CN114985921B - 齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘，包括机架、旋转驱动机构、后盖、设有横向和纵向共四个滑槽的前盖，在每个滑槽内各设一个的滑块，在每个滑块上各设一个的卡爪，设于前盖和后盖之间的同步驱动机构，同步驱动机构包括两组共四个气缸，在每个气缸体上各设一根的驱动齿条，每个驱动齿条配设一组与其啮合的传动齿轮组，以及用于实现驱动纵横两组滑块的两组气缸的气缸体分别做同步运动的同步组件，滑块的一侧外端设有与传动齿轮组啮合的驱动齿，各气缸具有的活塞杆的外端固定，气缸体运动。本发明通过同步驱动机构以及滑块的驱动齿的全新设计，使其在不增加外部尺寸的前提下能实现全行程运行并适于重载，且传动效率及同步精度高。
Description
技术领域
本发明涉及激光切管辅助工器具技术领域，具体涉及一种齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘。
背景技术
卡盘是激光切割机工作时必要的配套辅助工具，激光切割机在切割加工管材等工件时，利用卡盘将工件夹紧或者夹紧并旋转以配合激光切割机对工件进行加工。现有此类卡盘，一般由前盖、后盖、可活动地设于前盖上的一对横向卡爪和一对纵向卡爪，可活动地设于前盖4个滑槽中的4个滑块、设于前盖和后盖之间通过驱动滑块动作相应驱动两对卡爪运动的驱动机构，用于实现两对卡爪分别同步运动的同步机构，以及作为安装基础的机架、内设旋转传动齿轮的旋转驱动机构等构成。早期的激光切管卡盘一般将驱动机构和同步机构分别设置，且同步机构多采用连杆类结构，如授权公告号为CN106984842B的中国专利文献所公开的卡盘，由于连杆式同步机构同步性精度有限逐渐被淘汰，并且目前卡盘普遍不再将驱动机构和同步机构分立，而是将同步机构与驱动机构整合成同步驱动机构，如授权公告号为CN215846412U的中国专利文献所公开的激光切管用卡盘，其采用链条等挠性件作为同步兼传动构件，链条通过传动杆与滑块连接使得两对卡爪分别作同步运动，其虽然有较好的同步性，但此类卡盘不能实现重载，也即在被夹持工作为尺寸和重量较大的工作时，此类卡盘并不适用。
目前，齿轮啮合类传动机构的卡盘由于其存在的传动可靠、传动效率较高等优点，在内业目前受到重视，市面出现了多种齿轮啮合类传动机构的卡盘，如授权公告号为CN214443938U的中国专利文献即公开了一种此类激光切割机用卡盘，其通过两个横向驱动气缸71的活塞杆共同驱动一个横向齿轮盘73依托芯轴3旋转，通过两个纵向驱动气缸72的活塞杆共同驱动一个纵向齿轮盘74依托芯轴3旋转，横向齿轮盘73和纵向齿轮盘74分别带动两个传动齿轮75旋转，横向和纵向各两个传动齿轮75分别各带动一个设有齿条422的滑座42在滑槽41内滑动从而实现两对卡爪的同步运动。该卡盘能够实现横向和纵向各一对卡爪具有较好的运动同步性，但其明显存在以下可改进提高之处：其一，其气缸推动齿轮盘依托芯轴旋转，齿轮盘与芯轴为滑动摩擦，使得整机的功率损耗较大；其二，其气缸的缸体固定，气缸的动力通过活塞杆摆动输出至齿轮盘，气缸的活塞杆通过拨杆驱动齿轮盘旋转运动过程中因输出力变化较大，通过传动齿轮75和滑座42的传动，使得卡爪5在运动过程中速度不均匀，存在忽快忽慢的变化，不利于卡爪稳定可靠地夹持被加工的工件；其三，由于其结构的限制，工作过程中其气缸的行程小，为实现卡爪的全行程（即卡爪从对接状态到完全运动至全露出中间夹件孔状态）运动，其滑座42及滑座42上的齿条422需要设置较长，运行过程中其滑座42的行程大，用于重载时十分费力，因此不适合重载；同时，由于滑座42的行程大，超出了盘体的范围，因此需要在盘体的各滑槽的外端需要加装辅助支撑座43，不仅大幅增加了卡盘的外周尺寸，同时也增加了设备的制造和运输成本；其四，其圆筒形的芯轴3是其横向齿轮盘73和纵向齿轮盘74旋转的依托基础，因此其用于夹件通过的中间孔只能是圆孔而难以做成方孔，同时在检修时其芯轴3不能单独从卡盘整体中单独取出。
