CN113146276A - 管件夹持旋转平台装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及切管机管件夹持技术领域，尤其涉及一种管件夹持旋转平台装置，包括机头座，设置在机头座上的夹持机构、回转切割机构、驱动机构，机头座上开设有通孔，通孔内转动连接有旋转盘；驱动机构包括驱动电机、驱动齿轮、齿盘，驱动电机固定在机头座上，并设置有挡板防护，驱动电机输出轴端固定驱动齿轮，驱动齿轮与齿盘啮合；旋转盘中心开设通孔、其外缘与机头座转动连接，齿盘与旋转盘固定连接，夹持机构与齿盘固定连接，驱动齿轮与齿盘啮合。本申请的切割头在Y轴和Z轴上自由移动，管件沿X轴进料，相对于管件而言切割头可以三个坐标系空间中自由移动，能够围绕X轴自由旋转，切割时最小化运动轨迹，节省切割时间提高效率。

Description

管件夹持旋转平台装置
技术领域
本发明属于切管机管件夹持技术领域，尤其涉及一种优化切割头运行轨迹、提高切割效率的管件夹持旋转平台装置。
背景技术
现有的管件在切管机上加工时，需要进行分段切断，此时需要管件的夹持装置，目前的夹持装置均是采用机床上卡盘进行夹持，通过旋转夹持的管件、移动切割头完成加工过程，此种方法优点在于圆形管件加工时，机床的卡盘夹持管件，管件旋转中心固定，切割头到圆形管件的外缘距离相同，运动行程小，精准度高。
但是对于不规则管件，采用传统的夹持装置无法有效的完成切割加工，夹持时管件的中心到外轮廓的距离是无规律变化的，切割时需要切割头不断的移动，进行切割加工时精度较差、效率较低；申请号201910425841.X的专利中记载了一种激光切割用管材自动定心夹持旋转装置，其夹持切割结构是采用切割头固定、夹持管件旋转的方式进行切割加工的，其结构可以有效减小切割头的运动，但是同样只适用于圆形管件或规则管件，对于异形管件无法真正的做到高效、精准的切割加工。
发明内容
本发明为了解决现有的管件夹持装置无法有效的夹持异形管件进行加工的问题，提出了一种新型的管件夹持旋转平台装置，管件固定在夹持装置上，然后在夹持装置外套接可旋转的切割装置，切割装置和夹持装置同心设置，切割头在切割装置上可以沿Y轴和Z轴自由移动，夹持装置采用两组互相垂直的夹持组件固定管件，并且均可以微调，通过配合运动最小化切割头的运动轨迹，提高切割效率，同时也适用异形管件的加工。
本发明采用的技术方案是这样实现的：
一种管件夹持旋转平台装置，包括机头座，设置在机头座上的夹持机构、回转切割机构、驱动机构，机头座上开设有通孔，通孔内转动连接有旋转盘，夹持机构固定在机头座上，回转切割机构为桶状结构内套设夹持机构且与旋转盘转动连接；
夹持机构包括十字盘、护套、第一夹持组件、第二夹持组件，十字盘靠近回转切割机构3的一面设置有十字交叉的两垂直导轨、另一面连接护套，第一夹持组件和第二夹持组件通过直齿连接不同的导轨并沿导轨方向移动，十字盘为中心开孔的圆形结构，护套为圆环柱且内径大小与十字盘大小通孔相同；
回转切割机构包括回转安装盘、Y轴移动组件、Z轴移动组件、切割头、限位块，回转安装盘上对称设置Y轴移动组件，Y轴移动组件上滑动连接有薄板，Z轴移动组件固定在薄板上，切割头与Z轴移动组件滑动连接，Y轴移动组件、Z轴移动组件的首尾两端设置限位块，防止滑动时脱离；
驱动机构包括驱动电机、驱动齿轮、齿盘，驱动电机固定在机头座上，驱动电机的顶部还设置有防护挡板，驱动电机输出轴端固定驱动齿轮，驱动齿轮与齿盘啮合。
