CN110340546B - 一种用于激光切割机的气动卡盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供的用于激光切割机的气动卡盘包括支撑台、旋转筒、气缸、齿条、弧形齿条、折杆、固定块、夹板以及夹爪，所述支撑台上转动连接有所述旋转筒，所述旋转筒的一侧固定有所述气缸，所述气缸的活塞杆延伸至所述旋转筒内，所述活塞杆上设置有齿条，所述齿条啮合所述弧形齿条，所述弧形齿条固定于所述折杆的一端，所述折杆的另一端通过铰接块连接所述夹爪，所述夹爪滑动连接于所述夹板，所述夹板固定于所述固定块，所述固定块滑动设置于所述旋转筒内。本发明提供的用于激光切割机的气动卡盘通过调整所述固定块的位置，使得所述折杆对所述夹爪产生不同的作用效果，使得各个夹爪同步地移动不同的距离将异形的管材夹住。

Description

一种用于激光切割机的气动卡盘

技术领域

本发明涉及气动卡盘领域，尤其涉及一种用于激光切割机的气动卡盘。

背景技术

卡盘在激光切管中有着广泛的应用，对被切割加工管材的固定，带动被切割加工管材的运动有重要的作用。

现有的激光切割用卡盘一般是可转动的，通过卡盘的转动带动管材转动，使管材的不同位置对准激光切割头，以实现激光切割头对管材切割。现有的卡盘为了保证圆形管材的轴线与卡盘的转动轴重合，设计的时候卡盘上的所有的卡爪往往都是同步运动的，使得所有卡爪与卡盘的中心保持相同的距离，但是，对于截面非圆形或者非正多边形的管材，存在部分卡爪不能固定在管材侧壁的情况，导致卡爪对管材的固定不牢固，需要在卡爪上设置特定的垫板，使得所有的卡爪均能够固定在管材侧壁。安装不同型号的管材，需要在卡爪上安装不同规格的垫板，增加生产成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于激光切割机的气动卡盘。

本发明提供一种用于激光切割机的气动卡盘，包括气缸，其中，

所述气缸包括缸体，所述缸体内壁设置有两个卡板，两个所述卡板之间的所述缸体内滑动设置有活塞，所述卡板与所述缸体两端之间的缸体侧壁上均设置有气嘴，所述活塞的一侧固定有活塞杆，所述活塞杆的一端贯出所述缸体；

所述缸体设置于呈圆筒形的旋转筒的一侧，所述旋转筒贯穿并转动连接于支撑台，所述支撑台固定于底座的顶部，所述底座上固定有第一电机，所述第一电机的输出端设置有齿轮，所述旋转筒的另一侧设置有环形齿轮，所述齿轮啮合所述环形齿轮，所述活塞杆贯入所述旋转筒内，所述活塞杆沿长度方向上设置有至少两个齿条，所述旋转筒内对应齿条转动连接有折杆，所述折杆的一端设置有弧形齿条，所述折杆的另一端铰接有铰接块，所述折杆连接所述铰接块的一段呈可伸缩结构，所述可伸缩结构上设置有紧固螺栓，所述弧形齿条齿接于所述齿条；

所述旋转筒内沿轴向方向滑动连接有夹板，所述夹板上滑动连接有沿所述旋转筒轴向方向设置的夹爪，所述铰接块固定连接于对应的所述夹爪。

优选的，所述底座的底面设置有用于滑动于滑轨的滑座，所述滑座的底部沿长度方向设置有截面呈梯形的卡槽，所述底座的顶面竖直固定有第二电机，所述第二电机的输出端贯穿所述底座延伸至所述底座下方、并固定有驱动齿轮。

优选的，所述旋转筒内设置有第一滑槽，所述第一滑槽沿所述旋转筒的轴向方向设置，所述第一滑槽内滑动连接有固定块，所述固定块的上下两端分别设置有夹板，所述夹板沿所述旋转筒径向设置，两个所述夹板相对侧沿长度方向设置有第二滑槽，所述夹爪包括驱动杆，所述驱动杆设置于两个所述夹板之间，所述铰接块固定连接于所述驱动杆，背向所述第一滑槽的所述驱动杆的一侧通过连接杆固定有夹持块。

优选的，所述第一滑槽外侧沿长度方向设置有刻度。

优选的，所述气缸还包括第一接头，所述第一接头由同轴设置的第一内管和第一外管构成，所述第一内管固定于所述第一外管内，所述第一外管固定于所述缸体一侧的中心处，两个所述气嘴通过管材分别连通所述第一内管和第一外管。