发明内容
本发明的目的是：为解决现有技术中存在的问题，提供一种对现有卡盘的驱动和同步机构作全新改进的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘。
本发明的技术方案是：本发明的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘，包括作为安装基础的机架，设于上述机架上的旋转驱动机构，与上述旋转驱动机构传动连接的后盖，设于上述后盖前方且设有一对横向的滑槽和一对纵向的滑槽的前盖，在每个上述滑槽内各可活动地设置一个的滑块，在每个上述滑块上各固定设置一个的卡爪，上述前盖和后盖的中间处设有夹件孔，其结构特点是：还包括设于上述前盖和后盖之间并将前盖和后盖固定连接的用于驱动两个横向滑块和两个纵向滑块分别做同步运动的同步驱动机构，上述同步驱动机构包括用于分别驱动两个横向滑块运动的两个气缸和分别驱动两个纵向滑块运动的两个气缸，在每个气缸具有的气缸体上各固定设置一根的驱动齿条，每根驱动齿条配设一组与其啮合传动连接的传动齿轮组，以及用于实现驱动两个横向滑块的两个气缸的气缸体和用于驱动两个纵向滑块的两个气缸的气缸体分别做同步运动的同步组件，上述滑块在其靠近滑槽的一侧外端设有驱动齿，各滑块由其驱动齿与相应一组传动齿轮组啮合传动连接；各气缸具有的活塞杆的外端分别与一根配设的固定设于前盖和后盖之间的活塞杆固定柱固定连接。
进一步的方案是：上述的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘还包括中间防尘罩，上述夹件孔为方孔或圆孔，上述中间防尘罩为外周形状与夹件孔的形状相适应的筒状板体结构件，中间防尘罩的前后两端可拆卸地安装在前盖和后盖的夹件孔内。
进一步的方案是：上述同步驱动机构的传动齿轮组包括一个与驱动齿条啮合的主动齿轮，设于上述主动齿轮的内外两侧并与主动齿轮一起驱动滑块运动的一组滑块驱动齿轮，以及设于主动齿轮和滑块驱动齿轮一侧用于实现各滑块驱动齿轮与主动齿轮同向同步运动的一组中间过渡齿轮；传动齿轮组可旋转地设于前盖上且在前盖的每个滑槽处各设置一组，且传动齿轮组的主动齿轮和滑块驱动齿轮以靠近前盖的滑槽的方式设置，中间过渡齿轮则在前盖上背离滑槽的一侧设置。
进一步的方案是：上述传动齿轮组中的一组滑块驱动齿轮包括三个滑块驱动齿轮，分别为与上述主动齿轮相邻设置的第一和第二滑块驱动齿轮以及与第二滑块驱动齿轮相邻设置的第三滑块驱动齿轮；上述一组中间过渡齿轮包括三个中间过渡齿轮，分别为与上述主动齿轮相邻设置的第一和第二中间过渡齿轮以及与第二中间过渡齿轮相邻设置的第三中间过渡齿轮；
上述第一和第二中间过渡齿轮分别与主动齿轮啮合传动连接；第一滑块驱动齿轮与第一中间过渡齿轮啮合并通过第一中间过渡齿轮的传动和换向，实现与主动齿轮同步同向转动；第二滑块驱动齿轮分别与第二和第三中间过渡齿轮啮合，第二滑块驱动齿轮通过第二中间过渡齿轮的传动和换向实现与主动齿轮同步同向转动，并带动第三中间过渡齿轮转动；第三滑块驱动齿轮与第三中间过渡齿轮啮合并通过第三中间过渡齿轮的传动和换向，实现与主动齿轮同步同向转动；使用时，同一传动齿轮组的各滑块驱动齿轮和主动齿轮分别与相应的滑块的驱动齿啮合驱动相应的滑块在前盖相应的滑槽内运动。
进一步的方案是：上述四个气缸均分别配设有一组用于对气缸的气缸体的运动进行限位和导向的气缸体导向限位轮，每组气缸体导向限位轮可旋转地分设于前盖和后盖上，且位于相应气缸体的运行轨迹的前后两侧。
