CN107984157A - 一种四爪卡盘 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用范围广的四爪卡盘，其技术方案要点是包括有卡盘本体和四个卡爪，卡盘本体上铰接有四个气缸，并且分别与各个卡爪对应设置，气缸的活塞杆与对应的卡爪之间连接有连杆，连杆的中部与卡盘本体铰接，气缸推送连杆的过程中能够带动铰接于连杆另一端的卡爪沿卡盘本体的径向滑移；卡盘本体上设置有用于限制一组的两个卡爪能够同步滑移的运动副，运动副设置有两个，运动副包括有转动连接于卡盘本体上的转动圆环，转动圆环与卡盘本体同轴设置，转动圆环与对应的连杆之间连接有连接杆，连接杆的两端分别与转动圆环和连杆铰接，同一组的两个气缸在推送连杆的过程中在连接杆和转动圆环的引导下能够带动两个卡爪同步滑移。

Description

一种四爪卡盘
技术领域
本发明涉及激光切割设备领域，更具体地说，它涉及一种四爪卡盘。
背景技术
目前，激光切管机是批量切割加工管材的重要设备，而装夹卡盘是激光切割机不可缺少的一部分。传统的装夹卡盘一般采用三点定圆的原理对轴状工件进行装夹，因此传统的装夹卡盘更适用于支撑圆管，而目前对于异形管件的装夹在进行着开发和研制，但至今尚未有较理想的产品面世。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种适用范围广的四爪卡盘。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种四爪卡盘，包括有卡盘本体和滑移连接在卡盘本体上的卡爪，所述卡爪设置有四个，并且成环状均匀分布在卡盘本体上，四个卡爪两两相对设置，所述卡盘本体上铰接有用于驱动卡爪沿卡盘本体的径向滑移的气缸，所述气缸设置有四个，并且分别与各个卡爪对应设置，所述气缸的活塞杆与对应的卡爪之间连接有连杆，所述连杆的两端分别与气缸的活塞杆和卡爪铰接，所述连杆的中部与卡盘本体铰接，气缸推送连杆的过程中能够带动铰接于连杆另一端的卡爪沿卡盘本体的径向滑移；
所述卡盘本体上设置有用于限制一组的两个卡爪能够同步滑移的运动副，所述运动副设置有两个，并且分别对应两组卡爪设置，所述运动副包括有转动连接于卡盘本体上的转动圆环，所述转动圆环与卡盘本体同轴设置，所述转动圆环与对应的连杆之间连接有连接杆，所述连接杆的两端分别与转动圆环和连杆铰接，同一组的两个气缸在推送连杆的过程中在连接杆和转动圆环的引导下能够带动两个卡爪同步滑移。
本发明进一步设置为：所述卡盘本体上于卡爪的同一侧设置有封腔体，所述卡爪高于卡盘本体的高度大于封腔体高于卡盘本体的高度，所述封腔体设置有用于供卡爪于卡盘本体上滑移的滑槽，所述卡爪的宽度尺寸与滑槽的宽度尺寸相适配，所述卡盘本体远离封腔体的一端设置有与滑槽导通的吸尘管。
本发明进一步设置为：所述卡爪高于封腔体的端部垂直设置有爪头，所述爪头成片状结构设置，一组的两个卡爪高于另一组的两个卡爪，较高的卡爪两侧均设置有用于供较低的卡爪端部的爪头嵌入的避让槽。
本发明进一步设置为：所述卡盘本体上设置有用于供卡爪沿其长度方向滑移的V形导轨，所述V形导轨设置有两条，并且两条V形导轨的开口朝向相对设置，所述卡爪设置有滑移连接于两条V形导轨之间的滑轨，所述滑轨的相对两侧均凸设有用于嵌入V形导轨内的楔形块。
综上所述，本发明具有以下有益效果：安装时通过同组的气缸驱动两卡爪夹持于管件的相对两侧，从而能够使用两组卡爪对管件进行有效装夹，四爪卡盘的装夹方式能够有利于对异形管件的中心定位装夹，该装夹方式不仅结构简单易实施，更有利于通过四爪卡盘对异形管件于装夹过程中自动定中心的功能提高装夹效率以及装夹位置的正确精度，从而有利于提高管材切割的加工精度。此外，同一组中的一个气缸在推送连杆的过程中，连杆通过连接杆带动转动圆环在卡盘本体上转动从而带动另一侧的连接杆配合实现两连杆同步转动；因此运动副的设置能够确保同组的两个气缸能够同时驱动两个卡爪相向滑移，有利于提高卡爪夹持管件时的位置精度，确保管件的中心与卡盘本体的中心重合。
