CN117620242A - 一种激光切管机用前卡盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光切管机用前卡盘，包括旋转空心轴、卡爪固定板、第一螺旋盘、第二螺旋盘、四个卡爪滑动底座部件、活动卡爪部件和驱动气缸，第一螺旋盘和第二螺旋盘套设于旋转空心轴中可相对轴心转动，活动卡爪部件设于卡爪滑动底座部件上，卡爪滑动底座部件底部设有驱动销轴，第一螺旋盘和第二螺旋盘中分别设有第一导向螺旋槽和第二导向螺旋槽，驱动气缸通过第一转轴或第二转轴推动第一螺旋盘或第二螺旋盘转动，通过第一导向螺旋槽和第二导向螺旋槽使驱动销轴移动，使活动卡爪部件对称联动夹紧或松开。本发明夹爪能够快速自动同心夹紧，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，能够保证管材或棒材的加工精度。

Description

一种激光切管机用前卡盘

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前卡盘。

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。

随着激光切管机等设备加工效率和加工精度的不断提高，希望加工过程中的自动装夹时间越短越好，为了满足这些要求，设备厂家纷纷着手研制专用的卡盘，以便保证装夹精度、提高自动装夹效率，申请人之前已研发出通过钢丝绳驱动对称联动卡盘，随着市场需求和技术的不断发展，申请人继续研发不同驱动结构的新卡盘。

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前卡盘，采用两个气缸及两套螺旋盘驱动的四个同步夹爪实现快速自动同心夹紧，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：

一种激光切管机用前卡盘，包括旋转空心轴、卡爪固定板、第一螺旋盘、第二螺旋盘、四个卡爪滑动底座部件、活动卡爪部件和驱动气缸，所述旋转空心轴旋转支撑于卡盘安装座上，所述第一螺旋盘和第二螺旋盘套设于所述旋转空心轴中可相对轴心转动，所述卡爪固定板固定于旋转空心轴的前端，四个所述卡爪滑动底座部件分两组对称设于所述卡爪固定板上，所述活动卡爪部件设于所述卡爪滑动底座部件上，所述卡爪滑动底座部件的底部设有驱动销轴，所述第一螺旋盘和第二螺旋盘中分别设有第一导向螺旋槽和第二导向螺旋槽，所述驱动销轴端部插入所述第一导向螺旋槽或第二导向螺旋槽中，所述第一螺旋盘和第二螺旋盘分别通过第一转轴和第二转轴与所述驱动气缸的输出轴相连，两个所述驱动气缸分别通过第一转轴或第二转轴推动所述第一螺旋盘或第二螺旋盘转动，从而通过所述第一导向螺旋槽和第二导向螺旋槽使所述驱动销轴移动，驱动四个所述卡爪滑动底座部件实现径向往复移动，使所述活动卡爪部件对称联动夹紧或松开。

进一步的，所述驱动气缸的尾端通过支撑轴铰接在所述卡爪固定板上。

进一步的，所述卡爪滑动底座部件包括两个滑轨、滑动底板和调节垫块，所述滑轨中的导轨固定在所述卡爪固定板上，所述滑动底板固定在所述滑轨中的滑块上，所述调节垫块固定在所述滑动底板上，所述活动卡爪部件固定在所述调节垫块上。

进一步的，所述活动卡爪部件包括上卡爪和下卡爪，所述上卡爪和下卡爪的前端分别设有卡盘滚轮，所述卡盘滚轮与被夹持管滚动接触。

进一步的，所述旋转空心轴的尾端设有驱动同步轮，所述驱动同步轮通过同步带与伺服驱动部件相连，所述伺服驱动部件通过所述驱动同步轮带动所述旋转空心轴转动。

进一步的，所述旋转空心轴的尾端还设有旋转供气装置，所述旋转供气装置用于所述旋转空心轴旋转时向所述驱动气缸供气。

进一步的，所述第一导向螺旋槽和第二导向螺旋槽形状为渐开线式螺旋槽。

进一步的，所述第一螺旋盘上设有用于避开第二转轴的避让开槽，所述第二螺旋盘上设有用于避开所述驱动销轴的避让缺口。

进一步的，所述卡爪固定板上设有四个钣金护罩，四个所述钣金护罩间隔设于四个所述卡爪滑动底座部件之间。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过设置由两个气缸及两套螺旋盘驱动的四个同步夹爪实现快速自动同心夹紧，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、本发明四个活动卡爪部件分别设置在卡爪滑动底座部件上，卡爪滑动底座部件的底部设置驱动销轴分别与两个螺旋盘相连，两个螺旋盘中分别设置第一导向螺旋槽和第二导向螺旋槽，螺旋盘由驱动气缸带动能够围绕轴心转动，螺旋盘转动时通过第一导向螺旋槽和第二导向螺旋槽推动驱动销轴移动，从而驱动四个卡爪滑动底座部件实现径向往复移动，带动活动卡爪部件对称联动夹紧或松开；螺旋盘及其中的导向螺旋槽设计精巧，操控准确可靠，能够有效的控制夹爪实现快速同心夹紧。