进一步的方案是：上述同步驱动机构的同步组件包括用于将驱动两个横向的滑块运动的两个气缸的气缸体固定连接的第一挠性连接件，用于将驱动两个纵向的滑块运动的两个气缸的气缸体固定连接的第二同步挠性连接件，用于实现上述第一和第二挠性连接件转换方向的换向滚轮，以及固定设于上述前盖和后盖之间用于安装上述换向滚轮的滚轮安装轴。
进一步的方案是：上述滚轮安装轴在上述夹件孔的四个角部各设置一根，各滚轮安装轴分别由其前后两端与前盖和后盖固定连接；换向滚轮在每根滚轮安装轴上分前后各可旋转地设置两个；上述第一和第二挠性连接件分别各设置两根；两根第一挠性连接件的各两端分别与驱动两个横向的滑块运动的气缸的气缸体固定连接，并各通过位于前侧的两个换向滚轮换向；两根第二挠性连接件的各两端分别与驱动两个纵向的滑块运动的气缸的气缸体固定连接，并各通过位于后侧的两个换向滚轮换向。
进一步的方案是：上述第一和第二挠性连接件为钢带，或者为链条，或者为同步带，或者为钢丝绳。
进一步的方案是：上述的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘还包括外周防尘罩，上述外周防尘罩为圆环形的薄板体件，外周防尘罩固定设于上述前盖和后盖的外周之间。
本发明具有积极的效果：
（1）本发明通过同步驱动机构的气缸体上设置驱动齿条、传动齿轮组的结构和安装设计以及滑块的驱动齿的结构设计，使得本发明的卡盘在实现全行程运行过程中各滑块的外端并不伸出于前盖之外，从而有效解决了现有技术中同类卡盘为实现全行程运行需要在前盖的各滑槽的外端再加设延伸的滑槽导致的卡盘外周尺寸增大相应带来的增加设备的制造、运输成本的问题。
（2）本发明气缸输出的动力由气缸体上的驱动齿条与传动齿轮组以及传动齿轮组与滑块间的啮合传动，传动有力、可靠，相对于现有技术中普遍存在的滑动摩擦传动，功率损耗少，传动效率高。
（3）本发明气缸输出的动力经由固定设于活动的气缸体上的驱动齿条直线输出，输出力稳定不变，从而使得卡爪在运动过程中速度均匀，有效解决了现有技术中同类卡盘气缸动力摆动输出造成卡爪运行过程中存在忽快忽慢的变化不利于卡爪稳定可靠地夹持被加工的工件的技术问题。
（4）本发明气缸的气缸体的行程与滑块的行程比例为1：1，且气缸的动力均经齿条齿轮啮合传动至滑块，因此适合重载的被加工工件，有效解决了现有技术中同类卡盘因气缸行程小而滑块行程大造成的卡盘运行费力不适于重载的技术问题。
（5）本发明通过同步组件的结构和安装方式的全新设计，能够使得两对卡爪在工作时实现高精度的同步。
（6）本发明通过整体结构的设计，使其中间防尘罩不作为其他构件的安装基础，可拆卸地安装在夹件孔内，使用过程中可单独拆出，方便对卡盘内部调节、调整及检修。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为从图1的后方观察时的结构示意图；
图3为去掉图1中机架、旋转驱动机构以及外周防尘罩后的结构示意图；
图4为去掉图3中滑块和卡爪后的结构示意图；
图5为去掉图4中一半前盖以及中间防尘罩后的结构示意图；
图6为去掉图5中另一半前盖后的结构示意图；
图7为去掉图4中后盖以及中间防尘罩后从图4的后方观察时的结构示意图；
图8为图3中滑块与卡爪间连接结构示意图；
图9为本发明的气缸、传动齿轮组以及滑块间的传动结构示意图。
上述附图中的附图标记如下：