附图说明
图1为四爪卡盘的立体结构示意图；
图2为四爪卡盘的俯视图；
图3为四爪卡盘另一侧的立体结构示意图；
图4为两个运动副的立体安装结构示意图；
图5为V形导轨与滑轨的立体安装结构示意图；
图6为卡爪的立体结构示意图。
附图标记：1、卡盘本体；11、吸尘管；12、V形导轨；2、卡爪；21、爪头；22、避让槽；23、滑轨；231、楔形块；3、气缸；4、连杆；5、运动副；51、转动圆环；52、连接杆；6、封腔体；61、滑槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1-6所示，一种四爪卡盘，包括有卡盘本体1和滑移连接在卡盘本体1上的卡爪2，卡爪2设置有四个，并且成环状均匀分布在卡盘本体1上，四个卡爪2两两相对设置，四个卡爪2在卡盘本体1上的滑移轨迹成十字形结构设置，并且该十字形的滑移轨迹交叉点与卡盘本体1的圆心重合；卡盘本体1上铰接有用于驱动卡爪2沿卡盘本体1的径向滑移的气缸3，气缸3设置有四个，并且分别与各个卡爪2对应设置，气缸3的活塞杆与对应的卡爪2之间连接有连杆4，连杆4的两端分别与气缸3的活塞杆和卡爪2铰接，连杆4的中部与卡盘本体1铰接，气缸3推送连杆4的过程中能够带动铰接于连杆4另一端的卡爪2沿卡盘本体1的径向滑移，其中连杆4起到杠杆的作用，并且能够将气缸3伸出活塞杆的方向与卡爪2的滑移方向在卡盘本体1上有限的安装空间内做转换，从而有利于提高四爪卡盘的整体结构紧凑程度，节省占地空间。
卡盘本体1上设置有用于限制一组的两个卡爪2能够同步滑移的运动副5，运动副5设置有两个，并且分别对应两组卡爪2设置，即一个运动副5对应一组卡爪2，用于限制一组内的两个卡爪2能够同步滑移；运动副5包括有转动连接于卡盘本体1上的转动圆环51，转动圆环51与卡盘本体1同轴设置，并且转动圆环51的转动轴向与卡盘本体1同轴设置，转动圆环51与对应的连杆4之间连接有连接杆52，连接杆52的两端分别与转动圆环51和连杆4铰接，并且连接杆52与连杆4的铰接处优选位于连杆4与气缸3的活塞杆铰接处至连杆4与卡盘本体1铰接处之间，同一组的两个气缸3在推送连杆4的过程中在连接杆52和转动圆环51的引导下能够带动两个卡爪2同步滑移。
安装时通过同组的气缸3驱动两卡爪2夹持于管件的相对两侧，从而能够使用两组卡爪2对管件进行有效装夹，四爪卡盘的装夹方式能够有利于对异形管件的中心定位装夹，该装夹方式不仅结构简单易实施，更有利于通过四爪卡盘对异形管件于装夹过程中自动定中心的功能提高装夹效率以及装夹位置的正确精度，从而有利于提高管材切割的加工精度。
此外，同一组中的一个气缸3在推送连杆4的过程中，连杆4通过连接杆52带动转动圆环51在卡盘本体1上转动从而带动另一侧的连接杆52配合实现两连杆4同步转动；因此运动副5的设置能够确保同组的两个气缸3能够同时驱动两个卡爪2相向滑移，有利于提高卡爪2夹持管件时的位置精度，确保管件的中心与卡盘本体1的中心重合。
卡盘本体1上于卡爪2的同一侧设置有封腔体6，卡爪2高于卡盘本体1的高度大于封腔体6高于卡盘本体1的高度，从而使卡爪2能够从封腔体6的端部向外延伸用于夹持待加工的管件；封腔体6设置有用于供卡爪2于卡盘本体1上滑移的滑槽61，卡爪2的宽度尺寸与滑槽61的宽度尺寸相适配，从而能够由各个滑槽61的内壁以及卡爪2首尾连接成两端开口的密闭腔，卡盘本体1远离封腔体6的一端设置有与滑槽61导通的吸尘管11。吸尘管11的一端与密闭腔导通，另一端连接有负压吸尘装置，从而能够将管件于激光切割过程中产生的烟尘、废气吸走，有利于提高加工环境以及可视环境。
