CN115121828A - 一种激光切管机用后卡盘 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光切管机用后卡盘，包括后卡盘主轴、主轴座、气缸固定箱体、安装套、卡盘夹爪和夹爪驱动机构，卡盘夹爪中包括卡盘本体、第一组活动卡爪和第二组活动卡爪，第一组活动卡爪和第二组活动卡爪分别设于第一导向滑轨和第二导向滑轨上，夹爪驱动机构中设有两套前曲柄连杆组和两套后曲柄连杆组，驱动气缸设于气缸固定箱体中可轴向滑动，驱动气缸分别推动前曲柄连杆组和后曲柄连杆组带动第一滑动块和第二滑动块及第一组活动卡爪和第二组活动卡爪实现对称联动夹紧或松开。本发明通过设置气缸驱动的四个夹爪实现自动同心夹紧，自动夹紧后牢固稳定，卡盘转动精度高，尤其适合高速转动加工使用，能够更好的保证管材或棒材的加工精度。

Description

一种激光切管机用后卡盘
技术领域
本发明涉及金属加工设备技术领域，尤其涉及一种激光切管机用后卡盘。
背景技术
在使用激光切管机、CNC加工机床等设备切割加工管材或棒材时，通常需要采用卡盘来夹持管材或棒材。卡盘的结构有多种，大部分卡盘都是利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动把工件夹紧，卡盘一般由卡盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构等部分组成，活动卡爪通常采用螺纹驱动结构实现径向移动。
在切割加工较长的管材或棒材时，除了在切断处附件设置的前卡盘(主卡盘)外，通常还需要在管材或棒材的末端增加后卡盘，一般在加工时两端夹持管材或棒材，避免较长的管材或棒材在加工过程中出现抖动或震颤，保证加工过程中管材或棒材加工精度。
装夹加工时，后卡盘与前卡盘需要同步夹持和旋转，为了满足这些要求，各设备厂家纷纷着手研制专用的后卡盘，以便保证装夹精度、提高装夹效率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种激光切管机用后卡盘，采用气缸、连杆机构驱动的四个夹爪实现自动同心夹紧，夹爪同步动作保持被夹紧的管材或棒材中心不偏移，自动夹紧后牢固稳定，卡盘转动精度高，尤其适合与前卡盘同步夹持高速转动加工使用，能够更好的保证管材或棒材的加工精度。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种激光切管机用后卡盘，包括后卡盘主轴、主轴座、气缸固定箱体、安装套、卡盘夹爪和夹爪驱动机构，所述后卡盘主轴旋转支撑于后主轴座中，所述后卡盘主轴的前端固定连接所述气缸固定箱体，所述气缸固定箱体前端连接所述安装套，所述卡盘夹爪中包括卡盘本体、第一组活动卡爪、第二组活动卡爪、第一导向滑轨和第二导向滑轨，所述卡盘本体通过安装套与气缸固定箱体固定相连，所述第一导向滑轨和第二导向滑轨空间十字交叉设于所述卡盘本体上，所述第一导向滑轨和第二导向滑轨上分别设有固定连接所述第一组活动卡爪和第二组活动卡爪的第一卡爪安装块和第二卡爪安装块，第一卡爪安装块和第二卡爪安装块上分别设有第一滑动块和第二滑动块，所述夹爪驱动机构中设有两套前曲柄连杆组和两套后曲柄连杆组，所述前曲柄连杆组和后曲柄连杆组的一端分别与第一滑动块和第二滑动块中滑动接触，所述前曲柄连杆组和后曲柄连杆组的另一端分别与驱动气缸的输出轴和缸体后端铰接相连，所述驱动气缸设于所述气缸固定箱体中可轴向滑动，所述驱动气缸分别推动所述前曲柄连杆组和后曲柄连杆组带动第一滑动块和第二滑动块及第一组活动卡爪和第二组活动卡爪实现对称联动夹紧或松开。
