[發明專利]鉆夾頭夾持裝置及方法

在審

• 申請號: 201910372732.6
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110227958A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 張健明;殷志東;王志明
• 申請（專利權）人: 南京春輝科技實業有限公司
• 主分類號: B23Q3/12
• 分類號: B23Q3/12;B23B51/12
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 王秀娟

本發明公開了一種鉆夾頭夾持裝置及方法。鉆夾頭夾持裝置包括底板、鉆夾頭、固定套、夾持伺服電機、旋轉伺服電機、第一齒輪傳動機構及第二齒輪傳動機構；鉆夾頭包括鉆夾頭外殼、鉆夾頭本體及三爪，固定套的前端與鉆夾頭本體同軸連接，固定套通過第二齒輪傳動機構與旋轉伺服電機輸出軸連接，固定套由旋轉伺服電機驅動帶動鉆夾頭夾持工件旋轉；鉆夾頭外殼通過第一齒輪傳動機構與夾持伺服電機輸出軸連接，夾持伺服電機驅動鉆夾頭外殼旋轉。本申請的鉆夾頭夾持裝置體積小、重量輕，工作效率高，夾持可靠，適用于工作場地有限，夾持工件直徑在20mm以內，工件直徑變化較大，對夾持力要求不高，以及希望夾持機構輕量化的設備上。

技術領域

本發明涉及工件加工技術領域，具體涉及一種鉆夾頭夾持裝置及方法。

背景技術

在連續定長切割一根較長的圓柱形工件時，工件先從夾持機構的尾部穿入，在夾持機構的前端伸出一定長度后，夾持機構自動定心，并做夾持和旋轉兩個動作等待工件被切割。切割完成后，夾持機構松開工件，工件被從夾持機構的后端向前端移動一定的長度后，夾持機構再次夾緊工件并旋轉，依次循環直到一根工件被切割完。

目前能夠實現自動定心、夾持并旋轉的機構通常采用的是氣動卡盤，液壓卡盤和電動卡盤。電動卡盤無法讓長工件從卡盤的中心孔穿過。氣動卡盤和液壓卡盤的使用存在如下問題：1、氣動卡盤和液壓卡盤需要氣源和液壓站，安裝氣源和液壓站需要一定的工作場地，且氣源和液壓站的后期維護成本較高；2、氣動卡盤和液壓卡盤的三爪移動范圍比較小，約為5mm～8mm，在頻繁變換切割直徑相差較大的工件時，需要手動調節可移動卡爪的夾持范圍，操作較繁瑣；3、氣動卡盤和液壓卡盤的重量很重，需要剛性較強的支撐機構支撐，相應的體積也會較大。

因此，在工作場地有限，夾持工件直徑在20mm以內，工件直徑變化較大，對夾持力要求不高，以及希望夾持機構輕量化的設備上，現有卡盤技術便不再適用。

發明內容

為此，本發明的第一目的是提供一種鉆夾頭夾持裝置，采用旋轉電機及夾持電機控制鉆夾頭的夾緊與旋轉，該裝置體積小、重量輕，工作效率高，夾持可靠，適用于工作場地有限，夾持工件直徑在20mm以內，工件直徑變化較大，對夾持力要求不高，以及希望夾持機構輕量化的設備上。

本發明的第二目的是提供一種鉆夾頭夾持方法，用于上述鉆夾頭夾持裝置中。

為實現本發明的第一目的，本發明采用的技術方案是：

一種鉆夾頭夾持裝置，包括底板、鉆夾頭、固定套、夾持伺服電機、旋轉伺服電機、第一齒輪傳動機構及第二齒輪傳動機構；鉆夾頭包括鉆夾頭外殼、鉆夾頭本體及三爪，鉆夾頭外殼套在鉆夾頭本體上與鉆夾頭本體可轉動連接，三爪設于鉆夾頭本體的滑動槽中，三爪尾部與鉆夾頭外殼螺旋傳動連接，鉆夾頭外殼正向旋轉時驅動三爪從鉆夾頭本體中伸出夾緊工件，鉆夾頭外殼反向旋轉時驅動三爪回縮放松工件；旋轉伺服電機通過底座設于底板上，固定套通過軸承座可轉動設于底板上，固定套的前端與鉆夾頭本體同軸連接，固定套通過第二齒輪傳動機構與旋轉伺服電機輸出軸連接，固定套由旋轉伺服電機驅動帶動鉆夾頭夾持工件旋轉；夾持伺服電機通過底座設于底板上，鉆夾頭外殼通過第一齒輪傳動機構與夾持伺服電機輸出軸連接，夾持伺服電機驅動鉆夾頭外殼旋轉。

為了保證了鉆夾頭在旋轉時三爪不會松開，進一步地，優選在鉆夾頭夾持工件旋轉的狀態下，鉆夾頭的旋轉方向與驅使三爪伸出時鉆夾頭外殼的旋轉方向相反。

鉆夾頭在連續旋轉狀態下，鉆夾頭外殼上的第三齒輪與第一齒輪處于一直嚙合的狀態，夾持伺服電機軸處于自由旋轉狀態，由于第一齒輪存在自重，會對第三齒輪施加一定的徑向力，該徑向力和鉆夾頭需要鎖緊時的鉆夾頭外殼旋轉方向一致，保證了夾緊力的持續、可靠。

進一步地，所述第二齒輪傳動機構包括第二齒輪、第二齒輪軸及第四齒輪；第四齒輪套裝在固定套上，第二齒輪軸通過軸承座可轉動設于底板上，第二齒輪軸上套裝第二齒輪，第二齒輪與第四齒輪組成齒輪副。