进一步的，所述旋转盘为中心开孔的轴承套结构，旋转盘外缘与机头座转动连接，齿盘与旋转盘固定连接，回转切割机构与齿盘固定连接，夹持机构与回转切割机构同心固定在机头座上，机头座上还固定有齿轮防尘罩，齿轮防尘罩扣合住驱动齿轮和齿盘。
进一步的，所述第一夹持组件包括滑块、与滑块固定连接的夹持臂、设置在夹持臂前端的弯曲挡片、设置在挡片下方与夹持臂转动连接的滚轴，滑块与导轨滑动连接，所述第二夹持组件由一对卡爪和丝杠组成，卡爪与十字盘导轨滑动连接，第一夹持组件和第二夹持组件对称设置在十字盘上，滚轴的滚动方向与导轨方向垂直。
进一步的，所述第一夹持组件包括滑块、与滑块固定连接的夹持臂、设置在夹持臂前端的弯曲挡片、设置挡片下方与夹持臂转动连接的滚轴，滑块与导轨滑动连接，所述第二夹持组件与第一夹持组件结构相同，第一夹持组件和第二夹持组件对称设置在十字盘上，滚轴的滚动方向与导轨方向垂直。
进一步的，所述Y轴移动组件包括Y轴滑轨、第一滑块、第一气缸，所述Z轴移动组件包括Z轴滑轨、第二滑块、第二气缸；Y轴滑轨固定在回转安装盘上，Z轴滑轨固定在薄板上，切割头垂直与Z轴滑轨安装且切割点靠近回转安装盘中心，薄板与第一滑块、第一气缸连接，第一气缸驱动第一滑块沿Y轴滑轨移动，切割头与第二滑块、第二气缸连接，第二气缸驱动第二滑块沿Z轴滑轨移动。
本发明的有益效果在于：
1、本申请中切割头在Y轴和Z轴上自由移动，管件沿X轴进料，相对于管件而言切割头可以三个坐标系空间中自由移动，能够围绕X轴自由旋转，切割时最小化运动轨迹，节省切割时间提高效率。
2、本申请中切割头与机头座相对旋转，驱动电机工作时，机头座、加持机构固定不动，回转切割机构整体旋转运动，此时管件固定切割头旋转，加工规则管件时夹持管件中心到外缘的距离不变，切割头沿Y轴和Z轴方向不许运动只旋转即可完成切割，加工不规则管件时夹持管件的中心到外缘距离会不断变化，切割头判断与管件外缘之间的距离变化后，然后沿Y轴、Z轴方向微调即可切割加工，通过夹持机构的调整，尽量使管件的中心靠近旋转中心，可以进一步降低切割头的行程，因此也适用于不规则管件的夹持切割。
3、夹持机构由互相垂直的第一夹持组件和第二夹持组件组成，彼此之间单独夹持控制，并且在第一夹持组件采用滚轴进行夹持固定，可以在垂直X轴方向上夹紧管件，同时也能夹紧状态下沿X轴移动，配合第二夹持组件，高效完成管件的夹紧和进料切割加工。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图一。
图2是本发明的整体结构示意图二。
图3是本发明驱动机构的连接结构示意图。
图4是本发明夹持机构的结构示意图。
图5是第一夹持组件的结构示意图。
图6是回转切割机构结构示意图。
图7是Z轴移动组件的结构示意图。
图中：1、机头座；2、夹持机构；201、十字盘；202、护套；203、第一夹持组件；204、第二夹持组件；205、导轨；3、回转切割机构；301、回转安转盘；302、Y轴移动组件；303、Z轴移动组件；304、切割头；305、限位块；4、驱动机构；401、驱动电机；402、驱动齿轮、403、齿盘；5、旋转盘；6、防尘罩；7、滑块；8、夹持臂；9、挡片；10、滚轴；11、Y轴滑轨；12、第一滑块；13、第一气缸；14、Z轴滑轨；15、第二滑块；16、第二气缸；17、薄板。
具体实施方式
本发明的核心是提供了一种管件夹持旋转平台装置。
下面结合附图对本发明的内容进行进一步的说明：
