CN106141231A - 切割装置 - Google Patents

Abstract

一种切割装置，包括夹持待切割件的卡盘结构，以及对待切割件进行切割的切割刀组件，卡盘结构包括：卡盘，包括至少两个卡爪；卡盘体，成型有均布于盘面的径向槽，每个径向槽内设有一个卡爪，卡爪能够沿径向槽往复移动，以调节夹持口口径的大小；以及卡爪驱动机构，包括拨动件和驱动组件，拨动件可相对卡盘体转动地设置；驱动组件上具有与拨动件分布一致的拨动件连接部，拨动件与对应的拨动件连接部铰接，且驱动组件在沿卡盘体轴向方向往返运动时，驱动拨动件转动带动卡爪沿卡盘体的径向往复移动。本发明提供的切割装置，可实现自动化切割，卡爪驱动机构与卡盘转动无干涉，操作安全高效。

Description

切割装置

技术领域

本发明涉及切割设备技术领域，具体涉及一种切割装置。

背景技术

目前的金属管材或者罐体切割中，无论是使用电锯切割、车床车削切割或者是挤压切割，要么切割工具不动，旋转待切割体以完成周向切割，要么待切割体不动，切割工具围绕待切割体转动切割，在切割作业过程中，待切割体的转动可通过转动卡盘的夹持来实现，但现有电动卡盘的卡爪驱动机构不适用于可转动卡盘，由于卡爪的径向移动靠螺旋盘丝的旋转驱动，而螺旋盘丝的旋转依靠传动轴转动驱动，因此卡盘转动的同时，传动轴也与卡盘同时旋转，传动轴与电机连接，电机不转动，则卡盘带动传动轴转动时受电机影响而存在较大阻力，致使卡盘与传动轴的转动不能保持同步而存在相对运动，卡盘的转动与传动轴的转动存在相互干涉，若卡盘转动方向与传动轴驱动卡爪夹紧工件的转动方向一致，则卡盘的高速转动会造成传动轴的进一步旋转，导致卡爪夹持工件过紧，卡爪和工件更易变形损坏；若卡盘转动方向与传动轴驱动卡爪夹紧工件的转动方向相反，则卡盘的高速转动会造成传动轴的反向旋转，导致工件松动甚至脱落，造成人身伤害。

例如，中国专利文献CN202271117公开了一种全自动旋转夹紧装置，包括电机、传动杆、电动卡盘以及设于电机与电动卡盘之间的涡轮箱，电机通过传动杆驱动卡爪上下移动夹紧，传动杆穿过涡轮箱并伸入到涡轮箱前端的电动卡盘内，在涡轮箱内，传动杆的外侧套设有涡轮，涡轮与其底部设置的蜗杆相啮合，还包括减速电机，减速电机的输出轴上的主齿轮驱动蜗杆旋转，带动涡轮转动，使电动卡盘转动。虽然该现有技术实现了卡爪的电动驱动，并且依靠减速电机带动涡轮转动，驱动卡盘转动，但是卡爪的径向移动仍然通过电机正反转驱动传动杆正反转动，仍然存在卡盘的转动与传动杆的转动相互干涉的问题，出现传动结构损坏变形或者工件脱落的情况。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中待切割体或者切割工具受转动卡盘夹持转动存在转动干涉、夹持过紧或夹持不牢固的缺陷，从而提供一种能够稳定夹持待切割体或者切割工具转动进行周向切割的切割装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种切割装置，包括夹持待切割件的卡盘结构，以及对所述待切割件进行切割的切割刀组件，卡盘结构包括：

卡盘，包括至少两个卡爪；卡盘体，成型有均布于盘面的径向槽，每个所述径向槽内设有一个所述卡爪，至少两个所述卡爪靠近所述卡盘体的中心的一端形成夹持口，所述卡爪能够沿所述径向槽往复移动，以调节所述夹持口口径的大小；以及卡爪驱动机构，包括拨动件和驱动组件，所述拨动件可相对所述卡盘体转动地设置，且在由该拨动件所对应的所述卡爪的径向方向以及所述卡盘体的轴向方向所确定的平面内转动，并与对应的所述卡爪连接；所述驱动组件上具有与所述拨动件分布一致的拨动件连接部，所述拨动件与对应的所述拨动件连接部铰接，且所述驱动组件在沿所述卡盘体轴向方向往返运动时，驱动所述拨动件转动带动所述卡爪沿所述卡盘体的径向往复移动。

所述驱动组件包括具有伸缩轴的伸缩机构，以及设置在所述伸缩轴上的拨动件连接结构，所述拨动件连接部设置在所述拨动件连接结构上，且所述伸缩轴的伸缩方向沿卡盘体的轴向方向设置。

所述拨动件为具有两互成夹角设置的拨叉臂的拨叉，所述拨叉的第一拨叉臂与所述卡爪连接，所述拨叉的第二拨叉臂与所述拨动件连接部连接。

所述拨动件连接部包括成型在所述拨动件连接结构上的，适合所述第二拨叉臂插入的第二卡槽，所述第二拨叉臂与所述第二卡槽为间隙配合。

所述卡爪上设有第一卡槽，所述拨叉的所述第一拨叉臂伸入所述第一卡槽内驱动所述卡爪移动，所述第一拨叉臂与所述第一卡槽为间隙配合。

所述卡盘体包括设置有所述卡爪的盘面，以及支撑盘面的支撑侧壁，所述支撑侧壁上设有支撑杆，且所述支撑杆的长度方向沿对应的卡爪的径向方向延伸，所述拨动件可转动地安装于所述支撑杆上。

所述伸缩机构为电动缸。

所述卡盘结构还包括：

卡盘座，成型有开口朝上的第一安装腔，所述卡盘体可转动地封闭于所述开口处，所述伸缩机构设于所述卡盘座下方，所述卡盘座的下端面设有适于穿设所述伸缩轴的轴孔，所述拨动件连接结构处于所述第一安装腔内，所述拨动件连接结构可转动地设置于所述伸缩轴伸入所述第一安装腔内的端部；

