CN112894167B - 一种电动夹紧卡盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动夹紧卡盘，包括基座、安装于基座上的卡盘和至少三个安装于卡盘上的卡爪，卡爪均与卡盘滑动连接；基座还设置有驱动卡盘转动的驱动装置；基座的一侧设置有驱动卡爪沿卡盘滑动的电动夹紧组件和用于测量卡爪移动距离的检测组件。本发明的电动卡盘的多个卡爪只需要一个电动夹紧组件和一个检测组件即可驱动并能够夹紧关键，令电动卡盘的部件更少，结构更加简单，降低了电动卡盘的成本。

Description

一种电动夹紧卡盘

技术领域

本发明涉及激光切割机领域，更具体地，涉及一种电动夹紧卡盘。

背景技术

现有应该于激光切管机上的卡盘主要有手动卡盘，电动卡盘，气动卡盘。手动卡盘成本低，效率也低；而电动卡盘和气动卡盘的结构复杂，成本高。

公开号为“CN110788501A”，公开日为2020年2月14日的专利文件，公开了一种新型电动四爪卡盘，包括电动卡盘基座、触摸屏和传动机构，所述电动卡盘基座顶端安装有卡盘面板，所述卡盘面板前端安装有直线导轨，所述直线导轨共设置有四个，四个所述直线导轨呈中心对称分布，四个所述直线导轨上均安装有卡爪，所述卡盘面板后表面安装有单片机，所述卡盘面板上安装有监测模块，所述卡盘面板后侧安装有电机，所述电机通过传动机构与卡爪传动连接，所述触摸屏通过无线传输模块与单片机连接。

在上述的方案的四个卡爪分别需要对应一个导轨和电机，虽然可以实现四个卡爪同时对圆管进行夹紧，但也造成了整体结构复杂，成本高昂的问题。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中电动卡盘结构复杂成本高的问题，提供一种电动夹紧卡盘，只需要一个驱动机构即可分别驱动四个卡爪夹紧圆管，结构简单，成本更低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电动夹紧卡盘，包括基座、安装于所述基座上的卡盘和至少三个安装于所述卡盘上的卡爪，所述卡爪均与所述卡盘滑动连接；所述基座还设置有驱动所述卡盘转动的驱动装置；所述基座的一侧设置有驱动所述卡爪沿所述卡盘滑动的电动夹紧组件和用于测量所述卡爪移动距离的检测组件。

在上述的技术方案中，圆管穿过基座和卡盘的中心，卡爪均能够向靠近和远离卡盘中心的方向运动。检测组件、电动夹紧组件和驱动装置均与控制器连接，通过控制器进行动作控制，由于本发明仅涉及机械结构的改进且工业PLC控制方法是本领域技术人员的公知常识，因此不作详细描述。当要夹紧圆管的时候，电动夹紧组件驱动卡爪向圆管的方向前进，而检测组件检测卡爪的运动距离，该运动距离可以根据不同的管径进行设置，当卡爪运动至该运动距离后，电动夹紧组件停止运动，电动夹紧组件和检测组件复位。然后驱动装置带动卡盘转动一定的角度，令另一个卡爪对准电动夹紧组件，然后重复上述的步骤，直至所有的卡爪运动完毕并将圆管夹紧。多个夹爪也只需要一个电动夹紧组件和检测组件进行驱动即可。

优选的，所述卡爪远离所述卡盘中心的一侧均设置有对接部；所述对接部与所述卡盘螺纹连接；所述电动夹紧组件设置有与用于与对接部卡合的卡合部。电动夹紧组件通过卡合部与对接部结合，令对接部能够相对于卡盘前后转动，而由于卡爪与卡盘滑动连接，对接部的前后转动的时候推动了卡爪的运动。

优选的，所述电动夹紧组件包括用于连接所述卡合部的第一电机和驱动所述第一电机向所述卡爪方向运动的第一推动机构。第一推动机构推动第一电机向卡爪的方向运动，令卡合部保持与对接部的连接状态，令第一电机可以通过带动卡合部转动来带动对接部转动。

优选的，所述检测组件包括位移传感器、第二推动机构和与所述位移传感器和第二推动机构连接的定位部；所述第二推动机构推动所述定位部与所述卡爪抵接。位移传感器的活动杆与定位部连接，在第二推动机构推动定位部运动的时候，位移传感器记录定位部的移动距离。在卡合部和对接部卡合之后，第二推动机构也令定位部与卡爪的末端抵接，并通过推动定位部的运动来保持该抵接状态，因此卡爪的移动距离就是定位部的移动距离，通过位移传感器获取定位部的移动距离得知卡爪的移动距离。