实施例1：如图1-图7所示，一种管件夹持旋转平台装置，包括机头座1，连接在机头座1上的夹持机构2、回转切割机构3、驱动机构4，机头座1上开设有通孔，通孔内转动连接有旋转盘5，夹持机构2固定在机头座1上，回转切割机构3为桶状结构内套设夹持机构2且与旋转盘5转动连接；
其中夹持机构2包括十字盘201、护套202、第一夹持组件203、第一夹持组件204，十字盘201靠近回转切割机构3的一面固定有十字交叉的两垂直导轨205、另一面连接护套202，第一夹持组件203和第一夹持组件204通过直齿连接不同的导轨205，并沿导轨205方向移动，十字盘201为中心开孔的圆形结构，护套202为圆环柱且内径大小与十字盘201通孔大小相同；
回转切割机构3包括回转安转盘301、Y轴移动组件302、Z轴移动组件303、切割头304、限位块305，Y轴移动组件302对称固定在回转安转盘301上，Y轴移动组件302上还连接有薄板17，Z轴移动组件303固定在薄板17上，切割头304与Z轴移动组件303滑动连接，Y轴移动组件302、Z轴移动组件303的首尾两端安装限位块305，防止滑动时脱离；
驱动机构4包括驱动电机401、驱动齿轮402、齿盘403，驱动电机401固定在机头座1上，并在驱动电机401顶部安装有挡板防护，驱动电机401输出轴端固定驱动齿轮402，驱动齿轮402与齿盘403啮合；
旋转盘5为中心开孔的轴承套结构，旋转盘5外缘与机头座1转动连接，齿盘403与旋转盘5固定连接，回转切割机构3与齿盘403固定连接，夹持机构2与回转切割机构3同心固定在机头座1上，机头座1上还固定有齿轮防尘罩6，齿轮防尘罩6扣合住驱动齿轮402和齿盘403。
第一夹持组件203包括滑块7、与滑块7固定连接的夹持臂8、安装在夹持臂8前端的弯曲挡片9、安装在挡片9下方与夹持臂8转动连接的滚轴10，滑块7与导轨205滑动连接，第一夹持组件204由一对卡爪和丝杠组成，卡爪与导轨205滑动连接，第一夹持组件203和第一夹持组件204对称安装在十字盘201上，滚轴10的滚动方向与导轨205方向垂直。
Y轴移动组件302包括Y轴滑轨11、第一滑块12、第一气缸13，Z轴移动组件303包括Z轴滑轨14、第二滑块15、第二气缸16；Y轴滑轨11固定在回转安转盘301上，Z轴滑轨14固定在薄板17上，切割头304垂直与Z轴滑轨14安装且切割点靠近回转安转盘301中心，薄板17与第一滑块12、第一气缸13连接，第一气缸13驱动第一滑块12沿Y轴滑轨11移动，切割头304与第二滑块15、第二气缸16连接，第二气缸16驱动第二滑块15沿Z轴滑轨14移动。
实施例2：
一种管件夹持旋转平台装置，包括机头座1，连接在机头座1上的夹持机构2、回转切割机构3、驱动机构4，机头座1上开设有通孔，通孔内转动连接有旋转盘5，夹持机构2固定在机头座1上，回转切割机构3为桶状结构内套设夹持机构2且与旋转盘5转动连接；
其中夹持机构2包括十字盘201、护套202、第一夹持组件203、第一夹持组件204，十字盘201靠近回转切割机构3的一面固定有十字交叉的两垂直导轨205、另一面连接护套202，第一夹持组件203和第一夹持组件204通过直齿连接不同的导轨205，并沿导轨205方向移动，十字盘201为中心开孔的圆形结构，护套202为圆环柱且内径大小与十字盘201通孔大小相同；
回转切割机构3包括回转安转盘301、Y轴移动组件302、Z轴移动组件303、切割头304、限位块305，Y轴移动组件302对称固定在回转安转盘301上，Y轴移动组件302上还连接有薄板17，Z轴移动组件303固定在薄板17上，切割头304与Z轴移动组件303滑动连接，Y轴移动组件302、Z轴移动组件303的首尾两端安装限位块305，防止滑动时脱离；