进一步的，所述前曲柄连杆组设有前铰接座、前曲臂连杆和前驱动连杆，所述前铰接座固定于所述安装套中，前曲臂连杆铰接于前铰接座中、其一端与第一滑动块中滑动接触、另一端与前驱动连杆一端铰接，前驱动连杆另一端与驱动气缸的输出轴铰接相连；后曲柄连杆组中设有后铰接座、后曲臂连杆和后驱动连杆，所述后铰接座固定于所述安装套中，后曲臂连杆铰接于后铰接座中、其一端与第二滑动块滑动接触、另一端与后驱动连杆一端铰接，后驱动连杆另一端与驱动气缸的缸体后端铰接相连。
进一步的，所述驱动气缸的输出轴上设有前导向滑块，所述前导向滑块安装于前导向轨道上可轴向滑动，两个所述前驱动连杆另一端分别铰接连接在所述前导向滑块上。
进一步的，所述驱动气缸的缸体后端固定在推杆板上，推杆板通过后导向轨道安装于所述气缸固定箱体中可轴向滑动，两个所述后驱动连杆另一端分别铰接连接在所述推杆板上。
进一步的，所述后卡盘主轴与所述气缸固定箱体之间设有连接套，所述连接套上设有安装后导向轨道的导轨安装座。
进一步的，所述后卡盘主轴的后端设有同步驱动轮，所述同步驱动轮通过同步带与外接的驱动装置相连。
进一步的，所述后卡盘主轴的后端设有高速回转器，所述高速回转器的输入端与压缩气源相连，所述高速回转器的输出端设有气管给所述驱动气缸提供气源。
进一步的，所述第一组活动卡爪和第二组活动卡爪空间十字交叉设于所述卡盘本体的十字槽中，所述第一组活动卡爪和第二组活动卡爪中分别设有第一卡爪板和第二卡爪板，所述第一卡爪板和第二卡爪板在轴向错位夹持管材或棒材。
进一步的，所述第一滑动块中设有与所述前曲柄连杆组的端头滑动接触的第一导向腔，所述第二滑动块中设有与所述后曲柄连杆组的端头滑动接触的第二导向腔，所述前曲柄连杆组与所述后曲柄连杆组的端头设有摩擦滚轮。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过设置气缸、连杆机构驱动的四个夹爪实现自动同心夹紧，夹爪同步动作保持被夹紧的管材或棒材中心不偏移，自动夹紧后牢固稳定，卡盘转动精度高，尤其适合与前卡盘同步夹持高速转动加工使用，能够更好的保证管材或棒材的加工精度，非常适合激光切管机、CNC加工机床等使用。
2、本发明卡盘夹爪中的四个夹爪由两组活动卡爪构成，两组活动卡爪空间十字交叉设于卡盘本体中，并且分别设于第一导向滑轨和第二导向滑轨上，夹爪滑动时导向性好，夹紧或松开运动平稳，保证四个夹爪能够很好的实现对称联动夹紧或松开。
3、本发明夹爪驱动机构中设置两套前曲柄连杆组和两套后曲柄连杆组，利用设有两套前曲柄连杆组和两套后曲柄连杆组分别驱动两组活动卡爪，前曲柄连杆组和后曲柄连杆组再分别与驱动气缸相连，前曲柄连杆组中设置前铰接座、前曲臂连杆和前驱动连杆，后曲柄连杆组中设置后铰接座、后曲臂连杆和后驱动连杆，通过连杆机构利用一个气缸就能够在气缸输出轴伸缩过程中实现四个夹爪联动动作，机构设计巧妙，动作可靠。
4、本发明驱动气缸通过后导向轨道安装在气缸固定箱体中，在气缸输出轴伸缩过程中整个驱动气缸可轴向滑动，特意利用驱动气缸的轴向滑动和输出轴伸缩动作驱动前曲柄连杆组和后曲柄连杆组进行相应动作，从而带动四个夹爪联动夹紧或松开；可轴向滑动的驱动气缸设置巧妙，结构紧凑。
附图说明
图1为本发明激光切管机用后卡盘的主视示意图；
图2为本发明激光切管机用后卡盘的立体示意图；
图3为本发明去除后卡盘主轴、主轴座、气缸固定箱体部分后的主视示意图；