3、本发明卡爪滑动底座部件中设置两个导向滑轨，导向滑轨上再设置滑动底板，滑动底板上设置调节垫块；便于活动卡爪部件安装和调整，非常适合夹持不同直径的管材或棒材；活动卡爪部件中设置上卡爪和下卡爪，上卡爪和下卡爪前端分别设置卡盘滚轮，便于夹持圆形的工件。

附图说明

图1为本发明激光切管机用前卡盘的主视示意图；

图2为本发明激光切管机用前卡盘的侧视示意图；

图3为本发明激光切管机用前卡盘的立体示意图；

图4为本发明激光切管机用前卡盘去除卡盘安装座、驱动同步轮和旋转供气装置部分后的立体示意图；

图5为本发明旋转空心轴的立体示意图；

图6为本发明卡爪固定板的立体示意图；

图7为本发明第一螺旋盘的立体示意图；

图8为本发明第二螺旋盘的立体示意图。

附图标记说明：

1、旋转空心轴；11、螺旋盘安装轴肩；2、卡爪固定板；21、钣金护罩；3、第一螺旋盘；31、第一导向螺旋槽；32、第一转轴；33、避让开槽；4、第二螺旋盘；41、第二导向螺旋槽；42、第二转轴；43、避让缺口；5、卡爪滑动底座部件；51、滑轨；52、滑动底板；53、调节垫块；6、活动卡爪部件；61、上卡爪；62、下卡爪；63、卡盘滚轮；7、驱动气缸；71、支撑轴；8、卡盘安装座；9、驱动销轴；10、驱动同步轮；12、伺服驱动部件；13、旋转供气装置。

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1-8所示，一种激光切管机用前卡盘，包括旋转空心轴1、卡爪固定板2、第一螺旋盘3、第二螺旋盘4、四个卡爪滑动底座部件5、活动卡爪部件6和驱动气缸7，所述旋转空心轴1通过轴承旋转支撑于卡盘安装座8上，所述第一螺旋盘3和第二螺旋盘4套设于所述旋转空心轴1中可相对轴心转动，所述旋转空心轴1上设有安装所述第一螺旋盘3和第二螺旋盘4的螺旋盘安装轴肩11，所述卡爪固定板2固定于旋转空心轴1的前端，四个所述卡爪滑动底座部件5分两组对称设于所述卡爪固定板2上，所述活动卡爪部件6设于所述卡爪滑动底座部件5上，每个所述卡爪滑动底座部件5的底部设有一个驱动销轴9(驱动销轴9上可设置接触滚轮减少摩擦)，所述第一螺旋盘3和第二螺旋盘4中分别设有两个第一导向螺旋槽31和两个第二导向螺旋槽41，所述驱动销轴9端部插入所述第一导向螺旋槽31或第二导向螺旋槽41中，所述第一螺旋盘3和第二螺旋盘4分别通过第一转轴32和第二转轴42与所述驱动气缸7的输出轴相连，两个所述驱动气缸7分别通过第一转轴32或第二转轴42推动所述第一螺旋盘3或第二螺旋盘4转动，从而通过所述第一导向螺旋槽31和第二导向螺旋槽41使所述驱动销轴9移动，驱动四个所述卡爪滑动底座部件5实现径向往复移动，使所述活动卡爪部件6对称联动夹紧或松开。所述驱动气缸7的尾端通过支撑轴71铰接在所述卡爪固定板2上。卡爪固定板2上设有四个钣金护罩21(钣金护罩21为双层扇形结构)，四个所述钣金护罩21间隔设于四个所述卡爪滑动底座部件5之间。

所述卡爪滑动底座部件5包括两个滑轨51、滑动底板52和调节垫块53，所述滑轨51中的导轨固定在所述卡爪固定板2上，所述滑动底板52固定在所述滑轨51中的滑块上，所述调节垫块53固定在所述滑动底板52上，所述活动卡爪部件6固定在所述调节垫块53上。所述活动卡爪部件6包括上卡爪61和下卡爪62，所述上卡爪61和下卡爪62的前端分别设有卡盘滚轮63，所述卡盘滚轮63与被夹持管滚动接触。驱动气缸7、滑轨51等为标准的自动化部件。

所述旋转空心轴1的尾端设有驱动同步轮10，所述驱动同步轮10通过同步带与伺服驱动部件12相连，所述伺服驱动部件12通过所述驱动同步轮10带动所述旋转空心轴1转动。所述旋转空心轴1的尾端还设有旋转供气装置13，所述旋转供气装置13用于所述旋转空心轴1旋转时向所述驱动气缸7供气。旋转供气装置13结构参考现有技术设计，旋转供气装置13输出端中设有气管穿过旋转空心轴1与驱动气缸7的接口相连。

