CN210305818U - 一种四爪电动卡盘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种四爪电动卡盘装置，包括底座、第一底板、第二底板、安装座以及卡紧组件，底座固定设置在工作区域，底座通过连接件与第一底板连接，第一底板与第二底板平行设置，安装座设于第一底板与第二底板之间、且垂直第二底板设置，安装座一端连接第一底板、其另一端连接第二底板；卡紧组件设置于第二底板上；卡紧组件包括两组相互垂直设置且互不干涉的滑行卡紧机构；每组滑行卡紧机构包括驱动部分与从动部分，驱动部分与从动部分传动连接；从动部分包括一对设在第二底板上可对向或背向滑动的卡爪。两对卡爪在同一平面上移动，从而卡紧待加工的管材；通过驱动电机调节卡爪间的距离，即可对不同形状的管材进行定位夹紧。

Description

一种四爪电动卡盘装置

技术领域

本实用新型涉及自动化机械设备技术领域，具体涉及一种四爪电动卡盘装置。

背景技术

在管材激光切割过程中，为确保切割精度，需要对管材进行限位以及夹持，现有技术中的管材卡紧装置往往使用一对卡爪对管材进行夹持，这就限制了管材的类型。实际加工过程中，管材类型有圆管、方管、异形管等，传统加工设备中，每种管型需对应一种专用的管材卡紧装置，加工多种管材需要切换多台管材卡紧装置，这在一定程度上造成了设备成本较高，更换设备的过程中也需耗费人力与时间成本。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种四爪电动卡盘装置，该装置设置两组相互垂直且互不干涉的滑行卡紧机构相配合，每组滑行卡紧机构各通过一个驱动电机驱动螺杆旋转，利用双头螺杆传动的原理，使设置在双头螺杆两端的一对卡爪相对或相背移动，两对卡爪在同一平面上垂直设置，通过驱动电机调节卡爪的滑动距离，无需更换管材卡紧装置可对不同形状的管材进行定位夹紧；同时，该装置上设有齿轮，在该装置夹紧管材接受切割时，该齿轮在外部驱动动力的作用下驱动该装置绕管材轴向旋转，使切割位置更精确，切口更整齐。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种四爪电动卡盘装置，包括底座、第一底板、第二底板、安装座以及卡紧组件，所述底座固定设置在工作区域，所述底座通过连接件与所述第一底板连接，所述第一底板与所述第二底板平行设置，所述安装座设于所述第一底板与所述第二底板之间、且垂直所述第二底板设置，所述安装座一端连接所述第一底板、其另一端连接所述第二底板；所述卡紧组件设置于所述第二底板上；所述卡紧组件包括两组相互垂直设置且互不干涉的滑行卡紧机构；每组所述滑行卡紧机构包括驱动部分与从动部分，所述驱动部分与所述从动部分传动连接；所述从动部分包括一对设在所述第二底板上可对向或背向滑动的卡爪。

通过以上技术方案，两组相互垂直且互不干涉的滑行卡紧机构相互配合，每组滑行卡紧机构各通过一个驱动部分驱动从动部分滑动，使相对设置的一对卡爪相对或相背移动，从而卡紧待加工的管材；两对卡爪在同一平面上相互垂直设置，通过驱动部分调节卡爪的滑动距离，两对卡爪相互配合，即可对不同形状的管材进行定位夹紧。

优选地，所述驱动部分包括驱动电机与双头螺杆，所述双头螺杆通过连接件与所述安装座可旋转地活动连接，所述驱动电机的固定部分安装在所述安装座上，所述驱动电机输出轴与所述双头螺杆同向设置、且通过连接件传动连接。通过驱动电机驱动螺杆旋转，利用双头螺杆传动的原理，驱动从动部分的一对卡爪相对或相背移动，从而卡紧待加工的管材。

优选地，所述驱动电机输出轴上同轴设置有主动齿轮，所述主动齿轮与所述驱动电机输出轴固定连接；所述双头螺杆同轴设有从动齿轮，所述双头螺杆与所述从动齿轮固定连接；所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合。通过主动齿轮与从动齿轮之间的传动过程，将驱动电机输出轴的动能传递至双头螺杆，为双头螺杆驱动卡爪移动提供了动力。

优选地，所述从动部分包括一对设于所述双头螺杆两端的卡爪；所述第二底板上设有通孔，所述卡爪一端穿过所述第二底板的通孔与所述第二底板滑动连接，所述卡爪另一端设有带螺纹的通孔，所述双头螺杆穿过所述卡爪上的通孔并与所述卡爪上的通孔内螺纹配合。双头螺杆两端螺纹方向相反，利用螺杆传动原理，双头螺杆旋转的时候带动一对卡爪沿双头螺杆轴向朝两个相反的方向移动；又因卡爪上远离双头螺杆的一端穿过第二底板的通孔，所以一对卡爪移动范围限制在了第二底板的通孔范围内。