转动驱动结构，驱动所述卡盘体相对于所述卡盘座转动。

所述转动驱动结构包括沿所述卡盘体外侧壁周向设置的齿轮结构，以及与所述齿轮结构啮合配合的电机齿轮。

所述切割刀组件包括切割刀以及驱动所述切割刀朝靠近或远离待切割件运动的第一推送机构。所述切割刀包括：刀头，包括成型有轴孔的回转体，以及设置在所述回转体上的圆形刀片；刀轴，设于所述轴孔中，所述刀头可转动地设置于所述刀轴上，所述刀轴连接于所述第一推送机构上。

所述刀轴与所述轴孔之间设有沿所述刀轴的周向分布的多个能够沿所述刀轴的周向滚动的滚动体。

所述切割刀还包括缓冲结构，所述刀轴通过所述缓冲结构连接于所述第一推送机构上，所述缓冲结构用于缓冲切割时待切割件对刀头的刚性冲击。

所述缓冲结构包括设置于所述第一推送机构上的第二安装腔，以及一端与所述刀轴连接，另一端保持在第二安装腔内，且能够在所述第二安装腔内沿刀头进给方向往复移动的刀头连接件，以及设置在所述刀头连接件与所述第二安装腔之间的偏压件，所述偏压件的偏压力作用在所述刀头连接件，使所述刀头连接件具有朝向所述待切割件伸出所述第二安装腔的趋势。

所述第二安装腔包括一端敞口的腔体，以及设置在敞口处的端盖，所述端盖，以及所述腔体的与所述端盖相对的底部上分别成型有安装孔，所述刀头连接件的一端穿设于两个所述安装孔中，并且所述刀头连接件处于所述第二安装腔内的部分上设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述刀头连接件在所述偏压件的偏压力的作用下从所述安装孔处脱出所述第二安装腔。

所述偏压件为弹性压簧，所述弹性压簧套设在所述刀头连接件上，一端抵住所述限位结构设置，另一端抵住所述端盖设置。

所述限位结构为成型于所述刀头连接件上的限位凸台，所述限位凸台的外径大于所述安装孔的孔径。

还包括与所述切割刀组件一同围绕所述待切割件设置的限位机构，所述限位机构用于防止所述切割刀组件作用在所述待切割件上的力使待切割件发生倾斜。

所述限位机构具有与所述待切割件相切设置的滚动面。

所述限位机构设有一个，且与所述切割刀组件相对设置。

所述限位机构包括安装架，以及设置在所述安装架上的至少两个限位滚柱，所述限位滚柱的柱面形成所述限位机构的滚动面。

所述限位滚柱与所述切割刀位于同一径向平面内。

还包括驱动所述安装架朝向或远离所述待切割件运动的第二推送机构。

所述第一推送机构、所述第二推送机构均包括可滑动安装所述安装架的轨道结构，以及驱动所述安装架沿所述轨道结构往复移动的驱动结构。

还包括围绕所述待切割件设置的夹持机构，所述夹持机构用于夹持所述待切割件未被卡盘夹持的一端。

所述夹持机构包括围绕所述待切割件设置的至少两个夹持件，所述夹持件具有与所述待切割件相切设置的滚动面。

所述夹持件设有两个且相对设置，所述夹持机构还包括能够朝向或远离所述待切割件运动的第一移动座与第二移动座，两个所述夹持件分别设于所述第一移动座与第二移动座上。

所述第一移动座与第二移动座分别设置于所述第一推送机构与第二推送机构上。

两个所述夹持件分别通过弹性结构连接于所述第一移动座与第二移动座上，所述弹性结构使所述夹持件具有用于弹性夹持所述待切割件。

所述弹性结构包括成型于所述第一移动座或第二移动座上的导向孔，以及穿设于所述导向孔，且能够在所述导向孔内朝靠近或远离所述待切割件往复移动的夹持件连接件，所述夹持件连接件的一端与所述夹持件连接，所述弹性结构还包括设置于所述夹持件与第一移动座或第二移动座之间的偏压件，所述偏压件的偏压力作用在所述夹持件，使所述夹持件具有朝向待切割件的运动趋势。

所述导向孔为通孔，所述夹持件连接件穿出所述导向孔，且远离所述夹持件的一端设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述夹持件连接件在所述偏压件的偏压力作用下朝向所述待切割件脱出所述导向孔。

所述夹持件包括并排设置的两个夹持滚柱。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的切割装置，所述卡盘包括卡盘体，设于盘面上的卡爪，以及能够沿卡盘的轴向方向往返运动的驱动组件，以及在所述驱动组件的驱动下，能够通过在设定平面内转动进而带动所述卡爪沿卡盘的径向往复移动的拨动件，所述设定平面由该拨动件所对应的卡爪所在的径向方向以及卡盘的轴向方向所确定，相较于传统的依靠卡盘的螺旋盘丝与卡爪底部的螺纹槽配合驱动卡爪移动的方式，不会出现在卡盘的长时间使用过程中，盘丝或卡爪上的螺纹槽磨损，导致卡爪的径向移动卡顿、不同步等问题，机械传动方式更加稳定可靠；另外，这种驱动方式还有别于传统的依靠传动杆转动带动卡盘内的螺旋盘丝转动进而驱动卡爪运动的传动方式，将驱动组件的伸缩运动转换为拨动件的转动进而实现对卡爪的径向推拉，该驱动组件机械传动过程简单可靠，在伸缩机构的伸缩轴与卡盘体的相对位置不变的情况下，伸缩轴可以不与卡盘同步运动，只需通过沿卡盘轴向往返即可控制卡爪的位置，为卡盘的可转动提供了必要基础，即使卡盘为可转动设置，卡爪的驱动过程也不会受卡盘的转动干涉，可实现卡盘转动过程中卡爪在卡盘上的位置准确稳定、不移动，或者卡爪仍能够沿卡盘的径向往复移动。

