CN109794693A - 一种卡盘机构及激光切割夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的卡盘机构，包括卡盘机座、驱动装置、传动拔叉、卡爪滑座和卡爪，卡盘机座设有送料通道，传动拔叉中部可转动的设置在卡盘机座上，卡爪滑座通过导引滑轨设置在卡盘机座上，卡爪设置在卡爪滑座上，驱动装置的一端与卡盘机座铰接，驱动装置的另一端与传动拔叉一端铰接，传动拔叉的另一端与卡爪滑座连接，驱动装置、传动拔叉和卡爪滑座共同形成第一曲柄滑块机构，卡爪和第一曲柄滑块机构分别至少相对的设有两个，当驱动装置作用所述传动拔叉，卡爪向送料通道闭合或展开。本发明的卡盘机构，采用曲柄滑块机构控制独立卡爪工作，能适用夹持椭圆形等特殊断面的型材，而且无需人工操作，装夹效率高；卡爪移动位置精度高，使用可靠。

Description

一种卡盘机构及激光切割夹持装置

技术领域

本发明属于机械装夹机构技术领域，具体涉及一种卡盘机构及激光切割夹持装置。

背景技术

激光切割机是一种常用的产品切割设备，现有的激光切割机通常包括用于固定产品的卡盘，机床行业常用卡盘为四爪卡盘，由于四个卡爪同步开合，可以夹持圆形、方形、矩形的管材，当夹持椭圆形、槽型、角铁等特殊断面的型材时需要调整卡爪的位置，极不方便，而且通过人工控制卡爪的开合程度来装卸产品，劳动强度大，生产效率低，还有，卡盘夹持力的大小完全由人力掌控，不易于控制，容易夹坏物料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动夹持工件，夹持速度迅速，适用于夹持各种特殊断面的型材的卡盘机构。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种卡盘机构，包括卡盘机座、驱动装置、传动拔叉、卡爪滑座和卡爪，所述卡盘机座设有供工件进入的送料通道，所述传动拔叉通过设置在其中部的旋转支点可转动的设置在所述卡盘机座上，所述卡爪滑座通过导引滑轨设置在所述卡盘机座上，所述卡爪可拆卸的设置在所述卡爪滑座上，所述驱动装置的一端可转动的设置在所述卡盘机座上，驱动装置的另一端与所述传动拔叉一端连接，所述传动拔叉的另一端与所述卡爪滑座连接，所述驱动装置、传动拔叉和卡爪滑座共同形成第一曲柄滑块机构，所述卡爪和所述第一曲柄滑块机构分别至少相对的设有两个，当所述驱动装置作用所述传动拔叉，所述卡爪向所述送料通道闭合或展开。

与现有技术相比，本发明的卡盘机构，采用曲柄滑块机构控制独立卡爪工作，能适用夹持椭圆形等特殊断面的型材，而且无需人工操作，装夹效率高；另外，采用曲柄滑块机构带动卡爪工作，卡爪行程距离大，可以夹持较大和较小的工件，而且工作位置精度高，能较好地调节夹持力，避免对工件造成损耗，使用可靠。

优选的，还包括同步环，所述同步环可相对卡盘机座转动，所述传动拔叉位于所述卡爪滑座一侧向外延伸设有同步曲柄臂，所述同步环通过连接结构与所述同步曲柄臂连接，相对或相邻的两曲柄滑块机构之间通过所述同步环连接；通过这样设置，能保证相对设置的卡爪同步滑动，对于初始夹持工件，能使工件较好的靠近送料通道的中心位置，提高夹持效果。

优选的，所述卡爪和所述第一曲柄滑块机构分别设有四个，所述同步环设有两个，所述四个第一曲柄滑块机构和卡爪两两相对设置，相对设置的两个第一曲柄滑块机构由同一同步环连接；通过这样设置，使两组卡爪实现两两联动，能在夹持特殊断面的型材的同时，保证夹持的工件位于送料通道的中心位置。

优选的，所述连接结构包括设置在同步环上的连接卡槽以及设置在同步曲柄臂上的推顶部，所述推顶部伸入所述连接卡槽内，推顶部可滑动地安装在连接卡槽内，从而传动拨叉绕旋转中心旋转时，同步曲柄臂推顶部推动同步环相对卡盘机座转动，带动连接于同一同步环的第一曲柄滑块机构工作。

优选的，还包括连接背板和传动齿盘，所述连接背板的一侧面与所述卡盘机座背部固定连接，所述传动齿盘设置在所述连接背板的另一侧面上，还包括卡盘驱动机构，卡盘驱动机构驱动所述传动齿盘使所述卡盘机构转动。

