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一种自锁式 弹簧夹头及其实现方法

阅读：868发布：2023-02-14

专利汇可以提供一种自锁式弹簧夹头及其实现方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种自锁式弹簧夹头，包括工作台面，工作台面的上方从左至右依次连接有线性导轨、空心轴气缸和弹簧夹头组件，工作台面远离空心轴气缸的一端连接有推料气缸，推料气缸的输出端与线性导轨的滑块连接，线性导轨的滑块上连接有顶杆支架，顶杆支架的内部连接有顶杆，顶杆的另一端位于弹簧夹头组件的内部，工作台面的底部位于弹簧夹头组件的下方连接有伺服电机；本发明还公开了一种自锁式弹簧夹头的实现方法，本发明通过伺服电机带动空心弹簧夹头转动，精准度高，适应全自动加工生产，速度为0-8000转，根据加工不同的产品设置不同的速度，不仅生产成本低，还能够达到多方面的用途。，下面是一种自锁式弹簧夹头及其实现方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种自锁式弹簧夹头，包括工作台面(2)，其特征在于：工作台面(2)的上方从左至右依次连接有线性导轨(4)、空心轴气缸(6)和弹簧夹头组件(7)，工作台面(2)远离空心轴气缸(6)的一端连接有推料气缸(1)，推料气缸(1)的输出端与线性导轨(4)的滑块连接，线性导轨(4)的滑块上连接有顶杆支架(3)，顶杆支架(3)的内部连接有顶杆(5)，顶杆(5)的另一端位于弹簧夹头组件(7)的内部，工作台面(2)的底部位于弹簧夹头组件(7)的下方连接有伺服电机(10)，伺服电机(10)与弹簧夹头组件(7)通过同步皮带(9)连接，推料气缸(1)、空心轴气缸(6)和伺服电机(10)分别与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种自锁式弹簧夹头，其特征在于：所述顶杆支架(3)远离空心轴气缸(6)的一侧连接有感应开关(31)，且顶杆(5)位于顶杆支架(3)靠近感应开关(31)的一端连接有锁杆螺帽(34)。
3.根据权利要求2所述的一种自锁式弹簧夹头，其特征在于：所述顶杆支架(3)的另一侧设有锁定套(33)，且锁定套(33)的内部设有锁定套弹簧(32)，锁定套弹簧(32)套在顶杆(5)上。
4.根据权利要求3所述的一种自锁式弹簧夹头，其特征在于：所述空心轴气缸(6)包括气缸伸缩杆(61)，气缸伸缩杆(61)位于空心轴气缸(6)的内部，且气缸伸缩杆(61)为空心结构。
5.根据权利要求4所述的一种自锁式弹簧夹头，其特征在于：所述弹簧夹头组件(7)包括轴承座(71)、空心弹簧夹头(72)、主轴(74)和夹头空心轴(77)，其中，轴承座(71)的内部通过轴承转动连接有主轴(74)，主轴(74)的内部滑动连接有空心弹簧夹头(72)和夹头空心轴(77)，夹头空心轴(77)的一端与空心弹簧夹头(72)的一端连接，且夹头空心轴(77)位于靠近空心轴气缸(6)的一端。
6.根据权利要求5所述的一种自锁式弹簧夹头，其特征在于：所述夹头空心轴(77)位于轴承座(71)外部的圆周上套设有复位弹簧(75)，且夹头空心轴(77)位于轴承座(71)外部的末端上连接有固定螺帽(76)，复位弹簧(75)与主轴(74)之间设有垫片(78)。
7.根据权利要求6所述的一种自锁式弹簧夹头，其特征在于：所述主轴(74)的外部连接有同步皮带盘(73)，且伺服电机(10)的输出端也连接有同步皮带盘(73)，两个同步皮带盘(73)之间通过同步皮带(9)连接。
8.根据权利要求7所述的一种自锁式弹簧夹头，其特征在于：所述主轴(74)上对应空心弹簧夹头(72)的位置嵌入连接有螺钉(79)，且空心弹簧夹头(72)上开设有与螺钉(79)相对应的滑槽(710)，螺钉(79)的一端嵌入至滑槽(710)的内部，主轴(74)与空心弹簧夹头(72)接触的面为斜面结构。
9.根据权利要求1-8任一项所述的自锁式弹簧夹头的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)、工作前空心弹簧夹头(72)在复位弹簧(75)的作用下处于夹紧状态；
(二)、工作时，空心轴气缸(6)动作，气缸伸缩杆(61)推动固定螺帽(76)向右动作，向右推动夹头空心轴(77)和空心弹簧夹头(72)，从而使空心弹簧夹头(72)张开；
(三)、将工件(8)放入空心弹簧夹头(72)内，空心轴气缸(6)复位，夹头空心轴(77)和空心弹簧夹头(72)在复位弹簧(75)的作用下复位，空心弹簧夹头(72)将工件(8)夹紧；
(四)、装入工件(8)后，在工件(8)的挤压下，顶杆(5)与感应开关(31)接触，从而伺服电机(10)动作，带动主轴(74)转动，从而带动空心弹簧夹头(72)转动，使工件(8)转动，对工件(8)进行加工；
(五)、加工完成后，伺服电机(10)停止动作，空心轴气缸(6)动作，使空心弹簧夹头(72)张开，推料气缸(1)动作，向右推动顶杆(5)，通过顶杆(5)将加工完成的工件(8)推出，然后复位，完成卸料，此时顶杆(5)在锁定套弹簧(32)的作用下复位，从而使顶杆(5)与感应开关(31)分离，顶杆(5)与感应开关(31)分离时间大于5-10分钟时，整个装置停止动作。
10.根据权利要求9所述的自锁式弹簧夹头的实现方法，其特征在于：顶杆支架(3)远离空心轴气缸(6)的一侧连接有感应开关(31)，且顶杆(5)位于顶杆支架(3)靠近感应开关(31)的一端连接有锁杆螺帽(34)，顶杆支架(3)的另一侧设有锁定套(33)，且锁定套(33)的内部设有锁定套弹簧(32)，锁定套弹簧(32)套在顶杆(5)上，空心轴气缸(6)包括气缸伸缩杆(61)，气缸伸缩杆(61)位于空心轴气缸(6)的内部，且气缸伸缩杆(61)为空心结构，弹簧夹头组件(7)包括轴承座(71)、空心弹簧夹头(72)、主轴(74)和夹头空心轴(77)，其中，轴承座(71)的内部通过轴承转动连接有主轴(74)，主轴(74)的内部滑动连接有空心弹簧夹头(72)和夹头空心轴(77)，夹头空心轴(77)的一端与空心弹簧夹头(72)的一端连接，且夹头空心轴(77)位于靠近空心轴气缸(6)的一端，夹头空心轴(77)位于轴承座(71)外部的圆周上套设有复位弹簧(75)，且夹头空心轴(77)位于轴承座(71)外部的末端上连接有固定螺帽(76)，复位弹簧(75)与主轴(74)之间设有垫片(78)，主轴(74)的外部连接有同步皮带盘(73)，且伺服电机(10)的输出端也连接有同步皮带盘(73)，两个同步皮带盘(73)之间通过同步皮带(9)连接，主轴(74)上对应空心弹簧夹头(72)的位置嵌入连接有螺钉(79)，且空心弹簧夹头(72)上开设有与螺钉(79)相对应的滑槽(710)，螺钉(79)的一端嵌入至滑槽(710)的内部，主轴(74)与空心弹簧夹头(72)接触的面为斜面结构。