前盖1，夹件孔11，滑槽12；后盖2；中间防尘罩3，卡爪4；滑块5，驱动齿51；同步驱动机构6，气缸61，气缸体61-1，活塞杆61-2，活塞杆固定柱61-3，气缸体导向限位轮61-4，驱动齿条62，传动齿轮组63，主动齿轮63-1，滑块驱动齿轮63-2，第一滑块驱动齿轮63-2-1，第二滑块驱动齿轮63-2-2，第三滑块驱动齿轮63-2-3，中间过渡齿轮63-3，第一中间过渡齿轮63-3-1，第二中间过渡齿轮63-3-2，第三中间过渡齿轮63-3-3，同步组件64，第一挠性连接件64-1，第二挠性连接件64-2，换向滚轮64-3，滚轮安装轴64-4；机架7；旋转驱动机构8；外周防尘罩9。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
（实施例1）
见图1至图5，本实施例的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘，其主要由前盖1、后盖2、中间防尘罩3、卡爪4、滑块5、同步驱动机构6、机架7、旋转驱动机构8以及外周防尘罩9组成。
前盖1为整体呈圆盘状的结构件，前盖1的中间处设有前后向贯通的使用时用于被夹持工件通过的夹件孔11，夹件孔11可采用圆孔，也可采用方孔，本实施例中优选采用方孔。前盖1上分横向和纵向各设有两个滑槽12；四个滑槽12的内端均与夹件孔11相通。后盖2为整体呈圆盘状的结构件，后盖2的中间处设有与前盖1的夹件孔11相应的前后向贯通的夹件孔。
中间防尘罩3为端面形状与前盖1的夹件孔11的形状（圆形或方形）相适应的筒状板体结构件，本实施例中，中间防尘罩3采用方形筒状结构件，与现有技术中该构件通常还承担作为安装基础的功能不同，本实施例中，中间防尘罩3仅作为防止使用时尘屑进入卡盘内部的防尘之用，不作为其它构件的安装基础，中间防尘罩3的前后两端可拆卸地安装在前盖1的夹件孔11和后盖2的夹件孔内，本实施例的中间防尘罩3可拆卸的安装方式，使其可单独拆出，方便对卡盘内部调节、调整及检修。中间防尘罩3作为优选方式设置。
参见图3和图8，卡爪4共设有四个，四个卡爪分横向和纵向各设置2个，卡爪4的结构同于现有技术，不作详述。滑块5设有四个，四个滑块5在前盖1的四个滑槽12内各可滑动地设置一个。四个卡爪4在四个滑块5上各固定设置一个。滑块5上设有驱动齿51，与现有技术中在滑块沿长度方向的一侧满设驱动齿不同的是，本实施例中驱动齿51仅在滑块5沿长度方向一侧相对于卡盘中心的外端设置较短的一段，驱动齿51在滑块5上如此设计，是与本实施例的同步驱动机构6的改进设计相配合，使得本实施例的卡盘在能够实现全行程运动的同时，还能保证滑块5的外端不向外伸出于前盖1。
参见图5至图7，同步驱动机构6主要由气缸6、驱动齿条62、传动齿轮组63和同步组件64组成。
气缸61具有气缸体61-1和活塞杆61-2，气缸61设有4个，此同于现有技术技术。与现有技术中气缸体61-1固定设置由活塞杆61-2运动以输出驱动力不同，本实施例中则是将活塞杆61-2的外端固定设置，由气缸体61-1相对于活塞杆61-2运动以输出驱动力。相应地，每个气缸61配设一根活塞杆固定柱61-3，每根活塞杆固定柱61-3由其前后两端分别与前盖1和后盖2固定连接，每个气缸61的活塞杆61-2的外端各与一根活塞杆固定柱61-3固定连接。作为优选方式，每个气缸61还配设一组用于对气缸体61-1的运动进行限位和导向的气缸体导向限位轮61-4，气缸体导向限位轮61-4为滚轮，每个气缸61配设的一组气缸体导向限位轮61-4可旋转地分设于前盖1和后盖2上，且位于气缸体61-1的运行轨迹的前后两侧。
驱动齿条62在每个气缸61的气缸体61-1上各固定设置一根。
传动齿轮组63用于实现气缸61的气缸体61-1通过驱动齿条62对滑块5的驱动。传动齿轮组63可旋转地设于前盖1上且在前盖1的每个滑槽12处各设置1组。