优选的，所述第一接头上转动连通有第二接头，所述第二接头包括第二外管、第二内管、第一密封轴承、第二密封轴承、第一气管接嘴和第二气管接嘴，所述第二内管固定于所述第二外管内、且与所述第二外管同轴设置，所述第二外管一端通过所述第一密封轴承与所述第一外管转动连通，所述第二内管一端通过所述第二密封轴承与所述第一内管转动连通，所述第二外管的另一端连通所述第二气管接嘴，所述第二内管的另一端连通所述第一气管接嘴。

优选的，所述底座的顶部设置有用于固定所述支撑台的固定板，所述第二接头通过固定架固定于所述固定板。

与相关技术相比较，本发明提供的用于激光切割机的气动卡盘具有如下有益效果：

本发明提供的用于激光切割机的气动卡盘通过所述气缸控制所述活塞杆移动，所述活塞杆的端部设置有用于控制不同的折杆的多个所述齿条，所述齿条均设置在所述活塞杆上保证齿条能够通过弧形齿条对多个所述折杆的转动实现同步的控制，而所述折杆上设置有铰接块，所述铰接块固定连接在所述夹爪上，所述折杆通过所述铰接块推动所述夹爪沿所述夹板运动将管材夹紧，实现卡盘夹持管材的功能，而且由于所述折杆长度能够调整，使得所有的所述折杆在转动相同的角度的情况下，所述折杆对所述夹板上的夹爪的作用效果不同，使得所述夹爪在所述夹板上的移动距离不同，从而使得所述夹爪能够在夹非圆形和正多边形管材时，能够将管材夹紧。同时采用所述气缸控制所述齿条的移动，便于通过控制气压控制夹爪对管材的夹持力，避免夹持力过大对管材造成损害，避免夹持力过小，导致夹持不牢固。

另外，所述底座上设置有滑座，所述滑座滑动连接在齿条轨道上，所述底座设置有第二电机，所述第二电机设置有驱动齿轮，通过驱动齿轮与齿条轨道啮合，方便控制所述用于激光切割机的气动卡盘沿齿条轨道移动，方便激光切割头对管材进行切割。所述第二滑槽上设置有刻度，对所述折杆长度的调整提供参考，方便工作人员调整所述折杆的长度。所述第一接头转动连通第二接头，使得外接的气管不转的情况下通过所述第一接头和第二接头的配合对转动的气缸实现供气排气，使得所述用于激光切割机的气动卡盘能够朝一定的方向无限的转动，省掉加工时常规卡盘复位的行程，方便切割不规则的管口的程序设计，降低单次切割的工时，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明提供的用于激光切割机的气动卡盘的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的用于激光切割机的气动卡盘的另一侧的结构示意图；

图3为图2所示虚线处结构的放大示意图；

图4为图1所示的用于激光切割机的气动卡盘主体结构剖视图；

图5为图1所示的第二接头的结构示意图；

图6为图1所示的第二接头另一侧的结构示意图。

图中标号：1、底座，11、滑座，12、固定架，2、第二电机，3、第一电机，31、齿轮，4、第二接头，41、第二外管，42、第二内管，43、第一密封轴承，44、第二密封轴承，45、第一气管接嘴，46、第二气管接嘴，5、气缸，51、第一接头，52、活塞，53、气缸，531、气嘴，54、活塞杆，55、齿条，6、支撑台，7、旋转筒，71、环形齿轮，72、第一滑槽，73、固定块，74、夹板，75、第二滑槽，8、驱动件，81、弧形齿条，82、折杆，83、铰接块，84、紧固螺栓，9、夹爪，91、驱动杆，911、第三滑槽，92、连接杆，93、夹持块。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5以及图6，其中图1为本发明提供的用于激光切割机的气动卡盘的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的用于激光切割机的气动卡盘的另一侧的结构示意图；图3为图2所示虚线处结构的放大示意图；图4为图1所示的用于激光切割机的气动卡盘主体结构剖视图；图5为图1所示的第二接头的结构示意图；图6为图1所示的第二接头另一侧的结构示意图。

