CN111745314A - 一种激光切割机用后卡盘 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及夹装设备领域，尤其是涉及一种激光切割机用后卡盘，包括沿轴向依次设置的卡爪组件、卡盘本体、气缸组件、导向块外罩、轴承座组件、减速机以及泵气组件，卡盘本体前端开设有两条相互垂直的移动槽，卡盘本体后端设有四组与移动槽相对应的第一链板，链板之间设有活动槽，卡爪组件安装于卡盘本体前端，气缸组件安装于卡盘本体后端并穿过卡盘本体驱动卡爪组件开合，导向块外罩套设于气缸组件外周并设置于轴承座组件及卡盘本体之间，减速机设置于轴承座组件后端。本发明克服传统后卡爪的悬出长度长，尾料剩余多的缺点，悬出长度较短，且较为节约尾料。
Description
技术领域
本发明涉及夹装设备领域，尤其是涉及一种激光切割机用后卡盘。
背景技术
激光切割是激光加工行业中最量要的一项应用技术，由于具有速度快、精度高、工件不会出现变形等诸多特点，已广泛地应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金等领域。近年来，激光切割技术发展很快，国际上每年都以20％～30％的速度增长。激光切割加工广阔的应用市场，加上现代科学技术的迅猛发展，使得国内外科技工作者对激光切割加工技术进行不断探入的研究，推动着激光切割技术不断地向前发展。
随着激光切管机市场的日益扩大，气动卡盘的使用也越来越多，但激光整机厂目前使用气动卡盘普遍存在防尘工作简单，自重较大、检修不易的问题。市场上通用卡盘由于L型卡爪悬出太长，卡爪远端夹紧力和夹紧精度差，加工尾料剩余较多，生产成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种节约加工尾料的激光切割机用后卡盘。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种激光切割机用后卡盘，包括沿轴向依次设置的卡爪组件、卡盘本体、气缸组件、导向块外罩、轴承座组件、减速机以及泵气组件，所述卡盘本体前端开设有两条相互垂直的移动槽，所述卡盘本体后端设有四组与所述移动槽相对应的第一链板，所述链板之间设有活动槽，所述卡爪组件安装于所述卡盘本体前端，所述气缸组件安装于所述卡盘本体后端并穿过所述卡盘本体驱动卡爪组件开合，所述导向块外罩套设于所述气缸组件外周并设置于所述轴承座组件及所述卡盘本体之间，所述减速机设置于所述轴承座组件后端。
进一步地，所述卡爪组件包括可沿所述移动槽滑动的四个卡爪座以及设置于相对卡爪座上的第一卡爪组以及第二卡爪组，所述卡爪座底部开设有与所述活动槽对应的驱动槽，所述第一卡爪组包括设置于相对卡爪座上的第一压块，所述第一压块外侧设有第一压板，所述第一压板外侧固定有外撑垫块，所述第二卡爪组包括设置于另一对卡爪座上的第二压块，所述第二压块后端固定设置有第二压板，所述第二压块及第二压板的下表面高于所述第一压块及第一压板的上表面，所述第一压块、第二压块内侧设有内夹垫块。
进一步地，所述气缸组件包括驱动部及连接部，所述驱动部包括后盖、前盖以及设置于所述前盖、后盖之间的缸体，所述后盖上开设有导气孔，所述导气孔后端固定连接有导气柱，所述后盖、前盖、缸体围成的腔体内容置有活塞，所述活塞前端设有穿过所述前盖并向前延伸的活塞杆，所述前盖前端固定有连接部，所述连接部包括内连接套及外连接套，所述外连接套与所述前盖固定连接，所述内连接套与所述活塞杆固定连接，所述内连接套及外连接套前端均设有第二链板，所述第二链板两侧通过插销活动连接有铰链板，所述铰链板另一端通过插销活动连接有连杆，所述连杆包括一体成型的转动部及衔接部，所述转动部末端穿过所述活动槽嵌入所述驱动槽内并转动，所述衔接部两端开设有销轴孔，所述第一链板通过插销与所述衔接部靠近转动部一侧的销轴孔活动连接。
进一步地，所述连杆的转动部与所述衔接部之间呈90-180度夹角。
进一步地，所述轴承座组件包括轴承座，所述轴承座底面有键槽，所述轴承座内沿轴向设置有两轴承，所述轴承之间设有隔套，所述导向块外罩后端收窄穿过所述轴承及减速机与后盖板固定连接，所述后盖板后端与气泵组件固定连接，所述泵气组件包括与所述后盖板后端固定连接的法兰盘以及活动设置于所述法兰盘上的气路分配器，所述气路分配器两侧设有进气口，所述进气口与外部气源连通。
进一步地，所述气路分配器后端与防转板固定连接，所述防转板呈之字形，所述防转板另一端与所述减速机后端固定连接。
