CN117123937B - 一种具有尺寸可调节卡盘的激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有尺寸可调节卡盘的激光切割机，属于机床夹具技术领域，包括底板，两个支架杆的顶端共同固定有夹盘，夹盘的一侧设置有对工件进行夹持的夹爪，夹盘的外围设置有对两个夹爪同步顶动进行调节夹距的调夹组件，调夹组件的外部设置有驱动调夹组件进行转动的旋调组件，夹盘的底部设置有驱动调夹组件进行移动调节的移调组件；本发明通过旋调组件和移调组件的配合调整调夹组件的推动位移，通过调夹组件、旋调组件的移调组件的配合可以便捷地调整两个夹爪的夹持间距，从而适应于对不同尺寸工件的稳定夹持，有效提高夹持效果和夹持力调节的精准度，省去人工操作调节卡盘的夹持力的操作，夹持结构设计新颖，简化整体结构。

Description

一种具有尺寸可调节卡盘的激光切割机

技术领域

本发明涉及机床夹具技术领域，尤其是涉及一种具有尺寸可调节卡盘的激光切割机。

背景技术

激光切割机是一种常用的产品切割设备，其输出高能量密度的激光束，并聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割，激光切割具有切割面光滑、切割效率高、切割质量高等的优点，因此激光切割得到了广泛地应用，现有的激光切割机通常包括用于固定产品的卡盘，一般地，激光切割机通过卡盘夹紧工件后进行切割。

卡盘是激光切割机的核心部件，用于夹持工件并进行旋转而方便激光头进行切割加工，现有的卡盘一般为普通的三爪卡盘，通过驱动卡爪移动将工件进行夹持，卡盘夹持力的大小由人力来掌控，人工控制夹紧力稳定性较差，不易于控制，容易使工件变形，容易夹坏产品，同时在装夹大小不同的产品时，要松开较大的行程才能装卸产品，装夹工件较为不便，且人工操作劳动强度较大，影响整体生产效率。

因此，有必要提供一种具有尺寸可调节卡盘的激光切割机解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有尺寸可调节卡盘的激光切割机，以解决上述背景技术中卡盘夹持力的大小由人力来掌控，难以控制，容易夹坏工件和大小不同工件装夹较为不便，人工操作劳动强度较大，影响整体生产效率的问题。

为实现上述目的，本发明解决上述技术问题的方案如下：一种具有尺寸可调节卡盘的激光切割机，包括底板，所述底板的顶端侧面上固定有两个呈对称分布的支架杆，两个所述支架杆的顶端共同固定有夹盘，所述夹盘的一侧设置有两个呈对称分布且对工件进行夹持的夹爪，所述夹盘的外围设置有对两个夹爪同步顶动进行调节夹距的调夹组件，所述调夹组件的外部设置有驱动调夹组件进行转动的旋调组件，所述夹盘的底部设置有驱动调夹组件进行移动调节的移调组件。

作为本发明的进一步方案，所述调夹组件包括位于夹盘外围且与夹盘同圆心布置的圆筒壳，所述夹盘的侧面上固定有两个呈对称分布的滑座块，所述滑座块内滑动贯穿有滑杆，所述夹爪固定于滑杆靠近夹盘圆心的一端处，所述圆筒壳的内侧壁上固定有多组呈环形分布的凸块组，单个凸块组内包括多个沿圆筒壳的中心轴线方向排列分布的弧形凸块，单个凸块组内的多个弧形凸块的大小沿圆筒壳的中心轴线方向呈依次递增或递减设置，对称的两个凸块组内的两个对应弧形凸块大小相同且与滑杆端部顶动配合，两两对称的一对凸块组设为对凸块组，多个对凸块组内沿圆筒壳中心轴线方向对齐位置的弧形凸块呈大小不同设置。

作为本发明的进一步方案，所述滑杆的侧面上固定有限位环板，所述滑座块内开设有弹簧槽，弹簧槽内设置有套设于滑杆侧面上的复位弹簧，所述复位弹簧位于限位环板靠近夹爪的一侧且复位弹簧的两端分别与限位环板侧面和弹簧槽侧面相抵触。

作为本发明的进一步方案，所述滑杆与弧形凸块顶动接触的一端上设置有弧面端，所述弧形凸块的侧面上开设有与弧面端卡合适配的限位凹槽。

作为本发明的进一步方案，所述旋调组件包括转动连接于圆筒壳一端外侧壁上的座板，所述座板和圆筒壳之间安装有轴承，所述圆筒壳的另一端外侧壁上固定有齿环，所述底板的顶端侧面上固定有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端上固定有与齿环啮合连接的第一传动齿轮。

