CN120587510B - 一种双倍行程驱动卡盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双倍行程驱动卡盘，涉及到驱动卡盘技术领域，包括卡盘本体，卡盘本体上设置有大盘，大盘的前侧放置有面板，大盘上固定安装有四个气缸，气缸的上部固定安装有下齿条和两导轨，两导轨平行设置，且下齿条位于两导轨之间，气缸的上部放置有滑动座，滑动座的下部固定安装有上齿条和两滑块，上齿条位于两滑块之间。借助齿轮齿条“倍速机构”的原理，使气缸活塞杆与滚轮的行程比为1：2，以实现双倍行程的效果，这样设计使卡盘对工件的夹持范围更大，且不需要在卡盘安装较长的气缸，卡盘的外径无需增大，因此不会增加卡盘的转动惯量，且在增加夹持工件行程的同时，不会影响卡盘的转速。

Description

一种双倍行程驱动卡盘

技术领域

本发明涉及驱动卡盘技术领域，特别涉及一种双倍行程驱动卡盘。

背景技术

卡盘用于在工件的切割过程中，对工件进行夹持。现有技术中，卡盘通过滚轮对工件进行夹持，滚轮通过气缸的活塞杆进行驱动，气缸活塞杆的行程与滚轮的行程比例为1:1，即气缸活塞杆向外伸出10厘米，滚轮向内夹持的行程也为10厘米。当需要增加夹持工件的行程时，需要较长的活塞杆，即需要将气缸设计的较长，但随着气缸长度的增加，使得卡盘的外径也需要随之变大，进而使卡盘的转动惯量增大，影响卡盘的转速。

现在的激光切管机前卡盘，一般做成全行程，比如夹持范围是10-100，气缸一次动作，即可使滚轮覆盖从10到100范围的移动范围，无论客户的工件是20还是80，都可以夹持，减少了客户调整滚轮的麻烦。但全行程，意味着气缸的行程必须足够大，比如夹持范围是10-100，那么气缸的行程就是45，那么卡盘的旋转直径就要足够大，这使得卡盘的转动惯量较大，对减速机电机的要求较高，卡盘的转动不够灵动，影响切割效率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种双倍行程驱动卡盘，采用倍速机构，使滚轮的行程是气缸行程的2倍，既保证了滚轮夹持的全行程，又可以尽量减小卡盘旋转直径，降低旋转惯量。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种双倍行程驱动卡盘，包括卡盘本体，所述卡盘本体上设置有大盘，所述大盘的前侧放置有面板，所述大盘上固定安装有四个气缸，所述气缸的上部固定安装有下齿条和两导轨，两所述导轨平行设置，且下齿条位于两导轨之间，所述气缸的上部放置有滑动座，所述滑动座的下部固定安装有上齿条和两滑块，所述上齿条位于两滑块之间，所述滑动座通过两滑块滑动安装在两导轨上，所述气缸的活塞杆上固定安装有推动座，所述推动座上转动安装有齿轮，所述下齿条和上齿条分处在齿轮的两侧，且下齿条和上齿条均与齿轮相互啮合；

所述面板上开设有四个夹持孔，且面板上固定安装有四个夹持槽，所述夹持槽的下部开设有与夹持孔相对应的滑动孔，所述夹持槽内部滑动安装有夹持滑块，所述夹持滑块的上部固定安装有滚轮架，所述滚轮架上安装有滚轮，所述滑动座的上部固定安装有夹持立柱，所述夹持立柱依次穿过夹持孔和滑动孔后与夹持滑块固定连接，所述面板的后侧依次设置有内侧对中盘和外侧对中盘，所述内侧对中盘和外侧对中盘上均开设有两中心对称的弧形对中孔，且内侧对中盘和外侧对中盘上均开设有四个沿圆周方向阵列分布的弧形导向孔，所述大盘与面板之间固定安装有四个导向柱，四个所述导向柱分别与四个导向孔相对应，且导向柱分别穿过内侧对中盘和外侧对中盘上的导向孔，上侧和下侧所述夹持立柱分别穿过外侧对中盘上的两对中孔，左侧和右侧所述夹持立柱分别穿过内侧对中盘上的两对中孔。