卡爪2高于封腔体6的端部垂直设置有爪头21，爪头21成片状结构设置，一组的两个卡爪2高于另一组的两个卡爪2，较高的卡爪2两侧均设置有用于供较低的卡爪2端部的爪头21嵌入的避让槽22。卡爪2的内侧壁成凸出的V字形结构设置，有利于两组卡爪2于卡盘本体1上汇聚时能够相互之间抵接，使卡爪2能够夹持住更小尺寸的管件，而设置于卡爪2端部的爪头21与卡爪2的长度方向相垂直，能够通过爪头21增加卡爪2与管件的接触面积，有利于提高管件夹持的牢固程度；并且四个爪头21的长度方向围绕成矩形结构，使卡爪2夹持管件的夹持处并不一定会落在卡爪2本体上，而有可能仅受向两侧伸出的爪头21夹持，从而能够适用于夹持各类异形管件，有利于提高四爪卡盘的适用范围。并且两组卡爪2具有高度差，较低卡爪2上的爪头21能够插入到较高卡爪2上的避让槽22内，从而能够实现让两组卡爪2汇聚的功能，使四爪卡盘能够夹持更小尺寸的管件，有利于进一步提高四爪卡盘的适用范围。
卡盘本体1上设置有用于供卡爪2沿其长度方向滑移的V形导轨12，V形导轨12设置有两条，并且两条V形导轨12的开口朝向相对设置，卡爪2设置有滑移连接于两条V形导轨12之间的滑轨23，滑轨23的相对两侧均凸设有用于嵌入V形导轨12内的楔形块231。V形导轨12设置于滑轨23的相对两侧，令滑轨23受到周向的限位，仅能够沿其长度方向在V形导轨12上滑移，从而有利于提高卡爪2滑移的精确性以及稳定程度。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种四爪卡盘，包括有卡盘本体(1)和滑移连接在卡盘本体(1)上的卡爪(2)，其特征是：所述卡爪(2)设置有四个，并且成环状均匀分布在卡盘本体(1)上，四个卡爪(2)两两相对设置，所述卡盘本体(1)上铰接有用于驱动卡爪(2)沿卡盘本体(1)的径向滑移的气缸(3)，所述气缸(3)设置有四个，并且分别与各个卡爪(2)对应设置，所述气缸(3)的活塞杆与对应的卡爪(2)之间连接有连杆(4)，所述连杆(4)的两端分别与气缸(3)的活塞杆和卡爪(2)铰接，所述连杆(4)的中部与卡盘本体(1)铰接，气缸(3)推送连杆(4)的过程中能够带动铰接于连杆(4)另一端的卡爪(2)沿卡盘本体(1)的径向滑移；
所述卡盘本体(1)上设置有用于限制一组的两个卡爪(2)能够同步滑移的运动副(5)，所述运动副(5)设置有两个，并且分别对应两组卡爪(2)设置，所述运动副(5)包括有转动连接于卡盘本体(1)上的转动圆环(51)，所述转动圆环(51)与卡盘本体(1)同轴设置，所述转动圆环(51)与对应的连杆(4)之间连接有连接杆(52)，所述连接杆(52)的两端分别与转动圆环(51)和连杆(4)铰接，同一组的两个气缸(3)在推送连杆(4)的过程中在连接杆(52)和转动圆环(51)的引导下能够带动两个卡爪(2)同步滑移。
2.根据权利要求1所述的一种四爪卡盘，其特征是：所述卡盘本体(1)上于卡爪(2)的同一侧设置有封腔体(6)，所述卡爪(2)高于卡盘本体(1)的高度大于封腔体(6)高于卡盘本体(1)的高度，所述封腔体(6)设置有用于供卡爪(2)于卡盘本体(1)上滑移的滑槽(61)，所述卡爪(2)的宽度尺寸与滑槽(61)的宽度尺寸相适配，所述卡盘本体(1)远离封腔体(6)的一端设置有与滑槽(61)导通的吸尘管(11)。
3.根据权利要求2所述的一种四爪卡盘，其特征是：所述卡爪(2)高于封腔体(6)的端部垂直设置有爪头(21)，所述爪头(21)成片状结构设置，一组的两个卡爪(2)高于另一组的两个卡爪(2)，较高的卡爪(2)两侧均设置有用于供较低的卡爪(2)端部的爪头(21)嵌入的避让槽(22)。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种四爪卡盘，其特征是：所述卡盘本体(1)上设置有用于供卡爪(2)沿其长度方向滑移的V形导轨(12)，所述V形导轨(12)设置有两条，并且两条V形导轨(12)的开口朝向相对设置，所述卡爪(2)设置有滑移连接于两条V形导轨(12)之间的滑轨(23)，所述滑轨(23)的相对两侧均凸设有用于嵌入V形导轨(12)内的楔形块(231)。
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