图4为本发明图3的俯视示意图；
图5为本发明图3的立体示意图；
图6为本发明图3中再去除卡盘本体、活动卡爪部分后的立体示意图。
附图标记说明：
1、后卡盘主轴；11、同步驱动轮；12、高速回转器；2、主轴座；3、气缸固定箱体；31、连接套；32、导轨安装座；4、安装套；5、卡盘夹爪；51、卡盘本体；52、第一组活动卡爪；521、第一卡爪板；53、第二组活动卡爪；531、第二卡爪板；54、第一导向滑轨；55、第二导向滑轨；56、第一卡爪安装块；57、第二卡爪安装块；58、第一滑动块；581、第一导向腔；59、第二滑动块；591、第二导向腔；6、夹爪驱动机构；61、前曲柄连杆组；611、前铰接座；612、前曲臂连杆；613、前驱动连杆；62、后曲柄连杆组；621、后铰接座；622、后曲臂连杆；623、后驱动连杆；7、驱动气缸；71、前导向滑块；72、前导向轨道；73、推杆板；74、后导向轨道。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
参见图1-6所示，一种激光切管机用后卡盘，包括后卡盘主轴1、主轴座2、气缸固定箱体3、安装套4、卡盘夹爪5和夹爪驱动机构6，所述后卡盘主轴1通过轴承旋转支撑于后主轴座2中，所述后卡盘主轴1的前端固定连接所述气缸固定箱体3，所述气缸固定箱体3前端连接所述安装套4，所述卡盘夹爪5中包括卡盘本体51、第一组活动卡爪52、第二组活动卡爪53、第一导向滑轨54和第二导向滑轨55，所述卡盘本体51通过安装套4与气缸固定箱体3固定相连，所述第一导向滑轨54和第二导向滑轨55空间十字交叉(不会干涉碰撞)设于所述卡盘本体51上，所述第一导向滑轨54和第二导向滑轨55上分别设有固定连接所述第一组活动卡爪52和第二组活动卡爪53的第一卡爪安装块56和第二卡爪安装块57，第一卡爪安装块56和第二卡爪安装块57上分别设有第一滑动块58和第二滑动块59，所述夹爪驱动机构6中设有两套前曲柄连杆组61和两套后曲柄连杆组62，所述前曲柄连杆组61和后曲柄连杆组62的一端分别与第一滑动块58和第二滑动块59中滑动接触，所述前曲柄连杆组61和后曲柄连杆组62的另一端分别与驱动气缸7的输出轴和缸体后端铰接相连，所述驱动气缸7设于所述气缸固定箱体3中可轴向滑动，所述驱动气缸7分别推动所述前曲柄连杆组61和后曲柄连杆组62带动第一滑动块58和第二滑动块59及第一组活动卡爪52和第二组活动卡爪53实现对称联动夹紧或松开。
所述前曲柄连杆组61设有前铰接座611、前曲臂连杆612和前驱动连杆613，所述前铰接座611固定于所述安装套4中，前曲臂连杆612铰接于前铰接座611中、其一端与第一滑动块58滑动接触、另一端与前驱动连杆613一端铰接，前驱动连杆613另一端与驱动气缸7的输出轴铰接相连；后曲柄连杆组62中设有后铰接座621、后曲臂连杆622和后驱动连杆623，所述后铰接座621固定于所述安装套4中，后曲臂连杆622铰接于后铰接座621中、其一端与第二滑动块59滑动接触、另一端与后驱动连杆623一端铰接，后驱动连杆623另一端与驱动气缸7的缸体后端铰接相连。所述第一滑动块58中设有与所述前曲臂连杆612的端头滑动接触的第一导向腔581，所述第二滑动块59中设有与所述后曲臂连杆622的端头滑动接触的第二导向腔591，所述前曲臂连杆612与所述后曲臂连杆622的端头设有摩擦滚轮。
