CN117900649B - 一种用于激光切管机的卡盘电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管材加工技术领域，具体为一种用于激光切管机的卡盘电机，包括电动机，所述电动机的输出轴端固定连接有空心盘，本发明中每两处的两块三角块都会形成一个V形夹持面，与管体的外壁之间可形成两条线的接触面积，每处的抵柱一与两根抵柱二与管体内壁形成三条线的接触面积，内外相互作用挤压，压力有效均匀的分开，大大减小局部的受压，从而不仅可对薄壁管体进行稳定的夹持，且不会对薄壁管体夹变形，保证管体的圆度，管体则可保持定心转动，从而提高薄壁管体的后续激光切割的精度，且保证薄壁管体的外观质量。本卡盘电机的效果适用于薄壁方形管道以及薄壁圆形管道，且切换简易，使用灵活。

Description

一种用于激光切管机的卡盘电机

技术领域

本发明涉及管材加工技术领域，具体为一种用于激光切管机的卡盘电机。

背景技术

激光切管机是一种利用激光技术进行管材切割的设备。激光切管机通常需要搭配卡盘电机使用，卡盘电机主要用于夹持固定管材，确保管材在切割过程中不会发生移动或晃动，从而保证切割的精度和质量。卡盘电机主要由电机与四爪卡盘组成，四爪卡盘既可以对方管夹持固定，也可以对圆管夹持固定，电机可驱使四爪卡盘转动，从而方便带动管材转动，以便于对管材的不同区域进行切割。

然而，对于薄壁圆管的夹持固定，由于薄壁圆管会比较脆弱，且四爪卡盘的四个卡爪与薄壁圆管的接触面都仅仅是一条线，使得四爪卡盘的卡爪在对薄壁圆管进行挤压夹持固定时，每个卡爪的挤压力都集中在一条线上，容易使薄壁圆管在该线附近发生局部变形，且每条线的变形程度可能会不一样，从而影响薄壁圆管的圆度，这就使得电机在驱使四爪卡盘转动时，管材的中心可能无法始终与四爪卡盘的中心对应，也就是说，管材可能无法准确的定心转动，从而影响薄壁圆管的后续切割精度，且还会影响薄壁圆管的外观质量。为此，我们提出一种用于激光切管机的卡盘电机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于激光切管机的卡盘电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于激光切管机的卡盘电机，包括电动机，所述电动机的输出轴端固定连接有空心盘，所述空心盘远离电动机的侧壁边缘绕其中心环形阵列贴合有四块卡块，四块所述卡块与空心盘之间均设有伸缩组件，所述空心盘远离电动机的侧壁中心贴合有管体，且空心盘远离电动机的侧壁通过导向机构滑动安装有四根圆管，四根所述圆管与空心盘之间设有传动机构，所述卡块对应管体的壁面对称开设有方槽，且卡块远离空心盘的壁面对称贯穿转动安装有转柱，两根所述转柱位于卡块内侧的一端均转动连接有三角块，且两根转柱与卡块之间设有驱动机构，两块所述三角块分别位于两个方槽的内侧，所述圆管的外壁固定连接有抵柱一，且圆管的外侧通过转动机构对称转动设置有抵柱二，所述抵柱一与两根抵柱二的外壁均与管体的内壁相贴合。

优选的，所述导向机构包括四个滑槽与四块连接块，四个所述滑槽围绕空心盘的中心环形阵列开设在空心盘的侧壁上，且四个滑槽分别与四根圆管滑动配合，四块所述连接块围绕空心盘的中心环形阵列固定连接在空心盘内部靠近管体的一侧面边缘处上，且四块连接块对应空心盘中心的壁面均固定连接有导柱，四根所述导柱的外壁上均滑动套设有滑块，四块所述滑块的一端分别与四根圆管的外壁固定连接。

