气囊式自动化卡盘的制作方法

本发明涉及自动化卡盘领域，具体为一种气囊式自动化卡盘。

背景技术：

卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置，是把工件夹紧和定位的机床附件，卡盘体直径最小为65毫米，最大可达1500毫米，中央有通孔，以便通过工件或棒料，背部有圆柱形或短锥形结构，直接或通过法兰盘与机床主轴端部相联接，卡盘通常安装在车床、外圆磨床和内圆磨床上使用，也可与各种分度装置配合，用于铣床和钻床上。

自动化卡盘一般分为卡爪式和内涨式，传统的内涨式自动化卡盘通常需要配合连接，无法在批量生产中实现高达2.5μm的重复精度，安装时需要三种类型的拉钉(定位拉钉、补偿拉钉、夹紧拉钉)，对应的位置装对应类型的拉钉，不能装错，安装较为不便，而液压动力系统容易出现碰撞泄漏，影响工件加工，同时传统的内涨式卡盘机械结构由滚珠保持器、活塞、滑块和其他组件组成，受金属屑及切削液等影响，易出现卡死故障现象，降低了工作效率。

技术实现要素：

基于此，本发明的目的是提供一种气囊式自动化卡盘，以解决一般自动化卡盘精度不足，液压系统容易故障，加工界面的金属屑与切削液堆积会造成故障的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气囊式自动化卡盘，包括底板，所述底板的顶部设置有盖板，所述底板的两侧分别开设有清洁气路与松紧气路，所述盖板的顶部设置有面板，所述盖板顶部中间位置位于面板的内部设置有锁紧单元，所述锁紧单元的外壁分别设置有第一弹簧片与第二弹簧片，所述第一弹簧片与第二弹簧片之间位于锁紧单元的外壁设置有气囊，所述盖板的顶部设置有面板。

通过采用上述技术方案，锁紧单元使卡盘的锁紧结构得到优化，只需要一种定位拉钉即可，在夹紧定位拉钉时，夹紧盘的定位锥环在其弹性范围内略微扩张，通过形变达到绝对零游隙，第一弹簧片与第二弹簧片可以提供足够的夹紧力，常规的车间空气压力即可打开夹紧机构，面板上一直保持气流吹动，使金属屑与切削液在面板上停留量减少，降低了金属屑与切削液使卡盘发生卡死故障的概率。

本发明进一步设置为，所述盖板的顶部开设有定位槽，所述锁紧单元安装于定位槽内。

通过采用上述技术方案，定位槽方便了锁紧单元的安装。

本发明进一步设置为，所述锁紧单元为多个锁紧块组成，且锁紧块为环形阵列摆放结构。

通过采用上述技术方案，环形阵列摆放结构使锁紧块对定位拉钉的固定效果更好，精度更高。

本发明进一步设置为，所述面板的顶部开设有多个气孔，且气孔与清洁气路相连接。

通过采用上述技术方案，压缩空气从气孔吹出，对面板表面进行清理。

本发明进一步设置为，所述第一弹簧片、第二弹簧片与锁紧单元为卡合连接。

通过采用上述技术方案，第一弹簧片与第二弹簧片的形变控制锁紧单元的张开与关闭。

本发明进一步设置为，所述松紧气路与气囊相连接，所述清洁气路与松紧气路皆与外部气泵相连接。

通过采用上述技术方案，气囊的膨胀与收缩控制第一弹簧片与第二弹簧片的形变程度。

本发明进一步设置为，所述锁紧块之间设置有连接块，且连接块为弹性连接块。

通过采用上述技术方案，连接块对锁紧单元起到连接作用，同时可以保证锁紧单元的锁紧块可以同步张开。

本发明进一步设置为，所述底板的顶部开设有多个定位孔，且底板通过螺栓与定位孔相配合安装于机床上。

通过采用上述技术方案，方便了底板结构的安装。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：本发明通过将滚珠式夹紧系统改为气囊式夹紧系统，压缩空气从松紧气路进入气囊中，气囊开始膨胀，膨胀的过程中挤压第一弹簧片向面板方向变形，第二弹簧片向底板方向变形，第一弹簧片与第二弹簧片在变形过程中会拉扯锁紧单元向外呈放射性张开，此时卡盘会呈松开的状态，当需要夹紧定位拉钉时，只需断开气压即可，锁紧单元使卡盘的锁紧结构得到优化，只需要一种定位拉钉即可，在夹紧定位拉钉时，夹紧盘的定位锥环在其弹性范围内略微扩张，通过形变达到绝对零游隙，重复精度为2.5μm，第一弹簧片与第二弹簧片可以提供足够的夹紧力，常规的车间空气压力即可打开夹紧机构，在卡盘工作过程中，压缩气体从清洁气路中进入，使面板上一直保持气流吹动，使金属屑与切削液在面板上停留量减少，降低了金属屑与切削液使卡盘发生卡死故障的概率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明第二视角的立体结构示意图；