所述驱动气缸7的输出轴上设有前导向滑块71，所述前导向滑块71安装于前导向轨道72上可轴向滑动，两个所述前驱动连杆613另一端分别铰接连接在所述前导向滑块71上。所述驱动气缸7的缸体后端固定在推杆板73上，推杆板73通过后导向轨道74安装于所述气缸固定箱体3中可轴向滑动，两个所述后驱动连杆623另一端分别铰接连接在所述推杆板73上。所述后卡盘主轴1与所述气缸固定箱体3之间设有连接套31，所述连接套31上设有安装后导向轨道74的导轨安装座32。驱动气缸7、前导向轨道72和后导向轨道74为标准的自动化部件。
所述后卡盘主轴1的后端设有同步驱动轮11，所述同步驱动轮11通过同步带与外接的驱动装置相连。所述后卡盘主轴1的后端设有高速回转器12，所述高速回转器12的输入端与压缩气源相连，所述高速回转器12的输出端设有气管给所述驱动气缸7提供气源。高速回转器12可采用外购商用部品。
所述第一组活动卡爪52和第二组活动卡爪53空间十字交叉设于所述卡盘本体51的十字槽中，所述第一组活动卡爪52和第二组活动卡爪53中分别设有第一卡爪板521和第二卡爪板531，所述第一卡爪板521和第二卡爪板531在轴向错位夹持管材或棒材。
本发明在转动工作前，通过高速回转器12向驱动气缸7输入压缩空气，由驱动气缸7分别通过两套前曲柄连杆组61和两套后曲柄连杆组62带动第一组活动卡爪52和第二组活动卡爪53对称联动夹紧管材或棒材；夹紧后由外接的驱动装置通过同步带带动同步驱动轮11转动，使后卡盘主轴1、气缸固定箱体3、安装套4、卡盘夹爪5和夹爪驱动机构6都跟随转动，便于对管材或棒材进行加工；加工完成后停止转动，再控制驱动气缸7反向运动，带动第一组活动卡爪52和第二组活动卡爪53松开，再不断循环工作。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，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变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种激光切管机用后卡盘，其特征在于：包括后卡盘主轴(1)、主轴座(2)、气缸固定箱体(3)、安装套(4)、卡盘夹爪(5)和夹爪驱动机构(6)，所述后卡盘主轴(1)旋转支撑于后主轴座(2)中，所述后卡盘主轴(1)的前端固定连接所述气缸固定箱体(3)，所述气缸固定箱体(3)前端连接所述安装套(4)，所述卡盘夹爪(5)中包括卡盘本体(51)、第一组活动卡爪(52)、第二组活动卡爪(53)、第一导向滑轨(54)和第二导向滑轨(55)，所述卡盘本体(51)通过安装套(4)与气缸固定箱体(3)固定相连，所述第一导向滑轨(54)和第二导向滑轨(55)空间十字交叉设于所述卡盘本体(51)上，所述第一导向滑轨(54)和第二导向滑轨(55)上分别设有固定连接所述第一组活动卡爪(52)和第二组活动卡爪(53)的第一卡爪安装块(56)和第二卡爪安装块(57)，第一卡爪安装块(56)和第二卡爪安装块(57)上分别设有第一滑动块(58)和第二滑动块(59)，所述夹爪驱动机构(6)中设有两套前曲柄连杆组(61)和两套后曲柄连杆组(62)，所述前曲柄连杆组(61)和后曲柄连杆组(62)的一端分别在第一滑动块(58)和第二滑动块(59)中滑动接触，所述前曲柄连杆组(61)和后曲柄连杆组(62)的另一端分别与驱动气缸(7)的输出轴和缸体后端铰接相连，所述驱动气缸(7)设于所述气缸固定箱体(3)中可轴向滑动，所述驱动气缸(7)分别推动所述前曲柄连杆组(61)和后曲柄连杆组(62)带动第一滑动块(58)和第二滑动块(59)及第一组活动卡爪(52)和第二组活动卡爪(53)实现对称联动夹紧或松开。