优选地，所述第二底板上的通孔呈“十”字形排布，所述第二底板上的通孔长径方向与所述双头螺杆轴向平行。第二底板上的通孔排布方式将两对卡爪的移动方向限制为在第二底板上呈相互垂直的直线运动。

优选地，所述第二底板上背离所述双头螺杆一面安装有导轨，所述导轨沿所述第二底板上的通孔边沿设置，所述卡爪与所述导轨滑动连接。导轨的设置减小了卡爪滑动时的摩擦力，使卡爪滑动更顺畅的同时降低了设备的磨损。

优选地，所述安装座上设有与所述双头螺杆同轴设置的通孔，所述安装座上的通孔内设有第二滚珠轴承，所述第二滚珠轴承外圈与所述安装座固定连接，所述双头螺杆与所述第二滚珠轴承内圈固定连接；所述安装座包括分别设在所述双头螺杆两端的A安装座与B安装座，所述驱动电机的固定部分安装在所述A安装座上。双头螺杆两端分别贯穿A安装座与B安装座，并与设于A安装座与B安装座上通孔内的第二滚珠轴承内圈固定连接。A安装座与B安装座对驱动电机与双头螺杆提供支撑，第二滚珠轴承的设置使双头螺杆在旋转过程中受到尽量小的阻力。

优选地，所述底座内设有第一滚珠轴承，所述底座与所述第一滚珠轴承外圈固定连接，所述第一滚珠轴承同轴设有主轴，所述第一滚珠轴承内圈与所述主轴固定连接，所述主轴与所述第一底板垂直设置且固定连接。底座为整个装置定位，底座与主轴通过第一滚珠轴承相对可旋转地连接，主轴与第一底板垂直设置且固定连接，当主轴旋转时，带动滑行卡紧机构沿主轴轴心一起旋转，从而带动本装置卡紧的管材一起旋转。

优选地，所述主轴上背离所述第一底板的一端同轴设有齿轮，所述主轴与所述齿轮固定连接。当需要将管材进行旋转切割时，在齿轮处提供一个使其旋转的动力，使齿轮进行旋转，从而带动管材旋转。

优选地，每对所述卡爪相对的一面以及相背的一面分别沿所述卡爪表面设有槽状结构，所述槽状结构平行所述第二底板设置。所述槽状结构的设置增加了卡爪卡紧管材时的摩擦力，减小管材滑落的可能性。

本实用新型的有益效果是：两组相互垂直且互不干涉的滑行卡紧机构相互配合，每组滑行卡紧机构通过一个驱动电机驱动螺杆旋转，利用双头螺杆传动的原理，使设置在双头螺杆两端的一对卡爪相对或相背移动，从而卡紧待加工的管材；两对卡爪在同一平面上垂直设置，通过驱动电机调节卡爪的滑动距离，无需更换管材卡紧装置即可对不同形状的管材进行定位夹紧；同时，该装置上设有齿轮，在该装置夹紧管材接受切割时，该齿轮可在外部驱动动力的作用下带动该装置绕管材轴向旋转，使切割位置更精确，切口更整齐。

附图说明

图1为本实用新型外观图；

图2为本实用新型正面视图；

图3为本实用新型沿A-A向剖面视图；

图4为本实用新型沿B-B向剖面视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、卡爪，2、导轨，3、外罩，4、第一底板，5、主轴，6、底座，601、第一滚珠轴承，602、底座固定片，7、齿轮，8、压圈，9、卡爪座，10、销钉，11、锁紧螺母座，12、螺母，13、第二底板，14、从动齿轮，15、主动齿轮，16、安装板，17、A安装座，18、双头螺杆，1801、第二滚珠轴承，19、驱动电机，20、B安装座。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1～4所示，一种四爪电动卡盘装置，包括外罩3、底座6、第一底板4、第二底板13、安装座以及卡紧组件，外罩3一端连接第一底板4、另一端连接第二底板13，安装座设于外罩3内，卡紧组件贯穿第二底板13。底座6固定设置在工作区域，底座6通过连接件与第一底板4连接，第一底板4与第二底板13平行设置，安装座设于第一底板4与第二底板13之间、且垂直于第二底板13设置，安装座一端连接第一底板4、其另一端连接第二底板13；卡紧组件设置于第二底板13上；卡紧组件包括两组相互垂直设置且互不干涉的滑行卡紧机构；每组滑行卡紧机构包括驱动部分与从动部分，驱动部分与从动部分传动连接；从动部分包括一对设在第二底板13上可对向或背向滑动的卡爪1。