驱动机构4包括驱动电机401、驱动齿轮402、齿盘403，驱动电机401固定在机头座1上，并在驱动电机401顶部安装有挡板防护，驱动电机401输出轴端固定驱动齿轮402，驱动齿轮402与齿盘403啮合；
旋转盘5为中心开孔的轴承套结构，旋转盘5外缘与机头座1转动连接，齿盘403与旋转盘5固定连接，回转切割机构3与齿盘403固定连接，夹持机构2与回转切割机构3同心固定在机头座1上，机头座1上还固定有齿轮防尘罩6，齿轮防尘罩6扣合住驱动齿轮402和齿盘403。
第一夹持组件203包括滑块7、与滑块7固定连接的夹持臂8、安装在夹持臂8前端的弯曲挡片9、安装在挡片9下方与夹持臂8转动连接的滚轴10，滑块7与导轨205滑动连接，第一夹持组件204与第一夹持组件203结构完全相同，第一夹持组件203和第一夹持组件204对称固定在十字盘201上，滚轴10的滚动方向与导轨205方向垂直。
Y轴移动组件302包括Y轴滑轨11、第一滑块12、第一气缸13，Z轴移动组件303包括Z轴滑轨14、第二滑块15、第二气缸16；Y轴滑轨11固定在回转安转盘301上，Z轴滑轨14固定在薄板17上，切割头304垂直与Z轴滑轨14安装且切割点靠近回转安转盘301中心，薄板17与第一滑块12、第一气缸13连接，第一气缸13驱动第一滑块12沿Y轴滑轨11移动，切割头304与第二滑块15、第二气缸16连接，第二气缸16驱动第二滑块15沿Z轴滑轨14移动。
实施例1和2的区别在于：第一夹持组件204的结构不同。具体切割时，管件先上料，管件经过护套202穿过十字盘201，然后第一夹持组件204先夹持定位，再第一夹持组件203夹持定位，夹持完成后回转切割机构3开始执行切割指令；由Z轴移动组件303完成Z轴移动再通过Y轴移动组件302带动整体移动，使切割头304到达切割位置，由驱动机构4带动切割头304围绕X轴旋转，在配合Z轴和Y轴方向上的移动实现切割头304三轴联动完成管件切割。
第一夹持组件203为两个，安装在十字盘201其中一条导轨205上对称分布，第一夹持组件204为两个，安装在十字盘201的另一条导轨205上对称分布，同时夹持臂8高出第一夹持组件203一段距离，夹持时第一夹持组件203位置靠后，夹持臂8上的滚轴10夹持位置较为靠前，前端的管材切割完成后，需要进料时第一夹持组件203先松开，此时第一夹持组件204可以在滚轴10的作用下夹持住管材，并沿X轴方向将管材向前输送，可以有效提高切割效率。
Z轴移动组件303、Y轴移动组件302均采用气缸和电器柜自动控制，实现位置移动的指令的收发，夹持机构2中第一夹持组件203和第一夹持组件204通过外部电机驱动与直齿配合，实现在十字盘201上移动。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种管件夹持旋转平台装置，包括机头座（1）、夹持机构（2）、回转切割机构（3）、驱动机构（4），机头座（1）上开设有通孔，通孔内转动连接有旋转盘（5），夹持机构（2）固定在机头座（1）上，回转切割机构（3）为桶状结构内套设夹持机构（2）且与旋转盘（5）转动连接，其特征在于：