优选的，所述传动机构包括电机二，所述电机二固定安装在空心盘内部靠近电动机的一侧面上，且电机二的输出轴端与空心盘内部靠近管体的一侧面之间转动连接有螺柱，所述螺柱的外壁螺纹套接有螺套，所述螺套的外壁转动连接有四根连杆，四根所述连杆远离螺套的一端均转动连接有固定块，四块所述固定块的一端分别与四根圆管的外壁固定连接。

优选的，所述驱动机构包括L形固定板与两个齿轮一，所述L形固定板固定连接在卡块远离空心盘的壁面上，且L形固定板的内侧面对称固定安装有电机一，两个所述电机一的输出轴端均固定连接有齿轮二，两个所述齿轮一分别固定连接在两根转柱位于卡块外侧的一端上，且两个齿轮一分别与两个齿轮二相啮合。

优选的，所述转动机构包括电机三与两个矩形槽，所述电机三固定连接在圆管位于空心盘内部的一端上，且电机三的输出轴端固定连接有连柱，所述连柱位于圆管的内侧，且连柱远离电机三的一端固定连接有齿柱一，两个所述矩形槽对称开设在圆管的外壁对应齿柱一处，且两个矩形槽的内壁均转动连接有转轴，两根所述转轴的外壁上均固定套设有齿柱二，所述齿柱一位于两根齿柱二之间，两根所述齿柱二均与齿柱一相啮合，两根所述转轴的外壁两侧边缘处均固定连接有拼接杆，其中两根所述拼接杆远离转轴的一端以及另外两根拼接杆远离转轴的一端分别与两根抵柱二的外壁固定连接。

优选的，所述卡块与空心盘侧面相垂直的两处壁面均滑动嵌入有拼接块，两块所述拼接块、两块三角块与卡块对应管体的壁面相齐平，两块所述拼接块远离管体的壁面均对称固定连接有L形块，其中两块所述L形块与另外两块L形块分别滑动嵌入在卡块与空心盘侧面相垂直的两处壁面上，四块所述L形块与卡块之间均设有弹性机构。

优选的，所述弹性机构包括柱形槽一，所述柱形槽一开设在卡块的内壁对应L形块处，且柱形槽一的内壁滑动插入有滑柱，所述滑柱的一端与L形块的外壁固定连接，所述柱形槽一的内壁开设有柱形槽二，所述滑柱的外壁固定套设有套环，所述套环与柱形槽二之间滑动配合，且套环与柱形槽二之间固定连接有弹簧，所述弹簧滑动套设在滑柱的外壁上。

优选的，所述伸缩组件包括L形架，所述L形架的一端固定连接在空心盘的外环面上，且L形架的另一端固定连接有电动推杆，所述电动推杆的伸缩轴端固定连接有L形板，所述L形板的一端与卡块远离管体的壁面靠近空心盘处固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过电动机、空心盘、卡块、伸缩组件、导向机构、圆管、传动机构、方槽、转柱、三角块、驱动机构、抵柱一、转动机构与抵柱二的相互配合，每两处的两块三角块都会形成一个V形夹持面，与管体的外壁之间可形成两条线的接触面积，每处的抵柱一与两根抵柱二与管体内壁形成三条线的接触面积，内外相互作用挤压，压力有效均匀的分开，大大减小局部的受压，从而不仅可对薄壁管体进行稳定的夹持，且不会对薄壁管体夹变形，保证管体的圆度，管体则可保持定心转动，从而提高薄壁管体的后续激光切割的精度，且保证薄壁管体的外观质量。

2、通过拼接块、L形块与弹性机构的相互配合，本卡盘电机的效果适用于薄壁方形管道以及薄壁圆形管道，且切换简易，使用灵活。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的图2中A处结构放大图；