进一步地，所述减速机包括与所述后盖板前端固定连接的从动齿轮、与所述轴承座后端固定连接的齿轮罩壳体，所述齿轮罩壳体包括与所述轴承座后端固定连接的第一罩室以及一体成型于第一罩室外缘的第二罩室，所述第二罩室内设置有与所述从动齿轮啮合的主动齿轮，所述第二罩室后端设有减速机法兰盘，所述第一罩室后端设有对称的2-4个接近开关座，所述接近开关座内设有接近开关。
进一步地，所述减速机法兰盘侧边设有调整板，所述调整板上开设有调节螺纹孔，所述调节螺纹孔内配合有调节螺丝，所述调节螺丝穿过第二罩室并延伸。
进一步地，所述第二罩室侧边设有检修窗，所述检修窗外设置有检修板。
进一步地，所述卡盘本体前端设有圆压板，所述圆压板呈四分之一圆状，所述圆压板的直边超出所述移动槽侧边但不相接触，所述圆压板前端设有防尘挡板。
综上所述，采用本发明的技术方案相较于传统技术手段具有的有益效果是：
1.本发明克服传统后卡爪的悬出长度长，尾料剩余多的缺点，悬出长度较短，且较为节约尾料。
2.本发明的卡爪结构简单并采用积木式设计，操作方便，更换灵活，夹取或外撑激光管效果较好。
3.本发明的轴承座底面有键槽，并且底面四周全部加工，保证形位公差，装配更有基准，保证装配精度，且轴承502底面还有两个螺纹，用于顶起轴承座便于后卡盘调整、垫高。
4.本发明的气路分配器装配有防转板，防止气路交叉从而中断生产。
5.本发明减速机侧边设有检修窗，检修窗612外设置有检修板，用于平时的检修工作。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为图1的剖视结构示意图；
图3为本发明的卡盘本体立体结构示意图；
图4为本发明的卡盘本体另一视角立体结构示意图；
图5为本发明的卡爪组件的立体结构示意图；
图6为本发明卡爪座与卡盘本体连接的剖面结构示意图；
图7为本发明气缸组件立体结构示意图；
图8为图7的剖面结构示意图；
图9为本发明中的气缸组件如何驱动卡爪组件的剖视示意图；
图10为本发明的轴承座组件的结构示意图；
图11为减速机中的主动齿轮及从动齿轮啮合示意图；
图12为本发明减速机去除主动齿轮及从动齿轮后的结构示意图；
图13为图12另一视角立体结构示意图；
图14为本发明气泵组件与减速机连接结构示意图。
其中：100.卡爪组件、101.卡爪座、102.第一卡爪组、103.第二卡爪组、104.驱动槽、105.第一压块、106.第一压板、107.外撑垫块、108.第二压块、109.第二压板、110.内夹垫块；
200.卡盘本体、201.移动槽、202第一链板、203.活动槽、204.圆压板、205.防尘挡板；
300.气缸组件、301.后盖、302.前盖、303.缸体、304.导气孔、305.导气柱、306.活塞、307.活塞杆、308.内连接套、309.外连接套、310.第二链板、311.铰链板、312.连杆、313.转动部、314.衔接部、315.销轴孔；
400.导向块外罩、401.后盖板；
500.轴承座组件、501.键槽、502.轴承、503.隔套；
600.减速机、601.从动齿轮、602.齿轮罩壳体、603.第一罩室、604.第二罩室、605.主动齿轮、606.减速机法兰盘、607.接近开关座、608.接近开关、609.调整板、610.调节螺纹孔、611.调节螺丝、612.检修窗、613.检修板；
700.泵气组件、701.法兰盘、702.气路分配器、703.进气口、704.防转板。
具体实施方式
以下依据本发明的理想实施例为启示，通过以下的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
参考下列附图，对本发明进行进一步地说明：
一种激光切割机用后卡盘，包括沿轴向依次设置的卡爪组件100、卡盘本体200、气缸组件300、导向块外罩400、轴承座组件500、减速机600以及泵气组件700，卡盘本体200前端开设有两条相互垂直的移动槽201，卡盘本体200后端设有四组与移动槽201相对应的第一链板202，第一链板202之间设有活动槽203，卡爪组件100安装于卡盘本体200前端，气缸组件300安装于卡盘本体200后端并穿过卡盘本体200驱动卡爪组件100开合，导向块外罩400套设于气缸组件300外周并设置于轴承座组件500及卡盘本体200之间，减速机600设置于轴承座组件500后端。