说明书全文

一种自锁式 弹簧夹头及其实现方法

技术领域

[0001] 本发明属于自锁夹头技术领域，具体涉及一种自锁式弹簧夹头及其实现方法。

背景技术

[0002] 目前市场能够转动的夹头为气动自动锁紧，气动卡盘在常规的加工机器上直径过大又太重导致机器结构不允许，这就对机械领域产生某些产品的阻碍，如果高速运转气动卡盘太重惯性太大，启动与停止都需要很长时间，影响了工作效率。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种自锁式弹簧夹头，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种自锁式弹簧夹头，具有适用于不同加工机器以及不同工件的特点。

[0004] 本发明另一目的在于提供一种自锁式弹簧夹头的实现方法。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自锁式弹簧夹头，包括工作台面，工作台面的上方从左至右依次连接有线性导轨、空心轴气缸和弹簧夹头组件，工作台面远离空心轴气缸的一端连接有推料气缸，推料气缸的输出端与线性导轨的滑块连接，线性导轨的滑块上连接有顶杆支架，顶杆支架的内部连接有顶杆，顶杆的另一端位于弹簧夹头组件的内部，工作台面的底部位于弹簧夹头组件的下方连接有伺服电机，伺服电机与弹簧夹头组件通过同步皮带连接，推料气缸、空心轴气缸和伺服电机分别与控制器连接。

