CN105499807A - 滑动夹头及激光切管机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滑动夹头，包括：轴承座、深沟球轴承、滚芯、连接柱、联动外盘、联动内盘、滚套、滚套轴、滑架、燕尾槽滑座、蜗杆轴承座、蜗轮轴、蜗杆、蜗轮、齿轮、蜗杆套、弧形齿条、变径支架；滚芯通过深沟球轴承固定在轴承座内，滚芯内设有两对错位设置的变径支架，变径支架的内侧通过滚套轴设置滚套，变径支架通过滑架在燕尾槽滑座内滑动；滚芯内设有通过连接柱连接的联动外盘和联动内盘，联动外盘和联动内盘上设有弧形槽，滑架上设有能够在弧形槽内滑动的滑动轴；滚芯上还设有蜗杆轴承座和蜗轮轴，并通过蜗杆套固定蜗杆，蜗杆与蜗轮轴上的固定的蜗轮配合，蜗轮通过齿轮带动弧形齿条。本发明能最大限度缩小料头长度，大幅节省工料。

Description

滑动夹头及激光切管机

技术领域

本发明涉及一种滑动夹头及激光切管机。

背景技术

从目前切管机的机械结构来看，不论哪一种机械结构加工管材，最后都会出现一个材料夹持的剩余料头，其料头的长度由滑动夹头的轴向设计厚度成正比，市场上目前的做法有两种情况，一是将常规6m长度的管材一次性装夹，加工完成后出现一个料头，还有一种情况是用3m规格长度的管材进行加工，如果用3m长度的型材。那就相当于6m长的型材出现两个料头，其他的切管机最后的剩余料头都不会小于400mm。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种滑动夹头及激光切管机，它能大幅节省工料。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

滑动夹头，包括：轴承座、深沟球轴承、滚芯、连接柱、联动外盘、联动内盘、滚套、滚套轴、滑架、燕尾槽滑座、蜗杆轴承座、蜗轮轴、蜗杆、蜗轮、齿轮、蜗杆套、弧形齿条、变径支架；所述滚芯通过深沟球轴承固定在轴承座内，滚芯内设有两对错位设置的变径支架，变径支架的内侧通过滚套轴设置滚套，所述变径支架通过滑架在燕尾槽滑座内滑动；所述滚芯内设有通过连接柱连接的联动外盘和联动内盘，联动外盘和联动内盘上设有弧形槽，滑架上设有能够在弧形槽内滑动的滑动轴；所述滚芯上还设有蜗杆轴承座和蜗轮轴，并通过蜗杆套固定蜗杆，蜗杆与蜗轮轴上的固定的蜗轮配合，蜗轮通过齿轮带动弧形齿条，进而带动联动外盘或联动内盘转动。

作为本发明的进一步改进，所述轴承座外设有外罩。

所述深沟球轴承通过轴承外挡圈和轴承内挡圈固定在轴承座内。

所述联动外盘远离连接柱的一侧还设有挡盖。

所述滚套通过深沟球轴承和挡片设置在滚套轴上。

所述蜗杆套通过深沟球轴承固定在蜗杆轴承座上。

所述涡轮轴通过深沟球轴承固定。

所述变径支架通过垫块和垫块压片与滑架固定。

1、滑架在燕尾槽滑座内滑动，完成对称变径动作，完全区别于旋转夹头，两组对称的错位滑架同时向内或向外滑动，取决于联动盘，两片联动盘上开有对称鸳鸯槽（弧形槽），联动盘的转动，会带动滑架的滑动轴在鸳鸯槽内一起联动，完成了两组滑架的联动。又由于两组滑架错位安装，在变径滑动时互不干涉，滑架上装有滑轮（滚套），使工件在被夹持状态，还可做X轴向移动。两组带鸳鸯槽的联动盘，依靠8个连接柱连成一体，形成整体联动。