优选的，所述卡爪滑座上设有推进滑槽，所述传动拔叉的另一端设有推进滑部，所述推进滑部可滑动地安装在所述推进滑槽内；通过设置所述推进滑槽配合推进滑部适应性滑动，使所述曲柄滑块机构推动卡爪滑座的方式合理化。

优选的，所述卡盘机座外侧设有滑座安装部，所述卡爪滑座通过导引滑轨设置在滑座安装部上；所述驱动装置设置在相邻的两滑座安装部之间，所述驱动装置的输出端与所述传动拔叉一端铰接，所述驱动装置的一端与相邻的滑座安装部的侧部铰接；采用这种布局方式，使多个驱动装置布设在同一平面上，能较少卡盘机构的厚度，从而减少尾料的浪费，结构紧凑。

优选的，所述导引滑轨包括设置在所述滑座安装部前侧的燕尾导轨以及对应设置在卡块滑座后侧的上的燕尾滑槽；采用燕尾滑槽与燕尾导轨组成的导引滑轨可防止所述卡块滑座脱离所述滑座安装部，结构简单，安装方便。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述卡盘机构的激光切割夹持装置，包括所述卡盘机构和送料机构，所述卡盘机构和送料机构相隔设置，所述送料机构中部设有贯穿其两端的物料通道，所述送料机构靠近卡盘机构一侧设有送料夹具，所述送料夹具可向所述送料通道送料；应用本发明的激光切割夹持装置，曲柄滑块机构控制独立卡爪工作，能适用夹持椭圆形等特殊断面的型材，而且无需人工操作，装夹效率高；另外，采用曲柄滑块机构带动卡爪工作，卡爪行程距离大，可以夹持较大和较小的工件，而且工作位置精度高，能较好地调节夹持力，避免对工件造成损耗，使用可靠。

附图说明

图1为本发明卡盘机构去除卡盘安装座的示意图；

图2为本发明卡盘机构去除卡盘安装座的后视图；

图3为本发明卡盘机构去除卡盘安装座的正视图；

图4为本发明去除卡盘安装座、卡盘机座和连接背板的后视图；

图5为本发明去除卡盘安装座、卡盘机座和连接背板的示意图1；

图6为本发明去除卡盘安装座、卡盘机座和连接背板的示意图2；

图7为本发明卡盘机座的示意图；

图8为本发明连接背板的示意图；

图9为本发明连接背板和卡盘安装座的分解图；

图10为实施例二的示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的技术方案：

本发明的“正向转动”、“反向转动”、“正向圆弧线滑动”和“反向圆弧线滑动”中使用的“正向”和“反向”方位词只是为了更直观地描述传动拨叉和推进滑部不同方向的运动关系，不对本申请的保护范围有任何限制。

实施例一：

参见图1至9，本发明的卡盘机构10，包括卡盘机座1、驱动装置2、传动拔叉3、卡爪滑座4和卡爪5，所述卡盘机座1设有供工件进入的送料通道11，所述驱动装置2为气动驱动装置，所述驱动装置2、传动拔叉3和卡爪滑座4共同形成第一曲柄滑块机构，所述卡爪5和所述第一曲柄滑块机构分别设有四个，所述四个第一曲柄滑块机构和卡爪5两两相对设置，并均布在所述送料通道11的外侧，相对设置的卡爪5构成同一组卡爪，所述两组卡爪5不在同一平面上，所述传动拔叉3通过设置在其中部的旋转支点31铰接在所述卡盘机座1上，所述卡爪滑座4通过导引滑轨设置在所述卡盘机座1上，所述卡爪5可拆卸的设置在所述卡爪滑座4上，所述驱动装置2的一端铰接在所述卡盘机座1上，驱动装置2的另一端与所述传动拔叉3一端32铰接，所述传动拔叉3的另一端33设有推进滑部34，所述推进滑部34优选为滚动轴承，所述卡爪滑座4上部横向设有贯穿其前后两侧的推进滑槽41，所述推进滑部34可滑动地安装在所述推进滑槽内41，所述驱动装置2驱动所述传动拨叉3绕旋转支点31正向转动，所述推进滑部34作正向圆弧线滑动，从而推进滑部34横向分解的运动沿推进滑槽41内滑动，其竖向分解的运动下压所述卡爪滑座4沿导引滑轨移动，从而带动卡爪5向送料通道11中部滑动，实现卡爪5的闭合；所述驱动装置2驱动所述传动拨叉3绕旋转支点31反向转动，所述推进滑部34作反向圆弧线滑动，从而推进滑部34横向分解的运动沿推进滑槽41内滑动，其竖向分解的运动向上抵顶卡爪滑座4沿导引滑轨滑动，从而带动卡爪5向远离送料通道11中部一侧滑动，实现卡爪5的展开。