2.本发明提供的切割装置，所述卡盘的所述拨动件为具有两互成夹角设置的拨叉臂的拨叉，两个拨叉臂分别连接于所述卡爪和所述拨动件连接部，受伸缩机构驱动，拨动件连接部沿卡盘轴向往返运动，带动拨叉的第二拨叉臂沿一定轨迹运动，拨叉在设定平面内的转动，第一拨叉臂沿一定轨迹运动，推动卡爪沿卡盘的径向往复移动，拨叉的设计结构简单，安装方便，成本低，便于维修更换。

3.本发明提供的切割装置，卡盘的支撑侧壁上设有支撑杆，所述拨动件可转动地安装于所述支撑杆上，支撑杆不仅为拨叉提供支撑，防止第一拨叉臂从卡爪的卡槽内脱落，又为拨叉的转动提供了支点，保证拨叉在设定平面内转动，以拨动卡爪运动。

4.本发明提供的切割装置，卡盘的伸缩机构为电动缸，电动缸相较于气动或液压缸而言，更适用于对工作环境洁净度要求高，或者密封环境下使用，稳定可靠。

5.本发明提供的切割装置，还包括与卡盘体可相对转动设置的卡盘座，卡盘体能够受转动驱动结构驱动，相对于卡盘座转动，所述拨动件连接结构可转动地设置于所述伸缩轴伸入所述第一安装腔内的端部，使得拨动件与拨动件连接结构可与卡爪随卡盘同步转动，而伸缩轴无需随卡盘转动，在卡盘转动过程中，伸缩机构停止伸缩，由于拨动件、拨动件连接结构与卡爪之间无相对运动，卡爪在卡盘上的位置稳定不移动，保证了卡爪的夹持口所夹持的工件或工具稳固可靠，避免了卡盘转动过程中卡爪的移动造成的夹持过紧或松弛所导致的问题。

6.本发明提供的切割装置，所述切割刀组件包括切割刀与第一推送机构，第一推送机构驱动切割刀朝靠近或远离待切割件运动，用于调节切割刀与待切割件的相对距离，为切割刀提供作用于待切割件的挤压力。

7.本发明提供的切割装置，所述切割刀包括刀轴以及可转动地设置于所述刀轴上的刀头，刀轴与刀头的轴孔之间设有沿刀轴的周向分布的多个能够沿刀轴的周向滚动的滚动体，待切割件转动带动刀头转动，刀头转动带动滚动体在轴孔与刀轴之间滚动，滚动体的设置将刀轴与刀头的轴孔之间的滑动摩擦转化为轴孔内壁与滚动体、以及滚动体与刀轴外壁之间的滚动摩擦，大大降低了对刀头轴孔和刀轴的磨损，避免了刀头与刀轴的高温粘连，更有利于刀头的平稳转动，切口平整，切割效果更佳，增加了刀具的使用寿命。

8.本发明提供的切割装置，所述切割刀还包括缓冲结构，所述刀轴通过缓冲结构连接于第一推送机构上，缓冲结构的设置为待切割件对刀头的刚性冲击提供了缓冲，避免了当待切割件材质硬度高且周面不圆、周面凸凹不平时，对刀片形成径向上突增的反作用力，造成刀片径向跳动，出现崩刃、损毁的情况。

9.本发明提供的切割装置，还包括与所述切割刀组件一同围绕所述待切割件设置的限位机构，所述限位机构为受切割刀挤压的待切割件提供反向作用力，防止待切割件受力倾斜或移位，影响切割作业。

10.本发明提供的切割装置，所述限位机构具有与所述待切割件相切设置的滚动面，使得待切割件的转动不受限位机构的影响，减小限位机构与转动的待切割件之间的摩擦阻力，更有利于待切割件平稳转动。

11.本发明提供的切割装置，限位机构包括安装架以及设于安装架上的至少两个限位滚柱，限位滚柱位于切割刀的切割面朝向所述卡盘所在的一侧，限位滚柱与切割刀同平面设置更有利于待切割件的受力均衡，定位稳固。

12.本发明提供的切割装置，还包括驱动所述安装架朝向或远离所述待切割件运动的第二推送机构，第二推送机构的设置使得限位机构与卡盘的相对位置可调节，即可针对不同直径的待切割件调节限位机构与卡盘中轴线的间距，以对待切割件施加适当的作用力。

13.本发明提供的切割装置，还包括围绕所述待切割件设置的夹持机构，所述夹持机构用于夹持所述待切割件未被卡盘夹持的一端，当切割作业中需要保留被切割掉的部分时，夹持机构为该部分提供了专门的固定，避免了被切割掉的部分掉落受损，甚至造成作业人员的人身伤害的情况发生。

14.本发明提供的切割装置，所述夹持机构包括围绕所述待切割件设置的至少两个夹持件，所述夹持件具有与所述待切割件相切设置的滚动面，使得待切割件的转动不受夹持机构的影响，减小夹持机构与转动的待切割件之间的摩擦阻力，更有利于待切割件平稳转动。

15.本发明提供的切割装置，所述夹持机构包括相对设置的两个夹持件，两个夹持件分别设于能够朝向或远离待切割件运动的第一移动座与第二移动座上，夹持件与待切割件距离的可调节使得夹持件能够依据不同直径的待切割件调整夹持宽度，并且夹持机构与限位机构的分别移动可以实现对两端直径不同的待切割件的分别固定。

16.本发明提供的切割装置，第一移动座与第二移动座分别设置于第一推送机构与第二推送机构上，移动座与推送机构的一体设置，省去了专门为移动座的往复移动设置的轨道结构以及驱动结构等，降低了生产使用成本，减少了整个装置的占用空间，结构设计更加合理。

17.本发明提供的切割装置，两个所述夹持件分别通过弹性结构连接于第一移动座与第二移动座上，弹性结构的设置为待切割件提供了弹性夹持，有利于弹性夹紧被切割掉的部分，防止其掉落，同时减少了夹持件对待切割件的刚性磨损。

18.本发明提供的切割装置，能够实现自动化切割，操作安全可靠，作业效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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发明的一些实施方式，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。

