一种卡盘装置的制作方法

1.本实用新型涉及样品管固定技术领域，更具体地说，涉及一种卡盘装置。


背景技术：

2.三爪卡盘包括卡盘体，三个卡爪和卡爪传动机构，卡爪传动机构包括一个大锥齿轮，三个小锥齿轮，三个小锥齿轮和大锥齿轮啮合，大锥齿轮的靠近卡爪的面上设置有平面螺纹结构，三个卡爪等分安装在平面螺纹上。使用时，通过扳手转动小锥齿轮，驱动大锥齿轮转动，进而通过大锥齿轮背面的平面螺纹驱动三个卡爪同时向卡盘体中心靠近或远离，用来夹紧不同直径的工件。
3.但是，上述三爪卡盘需要人工调节固定，夹装效率较低。
4.而且，上述三爪卡盘的卡盘体需要内置三个小锥齿轮和大锥齿轮，导致卡盘体的占用空间较大；此外，卡爪需要沿着平面螺纹实现行程的改变，卡爪传动机构需要转动的角度较大，同样影响了装夹效率。
5.综上所述，如何提高装夹效率，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型的目的在于公开一种卡盘装置，以提高装夹效率。
7.为了达到上述目的，本实用新型公开如下技术方案：
8.一种卡盘装置，包括：
9.卡盘基座，设置有沿径向布置的多个卡爪滑槽；
10.能够配合夹紧工件的至少三个卡爪，所述卡爪一一对应地与所述卡爪滑槽滑动配合地设置在所述卡盘基座上；
11.还包括：
12.能够围绕所述卡盘基座轴线转动地设置在所述卡盘基座上的驱动结构，所述驱动结构能够通过转动驱动所述卡爪沿着所述卡爪滑槽滑动以夹紧和松开所述工件；
13.用于驱动所述驱动结构转动的驱动件。
14.优选的，上述卡盘装置中，所述驱动结构包括外套于所述卡盘基座的驱动盘，所述驱动盘上设置有螺旋结构，所述卡爪上设置有可滑动地与所述螺旋结构限位配合的块状结构。
15.优选的，上述卡盘装置中，所述螺旋结构包括多个螺旋槽，所述螺旋槽与所述卡爪上形成所述块状结构的驱动凸起一一对应。
16.优选的，上述卡盘装置中，相邻两条螺旋槽的端部沿所述径向重叠布置，且所述螺旋槽自所述驱动盘的内圈延伸到外圈。
17.优选的，上述卡盘装置中，所述卡盘基座具有垂直于轴线的定位盘，所述定位盘上设置有所述卡爪滑槽；
18.所述卡盘基座设置有用于将所述驱动盘压紧在所述定位盘上的压盘，所述压盘固
定在所述卡盘基座上；
19.其中，所述螺旋结构设置在所述驱动盘靠近所述定位盘的端面上。
20.优选的，上述卡盘装置中，所述驱动件通过传动机构驱动所述驱动盘转动。
21.优选的，上述卡盘装置中，所述传动机构为蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的蜗杆与所述驱动件的驱动端连接，蜗轮可转动地外套于所述卡盘基座并与所述驱动盘固定连接。
22.优选的，上述卡盘装置中，所述蜗轮位于所述卡爪与所述驱动盘相反的一侧，所述蜗轮通过转接件与所述驱动盘固定连接，所述转接件具有位于所述卡爪外侧的连接凸起。
23.优选的，上述卡盘装置中，所述驱动盘与所述蜗轮集成为一体结构。
24.优选的，上述卡盘装置中，所述驱动件为电机；
25.所述卡爪为三个，沿所述卡盘基座的周向均匀布置。
26.从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开的卡盘装置包括卡盘基座，设置有沿径向布置的多个卡爪滑槽；能够配合夹紧工件的至少三个卡爪，卡爪一一对应地与卡爪滑槽滑动配合地设置在卡盘基座上；还包括能够围绕卡盘基座轴线转动地设置在卡盘基座上的驱动结构，驱动结构能够通过转动驱动卡爪沿着卡爪滑槽滑动以夹紧和松开工件；用于驱动驱动结构转动的驱动件。