与现有技术相比，本发明的卡盘机构，采用曲柄滑块机构控制独立卡爪5工作，能适用夹持椭圆形等特殊断面的型材，而且无需人工操作，装夹效率高；另外，采用曲柄滑块机构带动卡爪工作，卡爪行程距离大，可以夹持较大和较小的工件，而且工作位置精度高，能较好地调节夹持力，避免对工件造成损耗，使用可靠。

参见图1至6，作为优选方案，还包括同步环6，所述同步环6设有两个，所述同步环6设置在卡盘机座1的后侧并可相对卡盘机座1转动，所述传动拔叉3位于所述卡爪滑座4一侧向外延伸设有同步曲柄臂35，所述同步环6通过连接结构与所述同步曲柄臂35连接，所述驱动装置2、传动拔叉3和同步环6共同形成第二曲柄滑块机构，相对的两第一曲柄滑块机构通过同一所述同步环6连接；通过这样设置，能保证相对设置的卡爪5同步滑动，使两组的卡爪5实现两两联动，对于初始夹持工件，能使工件较好的靠近送料通道11的中心位置，提高夹持效果。

作为进一步优选方案，所述同步环6外侧设有向上凸起的连接卡座61，所述连接结构包括设置在连接卡座61上的连接卡槽62以及设置在同步曲柄臂35上的推顶部351，所述推顶部251优选为滚动轴承，所述推顶部351伸入所述连接卡槽62内，所述连接卡槽62内留有所述推顶部351的活动空间，推顶部351可沿在连接卡槽62内移动，从而传动拨叉3绕旋转中心31旋转时，同步曲柄臂35的推顶部351推动同步环6相对卡盘机座1转动，带动连接于同一同步环6的第一曲柄滑块机构工作，实现两组卡爪5的两两联动；所述连接卡槽62内留有所述推顶部351的活动空间，使连接卡槽62配合所述推顶部351绕旋转支点31时产生的圆弧线运动。

参见图1至7，作为优选方案，所述卡盘机座1外侧对应四个卡爪滑座4设有四个滑座安装部12，所述卡爪滑座4通过导引滑轨设置在滑座安装部12上；所述驱动装置2设置在相邻的滑座安装部12之间，所述驱动装置2的一端与相邻的滑座安装部4侧部铰接；采用这种布局方式，使多个驱动装置2布设在同一平面上，能较少卡盘机构的厚度，从而减少尾料的浪费，结构紧凑。

参见图5至7，作为优选方案，所述导引滑轨包括设置在所述滑座安装部12前侧的燕尾导轨121以及对应设置在卡块滑座4后侧的上的燕尾滑槽122；采用燕尾滑槽122与燕尾导轨121组成的导引滑轨可防止所述卡块滑座4脱离所述滑座安装部12，结构简单，安装方便。

参见图1至7，作为优选方案，还包括连接背板7和传动齿盘71，所述连接背板7的一侧面与所述卡盘机座1背部固定连接，所述传动齿盘71设置在所述连接背板7的另一侧面上，所述滑座安装部12设置在卡盘机座1的前侧，所述滑座安装部12内竖向设有贯穿其左右两侧的拨叉避让槽123，所述传动拨叉3从外侧伸入所述拨叉避让槽123内，所述滑座安装部12与卡爪滑座4连接的一侧竖向设有连通拨叉避让槽123的滑部避让槽(图中未示出)，所述传动拨叉3的另一端的连接轴穿过所述滑部避让槽与推进滑部34连接，所述卡盘机座1位于拨叉臂避让槽123内的靠近同步环6一侧设有贯穿拨叉臂避让槽123侧壁的弧形转轴滑槽124，所述同步曲柄臂35与推顶部351连接的连接轴可滑动地设于弧形转轴滑槽124内，所述卡盘机座1的后侧的中部设有一周定位环13，所述两个同步环6通过套筒131重叠套设在所述定位环13外周；通过设计卡盘机座1安装驱动装置2和第一曲柄滑块机构，从而将卡盘机座1整体安装在连接背板7上，方便生产安装。

参见图6至9，作为优选方案，还包括卡盘安装座8，所述连接背板7中部设有延伸出其后侧的法兰主轴72以及延伸出其前侧的机座轴套73，所述卡盘安装座8中部设有与所述法兰主轴72配合的旋转轴套81，所述法兰主轴72插入所述旋转轴套81内并可带动连接背板7相对卡盘安装座1旋转，所述定位环13套设机座轴套81外侧，所述连接背板7和卡盘机座1之间还通过螺钉等连接件连接，从而使所述卡盘机座1安装在所述连接背板7上，

