的缸筒组件，通过盘体和盘盖二者固接形成有解锁腔和锁紧腔，解锁腔通过若干个气孔分别与若干个缸筒组件一一对应连通，锁紧腔通过若干个气孔分别与若干个缸筒组件一一对应连通，此外，盘盖上设有第一进气接头和第二进气接头，第一进气接头和第二进气接头分别与解锁腔和锁紧腔连通。这样一来，相较于现有技术中通过在盘体中加工细小深孔以实现气流通的方式，本发明实施例所提供的卡盘装置，一路压缩空气能够从盘盖上的第一进气接头进入解锁腔，再经与解锁腔连通的气孔进入缸筒组件中；另一路压缩空气能够从盘盖上的第二进气接头进入锁紧腔，再经与锁紧腔连通的气孔进入缸筒组件中。该气流通的设置方式可以在根据需要保证盘盖、盘体和缸筒组件之间气流通的基础上，降低产品的加工难度及加工成本，有利于产品的推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中盘体内加工细长深孔的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的卡盘装置中盘盖与盘体装配的剖面结构示意图；
图3为图2中C部分的放大示意图；
图4为本发明实施例所提供的卡盘装置中盘体的俯视图；
图5为本发明实施例所提供的卡盘装置处于释放状态的结构示意图；
图6为本发明实施例所提供的卡盘装置处于夹紧状态的结构示意图；
图7为本发明实施例所提供的卡盘装置中拨盘的结构示意图；
图8为本发明实施例所提供的卡盘装置中夹爪槽的结构示意图；
图9为本发明实施例所提供的卡盘装置中夹爪的结构示意图；
图10为图9的侧视图。
其中：
01-深孔；
1-盘盖、10-第一阶梯面、101-第一环形槽、102-第二环形槽、11-第一进气接头、12-第二进气接头；
2-盘体、20-第二阶梯面、201-第一密封圈、202-第二密封圈、203-第三密封圈、21-缸筒组件、2111-第一弹性件、2112-活塞、2113-堵头、2121-第二弹性件、2122-塞头、2123-解锁端盖、2124-解锁活塞、2125-解锁堵头、2126-解锁进气接头、22-拨盘、221-拨盘爪、222-腰形槽、23-夹爪槽、24-夹爪、241-夹爪轴；
3-解锁腔、31-第一气孔；
4-锁紧腔、41-第二气孔。
具体实施方式
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。
本发明的核心是提供一种卡盘装置，能够实现对工件锁紧和解锁，并能够降低加工难度和生产成本。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。
请参考图2-图10，图2为本发明实施例所提供的卡盘装置中盘盖与盘体装配的剖面结构示意图；图3为图2中C部分的放大示意图；图4为本发明实施例所提供的卡盘装置中盘体的俯视图；图5为本发明实施例所提供的卡盘装置处于释放状态的结构示意图；图6为本发明实施例所提供的卡盘装置处于夹紧状态的结构示意图；图7为本发明实施例所提供的卡盘装置中拨盘的结构示意图；图8为本发明实施例所提供的卡盘装置中夹爪槽的结构示意图；图9为本发明实施例所提供的卡盘装置中夹爪的结构示意图；图10为图9的侧视图。
本发明实施例所提供的卡盘装置，包括盘盖1和盘体2，其中，盘盖1与盘体2固接，盘体2的内部设有若干个沿周向分布的缸筒组件21。
此外，盘体2内沿圆周方向均布有三个夹爪槽23，任一夹爪槽23对应设置有一个夹爪24，夹爪24可在夹爪槽23内滑动；盘体2内的中部还设有拨盘22，拨盘22内设有三个沿圆周方向均布的腰形槽222以及三个沿径向向外凸起的拨盘爪221，三个拨盘爪221分别与三个缸筒组件21配合连接，以实现通过缸筒组件21带动拨盘22转动；三个夹爪轴241分别嵌入三个腰形槽222内。
具体地，任一腰形槽222具有工位A和工位B，其中，当拨盘22在缸筒组件21的驱动下逆时针(或顺时针)转动时，拨盘22通过夹爪轴241将夹爪24拉回至工位A，此时三个夹爪24完全退回夹爪槽23内，此时卡盘装置处于解锁状态，可以放入工件；放入工件后，当拨盘22在缸筒组件21的驱动下顺时针(或逆时针)转动时，拨盘22通过夹爪轴241将夹爪24推出至工位B，此时三个夹爪24伸出夹爪槽23将工件锁紧。