所述第一导向螺旋槽31和第二导向螺旋槽41形状为渐开线式螺旋槽，驱动销轴9在槽中滑动顺畅，驱动气缸7伸出或缩回至极限位置时能够锁紧不易松动。所述第一螺旋盘3上设有用于避开第二转轴42的避让开槽33，所述第二螺旋盘4上设有用于避开所述驱动销轴9的避让缺口43。

本发明在转动工作前，通过旋转供气装置13向两个驱动气缸7输入压缩空气，两个驱动气缸7分别通过第一转轴32或第二转轴42推动所述第一螺旋盘3或第二螺旋盘4转动，从而通过第一导向螺旋槽31和第二导向螺旋槽41推动驱动销轴9移动，再驱动四个卡爪滑动底座部件5移动，使活动卡爪部件6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驱动同步轮10转动，使后旋转空心轴1、卡爪固定板2、第一螺旋盘3、第二螺旋盘4、四个卡爪滑动底座部件5、活动卡爪部件6和驱动气缸7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，带动活动卡爪部件6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前卡盘，其特征在于：包括旋转空心轴(1)、卡爪固定板(2)、第一螺旋盘(3)、第二螺旋盘(4)、四个卡爪滑动底座部件(5)、活动卡爪部件(6)和驱动气缸(7)，所述旋转空心轴(1)旋转支撑于卡盘安装座(8)上，所述第一螺旋盘(3)和第二螺旋盘(4)套设于所述旋转空心轴(1)中可相对轴心转动，所述卡爪固定板(2)固定于旋转空心轴(1)的前端，四个所述卡爪滑动底座部件(5)分两组对称设于所述卡爪固定板(2)上，所述活动卡爪部件(6)设于所述卡爪滑动底座部件(5)上，所述卡爪滑动底座部件(5)的底部设有驱动销轴(9)，所述第一螺旋盘(3)和第二螺旋盘(4)中分别设有第一导向螺旋槽(31)和第二导向螺旋槽(41)，所述驱动销轴(9)端部插入所述第一导向螺旋槽(31)或第二导向螺旋槽(41)中，所述第一螺旋盘(3)和第二螺旋盘(4)分别通过第一转轴(32)和第二转轴(42)与所述驱动气缸(7)的输出轴相连，两个所述驱动气缸(7)分别通过第一转轴(32)或第二转轴(42)推动所述第一螺旋盘(3)或第二螺旋盘(4)转动，从而通过所述第一导向螺旋槽(31)和第二导向螺旋槽(41)使所述驱动销轴(9)移动，驱动四个所述卡爪滑动底座部件(5)实现径向往复移动，使所述活动卡爪部件(6)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前卡盘，其特征在于：所述驱动气缸(7)的尾端通过支撑轴(71)铰接在所述卡爪固定板(2)上。

3.根据权利要求1所述的一种激光切管机用前卡盘，其特征在于：所述卡爪滑动底座部件(5)包括两个滑轨(51)、滑动底板(52)和调节垫块(53)，所述滑轨(51)中的导轨固定在所述卡爪固定板(2)上，所述滑动底板(52)固定在所述滑轨(51)中的滑块上，所述调节垫块(53)固定在所述滑动底板(52)上，所述活动卡爪部件(6)固定在所述调节垫块(53)上。

4.根据权利要求1或3所述的一种激光切管机用前卡盘，其特征在于：所述活动卡爪部件(6)包括上卡爪(61)和下卡爪(62)，所述上卡爪(61)和下卡爪(62)的前端分别设有卡盘滚轮(63)，所述卡盘滚轮(63)与被夹持管滚动接触。

5.根据权利要求1所述的一种激光切管机用前卡盘，其特征在于：所述旋转空心轴(1)的尾端设有驱动同步轮(10)，所述驱动同步轮(10)通过同步带与伺服驱动部件(12)相连，所述伺服驱动部件(12)通过所述驱动同步轮(10)带动所述旋转空心轴(1)转动。

6.根据权利要求1所述的一种激光切管机用前卡盘，其特征在于：所述旋转空心轴(1)的尾端还设有旋转供气装置(13)，所述旋转供气装置(13)用于所述旋转空心轴(1)旋转时向所述驱动气缸(7)供气。

7.根据权利要求1所述的一种激光切管机用前卡盘，其特征在于：所述第一导向螺旋槽(31)和第二导向螺旋槽(41)形状为渐开线式螺旋槽。

8.根据权利要求1所述的一种激光切管机用前卡盘，其特征在于：所述第一螺旋盘(3)上设有用于避开第二转轴(42)的避让开槽(33)，所述第二螺旋盘(4)上设有用于避开所述驱动销轴(9)的避让缺口(43)。

9.根据权利要求1所述的一种激光切管机用前卡盘，其特征在于：所述卡爪固定板(2)上设有四个钣金护罩(21)，四个所述钣金护罩(21)间隔设于四个所述卡爪滑动底座部件(5)之间。