还包括设置在卡盘安装座8上的卡盘驱动机构82，所述卡盘驱动机构82的输出端设有输出齿轮821，所述输出齿轮821与传动齿盘71之间设有传动齿轮83，所述输出齿轮821、传动齿轮83与传动齿盘71之间以外啮合齿轮副行驶连接，从而所述卡盘驱动机构82可驱使所述连接背板7相对所述卡盘安装座1旋转。

实施例二：

参见图1和图10，本实施例提供一种应用实施例一的卡盘机构的激光切割夹持装置，其包括所述卡盘机构10和送料机构9，所述卡盘机构10和送料机构9相隔设置，所述送料机构9中部设有贯穿其前侧和后侧的物料通道(图中未示出)，所述送料机构9靠近卡盘机构10一侧设有送料夹具92，所述送料夹具92可向所述送料通道11送料；应用本发明的激光切割夹持装置，第一曲柄滑块机构控制独立卡爪5工作，能适用夹持椭圆形等特殊断面的型材，而且无需人工操作，装夹效率高；另外，采用曲柄滑块机构带动卡爪5工作，卡爪5行程距离大，可以夹持较大和较小的工件，而且工作位置精度高，能较好地调节夹持力，避免对工件造成损耗，使用可靠。

实施例三：

本实施例(图中未示出)与实施例一的不同点在于，所述卡爪5和所述第一曲柄滑块机构分别设有三个，并均布设置在送料通道11外侧，三个卡爪5分别不在同一平面上，三个第一曲柄滑块机构由同一同步环6连接。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种卡盘机构，其特征在于：包括卡盘机座、驱动装置、传动拔叉、卡爪滑座和卡爪，所述卡盘机座设有供工件进入的送料通道，所述传动拔叉通过设置在其中部的旋转支点可转动的设置在所述卡盘机座上，所述卡爪滑座通过导引滑轨设置在所述卡盘机座上，所述卡爪可拆卸的设置在所述卡爪滑座上，所述驱动装置的一端可转动的设置在所述卡盘机座上，驱动装置的另一端与所述传动拔叉一端连接，所述传动拔叉的另一端与所述卡爪滑座连接，所述驱动装置、传动拔叉和卡爪滑座共同形成第一曲柄滑块机构，所述卡爪和所述第一曲柄滑块机构分别至少相对的设有两个，当所述驱动装置作用所述传动拔叉，所述卡爪向所述送料通道闭合或展开。

2.根据权利要求1所述的卡盘机构，其特征在于：还包括同步环，所述同步环可相对卡盘机座转动，所述传动拔叉位于所述卡爪滑座一侧向外延伸设有同步曲柄臂，所述同步环通过连接结构与所述同步曲柄臂连接，相对或相邻的两曲柄滑块机构之间通过所述同步环连接。

3.根据权利要求2所述的卡盘机构，其特征在于：所述卡爪和所述第一曲柄滑块机构分别设有四个，所述同步环设有两个，所述四个第一曲柄滑块机构和卡爪两两相对设置，相对设置的两个第一曲柄滑块机构由同一同步环连接。

4.根据权利要求2或3所述的卡盘机构，其特征在于：所述连接结构包括设置在同步环上的连接卡槽以及设置在同步曲柄臂上的推顶部，所述推顶部伸入所述连接卡槽内。

5.根据权利要求1所述的卡盘机构，其特征在于：还包括连接背板和传动齿盘，所述连接背板的一侧面与所述卡盘机座背部固定连接，所述传动齿盘设置在所述连接背板的另一侧面上。

6.根据权利要求1所述的卡盘机构，其特征在于：所述导引滑轨包括设置在所述卡盘机座上的燕尾导轨以及设置在卡块滑座上的燕尾滑槽。

7.根据权利要求1所述的卡盘机构，其特征在于：所述卡爪滑座上设有推进滑槽，所述传动拔叉的另一端设有推进滑部，所述推进滑部可滑动地安装在所述推进滑槽内。

8.根据权利要求1所述的卡盘机构，其特征在于：所述卡盘机座外侧设有滑座安装部，所述卡爪滑座通过导引滑轨设置在滑座安装部上。

9.根据权利要求8所述的卡盘机构，其特征在于：所述驱动装置设置在相邻的两滑座安装部之间，所述驱动装置的输出端与所述传动拔叉一端铰接，所述驱动装置的一端与相邻的滑座安装部的侧部铰接。

10.一种应用权利要求1至9任何一项所述的卡盘机构的激光切割夹持装置，包括所述卡盘机构和送料机构，所述卡盘机构和送料机构相隔设置，所述送料机构中部设有贯穿其两端的物料通道，所述送料机构靠近卡盘机构一侧设有送料夹具，所述送料夹具可向所述送料通道送料。