进一步的，所述夹持孔为长条形结构。

进一步的，所述气缸为双缸气缸。

进一步的，所述滚轮架上设置有辅助轮座，所述辅助轮座上设置有辅助轮架，所述辅助轮架上设置有辅助轮。

进一步的，上侧和下侧所述辅助轮的圆周面分别与上侧和下侧滚轮的圆周面位于同一平面上，左侧和右侧所述辅助轮的圆周面分别与左侧和右侧滚轮的圆周面位于同一平面上。

进一步的，所述辅助轮座上开设有长条形的安装孔。

进一步的，所述辅助轮座的外侧放置有调节座，所述调节座固定安装在滚轮架上，所述调节座上开设有调节孔，所述调节孔中安装有螺栓。

进一步的，左侧和右侧所述滚轮架上均设置有两单作用气缸，位于同一侧的两所述单作用气缸的活塞杆上固定安装有夹紧板。

进一步的，左侧和右侧所述滚轮架上均固定安装有两轴承，所述轴承上活动安装有导向杆，两所述导向杆均固定安装在同一侧的夹紧板上。

进一步的，所述推动座的上部开设有与上齿条相适配的齿条槽，所述推动座上开设有与下齿条相适配的齿条孔。

进一步的，所述大盘与面板之间的外侧设置有防尘罩，所述大盘与面板之间的内侧设置有防尘筒。

综上，本发明的技术效果和优点：

本发明中，借助齿轮齿条“倍速机构”的原理，使气缸活塞杆与滚轮的行程比为1：2，以实现双倍行程的效果，这样设计使卡盘对工件的夹持范围更大，且不需要在卡盘安装较长的气缸，卡盘的外径无需增大，因此不会增加卡盘的转动惯量，且在增加夹持工件行程的同时，不会影响卡盘的转速。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请实施例中一种双倍行程驱动卡盘的立体结构示意图；

图2为本申请实施例中大盘、防尘筒、面板、滚轮架的位置关系图；

图3为本申请实施例中大盘、导向柱、气缸、滑动座的位置关系图；

图4为本申请实施例中气缸、导轨、滑动座、滑块的连接关系图；

图5为本申请实施例中图4的部分结构示意图；

图6为本申请实施例中图4的另一视角图；

图7为本申请实施例中滑动座、夹持立柱、夹持槽、滚轮架的位置关系图；

图8为本申请实施例中图7的部分结构示意图；

图9为本申请实施例中内侧对中盘和外侧对中盘的位置关系图；

图10为本申请实施例中面板的结构示意图；

图11为本申请实施例中面板、夹持槽、滚轮架、夹紧板的位置关系图；

图12为本申请实施例中图11的部分结构示意图。

图中：1、卡盘本体；2、大盘；3、导向柱；4、气缸；5、面板；6、导轨；7、下齿条；8、滑动座；9、滑块；10、上齿条；11、推动座；12、齿轮；13、夹持孔；14、夹持槽；15、滑动孔；16、夹持滑块；17、滚轮架；18、滚轮；19、夹持立柱；20、内侧对中盘；21、外侧对中盘；22、对中孔；23、导向孔；24、辅助轮座；25、辅助轮架；26、辅助轮；27、调节座；28、单作用气缸；29、夹紧板；30、轴承；31、导向杆；32、齿条槽；33、齿条孔；34、防尘罩；35、防尘筒。