优选的，所述第一推动机构和所述第二推动机构均可以线性电机、液压缸或者气缸等机械装置。更优选为气缸，气缸所具有的推动力较小，推动力足够推动第一电机和定位部移动，但不会对卡爪的运动造成影响。同时，气缸的结构简单并且成本低。

优选的，卡合部和卡爪部可以为轴孔配合的形式或者其他可以卡合连接的结构。作为更优选的，所述卡合部为中空圆筒，所述对接部设置有与所述中空圆筒对接的锥形筒。中空圆筒内孔能够与锥形筒的锥形面卡接，通过第一推动机构的推动力令中空圆筒能够压紧锥形筒，令中空圆筒能够带动锥形筒转动。而锥形筒的锥形结构由小变大，更容易与中空圆筒对接，避免了两者的错位。

优选的，所述卡盘上设置有用于与所述对接部螺纹连接的固定座。对接部在转动的时候，由于与固定座螺纹连接，因此能够相对于固定座前后运动，从而令卡爪沿着卡盘滑动。

优选的，所述驱动装置包括与所述基座连接的齿轮箱和驱动所述齿轮箱的主动齿轮转动的第二电机；所述卡盘的设置有与所述主动齿轮啮合的外齿轮圈。第二电机可以为步进电机，通过带动主动齿轮转动，令卡盘转动指定的角度，使得每个卡爪均能与电动夹紧组件对准。

优选的，所述卡爪均通过滑轨与所述卡盘滑动连接。卡爪能够沿着滑轨相对于卡盘转动，令卡柱的滑动更加稳定。

一种激光切管机，包括上述的电动夹紧卡盘。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的电动卡盘的多个卡爪只需要一个电动夹紧组件和一个检测组件即可驱动并能够夹紧关键，令电动卡盘的部件更少，结构更加简单，降低了电动卡盘的成本。

附图说明

图1为本发明的一种电动夹紧卡盘的结构示意图；

图2为本发明的一种电动夹紧卡盘的爆炸图；

图3为图1的A位置的局部放大图；

图4为检测组件的结构示意图；

图5为本发明的一种电动夹紧卡盘的另一角度的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1-4所示为一种电动夹紧卡盘的实施例，包括基座1、安装于基座1上的卡盘2和四个安装于卡盘2上的卡爪3，四个卡爪3的结构保持一致，卡爪3均与卡盘2滑动连接；基座1还设置有驱动卡盘2转动的驱动装置4；基座1的一侧设置有驱动卡爪3沿卡盘2滑动的电动夹紧组件5和用于测量卡爪3移动距离的检测组件6。

具体的，卡爪3远离卡盘2中心的一侧均设置有对接部301；卡盘2上设置有用于与对接部301螺纹连接的固定座201；电动夹紧组件5设置有与用于与对接部301卡合的卡合部501。电动夹紧组件5通过卡合部501与对接部301结合令对接部301转动，对接部301在转动的时候，由于与固定座201螺纹连接，因此能够相对于固定座201前后运动，从而令卡爪3沿着卡盘2滑动。在本实施例中，卡合部501为中空圆筒，对接部301设置有与中空圆筒对接的锥形筒302。中空圆筒内孔能够与锥形筒302的锥形面卡接，通过第一推动机构503的推动力令中空圆筒能够压紧锥形筒302，令中空圆筒能够带动锥形筒302转动。而锥形筒302的锥形结构由小变大，更容易与中空圆筒对接，避免了两者的错位。

其中，电动夹紧组件5包括用于连接卡合部501的第一电机502和驱动第一电机502向卡爪3方向运动的第一推动机构503。第一推动机构503推动第一电机502向卡爪3的方向运动，令卡合部501保持与对接部301的连接状态，令第一电机502可以通过带动卡合部501转动来带动对接部301转动。

还有的，检测组件6包括位移传感器601、第二推动机构602和与位移传感器601和第二推动机构602连接的定位部603；第二推动机构602推动定位部603与卡爪3抵接。位移传感器601的活动杆与定位部603连接，在第二推动机构602推动定位部603运动的时候，位移传感器601记录定位部603的移动距离。在卡合部501和对接部301卡合之后，第二推动机构602也令定位部603与卡爪3的末端抵接，并通过推动定位部603的运动来保持该抵接状态，因此卡爪3的移动距离就是定位部603的移动距离，通过位移传感器601获取定位部603的移动距离得知卡爪3的移动距离。

