CN110125557A - 一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置，包括底座本体，底座本体设置有主轴连接轴承，底座通过主轴连接轴承连接有套接在主轴连接轴承的外圈的主轴本体，底座本体设置有驱动主轴连接轴承的外圈转动的旋转机构，主轴本体转动连接有同步运动机构，主轴本体连接有导轨底座，导轨底座设置有驱动同步运动机构运行的气缸驱动组件，同步运动机构连接有用于夹持管件的多个夹持单元。本发明可全行程一次自动夹紧不同规格大小的管材，还可带动管材同步旋转，实现管材周向切割优点并且设有同步运动机构保证了夹持单元的同步运动，使得管材中心与该装置主轴旋转中心同心，装夹定位可靠，因而保证了切割的精度。

Description

一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置
技术领域
本发明涉及激光用管件夹持设备技术领域，具体涉及一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置。
背景技术
激光切割作为一种快速高效的加工方式，在多个工业领域得到广泛应用，在管材切割的应用上，需要一种装置能很好的夹持管材并带动其旋转。目前，市面上的手动夹持装置需要人工操作进行装夹，速度慢，夹持力小，精度低，并且仅实现夹持功能，工作效率低。常规的自动装夹装置虽然能实现管材的装夹及旋转功能，但存在装夹精度不高，同轴精度差，夹管尺寸范围小，旋转惯量大，旋转变速或反向有异响等问题。
为此设计一种结构简单、运动精度高的管材自动定心夹持旋转装置是十分有必要的。
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激光切割用管材自动定心夹持旋转装置，其可全行程一次自动夹紧不同规格大小的管材，还可带动管材同步旋转，实现管材周向切割优点并且设有同步运动机构保证了夹持单元的同步运动，使得管材中心与该装置主轴旋转中心同心，装夹定位可靠，因而保证了切割的精度。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置，包括底座本体，所述底座本体设置有主轴连接轴承，所述底座通过主轴连接轴承连接有套接在主轴连接轴承的外圈的主轴本体，所述底座本体设置有驱动主轴连接轴承的外圈转动的旋转机构，所述主轴本体转动连接有同步运动机构，所述主轴本体连接有导轨底座，所述导轨底座设置有驱动同步运动机构运行的气缸驱动组件，所述同步运动机构连接有用于夹持管件的多个夹持单元。
通过采用上述技术方案，利用气缸驱动组件带动同步运动机构绕着主轴本体的轴心线转动进而带动多个夹持单元朝相互靠近或相互远离的方向移动，实现夹紧和松开管件的目的，夹持单元移动进而夹持处于夹持单元之间的管件。旋转机构带动主轴本体转动，而主轴本体的转动能够带动导轨底座的转动，当气缸驱动组件不再带动同步运动机构转动时，主轴本体就能够带动多个夹持单元一起转动从而带动管件转动，实现同步转动的目的。而多个夹持单元的移动可以实现不同规格大小的管材的夹持。
本发明进一步设置为：所述旋转机构包括套接在主轴连接轴承的外圈的大齿轮，所述大齿轮啮合有小齿轮，所述小齿轮连接有安装于底座的减速电机，所述减速电机连接有驱动电机，所述减速电机和底座通过减速机法兰连接。
通过采用上述技术方案，驱动电机让小齿轮转动进而带动大齿轮转动，大齿轮的转动能够带动主轴连接轴承外圈转动，进而带动套接在主轴连接轴承的外圈的主轴本体转动，上述设置的旋转阻力小，转动顺畅，另外夹持单元夹持住的管件将会随着主轴一起旋转，实现管件的周向切割。
本发明进一步设置为：所述底座还设置有齿轮间隙调节机构，所述齿轮间隙调节机构包括与底座固定连接的法兰顶块，所述减速机法兰连接有法兰连接块，所述法兰顶块转动连接有螺丝，所述螺丝与法兰连接块通过螺纹连接。
通过采用上述技术方案，由于螺丝相对于法兰顶块绕自身的轴心线转动，因此螺丝的转动将会让法兰连接块沿着螺丝的轴心线方向移动进而调节法兰顶块与法兰连接块之间的相对距离，而法兰连接块与小齿轮为固定连接关系，法兰连接块与大齿轮为固定连接关系，因此能够调节小齿轮靠近或远离大齿轮，实现调节齿轮间隙的目的，理想的啮合间隙能够获得较好的旋转精度。