为了实现盘盖1至缸筒组件21的气导通，通过盘体2和盘盖1二者固接形成有解锁腔3和锁紧腔4，解锁腔3通过若干个气孔分别与若干个缸筒组件21一一对应连通，锁紧腔4通过若干个气孔分别与若干个缸筒组件21一一对应连通，此外，盘盖1上设有第一进气接头11和第二进气接头12，第一进气接头11和第二进气接头12分别与解锁腔3和锁紧腔4连通，为了提高盘盖1进气的稳定性和均匀性，第一进气接头11和第二进气接头12设于盘盖1的中央，且第一进气接头11和第二进气接头12相互平行。
这样一来，本发明实施例所提供的卡盘装置，一路压缩空气能够从盘盖1上的第一进气接头11进入解锁腔3，再经与解锁腔3连通的气孔进入缸筒组件21中，以达到带动拨盘22逆时针转动从而使三个夹爪24完全退回夹爪槽23的目的；另一路压缩空气能够从盘盖1上的第二进气接头12进入锁紧腔4，再经与锁紧腔4连通的气孔进入缸筒组件21中，以达到带动拨盘22顺时针转动从而使三个夹爪24伸出夹爪槽23将工件锁紧的目的。
相较于现有技术中通过在盘体2中加工细小深孔以实现气流通的方式，该气流通的设置方式可以在根据需要保证盘盖1、盘体2和缸筒组件21之间气流通的基础上，降低产品的加工难度及加工成本，有利于产品的推广。
作为一个实施例，盘盖1设有第一阶梯面10，盘体2设有与第一阶梯面10配合的第二阶梯面20，第一阶梯面10上设有第一环形槽101和第二环形槽102，通过第一阶梯面10和第二阶梯面20接触配合以分别使第一环形槽101和第二环形槽102形成解锁腔3和锁紧腔4。具体地，装配完成后，第一阶梯面10位于第二阶梯面20的下方，两个环形槽均位于第二阶梯面20的下方，此时，第二阶梯面20能够封堵两个环形槽的上端开口，从而使第一环形槽101和第二环形槽102二者成为密闭槽，以便于气体流通。
作为另一个实施例，盘盖1设有第一阶梯面10，盘体2设有与第一阶梯面10配合的第二阶梯面20，第一阶梯面10上设有第一环形槽101和第二环形槽102，盘盖1和盘体2之间设有第一密封圈201、第二密封圈202和第三密封圈203，第一环形槽101位于第一密封圈201和第二密封圈202之间，第二环形槽102位于第二密封圈202和第三密封圈203之间；这样一来，当盘盖1与盘体2固接时，第一环形槽101与位于第一密封圈201和第二密封圈202之间的第一间隙形成解锁腔3，第二环形槽102与位于第二密封圈202和第三密封圈203之间的第二间隙形成锁紧腔4。
在上述实施例中，解锁腔3和锁紧腔4均为组合腔，解锁腔3包括第一环形槽101以及位于第一密封圈201和第二密封圈202之间的第一间隙，锁紧腔4包括第二环形槽102以及位于第二密封圈202和第三密封圈203之间的第二间隙。
根据实际需要，上述第一密封圈201、第二密封圈202和第三密封圈203均可以安装于盘底上，即在第二阶梯面20设有三个分别对应安装第一密封圈201、第二密封圈202和第三密封圈203的安装槽。当然，第一环形槽101和第二环形槽102也可以设置于盘体2上，相应的，第一密封圈201、第二密封圈202和第三密封圈203均可以安装于盘盖1上。
作为优选的，对应于三爪卡盘，上述缸筒组件21的数量设置为三个，三个缸筒组件21环绕拨盘22设置，任一缸筒组件21内装有一组气缸，其中，第一组、第二组气缸均设有一个第一弹性件2111、活塞2112、堵头2113及若干密封，第一弹性件2111设于气缸的末端；第三组气缸设有解锁机构，该解锁机构包括一个第二弹性件2121、塞头2122(活塞)、解锁端盖2123、解锁活塞2124、解锁堵头2125、解锁进气接头2126及若干密封，第二弹性件2121设于气缸的末端。通过第一组、第二组气缸的活塞2112和第三组气缸的塞头2122运动以带动拨盘22转动，弹性件具体可以设置为压缩弹簧。