参见图9和图5，作为一种具体实现方式，传动齿轮组63包括一个与驱动齿条62啮合的主动齿轮63-1、设于主动齿轮63-1内外两侧并与主动齿轮63-1一起驱动滑块5运动的一组滑块驱动齿轮63-2以及设于主动齿轮63-1和滑块驱动齿轮63-2一侧的用于实现各滑块驱动齿轮63-2与主动齿轮63-1同向同步运动的一组中间过渡齿轮63-3。本实施例中，滑块驱动齿轮63-2设有三个，分别为与主动齿轮63-1相邻设置的第一滑块驱动齿轮63-2-1和第二滑块驱动齿轮63-2-2以及与第二滑块驱动齿轮63-2-2相邻设置的第三滑块驱动齿轮63-2-3；相应地中间过渡齿轮63-3也设有三个，分别为与主动齿轮63-1相邻设置的第一中间过渡齿轮63-3-1和第二中间过渡齿轮63-3-2以及与第二中间过渡齿轮63-3-2相邻设置的第三中间过渡齿轮63-3-3。
第一中间过渡齿轮63-3-1和第二中间过渡齿轮63-3-2分别与主动齿轮63-1啮合传动连接；第一滑块驱动齿轮63-2-1与第一中间过渡齿轮63-3-1啮合，通过第一中间过渡齿轮63-3-1的传动和换向，实现与主动齿轮63-1同步同向转动；第二滑块驱动齿轮63-2-2分别与第二中间过渡齿轮63-3-2和第三中间过渡齿轮63-3-3啮合，第二滑块驱动齿轮63-2-2通过第二中间过渡齿轮63-3-2的传动和换向，实现与主动齿轮63-1同步同向转动，并带动第三中间过渡齿轮63-3-3转动；第三滑块驱动齿轮63-2-3与第三中间过渡齿轮63-3-3啮合，通过第三中间过渡齿轮63-3-3的传动和换向，实现与主动齿轮63-1同步同向转动。传动齿轮组63的主动齿轮63-1和各滑块驱动齿轮63-2靠近前盖1的滑槽12设置，各中间过渡齿轮63-3则在前盖1上背离滑槽12的一侧设置。
工作时，同一传动齿轮组63的各滑块驱动齿轮63-2和主动齿轮63-1分别与相应的滑块5的驱动齿51啮合驱动相应的滑块5在前盖1相应的滑槽12内运动从而带动固定设于滑块5上的卡爪4运动。横向或纵向相对的一对卡爪4运动至对接位置时，卡爪4相应的滑块5的驱动齿51与相应的传动齿轮组63中位于最内侧的第三滑块驱动齿轮63-2-3啮合；而横向或纵向相对的一对卡爪4运动至将前盖1的夹件孔11完全无遮挡地露出时，卡爪4相应的滑块5的驱动齿51与相应的传动齿轮组63中位于最外侧的第一滑块驱动齿轮63-2-1啮合，从而实现本实施例的卡盘全行程运行，且滑块5的外端并不伸出于前盖1之外，从而解决了现有技术中同类卡盘外周尺寸增大的问题。气缸6输出的动力由驱动齿条62与传动齿轮组63以及传动齿轮组63与滑块5间的啮合传动，传动有力、可靠，相对于现有技术中的滑动摩擦传动功率损耗少。气缸61动力经由驱动齿条62直线输出，输出力稳定不变，从而使得卡爪4在运动过程中速度均匀，解决了现有技术中气缸动力摆动输出造成卡爪运行过程中存在忽快忽慢的变化不利于卡爪稳定可靠地夹持被加工的工件的技术问题。气缸61的气缸体61-1的行程与滑块5的行程比例为1：1，且气缸61的动力均经齿条齿轮啮合传动至滑块5，因此适合重载，从而解决了现有技术中气缸行程小而滑块行程大运行费力不适合重载的技术问题。
仍见图5至图7，同步组件64用于横向和纵向的各一对卡爪4分别实现同步运动。同步组件64包括第一挠性连接件64-1、第二同步挠性连接件64-2、换向滚轮64-3和滚轮安装轴64-4。
滚轮安装轴64-4在前盖1的夹件孔11的4个角部各设置1根，各滚轮安装轴64-4分别由其前后两端与前盖1和后盖2固定连接。换向滚轮64-3在每根滚轮安装轴64-4上分前后各可旋转地设置2个。第一挠性连接件64-1和第二同步挠性连接件64-2可采用钢带、链条、同步带、钢丝绳等，本实施例中采用链条；第一挠性连接件64-1和第二同步挠性连接件64-2分别各设置两根；两根第一挠性连接件64-1的各两端分别与驱动横向的一对卡爪4运动的两个气缸61的气缸体61-1固定连接，并各通过位于前侧的2个换向滚轮64-3换向；两根第二挠性连接件64-2的各两端分别与驱动纵向的一对卡爪4运动的两个气缸61的气缸体61-1固定连接，并各通过位于后侧的2个换向滚轮64-3换向。