在本实施例中，基座1的一侧设置有安装板，检测组件6和电动夹紧组件5均安装于安装板上。

在本实施例中，第一推动机构503和第二推动机构602均为气缸。

本实施例的工作原理或工作过程：当要夹紧圆管的时候，第一推动机构503推动第一电机502向卡爪3的方向运动，令卡合部501与卡接部保持对接状态，同时第二推动机构602推动定位部603向卡爪3的方向运动，令定位部603与卡爪3保持抵接状态。第一电机502转动带动对接部301转动，对接部301与固定座201螺纹连接，因此能够相对于卡盘2做直线运动，从而推动卡爪3移动，由于第二推动机构602一致推动定位部603与卡爪3保持抵接的状态，因此与定位部603连接的位移传感器601能够检测到定位部603的移动距离从而得知卡爪3的运动距离。该运动距离可以根据不同的管径进行设置，当卡爪3运动至该运动距离后，第一电机502停止转动，第一推动机构503和第二推动机构602复位。然后驱动装置4带动卡盘2转动一定的角度，令另一个卡爪3的对接部301对准电动夹紧组件5的卡合部501，然后重复上述的步骤，直至所有的卡爪3运动完毕并将圆管夹紧。

本实施例的有益效果：本发明的电动卡盘2的多个卡爪3只需要一个电动夹紧组件5和一个检测组件6即可驱动并能够夹紧关键，令电动卡盘2的部件更少，结构更加简单，降低了电动卡盘2的成本。

实施例2

如图5所示为一种电动夹紧卡盘2的另一实施例，与实施例1的区别在于，对驱动装置4和卡盘2进一步限定。

具体的，如图5所示驱动装置4包括与基座1连接的齿轮箱401和驱动齿轮箱401的主动齿轮转动的第二电机402；卡盘2设置有与主动齿轮啮合的外齿轮圈202。第二电机402可以为步进电机，通过带动主动齿轮转动，令卡盘2转动指定的角度，使得每个卡爪3均能与电动夹紧组件5对准。

具体的，卡爪3均通过滑轨与卡盘2滑动连接。卡爪3能够沿着滑轨相对于卡盘2转动，令卡柱的滑动更加稳定。

本实施例的其余特征与原理与实施例1一致。

实施例3

一种激光切管机，包括实施例1或实施例2的电动夹紧卡盘2。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电动夹紧卡盘，包括基座(1)、安装于所述基座(1)上的卡盘(2)和至少三个安装于所述卡盘(2)上的卡爪(3)，其特征在于，所述卡爪(3)均与所述卡盘(2)滑动连接；所述基座(1)还设置有驱动所述卡盘(2)转动的驱动装置(4)；所述基座(1)的一侧设置有驱动所述卡爪(3)沿所述卡盘(2)滑动的电动夹紧组件(5)和用于测量所述卡爪(3)移动距离的检测组件(6)；所述卡爪(3)远离所述卡盘(2)中心的一侧均设置有对接部(301)；所述对接部(301)与所述卡盘(2)螺纹连接；所述电动夹紧组件(5)设置有与用于与对接部(301)卡合的卡合部(501)；所述电动夹紧组件(5)包括用于连接所述卡合部(501)的第一电机(502)和驱动所述第一电机(502)向所述卡爪(3)方向运动的第一推动机构(503)。

2.根据权利要求1所述的一种电动夹紧卡盘，其特征在于，所述检测组件(6)包括位移传感器(601)、第二推动机构(602)和与所述位移传感器(601)和第二推动机构(602)连接的定位部(603)；所述第二推动机构(602)推动所述定位部(603)与所述卡爪(3)抵接。

3.根据权利要求2所述的一种电动夹紧卡盘，其特征在于，所述第一推动机构(503)和所述第二推动机构(602)均为气缸。

4.根据权利要求1所述的一种电动夹紧卡盘，其特征在于，所述卡合部(501)为中空圆筒，所述对接部(301)设置有与所述中空圆筒对接的锥形筒(302)。

5.根据权利要求1所述的一种电动夹紧卡盘，其特征在于，所述卡盘(2)上设置有用于与所述对接部(301)螺纹连接的固定座(201)。

6.根据权利要求1所述的一种电动夹紧卡盘，其特征在于，所述驱动装置(4)包括与所述基座(1)连接的齿轮箱(401)和驱动所述齿轮箱(401)的主动齿轮转动的第二电机(402)；所述卡盘(2)的设置有与所述主动齿轮啮合的外齿轮圈(202)。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种电动夹紧卡盘，其特征在于，所述卡爪(3)均通过滑轨与所述卡盘(2)滑动连接。

8.一种激光切管机，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的电动夹紧卡盘(2)。

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