在上述的一种激光切割机用后卡盘中，气缸组件300由外部气源供气以驱动卡爪组件100的运动，使其能实现夹取功能。轴承座组件500为本发明提供了安全稳定的工作环境，导向块外罩400防止灰尘落入气缸组件300内，同时也防止泄气导致气缸组件300失灵。
导向块外罩400内部用于放置气缸组件300部分，内部的气缸组件300相对运动部分有粗糙度和形位公差要求，要求粗糙度不大于Ra1.6，且同轴度不大于0.02，保证气缸组件300部分移动的准确性；导向块外罩400外圆也有粗糙度和形位公差要求，要求粗糙度不大于Ra1.6，且同轴度不大于0.02，用于后卡盘整机装配的找正和调节，找正前后卡同心等高时用。导向块外罩400后端与后盖301板连接中间装有轴承502，需保证轴承502安装部分的外圆尺寸和形位公差，且与前端内孔与外圆同心、同轴。
卡爪组件100包括可沿移动槽201滑动的四个卡爪座101以及设置于相对卡爪座101上的第一卡爪组102以及第二卡爪组103，卡爪座101底部开设有与活动槽203对应的驱动槽104，第一卡爪组102包括设置于相对卡爪座101上的第一压块105，第一压块105外侧设有第一压板106，第一压板106外侧固定有外撑垫块107，第二卡爪组103包括设置于另一对卡爪座101上的第二压块108，第二压块108后端固定设置有第二压板109，第二压块108及第二压板109的下表面高于第一压块105及第一压板106的上表面，第一压块105、第二压块108内侧设有内夹垫块110。
在上述的卡爪组件100中，卡爪组件100具有两种不同的工作模式，一种是利用外撑垫块107对待夹取工件内圈顶起，从而杜绝了尾料的剩余。另一种则类似于传统卡盘的夹取方式，利用内夹垫块110将待夹取工件外圈夹起。不同于传统L型卡爪的长段悬出，本发明所采用的方式是：利用堆叠的第一压块105、第一压板106以及第二压块108、第二压板109，悬出长度仅有第一压块105及第二压块108的厚度，相较于传统L型卡爪而言，悬出长度很短，从而夹紧力以及夹紧精度都很高，由于悬出长度较短，加工尾料剩余也相较于传统L型卡爪而言更少，经济效益更高。爪座采用42CrMo低碳合金钢材料，最终热处理采用氮化处理，保证尺寸、粗糙度和形位公差。
气缸组件300包括驱动部及连接部，驱动部包括后盖301、前盖302以及设置于前盖302、后盖301之间的缸体303，所述后盖301上开设有导气孔304，导气孔304后端固定连接有导气柱305，后盖301、前盖302、缸体303围成的腔体内容置有活塞306，活塞306前端设有穿过前盖302并向前延伸的活塞杆307，前盖302前端固定有连接部，连接部包括内连接套308及外连接套309，外连接套309与前盖302固定连接，内连接套308与活塞杆307固定连接，内连接套308及外连接套309前端均设有第二链板310，第二链板310两侧通过插销活动连接有铰链板311，铰链板311另一端通过插销活动连接有连杆312，连杆312包括一体成型的转动部313及衔接部314，转动部313末端穿过活动槽203嵌入驱动槽104内并转动，衔接部314两端开设有销轴孔315，第一链板202通过插销与衔接部314靠近转动部313一侧的销轴孔315活动连接。连杆312的转动部313与衔接部314之间呈120度夹角。
在上述的气缸组件300中，驱动部包括前盖302、后盖301、缸体303、活塞306、活塞杆307等部件，后盖301上开设有导气孔304，方便于外部气源进气，从而推动活塞306以及活塞杆307运动，在此过程中，活塞杆307带动连接部的内连接套308工作。当连杆312运动到相应位置时，缸体303向后运动，带动外连接套309运动。在内连接套308与外连接套309前端均设有第二链板310，并通过插销和铰链板311活动连接，铰链板311另一端又与第一链板202活动连接，当内连接套308或者外连接套309向前运动时，会迫使连杆312的转动部313向卡盘本体200中心运动，从而带动卡爪座101及卡爪组件100收拢，完成夹取，反之亦然，驱动卡爪组件100松开。卡爪组件100根据管件的不用采用不同的卡爪组件100，采用积木式设计，更换更灵活。