在上述基础上，卡盘装置具有三个状态，即常态、夹紧状态和释放状态。其中：
常态：塞头2122和两个活塞2112在各自弹簧力的驱动下转动拨盘22将夹爪24顶出，如图6所示；
夹紧状态：塞头2122靠近弹簧的一侧和任一活塞2112靠近弹簧的一侧进气，塞头2122和活塞2112在弹簧力和气压的推动下，转动拨盘22以将夹爪24顶出夹爪槽23，从而夹紧工件，如图6所示；
释放状态：塞头2122远离弹簧的一侧和任一活塞2112远离弹簧的一侧进气时，第三组气缸的气压克服弹簧力推动塞头2122反向移动、第一组和第二组气缸的气压克服弹簧力推动活塞2112反向移动，转动拨盘22以将夹爪24收回，从而释放工件，如图5所示。
需要说明的是，三组气缸择一设有解锁机构，这样一来，当第一进气接头11掉落时，可以通过解锁机构实现气动或手动解锁，从而达到释放工件的目的。
具体地说，上述解锁机构具体可以设置为气动解锁机构，气动解锁机构包括塞头2122、解锁活塞2124和解锁进气接头2126，通过解锁进气接头2126接入外部气源，以推动解锁活塞2124挤压塞头2122动作，该塞头2122的运动过程与第一组和第二组气缸中的活塞2112的运动方式相同。
同时，塞头2122远离解锁活塞2124的一侧设有第二弹性件2121，第二弹性件2121一般设置为压缩弹簧，第二弹性件2121向塞头2122提供可沿靠近解锁进气接头2126的方向运动的弹性力。
当需要解锁时，塞头2122受到解锁活塞2124的挤压使压缩弹簧收缩，此时塞头2122向气缸的末端运动，转动拨盘22，拨盘22通过夹爪轴241将夹爪24拉回到拨盘22的腰形槽222的工位A，从而实现气动解锁。
为了保证塞头2122运动的稳定性，解锁进气接头2126连接有用于限制解锁活塞2124沿靠近解锁进气接头2126的方向运动的解锁堵头2125，解锁堵头2125的轴向设有用于供经解锁进气接头2126进入的气体流动的通气孔；解锁活塞2124具体为T字形结构，解锁活塞2124的外部套设有解锁端盖2123，当解锁活塞2124沿远离解锁进气接头2126的方向运动至预设位置时，解锁端盖2123用于与解锁活塞2124接触相抵，从而达到限位的目的。
卡盘安装后，进出气孔通常都处于设备内部，通过上述解锁机构，当第一进气接头11意外脱落以致卡盘无法进行正常解锁工作(此时工件无法取下影响维护)时，通过上述解锁机构可将压缩空气通入解锁进气接头2126，这样即可释放工件；当压缩空气异常时，也可直接将解锁进气接头2126取下用螺丝刀推动解锁活塞2124以释放工件。
卡盘装置的动作原理即为：
正常工作时，压缩空气从盘盖1上的第一进气接头11进入解锁腔3，再通过解锁腔3的三个第一气孔31分别进入三组气缸的腔体内推动活塞2112和塞头2122克服弹簧力运动，以转动拨盘22，拨盘22通过夹爪轴241将夹爪24拉回到拨盘22的腰形槽222的工位A，此时三个夹爪24完全退回夹爪槽23内，此时可以放入工件，如图5所示；放入工件后，第一进气接头11泄压，第二进气接头12进气，通过锁紧腔4的第二气孔41分别进入三组气缸的腔体内与弹簧力一起推动活塞2112和塞头2122反向运动，活塞2112运动时转动拨盘22，拨盘22通过夹爪轴241将夹爪24推出到拨盘22的腰形槽222的工位B，此时三个夹爪24伸出夹爪槽23将工件锁紧，如图6所示；当盘盖1的第一进气接头11气管脱落时，此时工件无法取下，将解锁进气接头2126通入压缩空气，推动解锁活塞2124运动，解锁活塞2124再推动塞头2122克服弹簧力运动以转动拨盘22，拨盘22通过夹爪轴241将夹爪24拉回到拨盘22的腰形槽222的工位A，从而实现气动解锁，当压缩空气异常时，也可直接将解锁进气接头2126取下用螺丝刀推动解锁活塞2124即可释放工件。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的卡盘装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。