27.应用时，利用驱动件提供动力驱动驱动结构转动，进而驱动卡爪沿着卡爪滑槽滑动以向卡盘基座轴线靠近或远离，实现夹紧和松开工件。
28.由此可见，本实用新型公开的卡盘装置利用驱动件实现自动夹紧和松开工件，无需工作人员手动操作，提高了装夹效率。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是本实用新型实施例公开的卡盘装置的主视图；
31.图2是本实用新型实施例公开的卡盘装置的俯视图；
32.图3是本实用新型实施例公开的驱动盘的端面结构示意图；
33.图4是本实用新型实施例公开的卡爪的结构示意图；
34.图5是本实用新型实施例公开的卡盘基座的结构示意图；
35.图6是本实用新型实施例公开的转接件的结构示意图；
36.图7是本实用新型实施例公开的压盘的结构示意图；
37.图8是本实用新型实施例公开的蜗轮的结构示意图。
具体实施方式
38.本实用新型实施例公开了一种卡盘装置，提高了装夹效率。
39.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描
述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
40.请参考附图1
‑
2，本实用新型实施例公开的卡盘装置包括卡盘基座1，设置有沿径向布置的多个卡爪滑槽11；能够配合夹紧工件的至少三个卡爪6，卡爪6一一对应地与卡爪滑槽11滑动配合地设置在卡盘基座1上；还包括能够围绕卡盘基座1轴线转动地设置在卡盘基座1上的驱动结构，驱动结构能够通过转动驱动卡爪6沿着卡爪滑槽11滑动以夹紧和松开工件；用于驱动驱动结构转动的驱动件3。
41.应用时，利用驱动件3提供动力驱动驱动结构转动，进而驱动卡爪6沿着卡爪滑槽11滑动以向卡盘基座1轴线靠近或远离，实现夹紧和松开工件。
42.由此可见，本实用新型公开的卡盘装置利用驱动件3实现自动夹紧和松开工件，无需工作人员手动操作，提高了装夹效率。
43.如图3
‑
4所示，驱动结构包括外套于卡盘基座1的驱动盘4，驱动盘4上设置有螺旋结构，卡爪6上设置有可滑动地与螺旋结构限位配合的块状结构。本实用新型的驱动结构利用螺旋结构与块状结构的滑动配合实现驱动卡爪6沿卡爪滑槽11的滑动，驱动盘4外套于卡盘基座1，不占用卡盘基座1的空间，从而减小了卡盘基座1的占用空间。当然，驱动结构也可以为部分内置于卡盘基座1。
44.优选的，螺旋结构包括多个螺旋槽41，螺旋槽41与卡爪6上形成块状结构的驱动凸起61一一对应。本实用新型利用单个螺旋槽41驱动单个卡爪6滑动，并在驱动盘4上加工螺旋槽41，在卡爪6上加工驱动凸起61，方便加工和装配。可替换的，螺旋结构还可以为一个整体连续的螺旋槽41，同时驱动所有卡爪6移动；螺旋结构还可以包括螺旋凸起，相应的，块状结构为与螺旋凸起滑动配合的驱动槽。
45.进一步的技术方案中，相邻两条螺旋槽41的端部沿径向重叠布置，且螺旋槽41自驱动盘4的内圈延伸到外圈。相邻两条螺旋槽41的相邻端部重叠布置，从而螺旋槽41所需要占用的周向空间，可减小驱动盘4尺寸，进一步减小卡盘装置占用空间；同时驱动盘4驱动卡爪6滑动所需要的转动角度较小，处理时间更短，更加高效。
46.如图1、图5和图7所示，卡盘基座1具有垂直于轴线的定位盘12，定位盘12上设置有卡爪滑槽11；卡盘基座1设置有用于将驱动盘4压紧在定位盘12上的压盘5，压盘5固定在卡盘基座1上；其中，螺旋结构设置在驱动盘4靠近定位盘12的端面上。本实施例利用定位盘12和压盘5配合对驱动盘4实现轴向限位，从而实现驱动盘4可转动地装配在卡盘基座1上，方便安装；而且定位盘12同时实现了卡爪6的安装和驱动盘4的安装，驱动盘4也实现了对卡爪6的限位，避免卡爪6脱离卡爪滑槽11，结构比较简单。