2、两组联动盘中间依靠连接柱连接成整体，这样就使得两组联动盘中间有足够的空间容纳第二组滑架，只有滑架错位安装，才可以形成夹持变径时互不干涉。

3、滑架依靠联动盘转动使滑架位移，产生径向移动，联动盘的转动依靠锁紧机构的蜗轮蜗杆机构，既能使联动盘转动，也可止锁联动盘，满足了转动止锁双重功能。

4、本机构选用两盘深沟球轴承并排使用的目的是，利用该轴承的轴向厚尺寸较薄的特点，这就把夹头的总设计厚度控制理想尺寸范围之内，因为夹头的厚度直接关系到剩余料头的长度。

5、滑动夹头核心功能是保证工件的中心定位和夹持滑动，使整机X、Y、Z三轴联动时准确的执行于设定程序，满足设定结果。

本发明还提供了一种激光切管机，包括机架，机架上设有X轴直线滑道，X轴直线滑道上设有能够在其上滑动的旋转夹头，旋转夹头中心设有供工件穿过通孔，所述X轴直线滑道的一端设有滑动夹头，所述滑动夹头上设有激光头。

所述旋转夹头由夹头旋转驱动机构带动进行旋转。

所述旋转夹头在X轴直线滑道上滑动由X轴行走驱动机构带动。

激光头能在Y轴、Z轴上移动。

所述机架上还设有操作台或控制柜。

本激光切管机适用于200mm以下，30mm以上各种类型的管材切断，异形体，异形孔等各种特殊要求的加工。

1、旋转夹头为四爪自动对中旋转夹头，最大可装夹200mm，最小可装夹30mm的管材，旋转夹头X轴向为通孔，型材可穿过旋转夹头，装夹在6m长度的2/6的位置，或是中间位置。工件可随旋转夹头一起旋转，旋转动力来自于夹头旋转驱动机构，工件做360度旋转，还可无限度的沿一个方向旋转，其优点是消除换向旋转的停车惯量。

2、工件在装夹时，夹头的四爪可联动自动对中，无须人为打表找中，省时省力，按工件加工要求并与联动的滑动夹头同时定位固定，在装夹时调整好第一次程序启动位置。滑动夹头只随旋转夹头一起旋转，不作X轴方向移动，并与旋转夹头功能相同，也是采用了四爪对自动对中设计，工件装夹时，快捷方便。当装夹椭圆、矩形和异形管材时，可在夹头的对称夹爪上加装10mm、15mm、20mm、30mm，不同厚度的垫块，调整夹爪半径差值，即可解决不等边或不等径的装夹问题。当一批次不等边或不等直径管材加工完成后，只需要在夹爪上取下垫块，即可恢复等径夹持状态。

3、根据工件加工需要，旋转夹头可作X轴方向前进后退的快速移动，滑动夹头不仅有自动对中、工件定位夹持功能，夹爪上还设计有滚动滑轮，工件在夹紧状态下，还可自由延X轴方向移动，工件在作X方向移动的同时，还可作轴向的旋转。激光切割头也会随着工件的需要作Y和Z方向的移动。这就行成了一个X、Y、Z三轴联动的完整操控系统。

4、使用维护的设计思路，所有的机械机构，电气线路都由外壳封挡，并设有安全提示标识，以防止运动机构和电气裸露部位造成人体伤害。外壳安装，利用枪炮机构的插件原理，无须固定，拆装方便。

5、整机设计过程中对现场安装采用可调地脚，只需正常的地平面即可，无须做特殊的设备安装地基，运输长度，高度均在各种车辆正常的装载范围内。

所述旋转夹头，包括：轴承座、圆柱滚子轴承、滚芯、锁盘、卷簧、夹爪块、第一销轴、夹爪垫、第二销轴、止动锁；所述滚芯通过圆柱滚子轴承固定在轴承座内，滚芯内设有供工件穿过的通孔；夹爪块后端固定在滚芯的前端，并以第二销轴为轴心旋转，所述第二销轴为滚芯和夹爪块的铰接轴，所述第二销轴上设有保持夹爪块外张的卷簧，所述夹爪块的前端通过第一销轴与夹爪垫铰接；锁盘与滚芯螺纹连接，通过锁盘与滚芯的相互运动带动夹爪块沿第二销轴转动；所述轴承座上设有能够将轴承座和滚芯固定连接的止动锁。