图1为本发明的具体实施方式中提供的卡爪驱动机构的立体视图；

图2为本发明的具体实施方式中提供的卡盘的立体视图；

图3为图2中A处的剖视图；

图4为本发明的具体实施方式中提供的切割刀的透视图；

图5为本发明的具体实施方式中提供的刀头组件的立体视图；

图6为本发明的具体实施方式中提供的切割装置的主视图；

图7为图6的局部放大示意图。

附图标记说明：

1-卡爪；2-卡盘体；3-拨叉；31-第一拨叉臂；32-第二拨叉臂；4-拨动件连接结构；41-拨动件连接部；5-回转连接件；6-伸缩轴；7-伸缩机构；8-卡盘座；9-电机齿轮；10-切割刀；101-刀头；102-圆形刀片；103-刀轴；104-滚动体；105-刀轴限位凸台；11-第一推送机构；12-第二推送机构；13-刀头连接件；14-限位凸台；15-第二安装腔；151-端盖；16-限位机构；161-限位滚柱；162-安装架；17-轨道结构；18-驱动结构；19-固定架；191-夹持滚柱；20-第一移动座；21-第二移动座；22-弹性结构。

具体实施方式

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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1为本发明的具体实施方式中提供的卡爪驱动机构的立体视图；图2为本发明的具体实施方式中提供的卡盘的立体视图；图3为图2中A处的剖视图；图4为本发明的具体实施方式中提供的切割刀的透视图；图5为本发明的具体实施方式中提供的刀头组件的立体视图；图6为本发明的具体实施方式中提供的切割装置的立体视图；图7为图6的局部放大示意图。如图1-3所示，本实施方式提供的切割装置，包括夹持待切割件的卡盘结构，以及对所述待切割件进行切割的切割刀组件，所述卡盘结构包括：卡盘，包括三个卡爪1；卡盘体2，成型有均布于盘面的径向槽，每个所述径向槽内设有一个所述卡爪1，三个所述卡爪1靠近所述卡盘体2的中心的一端形成夹持口，所述卡爪1能够沿所述径向槽往复移动，以调节所述夹持口口径的大小；以及卡爪驱动机构，包括拨动件和驱动组件，所述拨动件可相对所述卡盘体2转动地设置，且在由该拨动件所对应的所述卡爪1的径向方向以及所述卡盘体2的轴向方向所确定的平面内转动，并与对应的所述卡爪1连接；所述驱动组件上具有与所述拨动件分布一致的拨动件连接部41，所述拨动件与对应的所述拨动件连接部41铰接，且所述驱动组件在沿所述卡盘体轴向方向往返运动时，驱动所述拨动件转动带动所述卡爪1沿所述卡盘体的径向往复移动。

具体地，所述卡盘体2包括盘面以及支撑盘面的支撑侧壁，径向槽为沿所述盘体的径向设置、且均匀分布于盘面的槽体，所述卡爪1与所述径向槽均设置为三个，每个径向槽沿垂直于盘面方向贯穿盘面设置，径向槽的槽壁上对应成型有沿径向延伸的滑轨，卡爪1的侧壁上对应所述滑轨处成型有滑槽，所述卡爪1通过滑槽于滑轨的滑动配合，实现其沿卡盘的径向方向往复移动，以调节所述夹持口口径的大小，所述拨动件设置的数目与所述卡爪的数目一致，为三个，所述拨动件为包括呈角度设置、首尾连接的两个拨叉臂的拨叉3，其中第一拨叉臂31连接于所述卡爪1，第二拨叉臂32连接于所述拨动件连接部41，所述拨动件连接部41设置在拨动件连接结构4上，所述拨动件连接结构4连接于所述伸缩轴6的端部，所述拨动件连接结构4的轴向一端为连接于伸缩轴6端部的圆柱体，圆柱体的底端面上成型有与伸缩轴6过盈配合的凹槽，圆柱体的上端面成型有具有三个顶端的放射状结构，并且三个顶端位于同一水平面内，每个顶端端部形成所述拨动件连接部41，所述拨动件连接部41成型有适于第二拨叉臂32插入的第二卡槽，所述第二拨叉臂32与所述第二卡槽为间隙配合；卡爪1上成型有第一卡槽，所述第一拨叉臂31伸入所述第一卡槽内并与第一卡槽形成间隙配合，拨叉3的设计结构简单，安装方便，成本低，便于维修更换；所述第一拨叉臂31与所述第二拨叉臂32的连接处成型有轴孔，此轴孔即为所述拨叉3的转动中心，所述拨叉3通过此轴孔可转动地安装在所述支撑杆上，本实施方式中，所述支撑杆设置于所述安装座的支撑侧壁上的、与所述移位件平行设置，支撑杆设置的数目与拨叉3的数目一致，每个所述支撑杆上成型有适于插入拨叉3的转动中心的开口槽，以及穿过开口槽的槽壁和拨叉3的轴孔的销轴，使拨叉3能够以轴孔为转动中心进行转动，支撑杆的设置不仅为拨叉3提供支撑，防止第一拨叉臂31从移动件的卡槽内脱落，又为拨叉3的转动提供了支点，保证拨叉3在设定平面内转动，以拨动移动件运动，在其他实施例中，所述支撑杆还可以设置于其他位置，例如设置于所述拨动件连接结构4上。

需要说明的是，所述拨动件的设置数目与卡爪1数目一致，在其他实施方式中，卡爪1与拨动件还可以为两个，四个甚至更多；拨动件与卡爪1对应设置，多个拨动件的分布方式可以为沿周向均布，相对设置，或者成夹角分布等；所述拨动件的形状不限于为拨叉，还可以为能够在卡爪1所在的卡盘径向方向以及卡盘的轴向方向所确定的平面内转动的其他形状，例如椭圆状、三角形等；另外，在其他实施例中，所述第二拨叉臂32与所述拨动件连接部41的连接方式还可以为，所述拨动件连接部41成型有适于第二拨叉臂32插入的开口槽，开口槽内穿设有销轴，第二拨叉臂32的外端成型有沿其长度方向延伸的条形孔，通过条形孔与销轴的间隙配合，使第二拨叉臂32铰接于拨动件连接部41上。