[0006] 在本发明中进一步地，所述顶杆支架远离空心轴气缸的一侧连接有感应开关，且顶杆位于顶杆支架靠近感应开关的一端连接有锁杆螺帽。

[0007] 在本发明中进一步地，所述顶杆支架的另一侧设有锁定套，且锁定套的内部设有锁定套弹簧，锁定套弹簧套在顶杆上。

[0008] 在本发明中进一步地，所述空心轴气缸包括气缸伸缩杆，气缸伸缩杆位于空心轴气缸的内部，且气缸伸缩杆为空心结构。

[0009] 在本发明中进一步地，所述弹簧夹头组件包括轴承座、空心弹簧夹头、主轴和夹头空心轴，其中，轴承座的内部通过轴承转动连接有主轴，主轴的内部滑动连接有空心弹簧夹头和夹头空心轴，夹头空心轴的一端与空心弹簧夹头的一端连接，且夹头空心轴位于靠近空心轴气缸的一端。

[0010] 在本发明中进一步地，所述夹头空心轴位于轴承座外部的圆周上套设有复位弹簧，且夹头空心轴位于轴承座外部的末端上连接有固定螺帽，复位弹簧与主轴之间设有垫片。

[0011] 在本发明中进一步地，所述主轴的外部连接有同步皮带盘，且伺服电机的输出端也连接有同步皮带盘，两个同步皮带盘之间通过同步皮带连接。

[0012] 在本发明中进一步地，所述主轴上对应空心弹簧夹头的位置嵌入连接有螺钉，且空心弹簧夹头上开设有与螺钉相对应的滑槽，螺钉的一端嵌入至滑槽的内部，主轴与空心弹簧夹头接触的面为斜面结构。

[0013] 在本发明中进一步地，所述的自锁式弹簧夹头的实现方法，包括以下步骤：

[0014] (一)、工作前空心弹簧夹头在复位弹簧的作用下处于夹紧状态；

[0015] (二)、工作时，空心轴气缸动作，气缸伸缩杆推动固定螺帽向右动作，向右推动夹头空心轴和空心弹簧夹头，从而使空心弹簧夹头张开；

[0016] (三)、将工件放入空心弹簧夹头内，空心轴气缸复位，夹头空心轴和空心弹簧夹头在复位弹簧的作用下复位，空心弹簧夹头将工件夹紧；

[0017] (四)、装入工件后，在工件的挤压下，顶杆与感应开关接触，从而伺服电机动作，带动主轴转动，从而带动空心弹簧夹头转动，使工件转动，对工件进行加工；

[0018] (五)、加工完成后，伺服电机停止动作，空心轴气缸动作，使空心弹簧夹头张开，推料气缸动作，向右推动顶杆，通过顶杆将加工完成的工件推出，然后复位，完成卸料，此时顶杆在锁定套弹簧的作用下复位，从而使顶杆与感应开关分离，顶杆与感应开关分离时间大于5-10分钟时，整个装置停止动作。

[0019] 在本发明中进一步地，所述的自锁式弹簧夹头的实现方法，顶杆支架远离空心轴气缸的一侧连接有感应开关，且顶杆位于顶杆支架靠近感应开关的一端连接有锁杆螺帽，顶杆支架的另一侧连接有锁定套，且锁定套的内部设有锁定套弹簧，锁定套弹簧套在顶杆上，空心轴气缸包括气缸伸缩杆，气缸伸缩杆位于空心轴气缸的内部，且气缸伸缩杆为空心结构，弹簧夹头组件包括轴承座、空心弹簧夹头、主轴和夹头空心轴，其中，轴承座的内部通过轴承转动连接有主轴，主轴的内部滑动连接有空心弹簧夹头和夹头空心轴，夹头空心轴的一端与空心弹簧夹头的一端连接，且夹头空心轴位于靠近空心轴气缸的一端，夹头空心轴位于轴承座外部的圆周上套设有复位弹簧，且夹头空心轴位于轴承座外部的末端上连接有固定螺帽，复位弹簧与主轴之间设有垫片，主轴的外部连接有同步皮带盘，且伺服电机的输出端也连接有同步皮带盘，两个同步皮带盘之间通过同步皮带连接，主轴上对应空心弹簧夹头的位置嵌入连接有螺钉，且空心弹簧夹头上开设有与螺钉相对应的滑槽，螺钉的一端嵌入至滑槽的内部，主轴与空心弹簧夹头接触的面为斜面结构。

[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0021] 1、本发明通过伺服电机带动空心弹簧夹头转动，精准度高，适应全自动加工生产，速度为0-8000转，根据加工不同的产品设置不同的速度，不仅生产成本低，还能够达到多方面的用途；