所述轴承座底部设有底板。

所述轴承座上还设有旋盖式油杯。

所述轴承座一侧还设有拖链支架。

所述第一销轴、第二销轴分别用第一轴用弹性挡圈和第二轴用弹性挡圈固定。

所述轴承座后端通过同步轮压圈和挡套固定有同步轮。

所述轴承座上设有轴承压圈。

所述锁盘上设有搬手孔。

1、整个旋转滚芯被圆柱滚子轴承牢固定位，并能受控旋转，圆柱滚子轴承的外圈受轴承座定位，轴承座可以与整理机的直线滑道的四个滑块相连，夹头在自转的前提下还能延直线滑道作X向的直线运动，实现了旋转夹头所要满足的旋转行走功能。

2、四个夹爪块固定在滚芯的前支架上，并以销轴为轴心旋转，受卷簧弹力作用，夹爪块始终向轴线外侧张开，锁盘与滚芯为螺纹连接，当锁盘旋转时，会使锁盘前进或后退，这就使夹爪块绕销轴转动，压紧工件或松开工件，夹爪垫与夹爪块销轴连接，使得夹爪垫的夹持平面始终平行于工件的被夹持平面。

3、锁盘外圈设计有直径20mm搬手孔，便于锁盘的转动，类是车床夹头搬手孔，当锁盘转动时，必须放下止动锁，使滚芯与轴承座固定成一体。止动锁在拨出时，旋转90度角，为开锁状态，并在内套弹簧的作用下保持开锁状态不会因震动弹回到自锁槽。

4、夹头最大可装夹200mm最小可装夹30mm管材，变径范围可在200-30之间调节，当装夹椭圆、矩形和异形管材时，可在其中一组夹头的对称夹爪上加装10mm、15mm、20mm、30mm，不同厚度的垫块，调整夹爪半径差值即可解决不等边或不等径的装夹问题。

该旋转夹头极大的提升了管材加工作业速度，是对社会加工制造业的一大贡献。

本发明的有益效果是，四爪自动对中滑动夹头，设计轴向厚度200mm，旋转夹头的夹持长度是80mm，两个夹头最小运行间距20mm，激光切割头距滑动夹头外侧面间距为50mm，相加的总和就是剩余的料头总长350mm，不考虑一台切割机每班次的加工能力，只按一个班次加工100根6m管材计算，每天的料头总长就是35m，不说每根料头能减少得太多，就是减少10mm，一年下来也是一个惊人的数字。因此本发明能最大限度缩小料头长度，大幅节省工料。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1是激光切管机整体结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是旋转夹头正面剖视示意图。

图4是图3的左视图。

图5是图3的俯视图。

图6是滑动夹头结构示意图。

图7是图6的左视剖面图。

图8是图6的俯视剖面图。

图9是图8中直线A右侧的放大图。

其中，a1、工件；a2、夹头旋转驱动机构；a3、旋转夹头；a4、X轴行走驱动机构；a5、X轴直线滑道；a6、机架；a7、操作台；a8、滑动夹头；a9、激光头。

b1、底板；b2、同步带压圈；b3、第一轴承座；b4、圆柱滚子轴承；b5、第一滚芯；b6、锁盘；b7、卷簧；b8、夹爪块；b9、第一销轴；b10、夹爪垫；b11、第一轴用弹性挡圈；b12、第二销轴；b13、第二轴用弹性挡圈；b14、旋盖式油杯；b15、轴承压圈；b16、拖链支架；b17、止动锁；b18、挡套。