本实施方式中，所述卡盘还包括与卡盘体2可相对转动设置的卡盘座8，所述卡盘座8成型有开口朝上的第一安装腔，所述卡盘体2可转动地封闭于所述开口处，所述驱动组件的所述伸缩机构7设于所述卡盘座8下方，所述卡盘座8的下端面设有适于穿设所述伸缩轴6的轴孔，所述拨动件连接结构4处于所述第一安装腔内，所述拨动件连接结构4可转动地设置于所述伸缩轴6伸入所述第一安装腔内的端部，所述卡爪1的底面上成型有开口超向所述第一安装腔的、适于插入所述第一拨叉臂31的所述卡槽。

具体地，所述拨动件连接结构4通过回转连接件5可转动地连接于所述伸缩轴6上，所述回转连接件5的轴向一端成型有适于插入所述伸缩轴6的轴孔，所述轴孔与所述伸缩轴6为过盈配合；另一端成型有卡头或卡槽，所述拨动件连接结构4与所述回转连接件5连接一端对应成型有与所述卡头或卡槽配合卡接的卡槽或卡头，阻止所述回转连接件5与所述拨动件连接结构4发生轴向相对位移。

卡盘体2能够受转动驱动结构驱动，相对于卡盘座8转动，所述拨动件连接结构4可转动地设置于所述伸缩轴6伸入所述第一安装腔内的端部，使得拨叉3与拨动件连接结构4可与卡爪1随卡盘同步转动，而伸缩轴6无需随卡盘转动，在卡盘转动过程中，伸缩机构7停止伸缩，由于拨叉3、拨动件连接结构4与卡爪1之间无相对运动，卡爪1在卡盘上的位置稳定不移动，保证了卡爪1的夹持口所夹持的工件或工具稳固可靠，避免了卡盘转动过程中卡爪1的移动造成的夹持过紧或松弛所导致的问题。

本实施方式中，所述卡盘体2与所述卡盘座8之间通过回转轴承连接，所述转动驱动结构包括沿所述卡盘体2外侧壁周向设置的齿轮结构，以及与所述齿轮结构啮合配合的电机齿轮9，需要说明的是，在其他实施例中，所述转动驱动结构还可以为涡轮蜗杆传动结构，或者为链条式传动结构等。

本实施方式中，所述伸缩机构7为具有伸缩轴6的电动缸，电动缸相较于气缸和液压缸，不需要气源与液压源，传动平稳、噪音低，冲击振动小，对传动组件的影响小，干净卫生，解决了气缸和液压缸的跑、漏问题，需要说明的是，所述伸缩机构7不限于为电动缸，在其他实施方式中，也可以根据具体的制造成本、使用特点等选用气缸或液压缸，或者其他能够提供伸缩动力的传动结构。

本实施方式中，所述卡爪1为正爪，呈台阶型，卡爪1沿卡盘体2径向收缩以夹紧工件或工具，径向扩张以释放工件或工具，需要指出的是，在其他实施方式中，所述卡爪1可以为反爪，卡爪1沿卡盘体2径向收缩以释放工件或工具，径向扩张以固定工件或工具，另外卡爪1的形状也不限于为台阶型，还可以为矩形或其他形状。

本实施方式供的卡盘，其动作过程如下，电动缸工作带动伸缩轴6沿安装座的轴向缩回，驱动拨动件连接结构4沿卡盘的轴向向下运动，带动第二拨叉臂32运动以使拨叉3在设定平面内向下转动，带动第一拨叉臂31拨动卡爪1沿卡盘的径向内移，夹持口缩小以夹紧工件过工具，此时电机齿轮9受电机驱动转动，与卡盘体2外侧壁周向设置的齿轮结构啮合配合，带动卡盘体2相对于卡盘座8转动，由于拨动件连接结构4与伸缩轴6的可转动连接，使得拨动件连接结构4和拨动件可与卡盘体2同步转动，即可实现卡爪1所夹紧的工件或工具的旋转，使卡盘的应用情况得到更大扩展，适用于更多种工作需求；相反地，电机齿轮9停止转动，卡盘体2停止转动，伸缩轴6向下缩回，带动卡爪1释放所夹持工件或工具。

需要说明的是，在其他实施方式中，伸缩轴6的伸缩可与卡盘体2的转动同时进行，以实现卡盘体2转动的同时卡爪1能够径向移动。

所述切割刀组件包括切割刀10以及驱动所述切割刀10朝靠近或远离待切割件运动的第一推送机构11，如图4所示，所述切割刀10的刀头101为具有轴孔的圆柱体，自所述刀头101的外壁面周向向外延伸形成有圆形刀片102，所述圆形刀片102的外边缘形成刀刃，并且所述圆形刀片102的厚度自刀头101的外壁面向刀刃逐渐减小，所述刀头101、圆形刀片102均以所述刀刃所在平面为对称平面呈上下对称设置；刀头101的轴孔中穿设有刀轴103，所述刀头101可转动地设置于所述刀轴103上，并且本实施方式中的刀头101组件，刀轴103与轴孔之间设有沿所述刀轴103的周向分布的多个能够沿所述刀轴103的周向滚动的滚动体104，所述滚动体104的滚动面同时与所述刀轴103的外壁面和所述轴孔的内壁面接触，其中，所述滚动体104为轴向长度与所述轴孔的轴向长度相当，沿所述刀轴103的周向紧密排列的多个圆柱滚子。

需要说明的是，所述滚动体104不限于为圆柱滚子，在其他实施方式中，所述滚动体104还可以为滚针或者滚柱等；所述刀头101也不限于为圆柱体，在其他实施方式中，还可以为椭圆柱体等；所述刀片也不限于为圆形刀片102，在其他实施方式中，还可以为齿形刀片等。