[0022] 2、本发明通过空心轴气缸的动作带动空心弹簧夹头动作，使空心弹簧夹头张开，方便上料或下料，空心轴气缸复位后，在复位弹簧的作用下使空心弹簧夹头将工件夹紧，并且下料时通过线性导轨带动顶杆动作进行下料，工作效率高；

[0023] 3、本发明在顶杆的尾部设有感应开关，通过感应开关检测弹簧空心夹头内是否有工件，如果没有工件，则使机器停止，避免机器空走导致机器损坏；

[0024] 4、本发明可以通过调整顶杆端部在弹簧夹头组件内部的位置，对工件嵌入空心弹簧夹头进行限位，从而使工件加工的长度一致；

[0025] 5、本发明适用于不同结构的工件加工，如加工佛珠、螺丝螺纹或螺母等，也可以适用于不同型号的加工机器，如全自动雕刻机或车床等。附图说明

[0026] 图1为本发明的俯视结构示意图；

[0027] 图2为本发明的正视剖视结构示意图；

[0028] 图3为本发明顶杆支架的结构示意图；

[0029] 图4为本发明空心轴气缸的结构示意图；

[0030] 图5为本发明弹簧夹头组件的结构示意图；

[0031] 图6为本发明夹头空心轴与空心弹簧夹头的结构示意图；

[0032] 图7为本发明夹头空心轴与空心弹簧夹头的爆炸结构示意图；

[0033] 图中：1、推料气缸；2、工作台面；3、顶杆支架；31、感应开关；32、锁定套弹簧；33、锁定套；34、锁杆螺帽；4、线性导轨；5、顶杆；6、空心轴气缸；61、气缸伸缩杆；7、弹簧夹头组件；71、轴承座；72、空心弹簧夹头；73、同步皮带盘；74、主轴；75、复位弹簧；76、固定螺帽；77、夹头空心轴；78、垫片；79、螺钉；710、滑槽；8、工件；9、同步皮带；10、伺服电机。

具体实施方式

[0034] 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。

[0035] 实施例

[0036] 请参阅图1-7，本发明提供以下技术方案：一种自锁式弹簧夹头，包括工作台面2，工作台面2的上方从左至右依次通过螺栓连接有线性导轨4、空心轴气缸6和弹簧夹头组件7，工作台面2远离空心轴气缸6的一端通过螺栓连接有推料气缸1，推料气缸1的输出端与线性导轨4的滑块连接，线性导轨4的滑块上连接有顶杆支架3，顶杆支架3的内部连接有顶杆
5，顶杆5的另一端位于弹簧夹头组件7的内部，工作台面2的底部位于弹簧夹头组件7的下方连接有伺服电机10，伺服电机10与弹簧夹头组件7通过同步皮带9连接，推料气缸1、空心轴气缸6和伺服电机10分别与控制器连接。

[0037] 进一步地，所述顶杆支架3远离空心轴气缸6的一侧连接有感应开关31，且顶杆5位于顶杆支架3靠近感应开关31的一端连接有锁杆螺帽34，所述顶杆支架3的另一侧设有锁定套33，且锁定套33的内部设有锁定套弹簧32，锁定套弹簧32套在顶杆5上。

[0038] 通过采用上述技术方案，通过锁杆螺帽34将顶杆5限位在顶杆支架3的内部，锁定套33固定在顶杆支架3远离感应开关31一侧的顶杆5上，且锁定套33与顶杆支架3设有锁定套弹簧32，在没有装入工件8的情况下，顶杆5在锁定套弹簧32的作用下，使顶杆5的末端与感应开关31分离，此时设备停止工作，当装入工件8后，在工件8的挤压下，使顶杆5与感应开关31接触，此时，设备开始工作。

[0039] 进一步地，所述空心轴气缸6包括气缸伸缩杆61，气缸伸缩杆61位于空心轴气缸6的内部，且气缸伸缩杆61为空心结构。

[0040] 通过采用上述技术方案，通过气缸伸缩杆61推动夹头空心轴77，从而推动空心弹簧夹头72，使空心弹簧夹头72与主轴74分离，空心弹簧夹头72张开，方便装入工件8或卸下工件8。

[0041] 进一步地，所述弹簧夹头组件7包括轴承座71、空心弹簧夹头72、主轴74和夹头空心轴77，其中，轴承座71的内部通过轴承转动连接有主轴74，主轴74的内部滑动连接有空心弹簧夹头72和夹头空心轴77，夹头空心轴77的一端与空心弹簧夹头72的一端通过螺纹啮合连接，且夹头空心轴77位于靠近空心轴气缸6的一端。