c1、外罩；c2、第二轴承座；c3、轴承外挡圈；c4、第一深沟球轴承；c5、第二滚芯；c6、轴承内挡圈；c7、挡盖；c8、连接柱；c9、联动外盘；c10、联动内盘；c11、滚套；c12、滚套轴；c13、滑架；c14、第二深沟球轴承；c15、挡片；c16、第一燕尾槽滑座；c17、第二燕尾槽滑座；c18、蜗杆轴承座；c19、蜗轮轴；c20、蜗杆；c21、蜗轮；c22、第三深沟球轴承；c23、第四深沟球轴承；c24、齿轮；c25、蜗杆套；c26、弧形齿条；c27、变径支架；c28、垫块；c29、垫块压片；c30、弧形槽；c31、滑动轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图2所示，激光切管机，包括机架a6，机架a6上设有X轴直线滑道a5，X轴直线滑道a5上设有能够在其上滑动的旋转夹头a3，旋转夹头a3中心设有供工件a1穿过通孔，所述X轴直线滑道a5的一端设有滑动夹头a8，所述滑动夹头a8上设有激光头a9。

所述旋转夹头a3由夹头旋转驱动机构a2带动进行旋转。

所述旋转夹头a3在X轴直线滑道a5上滑动由X轴行走驱动机构a4带动。

激光头a9能在Y轴、Z轴上移动。

所述机架a6上还设有操作台a7。

如图3-图5所示，旋转夹头a3，包括：第一轴承座b3、圆柱滚子轴承b4、第一滚芯b5、锁盘b6、卷簧b7、夹爪块b8、第一销轴b9、夹爪垫b10、第二销轴b12、止动锁b17。

所述第一滚芯b5通过圆柱滚子轴承b4固定在第一轴承座b3内，第一滚芯b5内设有供工件穿过的通孔。

夹爪块b8后端固定在第一滚芯b5的前端，并以第二销轴b12为轴心旋转，所述第二销轴b12为第一滚芯b5和夹爪块b8的铰接轴，所述第二销轴b12上设有保持夹爪块b8外张的卷簧b7，所述夹爪块b8的前端通过第一销轴b9与夹爪垫b10铰接。

锁盘b6与第一滚芯b5螺纹连接，通过锁盘b6与第一滚芯b5的相互运动带动夹爪块b8沿第二销轴b12转动。

所述第一轴承座b3上设有能够将第一轴承座b3和第一滚芯b5固定连接的止动锁b17。

所述第一轴承座b3底部设有底板b1。

所述第一轴承座b3上还设有旋盖式油杯b14。

所述第一轴承座b3一侧还设有拖链支架b16。

所述第一销轴b9、第二销轴b12分别用第一轴用弹性挡圈b11和第二轴用弹性挡圈b13固定。

所述第一轴承座b3后端通过同步轮压圈b2和挡套b18固定有同步轮。

所述第一轴承座b3上设有轴承压圈b15。

所述锁盘b6上设有搬手孔。

如图6-图9所示，滑动夹头a8，包括：外罩c1、第二轴承座c2、轴承外挡圈c3、第一深沟球轴承c4、第二滚芯c5、轴承内挡圈c6、挡盖c7、连接柱c8、联动外盘c9、联动内盘c10、滚套c11、滚套轴c12、滑架c13、第二深沟球轴承c14、挡片c15、第一燕尾槽滑座c16、第二燕尾槽滑座c17、蜗杆轴承座c18、蜗轮轴c19、蜗杆c20、蜗轮c21、第三深沟球轴承c22、第四深沟球轴承c23、齿轮c24、蜗杆套c25、弧形齿条c26、变径支架c27、垫块c28、垫块压片c29、弧形槽c30、滑动轴c31。

所述第二滚芯c5通过两对第一深沟球轴承c4固定在第二轴承座c2内，第二滚芯c5内设有两对错位设置的变径支架c27，变径支架c27的内侧通过滚套轴c12设置滚套c11，所述四个变径支架c27分别通过滑架c13在两对第一燕尾槽滑座c16和两对第二燕尾槽滑座c17内滑动。

所述第二滚芯c5内设有通过连接柱c8连接的联动外盘c9和联动内盘c10，联动外盘c9和联动内盘c10上设有弧形槽c30，滑架c13上设有能够在弧形槽c30内滑动的滑动轴c31。