具体地，所述刀头101通过刀轴103连接于刀头连接件13上，刀头连接件13的一端成型为U型架，所述U型架的两个竖直部上分别对应地成型有一个刀轴103安装孔，所述刀轴103的上端成型有不能穿过所述刀轴安装孔的刀轴限位凸台105，所述刀轴103的下端适于由上自下依次穿过两个所述刀轴安装孔，所述刀轴103通过挂设的方式设置在所述刀头连接件13上，所述刀轴103与所述刀轴安装孔为过盈配合，设于刀轴103与刀头101之间的圆柱滚子的上下两端分别受U型架的两个竖直部夹持，不需其他专门固定结构，刀片对待切割件挤压切割，待切割件的转动带动刀头101转动，带动圆柱滚子在刀头101与刀轴103之间滚动，将刀头101与刀轴103之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，降低了摩擦产生的热量，防止刀头101与刀轴103发生高温粘连，更有利于延长切割刀10的使用寿命。

需要说的是，所述刀轴安装孔与所述刀轴103不限于为过盈配合，在其他实施方式中，所述刀轴103与所述刀轴安装孔还可以为间隙配合，所述刀轴103依靠重力插入所述刀轴安装孔中，由于刀轴103与圆柱滚子、圆柱滚子与刀头101之间均为抛光面接触，而刀轴103与刀轴安装孔的接触面则较为粗糙，因此在刀头101相对刀轴103转动的过程中，刀轴103的旋转即便不受限制，也会由于摩擦阻力而基本不会转动。

还需要说明的是，刀轴103与刀轴103安装孔的连接方式不限于为成型于刀轴103上端的刀轴限位凸台105，在其他实施方式中，还可以为穿过成型于刀轴103上端或者两端的径向孔内的销轴。

如图5所示，本实施方式中，刀头连接件13为圆柱体，刀头连接件13的一端成型为U型架，所述切割刀10还包括第二安装腔15，所述第二安装腔15包括一端敞口的腔体，以及设置在敞口处的端盖151，所述端盖151，以及所述腔体的与所述端盖151相对的底部上分别成型有安装孔，所述刀头连接件13的一端穿设于两个所述安装孔中，并保持在第二安装腔15内，所述刀头连接件13的U型架一端置于第二安装腔15外部，所述刀头连接件13设于第二安装腔15内的一端能够在所述第二安装腔15内沿刀头101的进给方向往复移动，所述切割刀10还包括设置在所述刀头连接件13与所述第二安装腔15之间的作为缓冲结构的偏压件，所述偏压件的偏压力作用在所述刀头连接件13，使所述刀头连接件13具有朝向待切割件伸出所述第二安装腔15的趋势；并且所述刀头连接件13处于第二安装腔15内的部分上还设置有限位凸台14，所述限位凸台14的一端面与第二安装腔15的靠近刀头101一侧的内壁面相抵靠，限制所述刀头连接件13在所述偏压件的偏压力的作用下从该安装孔处脱出所述第二安装腔15。

本实施方式中，所述偏压件为套设于所述刀头连接件13上的弹性压簧，所述弹性压簧的一端抵住所述限位凸台14，另一端抵住所述端盖151，在其他实施方式中，还可以为所述第二安装腔15的一端成型有安装孔，所述刀头连接件13的一端自所述安装孔伸入所述第二安装腔15内，所述偏压件沿所述刀头101的进给方向上的一端抵靠于所述刀头连接件13的一端端面上，另一端抵靠于所述空腔的内壁面上，并且所述刀头连接件13处于所述第二安装腔15内的部分上设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述刀头连接件13在所述偏压件的偏压力的作用下从所述安装孔处脱出所述第二安装腔15。

需要说明的是，本实施方式中的切割刀10不仅适用于切割装置，在其他实施方式中，还可应用于手持割管刀，或者环形割管装置中。

如图6和图7所示，本实施方式中，所述切割装置还包括与所述切割刀10一同围绕待切割件设置的用于防止所述切割刀组件作用在所述待切割件上的力使待切割件发生倾斜限位机构16，所述限位机构16设置于与所述第一推送机构11相对设置于卡盘的另一侧的第二推送机构12，具体地，所述限位机构16包括安装架162，以及设置在所述安装架162上的两个限位滚柱161，两个限位滚柱161的柱面形成所述限位机构16与待切割件相互抵靠的滚动面，两个限位滚柱161并排设置，并且位于所述切割刀10的切割平面上，与切割刀10相对设置，从而与转动的带切割件形成滚动配合。

所述第一推送机构11包括可滑动安装所述安装架162的轨道结构17，所述切割刀10的第二安装腔15通过另一安装架162设置于所述第一推送机构11上，所述轨道结构17为设置于放置台上的沿所述刀头101的进给方向延伸的两条平行滑轨，所述放置台为可升降设置，便于适应不同的切割作业要求，所述安装架162与所述轨道结构17对应的配合面上设置有与所述滑轨相适应的滑槽，所述安装架162上还设置有螺纹孔，所述安装架162背向所述待切割件的一侧设有驱动结构18，所述驱动结构18连接有与所述螺纹孔螺纹配合、沿所述轨道结构17的延伸方向上设置的螺纹杆，通过驱动结构18驱动螺纹杆转动，带动安装架162沿轨道结构17朝向或远离所述待切割件往复移动；所述第二推送机构12的结构与所述第一推送机构11相同，所述第二推送机构12与所述第一推送机构11镜像对称设置，连接于所述第二推送机构12的安装架162上设置有所述限位机构16；所述驱动结构18为电机。

需要说明的是，所述第一推送机构11与所述第二推送机构12驱动安装架162朝向或远离待切割件往复运动的驱动方式不限于为电机驱动螺杆旋转，在其他实施方式中，还可以为电动缸驱动、磁力驱动等。

本实施方式提供的切割装置，还包括围绕所述待切割件设置的夹持机构，所述夹持机构用于夹持所述待切割件未被卡盘夹持的一端，所述夹持机构包括相对设置的两个夹持件，两个夹持件分别设置于第一移动座20与第二移动座21上，所述第一移动座20与第二移动座21能够朝向或远离待切割件往复运动，所述第一移动座20与第二移动座21分别设置于所述第一推送机构11与第二推送机构12上。