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。

实施例：参考图1-12所示的一种双倍行程驱动卡盘，包括卡盘本体1，卡盘本体1上设置有大盘2，大盘2的前侧放置有面板5，大盘2上固定安装有四个气缸4，气缸4的上部固定安装有下齿条7和两导轨6，两导轨6平行设置，且下齿条7位于两导轨6之间，气缸4的上部放置有滑动座8，滑动座8的下部固定安装有上齿条10和两滑块9，上齿条10位于两滑块9之间，滑动座8通过两滑块9滑动安装在两导轨6上，气缸4的活塞杆上固定安装有推动座11，推动座11上转动安装有齿轮12，下齿条7和上齿条10分处在齿轮12的两侧，且下齿条7和上齿条10均与齿轮12相互啮合；

面板5上开设有长条形结构的四个夹持孔13，且面板5上固定安装有四个夹持槽14，夹持槽14的下部开设有与夹持孔13相对应的滑动孔15，夹持槽14内部滑动安装有夹持滑块16，夹持滑块16的上部固定安装有滚轮架17，滚轮架17上安装有滚轮18，用于夹持工件，气缸4为双缸气缸，能够提高滚轮18的夹持力，并能够更加平稳的推动滚轮18，滑动座8的上部固定安装有夹持立柱19，夹持立柱19依次穿过夹持孔13和滑动孔15后与夹持滑块16固定连接；

当气缸4的活塞杆伸出时，活塞杆驱动推动座11，推动座11驱动齿轮12沿着下齿条7向卡盘的中心方向移动，齿轮12在移动的同时，带动上齿条10同方向移动，上齿条10同时带动滑动座8、夹持立柱19、夹持滑块16和滚轮架17移动，对工件进行夹持；

根据齿轮齿条“倍速机构”的原理，气缸4活塞杆与上齿条10的行程比为1：2，即气缸4活塞杆的行程为10cm，上齿条10的行程是20cm，气缸4活塞杆只需行程为10cm，即能够驱动滚轮架17和滚轮18的行程为20cm，以实现双倍行程的效果，这样设计对工件的夹持范围更大，且不需要较长的气缸4，卡盘的外径也不需要变大，从而不会增大卡盘的转动惯量，不会影响卡盘的转速；

为了使四个滚轮架17在夹持工件时能够同步移动，实现对中效果，面板5的后侧依次设置有内侧对中盘20和外侧对中盘21，内侧对中盘20和外侧对中盘21上均开设有两中心对称的弧形对中孔22，且内侧对中盘20和外侧对中盘21上均开设有四个沿圆周方向阵列分布的弧形导向孔23，大盘2与面板5之间固定安装有四个导向柱3，四个导向柱3分别与四个导向孔23相对应，且导向柱3分别穿过内侧对中盘20和外侧对中盘21上的导向孔23，外侧对中盘21和内侧对中盘20在转动时，四个导向柱3能够起到导向的作用，使两个对中盘沿着圆周方向转动；

上侧和下侧夹持立柱19分别穿过外侧对中盘21上的两对中孔22，在对中孔22的作用下，上侧和下侧的夹持立柱19在移动时，能够起到同步和对中的作用，因此上侧和下侧的滚轮架17在移动时，同样能够实现对工件进行同步和对中夹持的效果，左侧和右侧夹持立柱19分别穿过内侧对中盘20上的两对中孔22，在对中孔22的作用下，左侧和右侧的夹持立柱19在移动时，能够起到同步和对中的作用，因此左侧和右侧的滚轮架17在移动时，同样能够实现对工件进行同步和对中夹持的效果。

其中，滚轮架17上设置有辅助轮座24，辅助轮座24上设置有辅助轮架25，辅助轮架25延伸至卡盘本体1的前部，辅助轮架25上设置有辅助轮26，当四个滚轮架17移动时，能够带动对应的辅助轮架25及辅助轮26同步进行移动；

上侧和下侧辅助轮26的圆周面分别与上侧和下侧滚轮18的圆周面位于同一平面上，左侧和右侧辅助轮26的圆周面分别与左侧和右侧滚轮18的圆周面位于同一平面上，因此，当四个滚轮18对工件进行夹持时，能够同步带动四个对应的辅助轮26对工件进行夹持；