作为本发明的进一步方案，所述座板的底端固定有底支杆，所述底支杆侧面上固定有沿夹盘中心轴线方向布置的齿条板，所述底板的顶端侧面上固定有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端上固定有与齿条板啮合连接的第二传动齿轮。

作为本发明的进一步方案，所述底板的顶端侧面上固定有与齿条板平行布置的滑槽，所述底支杆位于滑槽内滑动。

作为本发明的进一步方案，所述底支杆的底端滚动连接有滚珠，所述滚珠与底板顶端侧面滚动接触。

作为本发明的进一步方案，所述滑杆和夹爪之间设置有橡胶柱，所述限位凹槽的端口上设置有过渡圆弧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过旋调组件和移调组件的配合调整调夹组件的推动位移，针对尺寸不同的工件，通过旋调组件和移调组件不断地更换不同的弧形凸块对滑杆进行顶动，从而便捷地调整两个夹爪的夹持间距，可以便捷地对尺寸差异较大的工件进行夹持，提高夹持的便捷性，对工件定心精度高，可以便捷地根据工件的尺寸调节对工件的夹持力，从而适应于对不同尺寸工件的稳定夹持，有效提高夹持效果和夹持力调节的精准度，相匹配的夹持力能够在确保对工件稳定夹持的同时确保不会对工件表面侧壁进行夹伤变形，避免夹坏产品，省去人工操作调节卡盘的夹持力的操作，节省人力，减小工人工作强度，夹持结构设计新颖，省去配置多个驱动源带动夹爪对工件进行夹持，简化整体结构，使用和维护成本较低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明的整体侧视结构示意图；

图2为本发明的调夹组件局部结构示意图一；

图3为本发明的旋调组件局部结构示意图一；

图4为本发明的弧形凸块局部结构示意图；

图5为本发明的圆筒壳内部结构示意图一；

图6为图5中B处结构放大图；

图7为图5中A处结构放大图；

图8为本发明的旋调组件局部结构示意图二；

图9为本发明的圆筒壳内部结构示意图二；

图10为本发明的调夹组件局部结构示意图二。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、调夹组件；101、圆筒壳；102、弧形凸块；103、限位凹槽；104、弧面端；105、滑杆；106、滑座块；107、复位弹簧；108、限位环板；2、旋调组件；201、齿环；202、座板；203、轴承；204、第一传动齿轮；205、第一驱动电机；3、移调组件；301、底支杆；302、齿条板；303、第二传动齿轮；304、滑槽；305、第二驱动电机；306、滚珠；4、夹盘；5、支架杆；6、底板；7、激光切割主机；8、床身；9、夹爪；11、橡胶柱。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

请参阅图1-10，本发明提供一种具有尺寸可调节卡盘的激光切割机，包括床身8和固定于床身8顶端上的底板6，底板6位于床身8的一端处，床身8的中间处设置有激光切割主机7，激光切割主机7内安装有对床身8上的工件进行切割加工的激光头，底板6的顶端侧面上固定有两个呈对称分布的支架杆5，两个支架杆5的顶端共同固定有夹盘4，夹盘4的一侧设置有两个呈对称分布且对工件进行夹持的夹爪9，夹盘4的外围设置有对两个夹爪9同步顶动进行调节夹距的调夹组件1，调夹组件1的外部设置有驱动调夹组件1进行转动的旋调组件2，夹盘4的底部设置有驱动调夹组件1进行移动调节的移调组件3；进行使用时，将待加工的工件的一端从夹盘4的内部穿出，根据工件的尺寸，通过旋调组件2和移调组件3的配合调整调夹组件1的推动位移，从而通过调夹组件1、旋调组件2和移调组件3的配合推动两个夹爪9同步移动，针对尺寸差异较大的工件，通过调夹组件1、旋调组件2的移调组件3的配合可以便捷地调整两个夹爪9的夹持间距，推动两个夹爪9同步移动对工件进行夹持，工件定心精度高，可以便捷地根据工件的尺寸调节对工件的夹持力，从而适应于对不同尺寸工件的稳定夹持，有效提高夹持效果和夹持力调节的精准度，相匹配的夹持力能够在确保对工件稳定夹持的同时确保不会对工件表面侧壁进行夹伤变形，避免夹坏产品，省去人工操作调节卡盘的夹持力的操作，节省人力，减小工人工作强度，定心精度高，夹持结构设计新颖，省去配置多个驱动源带动夹爪9对工件进行夹持，简化整体结构，使用和维护成本较低。