需要说明的是，所述第一移动座20与第二移动座21不限于设置在推送机构上，在其他实施方式中，移动座还可以设有单独的驱动机构驱动移动座往复运动，移动座与限位机构16的分别运动，可以针对上下直径不同的待切割件进行分别夹持、固定。

具体地，本实施方式中，所述夹持件包括并排设置的两个夹持滚柱191，夹持滚柱191的柱面与待切割件相切设置，夹持滚柱191与待切割件滚动配合，第一移动座20与第二移动座21上分别并排设置有两个导向孔，所述导向孔为通孔，所述夹持件连接件为导杆，每个导向孔内穿设有导杆，导杆能够在所述导向孔内沿夹持件夹持或释放待切割件的作用方向往复移动，所述导杆远离待切割件的一端成型有外螺纹结构，该端上设有用于防止导杆自该端缩入导向孔内的螺母，所述导杆伸出所述导向孔的另一端设有能够固定所述夹持滚柱191的固定架19，所述固定架19具有上下相对设置的两个固定板，两个固定板之间设置有两个固定轴，所述夹持滚柱191可转动地套设于所述固定轴上，所述固定架19与移动座之间设置有弹性结构22，所述弹性结构22为套设于所述导杆上的弹性压簧，所述弹性压簧的弹力作用于固定架19上，使固定架19具有远离移动座的趋势。

本实施方式提供的切割装置，其工作过程如下：将待切割件放置与卡盘盘面上，卡爪1锁定待切割件，电机分别驱动设置于第一推送机构11与第二推送机构12上的安装架162朝向待切割件移动，第二推送机构12上的安装架162带动设于其上的限位滚柱161移动至滚动面与待切割件相切处，第一推送机构11上的安装架162带动设于其上的切割刀10移动至适于进行挤压切割作业的位置处，电机停止，限位机构16与切割刀10位置锁定；与此同时，分别设置于第一推送机构11与第二推送机构12上的第一移动座20与第二移动座21也随着推送机构的移动朝向待切割件移动，带动两个夹持件弹性夹持待切割件未被卡盘夹持的另一端，此时，驱动卡盘体2转动，带动待切割件转动，限位滚柱161与夹持滚柱191分别与待切割件滚动配合，切割刀10的刀头101相对于刀轴103转动，对带切割件进行周向切割。

本实施方式提供的切割装置实现自动化切割，操作安全精准，作业效率高。

显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (32)

1.一种切割装置，包括夹持待切割件的卡盘结构，以及对所述待切割件进行切割的切割刀组件，其特征在于，卡盘结构包括：

卡盘，包括至少两个卡爪(1)；卡盘体(2)，成型有均布于盘面的径向槽，每个所述径向槽内设有一个所述卡爪(1)，至少两个所述卡爪(1)靠近所述卡盘体(2)的中心的一端形成夹持口，所述卡爪(1)能够沿所述径向槽往复移动，以调节所述夹持口口径的大小；以及卡爪(1)驱动机构，包括拨动件和驱动组件，所述拨动件可相对所述卡盘体(2)转动地设置，且在由该拨动件所对应的所述卡爪(1)的径向方向以及所述卡盘体(2)的轴向方向所确定的平面内转动，并与对应的所述卡爪(1)连接；所述驱动组件上具有与所述拨动件分布一致的拨动件连接部(41)，所述拨动件与对应的所述拨动件连接部(41)铰接，且所述驱动组件在沿所述卡盘体(2)轴向方向往返运动时，驱动所述拨动件转动带动所述卡爪(1)沿所述卡盘体(2)的径向往复移动。

2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述驱动组件包括具有伸缩轴(6)的伸缩机构(7)，以及设置在所述伸缩轴(6)上的拨动件连接结构(4)，所述拨动件连接部(41)设置在所述拨动件连接结构(4)上，且所述伸缩轴(6)的伸缩方向沿卡盘体(2)的轴向方向设置。

3.根据权利要求1或2所述的切割装置，其特征在于，所述拨动件为具有两互成夹角设置的拨叉臂的拨叉(3)，所述拨叉(3)的第一拨叉臂(31)与所述卡爪(1)连接，所述拨叉(3)的第二拨叉臂(32)与所述拨动件连接部(41)连接。

4.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述拨动件连接部(41)包括成型在所述拨动件连接结构(4)上的，适合所述第二拨叉臂(32)插入的第二卡槽，所述第二拨叉臂(32)与所述第二卡槽为间隙配合。

5.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述卡爪(1)上设有第一卡槽，所述拨叉(3)的所述第一拨叉臂(31)伸入所述第一卡槽内驱动所述卡爪(1)移动，所述第一拨叉臂(31)与所述第一卡槽为间隙配合。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的切割装置，其特征在于，所述卡盘体(2)包括设置有所述卡爪(1)的盘面，以及支撑盘面的支撑侧壁，所述支撑侧壁上设有支撑杆，且所述支撑杆的长度方向沿对应的卡爪(1)的径向方向延伸，所述拨动件可转动地安装于所述支撑杆上。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的切割装置，其特征在于，所述伸缩机构(7)为电动缸。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的切割装置，其特征在于，所述卡盘结构还包括：

卡盘座(8)，成型有开口朝上的第一安装腔，所述卡盘体(2)可转动地封闭于所述开口处，所述伸缩机构(7)设于所述卡盘座(8)下方，所述卡盘座(8)的下端面设有适于穿设所述伸缩轴(6)的轴孔，所述拨动件连接结构(4)处于所述第一安装腔内，所述拨动件连接结构(4)可转动地设置于所述伸缩轴(6)伸入所述第一安装腔内的端部；

转动驱动结构，驱动所述卡盘体(2)相对于所述卡盘座(8)转动。

9.根据权利要求8所述的切割装置，其特征在于，所述转动驱动结构(18)包括沿所述卡盘体(2)外侧壁周向设置的齿轮结构，以及与所述齿轮结构啮合配合的电机齿轮(9)。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的切割装置，其特征在于，所述切割刀组件包括切割刀(10)以及驱动所述切割刀(10)朝靠近或远离待切割件运动的第一推送机构(11)。