由于辅助轮架25延伸至卡盘本体1的前部，因此四个辅助轮26对工件的夹持位置，与四个滚轮18对工件的夹持位置具有一定的间距，相当于从两个端点对工件进行夹持；由于工件的长度较长，只通过滚轮18夹持容易产生偏移，因此，通过增加辅助轮26的夹持，能够减少工件在夹持过程中产生的角度偏移，提高加工的精度；

辅助轮座24上开设有长条形的安装孔，用于将辅助轮架25固定安装在滚轮架17上，因为加工时辅助轮座24、辅助轮架25往往会有误差，如果设置为圆形的安装孔，则无法对辅助轮26的位置进行调节，因为辅助轮26与滚轮18同步移动，需要辅助轮26的圆周面与对应滚轮18的圆周面位于同一平面上，才能够对工件起到夹持的效果，如果安装孔为圆孔，一旦辅助轮座24与辅助轮架25的加工有误差，辅助轮26将无法对工件进行夹持，起不到避免工件产生角度偏移的作用，因此，为了能够在安装时便于调节辅助轮26的位置，将安装孔设置为长条形；

辅助轮座24的外侧放置有调节座27，调节座27固定安装在滚轮架17上，调节座27上开设有调节孔，调节孔中安装有螺栓，能够与辅助轮座24接触，当辅助轮座24在安装后，或者使用一定时间后，如辅助轮26的圆周面与滚轮18的圆周面无法处于同一平面，通过螺栓能够顶住辅助轮座24，调整其位置，从而使辅助轮26与滚轮18处的圆周面处于同一平面，能够对工件进行夹持；

左侧和右侧滚轮架17上均设置有两单作用气缸28，位于同一侧的两单作用气缸28的活塞杆上固定安装有夹紧板29，单作用气缸28只有一个进气口，在不进气的情况下活塞杆是收回的，有气进入时，活塞杆向外伸出，不同于普通气缸需要设置两个气路，单作用气缸28只需设置一个气路，即能够实现对工件的夹紧，因此能够降低卡盘气路的复杂程度，简化结构；

夹紧板29用于对工件的尾料进行夹紧，在夹紧板29的内侧壁上设置有用于增加摩擦力的纹理，能够对工件提供较好的夹紧力；当卡盘处于非工作状态时，夹紧板29距离卡盘中心的距离，大于滚轮18距离卡盘中心的距离，因此，当不需要夹紧板29夹紧工件时，可以只通过滚轮18夹紧工件，夹紧板29不会与工件进行接触，不会影响工件沿着滚轮18进行移动；当需要对工件的尾料进行加工时，单作用气缸28驱动夹紧板29对工件进行夹紧，此时，激光头将移动至前卡盘的后部进行加工，后卡盘已经复位，不能对工件进行夹紧，通过夹紧板29的作用，能够避免前卡盘在夹持工件转动时，产生水平方向的窜动，提高加工精度，减少尾料的浪费，且夹紧板29位于前卡盘的前部，不会对后侧激光头的加工产生影响；

左侧和右侧滚轮架17上均固定安装有两轴承30，轴承30上活动安装有导向杆31，两导向杆31均固定安装在同一侧的夹紧板29上，当两个单作用气缸28驱动夹紧板29时，两个导向杆31能够起到导向和同步的作用，使两个单作用气缸28能够在平行的方向对夹紧板29进行驱动，从而对工件起到较好的同步夹紧作用。

其中，推动座11的上部开设有与上齿条10相适配的齿条槽32，用于为上齿条10提供移动空间，推动座11上开设有与下齿条7相适配的齿条孔33，用于为下齿条7提供移动空间。

其中，大盘2与面板5之间的外侧设置有防尘罩34，用于避免加工过程中产生的碎屑对卡盘设备产生影响，起到防尘和防护的作用，大盘2与面板5之间的内侧设置有防尘筒35，用于避免加工过程中产生的碎屑对卡盘设备产生影响，起到防尘和防护的作用。