参阅图1所示，一种用于激光切割机的气动卡盘，包括呈方形的底座1，所述底座1的顶部相对设置有固定板，所述固定板与所述底座1之间一体成型，所述固定板通过螺栓固定所述支撑台6，所述支撑台6成中间设置有贯穿孔的方台状，所述贯穿孔内固定有轴承61，所述轴承61的外圈固定在所述贯穿孔中，所述轴承61的内圈固定所述旋转筒7，所述旋转筒7呈圆筒形，所述旋转筒7的一端固定有所述气缸5；所述底座1的底面设置有用于滑动于滑轨的滑座11，所述滑座11的底部沿长度方向设置有截面呈梯形的卡槽，所述底座1的顶面竖直固定有第二电机2，所述第二电机2的输出端贯穿所述底座1延伸至所述底座1下，处于所述底座1下方的所述第二电机2的输出端固定有驱动齿轮，该驱动齿轮用于与放置该气动卡盘滑轨上设置的齿条相啮合，从而驱动该底座1移动，进而带动气动卡盘移动。所述底座1的顶面还水平设置有第一电机3，所述第一电机3的输出端贯穿所述支撑台6，延伸至所述支撑台6另一侧的所述第一电机3的输出端固定有齿轮31，该齿轮31用于与旋转筒7转动连接。在具体实施过程中，放置该气动卡盘的滑轨以及滑轨上设置的齿条均未在本申请实施例中和附图中示出，该结构可参看现有技术的相关实施方式，在此不详细阐述。

参阅图2所示，所述旋转筒7的另一端的外壁上固定有环形齿轮71，所述环形齿轮71与所述齿轮31相啮合，通过所述第一电机3转动带动所述齿轮31转动，所述齿轮31带动所述环形齿轮71转动，从而带动所述旋转筒7在所述支撑台6转动。

结合参阅图2和图3所示，靠近所述旋转筒7开口处的所述旋转筒7的内壁上设置有多个第一滑槽72，所述第一滑槽72沿所述旋转筒7的长度方向设置，所述第一滑槽72外设置有刻度，相邻的所述第一滑槽72之间距离相等，所述第一滑槽72上滑动连接有固定块73，所述固定块73上固定相对设置的一对夹板74，所述夹板74沿所述旋转筒7径向设置；两个所述夹板74的相对侧沿长度方向设置有第二滑槽75，所述第二滑槽75上滑动设置有所述夹爪9，具体实施过程中，所述夹爪9包括驱动杆91，所述驱动杆91设置于两个所述夹板74之间，所述驱动杆91滑动连接于所述第二滑槽75，背向所述第一滑槽72的所述驱动杆91的一侧通过连接杆92固定有夹持块93，朝向所述旋转筒7的旋转轴线的所述夹持块93一侧包覆有胶垫。所述旋转筒7内还对应所述第一滑槽72转动连接有驱动件8，所述驱动件8包括折杆82，所述折杆82由两个成120°角的杆相互固定形成，其中一个杆为可伸缩调整的伸缩杆，可伸缩调整的伸缩杆上设置有用于将伸缩杆长度固定的紧固螺栓84，所述两个杆的连接处转动连接于所述旋转筒7的内壁，可伸缩调整的伸缩杆的一端铰接有所述铰接块83，所述铰接块83固定连接于所述驱动杆91，所述折杆82的另一端固定有弧形齿条81，所述折杆82的转动轴位于所述弧形齿条81的圆心处。

结合参阅图2和图4所示，所述气缸5包括缸体53，所述缸体53固定设置于所述旋转筒7一端的中部，所述缸体53内壁的两端分别设置有一个卡板，两个所述卡板之间的所述缸体53内滑动设置有活塞52，所述卡板与所述缸体53两端之间的缸体侧壁上均设置有气嘴531，朝向所述旋转筒7的所述活塞52的一侧固定有活塞杆54，所述活塞杆54的一端贯出所述缸体53并贯入到所述旋转筒7内，所述活塞杆54上沿长度方向对应所述弧形齿条81设置有齿条55，所述弧形齿条81齿接于所述齿条55。

结合参阅图1、图5和图6所示，所述气缸5还包括第一接头51，所述第一接头51由同轴设置的第一内管和第一外管构成，所述第一内管固定于所述第一外管内，所述第一外管固定于所述缸体53一侧的中心处，两个所述气嘴通过管材分别连通所述第一内管和第一外管。

所述第一接头51上转动连通有第二接头4，所述第二接头4包括第二外管41、第二内管42、第一密封轴承43、第二密封轴承44、第一气管接嘴45和第二气管接嘴46，所述第二内管42固定于所述第二外管41内、且与所述第二外管41同轴设置，所述第二外管41一端通过所述第一密封轴承43与所述第一外管转动连通，所述第二内管42一端通过所述第二密封轴承44与所述第一内管转动连通，所述第二外管41的另一端连通所述第二气管接嘴46，所述第二内管42的另一端连通所述第一气管接嘴45。所述第二接头4通过固定架12固定于所述固定板。