本发明进一步设置为：所述同步运动机构包括通过第一轴承连接在主轴本体上的多个同步环，每个同步环开设有弧状的导槽，所述导槽内穿设有导向块，所述导向块一体连接有贯穿导轨底座的导轨滑块，所述导轨底座固定连接有处于导轨滑块两侧的导轨本体，所述导轨本体与导轨底座固定连接。
通过采用上述技术方案，同步环转动后将能够让导槽也随着同步环一起转动，导槽的转动将能够挤压导向块移动从而带动导轨滑块朝靠近或远离主轴本体中心的方向移动，这个过程中导轨本体能够对导轨滑块的移动轨迹进行限定。本发明设置的同步运动机构能够让夹持单元始终处于主轴中心对称的位置，进而使夹持单元装夹管件时，管件中心和主轴本体中心同轴，实现管件的高精度定位的目的。
本发明进一步设置为：所述夹持单元包括与导轨滑块固定连接的夹持块，所述夹持块设置有凹槽，所述夹持块转动连接有处于凹槽内的滚轴。
通过采用上述技术方案，利用滚轴与管件的侧面接触，滚轴受管件的挤压会产生部分变形，从而实现面挤压，增强夹持强度。所述夹持单元能在气缸驱动组件的驱动下靠近或远离主轴中心运动，当处于同一条直线的二组夹持单元完全打开后，加载外形尺寸小于4个完全张开夹持单元所包覆范围的管材，夹持单元能在气缸组件的推力下向主轴中心运动，直至夹持单元夹紧管材，通过持续保压让气缸活塞杆始终推动同步环与管材对夹持单元的反力平衡，完成不同规格管材的装夹。
本发明进一步设置为：所述气缸驱动组件包括与安装于导轨底座上的气缸转轴，所述气缸转轴转动连接有气缸连接板，所述气缸连接板的一端与气缸本体连接，所述气缸本体的活塞杆连接有连接轴本体，所述连接轴本体连接于同步环上。
通过采用上述技术方案，当气缸本体内持续进气或出气时，活塞杆会持续运动并推动同步环旋转，而同步环的旋转又会带动夹持单元的运动：这个过程中，气缸连接板将会绕着气缸转轴的轴心线转动。当不加装管材时，气缸本体进气或出气时活塞杆运动到行程最大或最小，相应的180°分布的一对夹持单元距离会最大或最小；当两组相对夹持单元完全张开时，加载外形尺寸小于完全张开的四个夹持单元所包覆范围的管材，通过进出气的控制让活塞杆带动夹持单元向中心靠拢，直至夹持单元夹紧管材，通过持续保压让气缸本体活塞杆始终推动同步环或与管材对夹持单元的反力平衡，完成不同规格管材的装夹。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明具有能自动装夹不同规格大小的管材并保证管材中心与主轴同轴以及一起旋转的功能；
2、本发明设置的同步运动机构能够让夹持单元始终处于主轴中心对称的位置，进而使夹持单元装夹管件时，管件中心和主轴本体中心同轴，实现管件的高精度定位的目的并应用主轴带动装夹好管材的夹持单元的同步旋转，实现管材的周向切割；
3、本发明可全行程一次自动夹紧不同规格大小的管材，还可带动管材同步旋转，实现管材周向切割优点并且设有同步运动机构保证了夹持单元的同步运动，使得管材中心与该装置主轴旋转中心同心，装夹定位可靠，因而保证了切割的精度，并且本发明生产方便，成本低，极具推广价值。
附图说明
图1为实施例的剖视图；
图2为实施例的正视图；
图3为图中剖去部分导轨底座的结构示意图；
图4为实施例的结构示意图；
图5为实施例的透视图。
附图标记：1、底座本体；2、主轴连接轴承；3、主轴本体；4、夹持块；5、同步环；6、凹槽；7、导向块；8、导轨底座；9、导轨滑块；10、夹持单元；11、驱动电机；12、减速电机；13、法兰连接块；14、法兰顶块；15、螺丝；16、减速机法兰；17、小齿轮；18、大齿轮；19、管件；20、气缸转轴；21、导轨本体；22、气缸连接板；24、气缸本体；25、连接轴本体；26、滚轴；27、导槽；28、第一轴承。
具体实施方式
参照附图对本发明做进一步说明。
一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置，如图1-图5所示，包括底座本体1，所述底座本体1设置有主轴连接轴承2，所述底座本体1通过主轴连接轴承2连接有套接在主轴连接轴承2的外圈的主轴本体3，所述底座本体1设置有驱动主轴连接轴承2的外圈转动的旋转机构，所述主轴本体3转动连接有同步运动机构，所述主轴本体3连接有导轨底座8，所述导轨底座8设置有驱动同步运动机构运行的气缸驱动组件，所述同步运动机构连接有用于夹持管件19的多个夹持单元10。
所述旋转机构包括套接在主轴连接轴承2的外圈的大齿轮18，所述大齿轮18啮合有小齿轮17，所述小齿轮17连接有安装于底座本体1的减速电机12，所述减速电机12连接有驱动电机11，所述减速电机12和底座本体1通过减速机法兰16连接。