图3为本发明的爆炸图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明的面板内部结构示意图；

图6为本发明的面板内部俯视图。

图中：1、底板；2、盖板；3、面板；4、清洁气路；5、气孔；6、定位槽；7、锁紧单元；8、连接块；9、第一弹簧片；10、第二弹簧片；11、气囊；12、松紧气路；13、定位孔。

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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

一种气囊式自动化卡盘，如图1-6所示，包括底板1，底板1的顶部设置有盖板2，底板1的两侧分别开设有清洁气路4与松紧气路12，盖板2的顶部设置有面板3，盖板2顶部中间位置位于面板3的内部设置有锁紧单元7，锁紧单元7的外壁分别设置有第一弹簧片9与第二弹簧片10，第一弹簧片9与第二弹簧片10之间位于锁紧单元7的外壁设置有气囊11，盖板2的顶部设置有面板3，压缩空气从松紧气路12进入气囊11中，气囊11开始膨胀，膨胀的过程中挤压第一弹簧片9向面板3方向变形，第二弹簧片10向底板1方向变形，第一弹簧片9与第二弹簧片10在变形过程中会拉扯锁紧单元7向外呈放射性张开，此时卡盘会呈松开的状态，当需要夹紧定位拉钉时，只需断开气压即可。

请参阅图3，盖板2的顶部开设有定位槽6，锁紧单元7安装于定位槽6内，定位槽6方便了锁紧单元7的安装。

请参阅图3、图5与图6，锁紧单元7为多个锁紧块组成，且锁紧块为环形阵列摆放结构，锁紧单元7呈环形阵列摆放结构使锁紧块对定位拉钉的固定效果更好，精度更高。

请参阅图1与图4，面板3的顶部开设有多个气孔5，且气孔5与清洁气路4相连接，压缩空气从清洁气路4进入气孔5，气孔5喷出的气体对面板3上的金属屑与切削液进行清理，防止堆积。

请参阅图3，第一弹簧片9、第二弹簧片10与锁紧单元7为卡合连接，第一弹簧片9、第二弹簧片10的形变控制锁紧单元的张开与关闭。

请参阅图2，松紧气路12与气囊11相连接，清洁气路4与松紧气路12皆与外部气泵相连接，外部气泵中的压缩气体从松紧气路12中进入气囊11，气囊11膨胀，使第一弹簧片9、第二弹簧片10发生形变。

请参阅图5与图6，锁紧块之间设置有连接块8，且连接块8为弹性连接块，连接块8对锁紧单元7起到连接作用，同时可以保证锁紧单元7的锁紧块可以同步张开。

请参阅图1，底板1的顶部开设有多个定位孔13，且底板1通过螺栓与定位孔13相配合安装于机床上，螺栓通过定位孔13将底板1安装至机床上。

本发明的工作原理为：通过将滚珠式夹紧系统改为气囊式夹紧系统，压缩空气从松紧气路12进入气囊11中，气囊11开始膨胀，膨胀的过程中挤压第一弹簧片9向面板3方向变形，第二弹簧片10向底板1方向变形，第一弹簧片9与第二弹簧片10在变形过程中会拉扯锁紧单元7向外呈放射性张开，连接块8对锁紧单元7起到连接作用，同时可以保证锁紧单元7的锁紧块可以同步张开，此时卡盘会呈松开的状态，当需要夹紧定位拉钉时，只需断开气压即可，锁紧单元7使卡盘的锁紧结构得到优化，只需要一种定位拉钉即可，在夹紧定位拉钉时，夹紧盘的定位锥环在其弹性范围内略微扩张，通过形变达到绝对零游隙，重复精度为2.5μm，第一弹簧片9与第二弹簧片10可以提供足够的夹紧力，常规的车间空气压力即可打开夹紧机构，在卡盘工作过程中，压缩气体从清洁气路4中进入，使气孔5可以一直保持面板3上气流吹动，使金属屑与切削液在面板3上停留量减少，降低了金属屑与切削液使卡盘发生卡死故障的概率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。