所述第二滚芯c5上还设有蜗杆轴承座c18和蜗轮轴c19，并通过蜗杆套c25固定蜗杆c20，蜗杆c20与蜗轮轴c19上的固定的蜗轮c21配合，蜗轮c21通过齿轮c24带动弧形齿条c26，进而带动联动外盘c9或联动内盘c10转动。

所述第二轴承座c2外设有外罩c1。

所述第一深沟球轴承c4通过轴承外挡圈c3和轴承内挡圈c6固定在第二轴承座c2内。

所述联动外盘c9远离连接柱c8的一侧还设有挡盖c7。

所述滚套c11通过第二深沟球轴承c14和挡片c15设置在滚套轴c12上。

所述蜗杆套c25通过第三深沟球轴承c22固定在蜗杆轴承座c18上。

所述涡轮轴c19通过第四深沟球轴承c23固定。

所述变径支架c27通过垫块c28和垫块压片c29与滑架c13固定。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.滑动夹头，其特征是，包括：轴承座、深沟球轴承、滚芯、连接柱、联动外盘、联动内盘、滚套、滚套轴、滑架、燕尾槽滑座、蜗杆轴承座、蜗轮轴、蜗杆、蜗轮、齿轮、蜗杆套、弧形齿条、变径支架；所述滚芯通过深沟球轴承固定在轴承座内，滚芯内设有两对错位设置的变径支架，变径支架的内侧通过滚套轴设置滚套，所述变径支架通过滑架在燕尾槽滑座内滑动；所述滚芯内设有通过连接柱连接的联动外盘和联动内盘，联动外盘和联动内盘上设有弧形槽，滑架上设有能够在弧形槽内滑动的滑动轴；所述滚芯上还设有蜗杆轴承座和蜗轮轴，并通过蜗杆套固定蜗杆，蜗杆与蜗轮轴上的固定的蜗轮配合，蜗轮通过齿轮带动弧形齿条，进而带动联动外盘或联动内盘转动。

2.如权利要求1所述的滑动夹头，其特征是，所述轴承座外设有外罩。

3.如权利要求1所述的滑动夹头，其特征是，所述深沟球轴承通过轴承外挡圈和轴承内挡圈固定在轴承座内。

4.如权利要求1所述的滑动夹头，其特征是，所述联动外盘远离连接柱的一侧还设有挡盖。

5.如权利要求1所述的滑动夹头，其特征是，所述滚套通过深沟球轴承和挡片设置在滚套轴上。

6.如权利要求1所述的滑动夹头，其特征是，所述蜗杆套通过深沟球轴承固定在蜗杆轴承座上。

7.如权利要求1所述的滑动夹头，其特征是，所述涡轮轴通过深沟球轴承固定。

8.如权利要求1所述的滑动夹头，其特征是，所述变径支架通过垫块和垫块压片与滑架固定。

9.一种激光切管机，其特征是，包括机架，机架上设有X轴直线滑道，X轴直线滑道上设有能够在其上滑动的旋转夹头，旋转夹头中心设有供工件穿过通孔，所述X轴直线滑道的一端设有滑动夹头，所述滑动夹头上设有激光头；所述滑动为上述任一权利要求所述的滑动夹头。

10.如权利要求9所述的激光切管机，其特征是，所述旋转夹头，包括：轴承座、圆柱滚子轴承、滚芯、锁盘、卷簧、夹爪块、第一销轴、夹爪垫、第二销轴、止动锁；所述滚芯通过圆柱滚子轴承固定在轴承座内，滚芯内设有供工件穿过的通孔；夹爪块后端固定在滚芯的前端，并以第二销轴为轴心旋转，所述第二销轴为滚芯和夹爪块的铰接轴，所述第二销轴上设有保持夹爪块外张的卷簧，所述夹爪块的前端通过第一销轴与夹爪垫铰接；锁盘与滚芯螺纹连接，通过锁盘与滚芯的相互运动带动夹爪块沿第二销轴转动；所述轴承座上设有能够将轴承座和滚芯固定连接的止动锁。