从而在工作时，通过两根第一挠性连接件64-1使得驱动横向的一对卡爪4运动的两个气缸61的气缸体61-1同步运动，进而通过相应的驱动齿条62、传动齿轮组63以及滑块5使得横向的一对卡爪4做同步运动；通过两根第二挠性连接件64-2使得驱动纵向的一对卡爪4运动的两个气缸61的气缸体61-1同步运动，进而通过相应的驱动齿条62、传动齿轮组63以及滑块5使得纵向的一对卡爪4做同步运动。本实施例的同步组件64直接将两组作为动力源运动的气缸61的气缸体61-1固定连接，从而使其相对于现有技术中同类卡盘的同步机构，能够使得两对卡爪4的同步精度更高。
仍见图1和图2，机架7作为本实施例的卡盘的安装基础，前述后盖2可旋转地安装在机架7上；旋转驱动机构8设于机架7上（图1和图2中旋转驱动电机省略未画出），旋转驱动机构8用于驱动前述的后盖2、前盖1及设于后盖2及前盖1上的各构件整体可转动。机架7和旋转驱动机构8均为成熟的现有技术，其结构和安装关系不作详述。
外周防尘罩9为圆环形的薄板体件，外周防尘罩9固定设于前盖1和后盖2的外周之间，外周防尘罩9用于防止尘屑从前盖1和后盖2外端之间进入卡盘内。外周防尘罩9作为优选方式设置。
本实施例的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘的工作原理和过程简述如下：
工作时，4个气缸6进气时，4个气缸6的气缸体61-1相对于各自的一端固定的活塞杆做伸出运动，每个气缸体61-1的运动通过相应的驱动齿条62、传动齿轮组63和滑块5的传动，使得横向和纵向的各2只卡爪在同步组件64的作用下分别同步做朝向卡盘中心的夹持运动甚至将通过前盖1的夹件孔11的被加工工件夹紧；4个气缸6出气时，则横向和纵向的各2只卡爪在同步组件64的作用下分别同步做背离卡盘中心的运动以松开被加工工件。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
Claims (7)
1.一种齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘，包括作为安装基础的机架，设于所述机架上的旋转驱动机构，与所述旋转驱动机构传动连接的后盖，设于所述后盖前方且设有一对横向的滑槽和一对纵向的滑槽的前盖，在每个所述滑槽内各可活动地设置一个的滑块，在每个所述滑块上各固定设置一个的卡爪，所述前盖和后盖的中间处设有夹件孔，其特征在于：还包括设于所述前盖和后盖之间并将前盖和后盖固定连接的用于驱动两个横向滑块和两个纵向滑块分别做同步运动的同步驱动机构，所述同步驱动机构包括用于分别驱动两个横向滑块运动的两个气缸和分别驱动两个纵向滑块运动的两个气缸，在每个气缸具有的气缸体上各固定设置一根的驱动齿条，每根驱动齿条配设一组与其啮合传动连接的传动齿轮组，以及用于实现驱动两个横向滑块的两个气缸的气缸体和用于驱动两个纵向滑块的两个气缸的气缸体分别做同步运动的同步组件，所述滑块在其靠近滑槽的一侧外端设有驱动齿，各滑块由其驱动齿与相应一组传动齿轮组啮合传动连接；各气缸具有的活塞杆的外端分别与一根配设的固定设于前盖和后盖之间的活塞杆固定柱固定连接；
所述同步驱动机构的传动齿轮组包括一个与驱动齿条啮合的主动齿轮，设于所述主动齿轮的内外两侧并与主动齿轮一起驱动滑块运动的一组滑块驱动齿轮，以及设于主动齿轮和滑块驱动齿轮一侧用于实现各滑块驱动齿轮与主动齿轮同向同步运动的一组中间过渡齿轮；传动齿轮组可旋转地设于前盖上且在前盖的每个滑槽处各设置一组，且传动齿轮组的主动齿轮和滑块驱动齿轮以靠近前盖的滑槽的方式设置，中间过渡齿轮则在前盖上背离滑槽的一侧设置；