图4为本发明的卡块处的结构展示图；

图5为本发明的卡块处的剖视图；

图6为本发明的图5中B处结构放大图；

图7为本发明的导向机构与传动机构处的结构展示图；

图8为本发明的圆管处的剖视图；

图9为本发明的齿轮一、三角块与转柱的展示图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、电动机；2、空心盘；3、电动推杆；4、L形板；5、管体；6、L形架；7、L形固定板；8、滑槽；9、抵柱二；10、圆管；11、拼接杆；12、齿柱二；13、齿柱一；14、电机一；15、齿轮一；16、齿轮二；17、卡块；18、三角块；19、拼接块；20、L形块；21、转柱；22、方槽；23、柱形槽一；24、柱形槽二；25、弹簧；26、套环；27、滑柱；28、连接块；29、导柱；30、电机二；31、螺套；32、连杆；33、螺柱；34、滑块；35、固定块；36、电机三；37、连柱；38、转轴；39、矩形槽；40、抵柱一。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-图9，图示中的一种用于激光切管机的卡盘电机，包括电动机1，电动机1的输出轴端固定连接有空心盘2，空心盘2远离电动机1的侧壁边缘绕其中心环形阵列贴合有四块卡块17，四块卡块17与空心盘2之间均设有伸缩组件，空心盘2远离电动机1的侧壁中心贴合有管体5，且空心盘2远离电动机1的侧壁通过导向机构滑动安装有四根圆管10，四根圆管10与空心盘2之间设有传动机构，卡块17对应管体5的壁面对称开设有方槽22，且卡块17远离空心盘2的壁面对称贯穿转动安装有转柱21，两根转柱21位于卡块17内侧的一端均转动连接有三角块18，且两根转柱21与卡块17之间设有驱动机构，两块三角块18分别位于两个方槽22的内侧，圆管10的外壁固定连接有抵柱一40，且圆管10的外侧通过转动机构对称转动设置有抵柱二9，抵柱一40与两根抵柱二9的外壁均与管体5的内壁相贴合。

请参阅图3与图7，图示中导向机构包括四个滑槽8与四块连接块28，四个滑槽8围绕空心盘2的中心环形阵列开设在空心盘2的侧壁上，且四个滑槽8分别与四根圆管10滑动配合，四块连接块28围绕空心盘2的中心环形阵列固定连接在空心盘2内部靠近管体5的一侧面边缘处上，且四块连接块28对应空心盘2中心的壁面均固定连接有导柱29，四根导柱29的外壁上均滑动套设有滑块34，四块滑块34的一端分别与四根圆管10的外壁固定连接。

具体的，通过设置滑槽8、连接块28、导柱29与滑块34，使得每根圆管10只可在空心盘2的内壁中靠近于空心盘2的中心或者远离于空心盘2的中心进行直线滑动。

请参阅图7，图示中传动机构包括电机二30，电机二30固定安装在空心盘2内部靠近电动机1的一侧面上，且电机二30的输出轴端与空心盘2内部靠近管体5的一侧面之间转动连接有螺柱33，螺柱33的外壁螺纹套接有螺套31，螺套31的外壁转动连接有四根连杆32，四根连杆32远离螺套31的一端均转动连接有固定块35，四块固定块35的一端分别与四根圆管10的外壁固定连接。

具体的，启动电机二30，电机二30可驱使螺柱33转动，螺柱33可带动螺套31靠近于管体5移动，螺套31可带动四根连杆32随之转动，四根连杆32可带动各自转动连接的固定块35都远离于空心盘2的中心进行直线滑动，四块固定块35可带动各自固定连接的圆管10在空心盘2的内壁中远离于空心盘2的中心进行直线滑动，相反的，启动电机二30使其输出轴反转，则四根圆管10可在空心盘2的内壁中靠近于空心盘2的中心进行直线滑动，从而实现四根圆管10之间的间距调节。

请参阅图1、图2、图4与图9，图示中驱动机构包括L形固定板7与两个齿轮一15，L形固定板7固定连接在卡块17远离空心盘2的壁面上，且L形固定板7的内侧面对称固定安装有电机一14，两个电机一14的输出轴端均固定连接有齿轮二16，两个齿轮一15分别固定连接在两根转柱21位于卡块17外侧的一端上，且两个齿轮一15分别与两个齿轮二16相啮合。