所述底座本体1还设置有齿轮间隙调节机构，所述齿轮间隙调节机构包括与底座本体1固定连接的法兰顶块14，所述减速机法兰16连接有法兰连接块13，所述法兰顶块14转动连接有螺丝15，所述螺丝15与法兰连接块13通过螺纹连接。
所述同步运动机构包括通过第一轴承28连接在主轴本体3上的多个同步环5，每个同步环5开设有弧状的导槽27，所述导槽27内穿设有导向块7，导向块7只能沿着导槽27的长度方向移动并且被限制在导槽27内移动。（图3所示某一方向为顺时针方向，当然逆时针方向也是可以的），导槽27沿着自身的长度方向延伸，将会朝靠近或远离同步环5的圆心方向分布。所述导向块7一体连接有贯穿导轨底座8的导轨滑块9，所述导轨底座8固定连接有处于导轨滑块9两侧的导轨本体21，所述导轨本体21与导轨底座8固定连接。导轨本体21约束导轨滑块9并使导轨滑块9处于直线运动。所述夹持单元10包括与导轨滑块9固定连接的夹持块4，所述夹持块4设置有凹槽6，所述夹持块4转动连接有处于凹槽6内的滚轴26。
所述气缸驱动组件包括与安装于导轨底座8上的气缸转轴20，所述气缸转轴20转动连接有气缸连接板22，所述气缸连接板22的一端与气缸本体24连接，所述气缸本体24的活塞杆连接有连接轴本体25，所述连接轴本体25连接于同步环5上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置，其特征在于：包括底座本体(1)，所述底座本体(1)设置有主轴连接轴承(2)，所述底座本体(1)通过主轴连接轴承(2)连接有套接在主轴连接轴承(2)的外圈的主轴本体(3)，所述底座本体(1)设置有驱动主轴连接轴承(2)的外圈转动的旋转机构，所述主轴本体(3)转动连接有同步运动机构，所述主轴本体(3)连接有导轨底座(8)，所述导轨底座(8)设置有驱动同步运动机构运行的气缸驱动组件，所述同步运动机构连接有用于夹持管件(19)的多个夹持单元(10)。
2.根据权利要求1所述的一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置，其特征在于：所述旋转机构包括套接在主轴连接轴承(2)的外圈的大齿轮(18)，所述大齿轮(18)啮合有小齿轮(17)，所述小齿轮(17)连接有安装于底座本体(1)的减速电机(12)，所述减速电机(12)连接有驱动电机(11)，所述减速电机(12)和底座本体(1)通过减速机法兰(16)连接。
3.根据权利要求1所述的一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置，其特征在于：所述底座本体(1)还设置有齿轮间隙调节机构，所述齿轮间隙调节机构包括与底座本体(1)固定连接的法兰顶块(14)，所述减速机法兰(16)连接有法兰连接块(13)，所述法兰顶块(14)转动连接有螺丝(15)，所述螺丝(15)与法兰连接块(13)通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置，其特征在于：所述同步运动机构包括通过第一轴承(28)连接在主轴本体(3)上的多个同步环(5)，每个同步环(5)开设有弧状的导槽(27)，所述导槽(27)内穿设有导向块(7)，所述导向块(7)一体连接有贯穿导轨底座(8)的导轨滑块(9)，所述导轨底座(8)固定连接有处于导轨滑块(9)两侧的导轨本体(21)，所述导轨本体(21)与导轨底座(8)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置，其特征在于：所述夹持单元(10)包括与导轨滑块(9)固定连接的夹持块(4)，所述夹持块(4)设置有凹槽(6)，所述夹持块(4)转动连接有处于凹槽(6)内的滚轴(26)。
6.根据权利要求1所述的一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置，其特征在于：所述气缸驱动组件包括与安装于导轨底座(8)上的气缸转轴(20)，所述气缸转轴(20)转动连接有气缸连接板(22)，所述气缸连接板(22)的一端与气缸本体(24)连接，所述气缸本体(24)的活塞杆连接有连接轴本体(25)，所述连接轴本体(25)连接于同步环(5)上。
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