所述传动齿轮组中的一组滑块驱动齿轮包括三个滑块驱动齿轮，分别为与所述主动齿轮相邻设置的第一和第二滑块驱动齿轮以及与第二滑块驱动齿轮相邻设置的第三滑块驱动齿轮；所述一组中间过渡齿轮包括三个中间过渡齿轮，分别为与所述主动齿轮相邻设置的第一和第二中间过渡齿轮以及与第二中间过渡齿轮相邻设置的第三中间过渡齿轮；
所述第一和第二中间过渡齿轮分别与主动齿轮啮合传动连接；第一滑块驱动齿轮与第一中间过渡齿轮啮合并通过第一中间过渡齿轮的传动和换向，实现与主动齿轮同步同向转动；第二滑块驱动齿轮分别与第二和第三中间过渡齿轮啮合，第二滑块驱动齿轮通过第二中间过渡齿轮的传动和换向实现与主动齿轮同步同向转动，并带动第三中间过渡齿轮转动；第三滑块驱动齿轮与第三中间过渡齿轮啮合并通过第三中间过渡齿轮的传动和换向，实现与主动齿轮同步同向转动；使用时，同一传动齿轮组的各滑块驱动齿轮和主动齿轮分别与相应的滑块的驱动齿啮合驱动相应的滑块在前盖相应的滑槽内运动；
各气缸的气缸体的行程与相应滑块的行程比例为1：1。
2.根据权利要求1所述的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘，其特征在于：还包括中间防尘罩，所述夹件孔为方孔或圆孔，所述中间防尘罩为外周形状与夹件孔的形状相适应的筒状板体结构件，中间防尘罩的前后两端可拆卸地安装在前盖和后盖的夹件孔内。
3.根据权利要求1所述的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘，其特征在于：所述四个气缸均分别配设有一组用于对气缸的气缸体的运动进行限位和导向的气缸体导向限位轮，每组气缸体导向限位轮可旋转地分设于前盖和后盖上，且位于相应气缸体的运行轨迹的前后两侧。
4.根据权利要求1所述的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘，其特征在于：所述同步驱动机构的同步组件包括用于将驱动两个横向的滑块运动的两个气缸的气缸体固定连接的第一挠性连接件，用于将驱动两个纵向的滑块运动的两个气缸的气缸体固定连接的第二挠性连接件，用于实现所述第一和第二挠性连接件转换方向的换向滚轮，以及固定设于所述前盖和后盖之间用于安装所述换向滚轮的滚轮安装轴。
5.根据权利要求4所述的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘，其特征在于：所述滚轮安装轴在所述夹件孔的四个角部各设置一根，各滚轮安装轴分别由其前后两端与前盖和后盖固定连接；换向滚轮在每根滚轮安装轴上分前后各可旋转地设置两个；所述第一和第二挠性连接件分别各设置两根；两根第一挠性连接件的各两端分别与驱动两个横向的滑块运动的气缸的气缸体固定连接，并各通过位于前侧的两个换向滚轮换向；两根第二挠性连接件的各两端分别与驱动两个纵向的滑块运动的气缸的气缸体固定连接，并各通过位于后侧的两个换向滚轮换向。
6.根据权利要求4所述的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘，其特征在于：所述第一和第二挠性连接件为钢带，或者为链条，或者为同步带，或者为钢丝绳。
7.根据权利要求1～6任一所述的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘，其特征在于：还包括外周防尘罩，所述外周防尘罩为圆环形的薄板体件，外周防尘罩固定设于所述前盖和后盖的外周之间。
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