具体的，启动两个电机一14，两个电机一14可带动各自连接的齿轮二16转动，且两个齿轮二16转向相反，且两个齿轮二16可带动各自啮合的齿轮一15转动，两个齿轮一15可带动各自连接的转柱21在卡块17的内壁中转动，两块卡块17则可带动各自连接的三角块18分别在两个方槽22内侧转动，且两块三角块18转向相反，且两块三角块18都会转出方槽22，且两块三角块18转动角度均为一百八十度。

请参阅图3与图8，图示中转动机构包括电机三36与两个矩形槽39，电机三36固定连接在圆管10位于空心盘2内部的一端上，且电机三36的输出轴端固定连接有连柱37，连柱37位于圆管10的内侧，且连柱37远离电机三36的一端固定连接有齿柱一13，两个矩形槽39对称开设在圆管10的外壁对应齿柱一13处，且两个矩形槽39的内壁均转动连接有转轴38，两根转轴38的外壁上均固定套设有齿柱二12，齿柱一13位于两根齿柱二12之间，两根齿柱二12均与齿柱一13相啮合，两根转轴38的外壁两侧边缘处均固定连接有拼接杆11，其中两根拼接杆11远离转轴38的一端以及另外两根拼接杆11远离转轴38的一端分别与两根抵柱二9的外壁固定连接。

请参阅图1与图2，图示中伸缩组件包括L形架6，L形架6的一端固定连接在空心盘2的外环面上，且L形架6的另一端固定连接有电动推杆3，电动推杆3的伸缩轴端固定连接有L形板4，L形板4的一端与卡块17远离管体5的壁面靠近空心盘2处固定连接。

具体的，启动电动推杆3，从而电动推杆3可通过L形板4带动卡块17在空心盘2的侧壁上向空心盘2的中心方向直线移动，或者远离于空心盘2的中心方向直线移动，则四块卡块17之间的间距可调节。

在本实施例中，首先将薄壁管体5贴合在空心盘2的侧面，且使得四根圆管10都位于管体5的内侧，随后通过传动机构可进行调节四根圆管10之间的间距，直至四根圆管10外壁上的抵柱一40都贴合在管体5的内壁上，随后同时启动四个电机三36，每个电机三36都会驱使连柱37转动，连柱37会带动齿柱一13转动，齿柱一13会带动两根齿柱二12转动，且两根齿柱二12转向相反，且两根齿柱二12会带动各自连接的转轴38在对应的矩形槽39内转动，两个转轴38都会通过两根拼接杆11带动各自连接的抵柱二9一起转动，且两根抵柱二9转向相反，且两根抵柱二9都会朝着管体5的内壁转动，直至两根抵柱二9都贴合在管体5的内壁上，则四处的两根抵柱二9都会贴合在管体5的内壁上。

随后通过驱动机构驱使四块卡块17内侧的两块三角块18都转出卡块17外，随后通过伸缩组件进行调节四块卡块17之间的间距，直至四处的两块三角块18都贴紧在管体5的外壁上，结合图2与图3可以看出，每处的两块三角块18都分别与每处的抵柱一40相对应，且每处的两块三角块18都分别与每处的两根抵柱二9相对应，且每两处的两块三角块18都会形成一个V形夹持面，则与管体5的外壁之间可形成两条线的接触面积，每处的抵柱一40与两根抵柱二9与管体5内壁形成三条线的接触面积，内外相互作用，压力有效均匀的分开，从而可以大大减小局部的受压，从而不仅可对薄壁管体5进行稳定的夹持，且不会对薄壁管体5夹变形，保证管体5的圆度，电动机1启动以驱使空心盘2转动时，管体5则可保持定心转动，从而提高薄壁管体5的后续激光切割的精度，且保证薄壁管体5的外观质量。