进一步地如图1、图6、图7和图9所示，值得具体说明的是，调夹组件1包括位于夹盘4外围且与夹盘4同圆心布置的圆筒壳101，夹盘4的侧面上固定有两个呈对称分布的滑座块106，滑座块106内滑动贯穿有滑杆105，夹爪9固定于滑杆105靠近夹盘4圆心的一端处，圆筒壳101的内侧壁上固定有多组呈环形分布的凸块组，单个凸块组内包括多个沿圆筒壳101的中心轴线方向排列分布的弧形凸块102，单个凸块组内的多个弧形凸块102的大小沿圆筒壳101的中心轴线方向呈依次递增或递减设置，对称的两个凸块组内的两个对应弧形凸块102大小相同且与滑杆105端部顶动配合，两两对称的一对凸块组设为对凸块组，多个对凸块组内沿圆筒壳101中心轴线方向对齐位置的弧形凸块102呈大小不同设置；具体工作时，将待加工的工件的一端从夹盘4的内部穿出，初始时，滑杆105的端部与弧形凸块102不接触，根据工件的尺寸，通过转动调节并锁定圆筒壳101，将与该工件尺寸相匹配的两个呈对称分布且大小相同的弧形凸块102转动到与滑杆105端部接触的位置上，通过两个对称分布的且大小相同的弧形凸块102对滑杆105进行顶动接触，使得滑杆105在滑座块106内滑动，从而推动两个夹爪9同步移动，使得两个夹爪9对工件进行同步对称夹持，通过针对尺寸不同的工件，不断地更换不同的弧形凸块102对滑杆105进行顶动，从而便捷地调整两个夹爪9的夹持间距，可以便捷地对尺寸差异较大的工件进行夹持，对工件定心精度高，可以便捷地根据工件的尺寸调节对工件的夹持力，从而适应于对不同尺寸工件的稳定夹持，有效提高夹持效果和夹持力调节的精准度，相匹配的夹持力能够在确保对工件稳定夹持的同时确保不会对工件表面侧壁进行夹伤变形，避免夹坏产品，省去人工操作调节卡盘的夹持力的操作。

进一步地如图7和图8所示，值得具体说明的是，滑杆105的侧面上固定有限位环板108，滑座块106内开设有弹簧槽，弹簧槽内设置有套设于滑杆105侧面上的复位弹簧107，复位弹簧107位于限位环板108靠近夹爪9的一侧且复位弹簧107的两端分别与限位环板108侧面和弹簧槽侧面相抵触；具体工作时，当滑杆105被弧形凸块102压动时，滑杆105带动限位环板108进行移动，从而将复位弹簧107进行压缩，当弧形凸块102解除对滑杆105的顶动，通过设置的复位弹簧107推动限位环板108和滑杆105进行复位，方便不同的弧形凸块102和滑杆105接触顶动。

进一步地如图7和图10所示，值得具体说明的是，滑杆105与弧形凸块102顶动接触的一端上设置有弧面端104，弧形凸块102的侧面上开设有与弧面端104卡合适配的限位凹槽103；具体工作时，通过设置的弧面端104有效减小滑杆105端部和弧形凸块102滑动接触时的摩擦阻力，减小滑杆105端部的磨损，同时通过滑杆105端部的弧面端104卡入到限位凹槽103内部，从而通过设置的限位凹槽103对滑杆105端部在弧形凸块102上的位置进行辅助定位，提高弧形凸块102对滑杆105顶动的稳定性。

进一步地如图2、图3、图5和图8所示，值得具体说明的是，旋调组件2包括转动连接于圆筒壳101一端外侧壁上的座板202，座板202和圆筒壳101之间安装有轴承203，圆筒壳101的另一端外侧壁上固定有齿环201，底板6的顶端侧面上固定有第一驱动电机205，第一驱动电机205的输出端上固定有与齿环201啮合连接的第一传动齿轮204；具体工作时，通过第一驱动电机205带动第一传动齿轮204进行转动，通过第一传动齿轮204和齿环201的配合带动圆筒壳101进行转动，从而实现圆筒壳101上与滑杆105对齐的切面圆周方向上不同位置的弧形凸块102转动并与滑杆105端部顶动接触，通过滑杆105带动夹爪9进行同步移动，实现两个夹爪9夹距的便捷调节。