47.为了方便装配，驱动件3通过传动机构驱动驱动盘4转动。当然驱动件3也可以通过连接旋转筒直接驱动驱动盘4转动。
48.如图1
‑
2所示，传动机构为蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构的蜗杆2与驱动件3的驱动端连接，蜗轮8可转动地外套于卡盘基座1并与驱动盘4固定连接。工作时，驱动件3提供旋转动力，驱动蜗杆2转动以带动蜗轮8转动，进而驱动与蜗轮8连接的驱动盘4转动，实现驱动卡爪6沿着驱动盘4的螺旋槽41运动，在卡盘基座1的卡爪滑槽11的导向下，卡爪6沿卡爪滑槽11直线运动实现夹紧和松开工件。
49.蜗轮蜗杆机构传动比较平稳，传动机构也可以采用齿轮齿条结构、锥齿轮机构或者其他能够传递并输出转动力的机构。
50.如图1、图6和图8所示，蜗轮8位于卡爪6与驱动盘4相反的一侧，蜗轮8通过转接件7与驱动盘4固定连接，转接件7具有位于卡爪6外侧的连接凸起71。
51.装配时，首先利用螺钉将转接件7与蜗轮8固定连接，然后将两者由卡盘基座1的非工作端套入卡盘基座1，接着将卡爪6沿卡盘基座1的卡爪滑槽11插入卡盘基座1，然后将驱动盘4由卡盘基座1的工作端（即用于夹紧工件的一端）上方压入卡盘基座1，并且保证卡爪6的驱动凸起61一一对应地限位在驱动盘4对应的螺旋槽41内；再通过螺钉固定连接驱动盘4与转接件7的连接凸起71，进而使蜗轮8与驱动盘4形成刚性连接；接着从卡盘基座1的工作端盖上压盘5，利用螺钉将压盘5固定在卡盘基座1上；最后用顶丝连接蜗杆2与驱动件3，使蜗轮8蜗杆2啮合并固定驱动件3。
52.本实施例利用转接件7固定连接蜗轮8和驱动盘4，能够减小蜗轮8的外径尺寸，节省了成本，同时蜗轮8不会占用卡爪6进出工件的位置，方便工作，而且整体外形更加紧凑，占用空间更小，对使用场地要求更加宽泛。
53.另一具体实施方式中，驱动盘4与蜗轮8集成为一体结构。本实施例在蜗轮8上直接加工出螺旋结构，利用蜗轮8直接驱动卡爪6，减少了零部件个数。
54.优选的，驱动件3为电机；本实用新型采用电机驱动控制，实现自动化夹持与松开无需人员手动操作，结构紧凑，工作可靠性较高。该驱动件3也可以为其他能够配合传动机构提供转动力的结构，如旋转气缸、电动推杆等。
55.为了简化结构，卡爪6为三个，沿卡盘基座1的周向均匀布置，提高了紧凑性。卡爪6的夹紧端设置有防滑滚花，提高了夹紧强度。可以理解的是，该卡爪6还可以为四个。
56.本实施例提供的三爪卡盘装置可以应用于病毒核酸检测，针对病毒核酸检测，采集的样本通常放在样品管内。样品处理仪器需要大量的开关样本管管盖动作。三爪卡盘装置能够自动对心固定样本管，以便于配合开盖机构打开，关闭样本管。为进行后续的自动化核酸提取和自动化检测，进一步加快样本处理速度，提升大规模人群检测能力。
57.当样品管架放入三爪卡盘装置内，电机旋转驱动蜗杆2转动带动啮合蜗轮8转动，进而与蜗轮8连接的驱动盘4旋转，驱动卡爪6沿着驱动盘4的螺旋槽41运动，在卡盘基座1的卡爪滑槽11导向下，卡爪6沿卡爪滑槽11直线运动实现三爪卡盘的顶紧样本管与释放样本管。
58.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
59.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。