需要说明的是，根据四根圆管10之间间距的可调性以及四块卡块17之间间距的可调性，可适用于不同大小的薄壁管体5的稳定不变形夹持。

实施例二

请参阅图4与图5，本实施方式对于实施例一进一步说明，图示中卡块17与空心盘2侧面相垂直的两处壁面均滑动嵌入有拼接块19，两块拼接块19、两块三角块18与卡块17对应管体5的壁面相齐平，两块拼接块19远离管体5的壁面均对称固定连接有L形块20，其中两块L形块20与另外两块L形块20分别滑动嵌入在卡块17与空心盘2侧面相垂直的两处壁面上，四块L形块20与卡块17之间均设有弹性机构。

请参阅图5与图6，图示中弹性机构包括柱形槽一23，柱形槽一23开设在卡块17的内壁对应L形块20处，且柱形槽一23的内壁滑动插入有滑柱27，滑柱27的一端与L形块20的外壁固定连接，柱形槽一23的内壁开设有柱形槽二24，滑柱27的外壁固定套设有套环26，套环26与柱形槽二24之间滑动配合，且套环26与柱形槽二24之间固定连接有弹簧25，弹簧25滑动套设在滑柱27的外壁上。

在本实施例中，当两块三角块18从对应的卡块17内侧转出时，两块三角块18可推动各自贴合的拼接块19远离于卡块17移动，拼接块19可带动L形块20远离于卡块17移动，L形块20可带动滑柱27在柱形槽一23内向外滑动，滑柱27可带动套环26在柱形槽二24内向外滑动，且套环26会挤压与柱形槽二24之间连接的弹簧25，当两块三角块18都转回隐藏在卡块17内侧时，在弹簧25的作用力下，两块拼接块19与两块拼接块19上连接的L形块20都会嵌入在卡块17内。

需要说明的是，首先，两块拼接块19对三角块18的运动轨迹不造成干涉，其次，由于两块拼接块19、两块三角块18与卡块17对应管体5的壁面相齐平，则本卡盘电机在对方形的管道进行夹持时，每处的两块拼接块19、两块三角块18与卡块17所组成的平面可分别夹持在薄壁方形管道的四处平面伤，面与面的接触面积大，压力有效均匀的分开，使得薄壁方形管道受力均匀，不易变形，且对薄壁方形管道夹持稳定。本卡盘电机的效果适用于薄壁方形管道以及薄壁圆形管道，且切换简易，使用灵活。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于激光切管机的卡盘电机，包括电动机（1），其特征在于：所述电动机（1）的输出轴端固定连接有空心盘（2），所述空心盘（2）远离电动机（1）的侧壁边缘绕其中心环形阵列贴合有四块卡块（17），四块所述卡块（17）与空心盘（2）之间均设有伸缩组件，所述空心盘（2）远离电动机（1）的侧壁中心贴合有管体（5），且空心盘（2）远离电动机（1）的侧壁通过导向机构滑动安装有四根圆管（10），四根所述圆管（10）与空心盘（2）之间设有传动机构，所述卡块（17）对应管体（5）的壁面对称开设有方槽（22），且卡块（17）远离空心盘（2）的壁面对称贯穿转动安装有转柱（21），两根所述转柱（21）位于卡块（17）内侧的一端均转动连接有三角块（18），且两根转柱（21）与卡块（17）之间设有驱动机构，两块所述三角块（18）分别位于两个方槽（22）的内侧，所述圆管（10）的外壁固定连接有抵柱一（40），且圆管（10）的外侧通过转动机构对称转动设置有抵柱二（9），所述抵柱一（40）与两根抵柱二（9）的外壁均与管体（5）的内壁相贴合；

所述导向机构包括四个滑槽（8）与四块连接块（28），四个所述滑槽（8）围绕空心盘（2）的中心环形阵列开设在空心盘（2）的侧壁上，且四个滑槽（8）分别与四根圆管（10）滑动配合，四块所述连接块（28）围绕空心盘（2）的中心环形阵列固定连接在空心盘（2）内部靠近管体（5）的一侧面边缘处上，且四块连接块（28）对应空心盘（2）中心的壁面均固定连接有导柱（29），四根所述导柱（29）的外壁上均滑动套设有滑块（34），四块所述滑块（34）的一端分别与四根圆管（10）的外壁固定连接；