进一步地如图3、图4和图5所示，值得具体说明的是，座板202的底端固定有底支杆301，底支杆301侧面上固定有沿夹盘4中心轴线方向布置的齿条板302，底板6的顶端侧面上固定有第二驱动电机305，第二驱动电机305的输出端上固定有与齿条板302啮合连接的第二传动齿轮303；具体工作时，通过第二驱动电机305带动第二传动齿轮303进行转动，通过第二传动齿轮303和齿条板302的配合带动底支杆301进行移动，从而推动齿环201和圆筒壳101进行移动，使得与工件相匹配的弧形凸块102调节到与滑杆105在圆筒壳101中心轴线方向上平齐位置，并启动第一驱动电机205，第一驱动电机205带动圆筒壳101转动，使得该弧形凸块102和滑杆105接触，对滑杆105进行顶动，可以便捷切换不同位置的弧形凸块102对滑杆105进行顶动，滑杆105带动夹爪9移动，从而调节两个夹爪9的夹持间距，调节夹持力，两个夹爪9对工件进行夹持，有效提高与滑杆105顶动配合的大小不同的弧形凸块102的数量，提高两个夹爪9夹持间距调节的范围和调节精度。

本方案具备以下工作过程：将待加工的工件的一端从夹盘4的内部穿出，初始时，滑杆105的端部与弧形凸块102不接触，根据工件的尺寸，选择相匹配的弧形凸块102，通过第二驱动电机305带动第二传动齿轮303进行转动，通过第二传动齿轮303和齿条板302的配合带动底支杆301进行移动，从而推动齿环201和圆筒壳101进行移动，使得匹配的弧形凸块102移动调节到与滑杆105在圆筒壳101中心轴线方向上平齐位置，再启动第一驱动电机205，通过第一驱动电机205带动第一传动齿轮204进行转动，通过第一传动齿轮204和齿环201的配合带动圆筒壳101进行转动，从而带动圆筒壳101上与滑杆105对齐的该弧形凸块102转动并与滑杆105端部顶动接触，并通过第一驱动电机205锁定圆筒壳101，锁定该弧形凸块102的位置，从而使得匹配的两个对称分布的弧形凸块102对滑杆105进行顶动，使得滑杆105在滑座块106内滑动，滑杆105带动限位环板108进行移动，从而将复位弹簧107进行压缩，从而推动两个夹爪9同步移动，调节夹爪9的夹持力，使得两个夹爪9对工件进行合适稳定地夹持，当弧形凸块102解除对滑杆105的顶动，通过设置的复位弹簧107推动限位环板108和滑杆105进行复位，方便不同的弧形凸块102和滑杆105接触顶动，通过针对尺寸不同的工件，按照上述方法不断地更换不同的弧形凸块102对滑杆105进行顶动，从而便捷地调整两个夹爪9的夹持间距和夹持力，对尺寸不同的工件进行夹持。

进一步地如图2、图3、图4和图8所示，值得具体说明的是，底板6的顶端侧面上固定有与齿条板302平行布置的滑槽304，底支杆301位于滑槽304内滑动；具体工作时，通过设置的滑槽304对移动的底支杆301进行辅助导向限位，提高圆筒壳101移动调节的稳定性。

进一步地如图5和图8所示，值得具体说明的是，底支杆301的底端滚动连接有滚珠306，滚珠306与底板6顶端侧面滚动接触；具体工作时，通过设置的滚珠306有效减小底支杆301底端的摩擦阻力，从而通过圆筒壳101移动调节的顺滑度和调节精度。

进一步地如图7和图10所示，值得具体说明的是，滑杆105和夹爪9之间设置有橡胶柱11，限位凹槽103的端口上设置有过渡圆弧；具体工作时，通过设置的橡胶柱11使得夹爪9对工件的夹持具有一定的弹性，使得弧形凸块102顶动夹爪9对工件夹持时可以进行自动微调，使得夹爪9对工件夹持时具有一定的容错性，提高夹持稳固性。

综上：通过旋调组件2和移调组件3的配合调整调夹组件1的推动位移，从而通过调夹组件1、旋调组件2和移调组件3的配合推动两个夹爪9同步移动，针对尺寸差异较大的工件，通过调夹组件1、旋调组件2的移调组件3的配合可以便捷地调整两个夹爪9的夹持间距，推动两个夹爪9同步移动对工件进行夹持，工件定心精度高，可以便捷地根据工件的尺寸调节对工件的夹持力，从而适应于对不同尺寸工件的稳定夹持，有效提高夹持效果和夹持力调节的精准度，相匹配的夹持力能够在确保对工件稳定夹持的同时确保不会对工件表面侧壁进行夹伤变形，避免夹坏产品，省去人工操作调节卡盘的夹持力的操作，节省人力，减小工人工作强度，定心精度高，夹持结构设计新颖，省去配置多个驱动源带动夹爪9对工件进行夹持，简化整体结构，使用和维护成本较低。