本发明提供的用于激光切割机的气动卡盘的原理如下：

本发明提供的用于激光切割机的气动卡盘通过向所述气缸5上的两个所述气嘴交替的充气，带动所述缸体53内滑动连接的所述活塞52往复移动，所述活塞52带动所述活塞杆54以及所述活塞杆54端部的齿条55往复运动，所述齿条55啮合所述弧形齿条81，通过所述齿条55的往复运动带动所述弧形齿条81绕所述折杆82的转动轴转动，带动所有的所述折杆82发生转动，所述折杆82另一端对通过所述铰接块83连接的所述驱动杆91产生推力，使得所述驱动杆91沿所述夹板74上的第二滑槽75移动，使得所述夹持块93同步的靠近或者远离，同步靠近时将管材夹住，同步远离时将管材松开；所述折杆82设置有可伸缩调整的伸缩杆，使得所述折杆82的长度能够调整，所述伸缩杆上设置的所述紧固螺栓84能够将调整好的所述伸缩杆长度固定，而当所述伸缩杆的长度改变时，所述伸缩杆的端部通过所述铰接块83作用于所述驱动杆91的效果不同，但所述驱动杆91始终在所述第二滑槽75中滑动，同时设置所述第二滑槽75的所述夹板74固定设置于所述固定块73上，所述固定块73沿所述第一滑槽72滑动，即使所述折杆82的长度改变，所述驱动杆91始终保持与所述旋转筒7的旋转轴保持平行；而所述折杆82长度的改变，使得当所述折杆82转过相同的角度时，不同长度所述折杆82所连接的所述驱动杆91在所述夹板74上移动的距离不同，从而使得所述驱动杆91所连接的所述夹持块93产生不同的夹持效果；在具体调节所述折杆82的长度时，通过调整所述气缸5使得所述折杆82转动到特定的角度，此时所述伸缩杆的长度改变与所述固定块73在所述第一滑槽72上移动的距离成比例，将所述紧固螺栓84拧松，根据所述第一滑槽72外的刻度确定所述固定块73移动的距离确定所述伸缩杆长度的改变是否符合要求，符合要求后将所述紧固螺栓84拧紧，而所述缸体53一侧设置的所述第一接头51和第二接头4配合，使得连接所述第二接头4的气管在不转的情况下，配合转动地所述缸体53完成排气和充气。

本发明提供的用于激光切割机的气动卡盘通过所述气缸5控制所述活塞52杆移动，所述活塞52杆的端部设置有用于控制不同的折杆82的多个所述齿条，所述齿条均设置在所述活塞52杆上保证齿条55能够通过弧形齿条81对多个所述折杆82的转动实现同步的控制，而所述折杆82上设置有铰接块83，所述铰接块83固定连接在所述夹爪9上，所述折杆82通过所述铰接块83推动所述夹爪9沿所述夹板74运动将管材夹紧，实现卡盘夹持管材的功能，而且由于所述折杆82长度能够调整，使得所有的所述折杆82在转动相同的角度的情况下，所述折杆82对所述夹板74上的夹爪9的作用效果不同，即使得所述夹爪9在所述夹板74上的移动距离不同，从而使得所述夹爪9能够在夹非圆形和正多边形管材时，能够将管材夹紧。同时采用所述气缸5控制所述齿条的移动，便于通过控制气压控制夹爪9对管材的夹持力，避免夹持力过大对管材造成损害，避免夹持力过小，导致夹持不牢固。

另外，所述底座1上设置有滑座11，所述滑座11滑动连接在齿条轨道上，所述底座1设置有第二电机2，所述第二电机2设置有驱动齿轮31，通过驱动齿轮31与齿条轨道啮合，方便控制所述用于激光切割机的气动卡盘沿齿条轨道移动，方便激光切割头对管材进行切割。所述第二滑槽75上设置有刻度，对所述折杆82长度的调整提供参考，方便工作人员调整所述折杆82的长度。所述第一接头51转动连通第二接头4，使得外接的气管不转的情况下通过所述第一接头51和第二接头4的配合对转动的气缸5实现供气排气，使得所述用于激光切割机的气动卡盘能够朝一定的方向无限的转动，省掉加工时常规卡盘复位的行程，方便切割不规则的管口的程序设计，降低单次切割的工时，提高生产效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于激光切割机的气动卡盘，其特征在于，包括气缸(5)，其中，