本发明工作原理：

借助齿轮齿条“倍速机构”的原理，使气缸4活塞杆与滚轮18的行程比为1：2，以实现双倍行程的效果，这样设计使卡盘对工件的夹持范围更大，且不需要在卡盘安装较长的气缸4，卡盘的外径无需增大，因此不会增加卡盘的转动惯量，且在增加夹持工件行程的同时，不会影响卡盘的转速；

实现如下目的：尽量减小卡盘旋转惯量的同时，利用倍速机构，让气缸4以较小的行程，驱动滚轮18全行程运动。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双倍行程驱动卡盘，包括卡盘本体，其特征在于：卡盘本体上设置有大盘，大盘的前侧放置有面板，大盘上固定安装有四个气缸，气缸为双缸气缸，气缸的上部固定安装有下齿条和两导轨，两导轨平行设置，且下齿条位于两导轨之间，气缸的上部放置有滑动座，滑动座的下部固定安装有上齿条和两滑块，上齿条位于两滑块之间，气缸活塞杆与上齿条的行程比为1：2，滑动座通过两滑块滑动安装在两导轨上，气缸的活塞杆上固定安装有推动座，推动座的上部开设有与上齿条相适配的齿条槽，推动座上开设有与下齿条相适配的齿条孔，推动座上转动安装有齿轮，下齿条和上齿条分处在齿轮的两侧，且下齿条和上齿条均与齿轮相互啮合；

面板上开设有四个夹持孔，且面板上固定安装有四个夹持槽，每个夹持槽的下部开设有与夹持孔相对应的滑动孔，夹持槽内部滑动安装有夹持滑块，夹持滑块的上部固定安装有滚轮架，滚轮架上安装有滚轮，滑动座的上部固定安装有夹持立柱，夹持立柱依次穿过夹持孔和滑动孔后与夹持滑块固定连接，面板的后侧依次设置有内侧对中盘和外侧对中盘，内侧对中盘和外侧对中盘上均开设有两中心对称的弧形对中孔，且内侧对中盘和外侧对中盘上均开设有四个沿圆周方向阵列分布的弧形导向孔，大盘与面板之间固定安装有四个导向柱，四个导向柱分别与四个导向孔相对应，且导向柱分别穿过内侧对中盘和外侧对中盘上的导向孔，上侧和下侧夹持立柱分别穿过外侧对中盘上的两对中孔，左侧和右侧夹持立柱分别穿过内侧对中盘上的两对中孔，滚轮架上设置有辅助轮座，辅助轮座上设置有辅助轮架，辅助轮架上设置有辅助轮，上侧和下侧辅助轮的圆周面分别与上侧和下侧滚轮的圆周面位于同一平面上，左侧和右侧辅助轮的圆周面分别与左侧和右侧滚轮的圆周面位于同一平面上，左侧和右侧滚轮架上均设置有两单作用气缸，位于同一侧的两单作用气缸的活塞杆上固定安装有夹紧板。

2.根据权利要求1的一种双倍行程驱动卡盘，其特征在于：夹持孔为长条形结构。

3.根据权利要求1的一种双倍行程驱动卡盘，其特征在于：辅助轮座上开设有长条形的安装孔。

4.根据权利要求1的一种双倍行程驱动卡盘，其特征在于：辅助轮座的外侧放置有调节座，调节座固定安装在滚轮架上，调节座上开设有调节孔，调节孔中安装有螺栓。

5.根据权利要求1的一种双倍行程驱动卡盘，其特征在于：左侧和右侧滚轮架上均固定安装有两轴承，轴承上活动安装有导向杆，两导向杆均固定安装在同一侧的夹紧板上。

6.根据权利要求1的一种双倍行程驱动卡盘，其特征在于：大盘与面板之间的外侧设置有防尘罩，大盘与面板之间的内侧设置有防尘筒。