气缸钢铁保证不漏气、力恒定、耐用，且最小驱动气压不大于0.2Mpa；内连接套308采用42CrMo低碳合金钢材料，最终热处理采用氮化处理，保证内连接套308的相对滑动的尺寸、粗糙度和形位公差；外连接套309通过螺钉与前盖302固定，螺钉等级12.9级，外连接套309也采用42CrMo低碳合金钢材料，最终热处理采用氮化处理，保证相对滑动的尺寸、粗糙度和形位公差；与内、外连接套309连接的铰链板311和连杆312也均采用42CrMo低碳合金钢材料，最终热处理为淬火处理，保证铰链板311和连杆312的硬度达到HRC50以上，增强耐磨性，延长使用寿命。
轴承座组件500包括轴承座，轴承座底面有键槽501，轴承座内沿轴向设置有两轴承502，轴承502之间设有隔套503，导向块外罩400后端收窄穿过轴承502及减速机600与后盖301板固定连接，后盖301板后端与气泵组件固定连接，泵气组件700包括与后盖301板后端固定连接的法兰盘701以及活动设置于法兰盘701上的气路分配器702，气路分配器702两侧设有进气口703，进气口703与外部气源连通。
在上述的轴承座组件500中，轴承座底面有键槽501，并且底面四周全部加工，保证形位公差，装配更有基准，保证装配精度，且轴承502底面还有两个螺纹，用于顶起轴承座便于后卡盘调整、垫高。
气路分配器702后端与防转板704固定连接，防转板704呈之字形，防转板704另一端与减速机600后端固定连接。
在上述的气路分配器702中，防转板704一端固定在减速机600上，另一端则通过两个可调节位置的内六角螺钉固定于气路分配器702后端，防止气路分配器702随车床主轴转动，也防止气管旋转。
减速机600包括与后盖301板前端固定连接的从动齿轮601、与轴承座后端固定连接的齿轮罩壳体602，齿轮罩壳体602包括与轴承座后端固定连接的第一罩室603以及一体成型于第一罩室603外缘的第二罩室604，第二罩室604内设置有与从动齿轮601啮合的主动齿轮605，第二罩室604后端设有减速机法兰盘606，第一罩室603后端设有对称的2个接近开关座607，接近开关座607内设有接近开关608。
减速机法兰盘606侧边设有调整板，调整板上开设有调节螺纹孔610，调节螺纹孔610内配合有调节螺丝611，调节螺丝611穿过第二罩室604并延伸。减速机600的调整板609与调节螺丝612用于调节主动齿轮605和从动齿轮601之间的啮合侧隙，方便调整。
第二罩室604侧边设有检修窗612，检修窗612外设置有检修板。613用于平时的检修工作。
卡盘本体200前端设有圆压板204，圆压板204呈四分之一圆状，圆压板204的直边超出移动槽201侧边但不相接触，圆压板204前端设有防尘挡板205。
圆压板204超出移动槽201侧边使得原本直型的移动槽201变成了T型槽，防止卡爪座101脱离移动槽201，防尘挡板205则很好地起到了防尘效果，防止灰尘落入气缸组件300内，同时也限定卡爪组件100之间无法完全贴合，保护卡爪组件100。防尘挡板205采用钣金焊接，主要用于切割产生的小粉尘的防尘，避免粉尘掉到T型槽内，引起卡顿；防尘挡板205上的十字弓板，主要用于加工管件的定位、支撑。
Claims (10)
1.一种激光切割机用后卡盘，其特征在于，包括沿轴向依次设置的卡爪组件(100)、卡盘本体(200)、气缸组件(300)、导向块外罩(400)、轴承座组件(500)、减速机(600)以及泵气组件(700)，所述卡盘本体(200)前端开设有两条相互垂直的移动槽(201)，所述卡盘本体(200)后端设有四组与所述移动槽(201)相对应的第一链板(202)，所述第一链板之间设有活动槽(203)，所述卡爪组件(100)安装于所述卡盘本体(200)前端，所述气缸组件(300)安装于所述卡盘本体(200)后端并穿过所述卡盘本体(200)驱动卡爪组件(100)开合，所述导向块外罩(400)套设于所述气缸组件(300)外周并设置于所述轴承座组件(500)及所述卡盘本体(200)之间，所述减速机(600)设置于所述轴承座组件(500)后端。
2.根据权利要求1所述的一种激光切割机用后卡盘，其特征在于，所述卡爪组件(100)包括可沿所述移动槽(201)滑动的四个卡爪座(101)以及设置于相对卡爪座(101)上的第一卡爪组(102)以及第二卡爪组(103)，所述卡爪座(101)底部开设有与所述活动槽(203)对应的驱动槽(104)，所述第一卡爪组(102)包括设置于相对卡爪座(101)上的第一压块(105)，所述第一压块(105)外侧设有第一压板(106)，所述第一压板(106)外侧固定有外撑垫块(107)，所述第二卡爪组(103)包括设置于另一对卡爪座(101)上的第二压块(108)，所述第二压块(108)后端固定设置有第二压板(109)，所述第二压块(108)及第二压板(109)的下表面高于所述第一压块(105)及第一压板(106)的上表面，所述第一压块(105)、第二压块(108)内侧设有内夹垫块(110)。