所述卡块（17）与空心盘（2）侧面相垂直的两处壁面均滑动嵌入有拼接块（19），两块所述拼接块（19）、两块三角块（18）与卡块（17）对应管体（5）的壁面相齐平，两块所述拼接块（19）远离管体（5）的壁面均对称固定连接有L形块（20），其中两块所述L形块（20）与另外两块L形块（20）分别滑动嵌入在卡块（17）与空心盘（2）侧面相垂直的两处壁面上，四块所述L形块（20）与卡块（17）之间均设有弹性机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光切管机的卡盘电机，其特征在于：所述传动机构包括电机二（30），所述电机二（30）固定安装在空心盘（2）内部靠近电动机（1）的一侧面上，且电机二（30）的输出轴端与空心盘（2）内部靠近管体（5）的一侧面之间转动连接有螺柱（33），所述螺柱（33）的外壁螺纹套接有螺套（31），所述螺套（31）的外壁转动连接有四根连杆（32），四根所述连杆（32）远离螺套（31）的一端均转动连接有固定块（35），四块所述固定块（35）的一端分别与四根圆管（10）的外壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于激光切管机的卡盘电机，其特征在于：所述驱动机构包括L形固定板（7）与两个齿轮一（15），所述L形固定板（7）固定连接在卡块（17）远离空心盘（2）的壁面上，且L形固定板（7）的内侧面对称固定安装有电机一（14），两个所述电机一（14）的输出轴端均固定连接有齿轮二（16），两个所述齿轮一（15）分别固定连接在两根转柱（21）位于卡块（17）外侧的一端上，且两个齿轮一（15）分别与两个齿轮二（16）相啮合。

4.根据权利要求1所述的一种用于激光切管机的卡盘电机，其特征在于：所述转动机构包括电机三（36）与两个矩形槽（39），所述电机三（36）固定连接在圆管（10）位于空心盘（2）内部的一端上，且电机三（36）的输出轴端固定连接有连柱（37），所述连柱（37）位于圆管（10）的内侧，且连柱（37）远离电机三（36）的一端固定连接有齿柱一（13），两个所述矩形槽（39）对称开设在圆管（10）的外壁对应齿柱一（13）处，且两个矩形槽（39）的内壁均转动连接有转轴（38），两根所述转轴（38）的外壁上均固定套设有齿柱二（12），所述齿柱一（13）位于两根齿柱二（12）之间，两根所述齿柱二（12）均与齿柱一（13）相啮合，两根所述转轴（38）的外壁两侧边缘处均固定连接有拼接杆（11），其中两根所述拼接杆（11）远离转轴（38）的一端以及另外两根拼接杆（11）远离转轴（38）的一端分别与两根抵柱二（9）的外壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于激光切管机的卡盘电机，其特征在于：所述弹性机构包括柱形槽一（23），所述柱形槽一（23）开设在卡块（17）的内壁对应L形块（20）处，且柱形槽一（23）的内壁滑动插入有滑柱（27），所述滑柱（27）的一端与L形块（20）的外壁固定连接，所述柱形槽一（23）的内壁开设有柱形槽二（24），所述滑柱（27）的外壁固定套设有套环（26），所述套环（26）与柱形槽二（24）之间滑动配合，且套环（26）与柱形槽二（24）之间固定连接有弹簧（25），所述弹簧（25）滑动套设在滑柱（27）的外壁上。

6.根据权利要求1所述的一种用于激光切管机的卡盘电机，其特征在于：所述伸缩组件包括L形架（6），所述L形架（6）的一端固定连接在空心盘（2）的外环面上，且L形架（6）的另一端固定连接有电动推杆（3），所述电动推杆（3）的伸缩轴端固定连接有L形板（4），所述L形板（4）的一端与卡块（17）远离管体（5）的壁面靠近空心盘（2）处固定连接。