[0042] 通过采用上述技术方案，使主轴74可以在轴承座71内转动，主轴74可以使空心弹簧夹头72夹紧。

[0043] 进一步地，所述夹头空心轴77位于轴承座71外部的圆周上套设有复位弹簧75，且夹头空心轴77位于轴承座71外部的末端上连接有固定螺帽76，复位弹簧75与主轴74之间设有垫片78。

[0044] 通过采用上述技术方案，空心轴气缸6复位后，在复位弹簧75的作用下，使空心弹簧夹头72复位，从而在主轴74的作用下使空心弹簧夹头72将工件8夹紧。

[0045] 进一步地，所述主轴74的外部连接有同步皮带盘73，且伺服电机10的输出端也连接有同步皮带盘73，两个同步皮带盘73之间通过同步皮带9连接。

[0046] 通过采用上述技术方案，伺服电机10在同步皮带9的作用下带动主轴74转动。

[0047] 进一步地，所述主轴74上对应空心弹簧夹头72的位置嵌入连接有螺钉79，且空心弹簧夹头72上开设有与螺钉79相对应的滑槽710，螺钉79的一端嵌入至滑槽710的内部，主轴74与空心弹簧夹头72接触的面为斜面结构。

[0048] 通过采用上述技术方案，通过螺钉79将空心弹簧夹头72与主轴74连接，从而可以使空心弹簧夹头72与主轴74一同转动，设置的滑槽710使空心弹簧夹头72依然可以滑动，斜面结构可以使主轴74可以更好的使空心弹簧夹头72夹紧。

[0049] 本实施例中的推料气缸1的型号为SDAJ80*25-25，由浙江省温州长拓自动化有限公司销售；感应开关31的型号为SNO4-N，由中国沪工集团销售；线性导轨4的型号为HGH20，由浙江丽水伏特加自动化有限公司销售；伺服电机10的型号为80ST-M02430，由温州市普菲德贸易有限公司销售；控制器的型号为HK-CNC990TDC,由广东汉科数控技术有限公司销售。

[0050] 进一步地，本发明所述的自锁式弹簧夹头的实现方法，包括以下步骤：

[0051] (一)、工作前空心弹簧夹头72在复位弹簧75的作用下处于夹紧状态；

[0052] (二)、工作时，空心轴气缸6动作，气缸伸缩杆61推动固定螺帽76向右动作，向右推动夹头空心轴77和空心弹簧夹头72，从而使空心弹簧夹头72张开；

[0053] (三)、将工件8放入空心弹簧夹头72内，空心轴气缸6复位，夹头空心轴77和空心弹簧夹头72在复位弹簧75的作用下复位，空心弹簧夹头72将工件8夹紧；

[0054] (四)、装入工件8后，在工件8的挤压下，顶杆5与感应开关31接触，从而伺服电机10动作，带动主轴74转动，从而带动空心弹簧夹头72转动，使工件8转动，对工件8进行加工；

[0055] (五)、加工完成后，伺服电机10停止动作，空心轴气缸6动作，使空心弹簧夹头72张开，推料气缸1动作，向右推动顶杆5，通过顶杆5将加工完成的工件8推出，然后复位，完成卸料，此时顶杆5在锁定套弹簧32的作用下复位，从而使顶杆5与感应开关31分离，顶杆5与感应开关31分离时间大于5-10分钟时，整个装置停止动作，本实施例设定的时间为5分钟。

[0056] 综上所述，本发明通过伺服电机带动空心弹簧夹头转动，精准度高，适应全自动加工生产，速度为0-8000转，根据加工不同的产品设置不同的速度，不仅生产成本低，还能够达到多方面的用途；本发明通过空心轴气缸的动作带动空心弹簧夹头动作，使空心弹簧夹头张开，方便上料或下料，空心轴气缸复位后，在复位弹簧的作用下使空心弹簧夹头将工件夹紧，并且下料时通过线性导轨带动顶杆动作进行下料，工作效率高；本发明在顶杆的尾部设有感应开关，通过感应开关检测弹簧空心夹头内是否有工件，如果没有工件，则使机器停止，避免机器空走导致机器损坏；本发明可以通过调整顶杆端部在弹簧夹头组件内部的位置，对工件嵌入空心弹簧夹头进行限位，从而使工件加工的长度一致；本发明适用于不同结构的工件加工，如加工佛珠、螺丝螺纹或螺母等，也可以适用于不同型号的加工机器，如全自动雕刻机或车床等。

[0057] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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