3.根据权利要求2所述的一种激光切割机用后卡盘，其特征在于，所述气缸组件(300)包括驱动部及连接部，所述驱动部包括后盖(301)、前盖(302)以及设置于所述前盖(302)、后盖(301)之间的缸体(303)，所述后盖(301)上开设有导气孔(304)，所述导气孔(304)后端固定连接有导气柱(305)，所述后盖(301)、前盖(302)、缸体(303)围成的腔体内容置有活塞(306)，所述活塞(306)前端设有穿过所述前盖(302)并向前延伸的活塞杆(307)，所述前盖(302)前端固定有连接部，所述连接部包括内连接套(308)及外连接套(309)，所述外连接套(309)与所述前盖(302)固定连接，所述内连接套(308)与所述活塞杆(307)固定连接，所述内连接套(308)及外连接套(309)前端均设有第二链板(310)，所述第二链板(310)两侧通过插销活动连接有铰链板(311)，所述铰链板(311)另一端通过插销活动连接有连杆(312)，所述连杆(312)包括一体成型的转动部(313)及衔接部(314)，所述转动部(313)末端穿过所述活动槽(203)嵌入所述驱动槽(104)内并转动，所述衔接部(314)两端开设有销轴孔(315)，所述第一链板(202)通过插销与所述衔接部(314)靠近转动部(313)一侧的销轴孔(315)活动连接。
4.根据权利要求3所述的一种激光切割机用后卡盘，其特征在于，所述连杆(312)的转动部(313)与所述衔接部(314)之间呈90-180度夹角。
5.根据权利要求1所述的一种激光切割机用后卡盘，其特征在于，所述轴承座组件(500)包括轴承座，所述轴承座底面有键槽(501)，所述轴承座内沿轴向设置有两轴承(502)，所述轴承(502)之间设有隔套(503)，所述导向块外罩(400)后端收窄穿过所述轴承(502)及减速机(600)并固定连接有后盖(301)板，所述后盖(301)板后端与气泵组件固定连接，所述泵气组件(700)包括与所述后盖(301)板后端固定连接的法兰盘(701)以及活动设置于所述法兰盘(701)上的气路分配器(702)，所述气路分配器(702)两侧设有进气口(703)，所述进气口(703)与外部气源连通。
6.根据权利要求5所述的一种激光切割机用后卡盘，其特征在于，所述气路分配器(702)后端与防转板(704)固定连接，所述防转板(704)呈之字形，所述防转板(704)另一端与所述减速机(600)后端固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种激光切割机用后卡盘，其特征在于，所述减速机(600)包括与所述后盖(301)板前端固定连接的从动齿轮(601)、与所述轴承座后端固定连接的齿轮罩壳体(602)，所述齿轮罩壳体(602)包括与所述轴承座后端固定连接的第一罩室(603)以及一体成型于第一罩室(603)外缘的第二罩室(604)，所述第二罩室(604)内设置有与所述从动齿轮(601)啮合的主动齿轮(605)，所述第二罩室(604)后端设有减速机法兰盘(606)，所述第一罩室(603)后端设有对称的2-4个接近开关座(607)，所述接近开关座(607)内设有接近开关(608)。
8.根据权利要求7所述的一种激光切割机用后卡盘，其特征在于，所述减速机法兰盘(606)侧边设有调整板，所述调整板上开设有调节螺纹孔(610)，所述调节螺纹孔(610)内配合有调节螺丝(611)，所述调节螺丝穿过第二罩室(604)并延伸。
9.根据权利要求7所述的一种激光切割机用后卡盘，其特征在于，所述第二罩室(604)侧边设有检修窗(612)，所述检修窗(612)外设置有检修板(613)。
10.根据权利要求1所述的一种激光切割机用后卡盘，其特征在于，所述卡盘本体(200)前端设有圆压板(204)，所述圆压板(204)呈四分之一圆状，所述圆压板(204)的直边超出所述移动槽(201)侧边但不相接触，所述圆压板(204)前端设有防尘挡板(205)。
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