第一驱动电机205和第二驱动电机305可采用市场购置，第一驱动电机205和第二驱动电机305配有电源，在本领域属于成熟技术，已充分公开，因此说明书中不重复赘述。

Claims (5)

1.一种具有尺寸可调节卡盘的激光切割机，包括底板（6），其特征在于，所述底板（6）的顶端侧面上固定有两个呈对称分布的支架杆（5），两个所述支架杆（5）的顶端共同固定有夹盘（4），所述夹盘（4）的一侧设置有两个呈对称分布且对工件进行夹持的夹爪（9），所述夹盘（4）的外围设置有对两个夹爪（9）同步顶动进行调节夹距的调夹组件（1），所述调夹组件（1）的外部设置有驱动调夹组件（1）进行转动的旋调组件（2），所述夹盘（4）的底部设置有驱动调夹组件（1）进行移动调节的移调组件（3）；

所述调夹组件（1）包括位于夹盘（4）外围且与夹盘（4）同圆心布置的圆筒壳（101），所述夹盘（4）的侧面上固定有两个呈对称分布的滑座块（106），所述滑座块（106）内滑动贯穿有滑杆（105），所述夹爪（9）固定于滑杆（105）靠近夹盘（4）圆心的一端处，所述圆筒壳（101）的内侧壁上固定有多组呈环形分布的凸块组，单个凸块组内包括多个沿圆筒壳（101）的中心轴线方向排列分布的弧形凸块（102），单个凸块组内的多个弧形凸块（102）的大小沿圆筒壳（101）的中心轴线方向呈依次递增或递减设置，对称的两个凸块组内的两个对应弧形凸块（102）大小相同且与滑杆（105）端部顶动配合，两两对称的一对凸块组设为对凸块组，多个对凸块组内沿圆筒壳（101）中心轴线方向对齐位置的弧形凸块（102）呈大小不同设置，所述滑杆（105）的侧面上固定有限位环板（108），所述滑座块（106）内开设有弹簧槽，弹簧槽内设置有套设于滑杆（105）侧面上的复位弹簧（107），所述复位弹簧（107）位于限位环板（108）靠近夹爪（9）的一侧且复位弹簧（107）的两端分别与限位环板（108）侧面和弹簧槽侧面相抵触；

所述旋调组件（2）包括转动连接于圆筒壳（101）一端外侧壁上的座板（202），所述座板（202）和圆筒壳（101）之间安装有轴承（203），所述圆筒壳（101）的另一端外侧壁上固定有齿环（201），所述底板（6）的顶端侧面上固定有第一驱动电机（205），所述第一驱动电机（205）的输出端上固定有与齿环（201）啮合连接的第一传动齿轮（204）；所述座板（202）的底端固定有底支杆（301），所述底支杆（301）侧面上固定有沿夹盘（4）中心轴线方向布置的齿条板（302），所述底板（6）的顶端侧面上固定有第二驱动电机（305），所述第二驱动电机（305）的输出端上固定有与齿条板（302）啮合连接的第二传动齿轮（303）。

2.根据权利要求1所述的具有尺寸可调节卡盘的激光切割机，其特征在于，所述滑杆（105）与弧形凸块（102）顶动接触的一端上设置有弧面端（104），所述弧形凸块（102）的侧面上开设有与弧面端（104）卡合适配的限位凹槽（103）。

3.根据权利要求1所述的具有尺寸可调节卡盘的激光切割机，其特征在于，所述底板（6）的顶端侧面上固定有与齿条板（302）平行布置的滑槽（304），所述底支杆（301）位于滑槽（304）内滑动。

4.根据权利要求3所述的具有尺寸可调节卡盘的激光切割机，其特征在于，所述底支杆（301）的底端滚动连接有滚珠（306），所述滚珠（306）与底板（6）顶端侧面滚动接触。

5.根据权利要求2所述的具有尺寸可调节卡盘的激光切割机，其特征在于，所述滑杆（105）和夹爪（9）之间设置有橡胶柱（11），所述限位凹槽（103）的端口上设置有过渡圆弧。