所述气缸(5)包括缸体(53)，所述缸体(53)内壁设置有两个卡板，两个所述卡板之间的所述缸体(53)内滑动设置有活塞(52)，所述卡板与所述缸体(53)两端之间的缸体侧壁上均设置有气嘴(531)，所述活塞(52)的一侧固定有活塞杆(54)，所述活塞杆(54)的一端贯出所述缸体(53)；

所述缸体(53)设置于呈圆筒形的旋转筒(7)的一侧，所述旋转筒(7)贯穿并转动连接于支撑台(6)，所述支撑台(6)固定于底座(1)的顶部，所述底座(1)上固定有第一电机(3)，所述第一电机(3)的输出端设置有齿轮(31)，所述旋转筒(7)的另一侧设置有环形齿轮(71)，所述齿轮(31)啮合所述环形齿轮(71)，所述活塞杆(54)贯入所述旋转筒(7)内，所述活塞杆(54)沿长度方向上设置有至少两个齿条(55)，所述旋转筒(7)内对应齿条转动连接有折杆(82)，所述折杆(82)的一端设置有弧形齿条(81)，所述折杆(82)的另一端铰接有铰接块(83)，所述折杆(82)连接所述铰接块(83)的一段呈可伸缩结构，所述可伸缩结构上设置有紧固螺栓(84)，所述弧形齿条(81)齿接于所述齿条(55)；

所述旋转筒(7)内沿轴向方向滑动连接有夹板(74)，所述夹板(74)上滑动连接有沿所述旋转筒(7)轴向方向设置的夹爪(9)，所述铰接块(83)固定连接于对应的所述夹爪(9)；

所述底座(1)的底面设置有用于滑动于滑轨的滑座(11)，所述滑座(11)的底部沿长度方向设置有截面呈梯形的卡槽，所述底座(1)的顶面竖直固定有第二电机(2)，所述第二电机(2)的输出端贯穿所述底座(1)延伸至所述底座(1)下方、并且所述第二电机(2)的输出端固定有驱动齿轮。

2.根据权利要求1所述的用于激光切割机的气动卡盘，其特征在于，所述旋转筒(7)内设置有第一滑槽(72)，所述第一滑槽(72)沿所述旋转筒(7)的轴向方向设置，所述第一滑槽(72)内滑动连接有固定块(73)，所述固定块(73)的上下两端分别设置有夹板(74)，所述夹板(74)沿所述旋转筒(7)径向设置，两个所述夹板(74)相对侧沿长度方向设置有第二滑槽(75)，所述夹爪(9)包括驱动杆(91)，所述驱动杆(91)设置于两个所述夹板(74)之间，所述铰接块(83)固定连接于所述驱动杆(91)，背向所述第一滑槽(72)的所述驱动杆(91)的一侧通过连接杆(92)固定有夹持块(93)。

3.根据权利要求2所述的用于激光切割机的气动卡盘，其特征在于，所述第一滑槽(72)外侧沿长度方向设置有刻度。

4.根据权利要求1所述的用于激光切割机的气动卡盘，其特征在于，所述气缸(5)还包括第一接头(51)，所述第一接头(51)由同轴设置的第一内管和第一外管构成，所述第一内管固定于所述第一外管内，所述第一外管固定于所述缸体(53)一侧的中心处，两个所述气嘴(531)通过管材分别连通所述第一内管和第一外管。

5.根据权利要求4所述的用于激光切割机的气动卡盘，其特征在于，所述第一接头(51)上转动连通有第二接头(4)，所述第二接头(4)包括第二外管(41)、第二内管(42)、第一密封轴承(43)、第二密封轴承(44)、第一气管接嘴(45)和第二气管接嘴(46)，所述第二内管(42)固定于所述第二外管(41)内、且与所述第二外管(41)同轴设置，所述第二外管(41)一端通过所述第一密封轴承(43)与所述第一外管转动连通，所述第二内管(42)一端通过所述第二密封轴承(44)与所述第一内管转动连通，所述第二外管(41)的另一端连通所述第二气管接嘴(46)，所述第二内管(42)的另一端连通所述第一气管接嘴(45)。

6.根据权利要求5所述的用于激光切割机的气动卡盘，其特征在于，所述底座(1)的顶部设置有用于固定所述支撑台(6)的固定板，所述第二接头(4)通过固定架(12)固定于所述固定板。

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