夹持机构（2）包括十字盘（201）、护套（202）、第一夹持组件（203）、第二夹持组件（204），十字盘（201）靠近回转切割机构（3）的一面沿径向均匀分布四段导轨（205）、另一面连接护套（202），第一夹持组件（203）和第二夹持组件（204）通过直齿连接不同的导轨（205）并沿导轨（205）方向移动，十字盘（201）为中心开孔的圆形结构，护套（202）为圆环柱且内径大小与十字盘（201）通孔大小相同；
回转切割机构（3）包括回转安装盘（301）、Y轴移动组件（302）、Z轴移动组件（303）、切割头（304）、限位块（305），回转安装盘（301）上对称设置Y轴移动组件（302），Y轴移动组件（302）上滑动连接有薄板，Z轴移动组件（303）固定在薄板上，切割头（304）与Z轴移动组件（303）滑动连接，Y轴移动组件（302）、Z轴移动组件（303）的首尾两端设置限位块（305），防止滑动时脱离；
驱动机构（4）包括驱动电机（401）、驱动齿轮（402）、齿盘（403），驱动电机（401）固定在机头座（1）上，驱动电机（401）的顶部还设置有防护挡板，驱动电机（401）输出轴端固定驱动齿轮（402），驱动齿轮（402）与齿盘（403）啮合。
2.根据权利要求1所述的一种管件夹持旋转平台装置，其特征在于：所述旋转盘（5）为中心开孔的轴承套结构，旋转盘（5）外缘与机头座（1）转动连接，齿盘（403）与旋转盘（5）固定连接，回转切割机构（3）与齿盘（403）固定连接，夹持机构（2）与回转切割机构（3）同心固定在机头座（1）上，机头座（1）上还固定有齿轮防尘罩（6），齿轮防尘罩（6）扣合住驱动齿轮（402）和齿盘（403）。
3.根据权利要求2所述的一种管件夹持旋转平台装置，其特征在于：所述第一夹持组件（203）包括滑块（7）、与滑块（7）固定连接的夹持臂（8）、设置在夹持臂（8）前端的弯曲挡片（9）、设置在挡片（9）下方与夹持臂（8）转动连接的滚轴（10），滑块（7）与导轨（205）滑动连接，所述第二夹持组件（204）由一对卡爪和丝杠组成，卡爪与导轨（205）滑动连接，第一夹持组件（203）和第二夹持组件（204）对称设置在十字盘（201）上，滚轴（10）的滚动方向与导轨（205）方向垂直。
4.根据权利要求2所述的一种管件夹持旋转平台装置，其特征在于：所述第一夹持组件（203）包括滑块（7）、与滑块（7）固定连接的夹持臂（8）、设置在夹持臂（8）前端的弯曲挡片（9）、设置挡片（9）下方与夹持臂（8）转动连接的滚轴（10），滑块（7）与导轨（205）滑动连接，所述第二夹持组件（204）与第一夹持组件（203）结构相同，第一夹持组件（203）和第二夹持组件（204）对称设置在十字盘（201）上，滚轴（10）的滚动方向与导轨（205）方向垂直。
5.根据权利要求3或4任一所述的一种管件夹持旋转平台装置，其特征在于：所述Y轴移动组件（302）包括Y轴滑轨（11）、第一滑块（12）、第一气缸（13），所述Z轴移动组件（303）包括Z轴滑轨（14）、第二滑块（15）、第二气缸（16）；Y轴滑轨（11）固定在回转安装盘（301）上，Z轴滑轨（14）固定在薄板（17）上，切割头（304）垂直与Z轴滑轨（14）安装且切割点靠近回转安装盘（301）中心，薄板（17）与第一滑块（7）、第一气缸（13）连接，第一气缸（13）驱动第一滑块（12）沿Y轴滑轨（11）移动，切割头（304）与Z轴滑块（14）、第二气缸（16）连接，第二气缸（16）驱动第二滑块（7）沿Z轴滑轨（14）移动。
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