11.根据权利要求10所述的切割装置，其特征在于，所述切割刀(10)包括：

刀头(101)，包括成型有轴孔的回转体，以及设置在所述回转体上的圆形刀片(102)；

刀轴(103)，设于所述轴孔中，所述刀头(101)可转动地设置于所述刀轴(103)上，所述刀轴(103)连接于所述第一推送机构(11)上。

12.根据权利要求11所述的切割装置，其特征在于，所述刀轴(103)与所述轴孔之间设有沿所述刀轴(103)的周向分布的多个能够沿所述刀轴(103)的周向滚动的滚动体(104)。

13.根据权利要求11-12中任一项所述的切割装置，其特征在于，所述切割刀(10)还包括缓冲结构，所述刀轴(103)通过所述缓冲结构连接于所述第一推送机构(11)上，所述缓冲结构用于缓冲切割时待切割件对刀头(101)的刚性冲击。

14.根据权利要求13所述的切割装置，其特征在于，所述缓冲结构包括设置于所述第一推送机构(11)上的第二安装腔(15)，以及一端与所述刀轴(103)连接，另一端保持在第二安装腔(15)内，且能够在所述第二安装腔(15)内沿刀头(101)进给方向往复移动的刀头连接件(13)，以及设置在所述刀头连接件(13)与所述第二安装腔(15)之间的偏压件，所述偏压件的偏压力作用在所述刀头连接件(13)，使所述刀头连接件(13)具有朝向待切割件伸出所述第二安装腔(15)的趋势。

15.根据权利要求14所述的切割装置，其特征在于，所述第二安装腔(15)包括一端敞口的腔体，以及设置在敞口处的端盖(151)，所述端盖(151)，以及所述腔体的与所述端盖(151)相对的底部上分别成型有安装孔，所述刀头连接件(13)的一端穿设于两个所述安装孔中，并且所述刀头连接件(13)处于所述第二安装腔(15)内的部分上设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述刀头连接件(13)在所述偏压件的偏压力的作用下从所述安装孔处脱出所述第二安装腔(15)。

16.根据权利要求15所述的刀具，其特征在于，所述偏压件为弹性压簧，所述弹性压簧套设在所述刀头连接件(13)上，一端抵住所述限位结构设置，另一端抵住所述端盖(151)设置。

17.根据权利要求16所述的刀具，其特征在于，所述限位结构为成型于所述刀头连接件(13)上的限位凸台(14)，所述限位凸台(14)的外径大于所述安装孔的孔径。

18.根据权利要求10-17中任一项所述的切割装置，其特征在于，还包括与所述切割刀组件一同围绕所述待切割件设置的限位机构(16)，所述限位机构(16)用于防止所述切割刀组件作用在所述待切割件上的力使待切割件发生倾斜。

19.根据权利要求18所述的切割装置，其特征在于，所述限位机构(16)具有与所述待切割件相切设置的滚动面。

20.根据权利要求18或19所述的切割装置，其特征在于，所述限位机构(16)设有一个，且与所述切割刀组件相对设置。

21.根据权利要求19-20中任一项所述的切割装置，所述限位机构(16)包括安装架(162)，以及设置在所述安装架(162)上的至少两个限位滚柱(161)，所述限位滚柱(161)的柱面形成所述限位机构(16)的滚动面。

22.根据权利要求21所述的切割装置，其特征在于，所述限位滚柱(161)与所述切割刀(10)位于同一径向平面内。

23.根据权利要求21或22所述的切割装置，其特征在于，还包括驱动所述安装架(162)朝向或远离所述待切割件运动的第二推送机构(12)。

24.根据权利要求23所述的切割装置，其特征在于，所述第一推送机构(11)、所述第二推送机构(12)均包括可滑动安装所述安装架(162)的轨道结构(17)，以及驱动所述安装架(162)沿所述轨道结构(17)往复移动的驱动结构(18)。

25.根据权利要求23或24所述的切割装置，其特征在于，还包括围绕所述待切割件设置的夹持机构，所述夹持机构用于夹持所述待切割件未被卡盘夹持的一端。

26.根据权利要求25所述的切割装置，其特征在于，所述夹持机构包括围绕所述待切割件设置的至少两个夹持件，所述夹持件具有与所述待切割件相切设置的滚动面。

27.根据权利要求26所述的切割装置，其特征在于，所述夹持件设有两个且相对设置，所述夹持机构还包括能够朝向或远离所述待切割件运动的第一移动座(20)与第二移动座(21)，两个所述夹持件分别设于所述第一移动座(20)与第二移动座(21)上。

28.根据权利要求27所述的切割装置，其特征在于，所述第一移动座(20)与第二移动座(21)分别设置于所述第一推送机构(11)与第二推送机构(12)上。

29.根据权利要求27或28所述的切割装置，其特征在于，两个所述夹持件分别通过弹性结构(22)连接于所述第一移动座(20)与第二移动座(21)上，所述弹性结构(22)用于所述夹持件弹性夹持所述待切割件。

30.根据权利要求29所述的切割装置，其特征在于，所述弹性结构(22)包括成型于所述第一移动座(20)或第二移动座(21)上的导向孔，以及穿设于所述导向孔，且能够在所述导向孔内朝靠近或远离所述待切割件往复移动的夹持件连接件，所述夹持件连接件的一端与所述夹持件连接，所述弹性结构(22)还包括设置于所述夹持件与第一移动座(20)或第二移动座(21)之间的偏压件，所述偏压件的偏压力作用在所述夹持件，使所述夹持件具有朝向待切割件的运动趋势。

31.根据权利要求30所述的切割装置，其特征在于，所述导向孔为通孔，所述夹持件连接件穿出所述导向孔，且远离所述夹持件的一端设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述夹持件连接件在所述偏压件的偏压力作用下朝向所述待切割件脱出所述导向孔。

32.根据权利要求26-31中任一项所述的切割装置，其特征在于，所述夹持件包括并排设置的两个夹持滚柱(191)。