2.根据权利要求1所述的一种激光切管机用后卡盘，其特征在于：所述前曲柄连杆组(61)设有前铰接座(611)、前曲臂连杆(612)和前驱动连杆(613)，所述前铰接座(611)固定于所述安装套(4)中，前曲臂连杆(612)铰接于前铰接座(611)中、其一端与第一滑动块(58)滑动接触、另一端与前驱动连杆(613)一端铰接，前驱动连杆(613)另一端与驱动气缸(7)的输出轴铰接相连；后曲柄连杆组(62)中设有后铰接座(621)、后曲臂连杆(622)和后驱动连杆(623)，所述后铰接座(621)固定于所述安装套(4)中，后曲臂连杆(622)铰接于后铰接座(621)中、其一端与第二滑动块(59)滑动接触、另一端与后驱动连杆(623)一端铰接，后驱动连杆(623)另一端与驱动气缸(7)的缸体后端铰接相连。
3.根据权利要求2所述的一种激光切管机用后卡盘，其特征在于：所述驱动气缸(7)的输出轴上设有前导向滑块(71)，所述前导向滑块(71)安装于前导向轨道(72)上可轴向滑动，两个所述前驱动连杆(613)另一端分别铰接连接在所述前导向滑块(71)上。
4.根据权利要求2所述的一种激光切管机用后卡盘，其特征在于：所述驱动气缸(7)的缸体后端固定在推杆板(73)上，推杆板(73)通过后导向轨道(74)安装于所述气缸固定箱体(3)中可轴向滑动，两个所述后驱动连杆(623)另一端分别铰接连接在所述推杆板(73)上。
5.根据权利要求4所述的一种激光切管机用后卡盘，其特征在于：所述后卡盘主轴(1)与所述气缸固定箱体(3)之间设有连接套(31)，所述连接套(31)上设有安装后导向轨道(74)的导轨安装座(32)。
6.根据权利要求1所述的一种激光切管机用后卡盘，其特征在于：所述后卡盘主轴(1)的后端设有同步驱动轮(11)，所述同步驱动轮(11)通过同步带与外接的驱动装置相连。
7.根据权利要求1所述的一种激光切管机用后卡盘，其特征在于：所述后卡盘主轴(1)的后端设有高速回转器(12)，所述高速回转器(12)的输入端与压缩气源相连，所述高速回转器(12)的输出端设有气管给所述驱动气缸(7)提供气源。
8.根据权利要求1所述的一种激光切管机用后卡盘，其特征在于：所述第一组活动卡爪(52)和第二组活动卡爪(53)空间十字交叉设于所述卡盘本体(51)的十字槽中，所述第一组活动卡爪(52)和第二组活动卡爪(53)中分别设有第一卡爪板(521)和第二卡爪板(531)，所述第一卡爪板(521)和第二卡爪板(531)在轴向错位夹持管材或棒材。
9.根据权利要求1所述的一种激光切管机用后卡盘，其特征在于：所述第一滑动块(58)中设有与所述前曲柄连杆组(61)的端头滑动接触的第一导向腔(581)，所述第二滑动块(59)中设有与所述后曲柄连杆组(62)的端头滑动接触的第二导向腔(591)，所述前曲柄连杆组(61)与所述后曲柄连杆组(62)的端头设有摩擦滚轮。
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CN115592338A (zh) * 2022-12-15 2023-01-13 广州东焊智能装备有限公司（Cn） 一种多元化三爪卡盘机构及其控制系统

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