通过本实施例技术方案，两组相互垂直且互不干涉的滑行卡紧机构相互配合，每组滑行卡紧机构各通过一个驱动部分驱动从动部分滑动，使同一平面相对设置的一对卡爪1相对或相背移动，从而卡紧待加工的管材。卡爪1相对的一面可卡紧管材的外表面，适用于对口径较小或者实心的管材进行操作；卡爪1相背的一面可用于卡紧管材的内壁，适用于对口径较大的空心管材进行操作。两对卡爪1在第二底板13上相互垂直设置，通过驱动部分调节卡爪1的滑动距离，两对卡爪1相互配合，即可对不同形状的管材进行定位夹紧。

本实施例中，驱动部分包括驱动电机19与双头螺杆18，驱动电机19优选使用伺服电机。双头螺杆18通过连接件与安装座可旋转地活动连接，驱动电机19的固定部分安装在安装座上，驱动电机19输出轴与双头螺杆18同向设置、且通过连接件传动连接。通过驱动电机19驱动双头螺杆18旋转，利用双头螺杆18传动的原理，驱动从动部分的一对卡爪1进行相对或相背移动，从而卡紧待加工的管材。

本实施例中，驱动电机19输出轴上同轴设置有主动齿轮15，主动齿轮15与驱动电机19输出轴固定连接；双头螺杆18同轴设有从动齿轮14，双头螺杆18与从动齿轮14固定连接；主动齿轮15与从动齿轮14啮合。通过主动齿轮15与从动齿轮14之间的传动过程，将驱动电机19输出轴的动能传递至双头螺杆18，为双头螺杆18驱动卡爪1移动提供了动力。

本实施例中，从动部分包括一对设于双头螺杆18两端的卡爪1；第二底板13上设有通孔，卡爪1一端穿过第二底板13的通孔与第二底板13滑动连接，卡爪1另一端设有带螺纹的通孔，双头螺杆18穿过卡爪1上的通孔并与所述卡爪1上的通孔内螺纹配合。作为优选，卡爪1远离第二底板13的一端安装有螺母12，螺母12通过锁紧螺母座11与卡爪1固定连接，双头螺杆18穿过螺母12、并与螺母12的内螺纹配合。双头螺杆18两端螺纹方向相反，利用螺杆传动原理，双头螺杆18旋转的时候带动一对卡爪1沿双头螺杆18轴向，朝两个相反的方向移动；又因卡爪1上远离双头螺杆18的一端穿过第二底板13的通孔，所以一对卡爪1移动范围限制在了第二底板13的通孔范围内。

本实施例中，第二底板13上的通孔呈“十”字形排布，第二底板13上通孔的长径方向与双头螺杆18的轴向平行。第二底板13上的通孔排布方式将两对卡爪1的移动方向限制为：在第二底板13上沿两副相互垂直的双头螺杆18的轴向做直线运动。

如图2～4所示，第二底板13上背离双头螺杆18一面固定安装有导轨2，导轨2沿第二底板13上的通孔边沿设置，卡爪1上固定连接有卡爪座9，卡爪座9与锁紧螺母座11均上设有销孔，销孔内固定连接有销钉10，销钉10穿过第二底板13上的通孔，销钉10一端与卡爪座9固定连接、其另一端与锁紧螺母座11固定连接。卡爪1通过卡爪座9与导轨2滑动连接。导轨2的设置减小了卡爪1滑动时的摩擦力，使卡爪1滑动更顺畅的同时降低了设备的磨损。

本实施例中，安装座上设有与双头螺杆18同轴设置的通孔，安装座上的通孔内设有第二滚珠轴承1801，第二滚珠轴承1801外圈与安装座固定连接，双头螺杆18与第二滚珠轴承1801内圈固定连接；安装座包括分别设在双头螺杆18两端的A安装座17与B安装座20，驱动电机19的固定部分通过安装板16固定安装在A安装座17上。双头螺杆18两端分别贯穿A安装座17与B安装座20，并分别与设于A安装座17与B安装座20上通孔内的第二滚珠轴承1801内圈固定连接。A安装座17与B安装座20对驱动电机19与双头螺杆18提供刚性支撑，第二滚珠轴承1801的设置使双头螺杆18在旋转过程中受到尽量小的阻力。

本实施例中，底座6的外壳通过底座固定片602安装在工作区域。底座6内设有第一滚珠轴承601，底座6与第一滚珠轴承601的外圈固定连接，第一滚珠轴承601同轴设有主轴5，第一滚珠轴承601内圈与主轴5固定连接，主轴5与第一底板4垂直设置且固定连接。底座6为整个装置定位，底座6与主轴5通过第一滚珠轴承601相对可旋转地连接，主轴5与第一底板4垂直设置且固定连接。卡爪1的直线移动距离的中点位于主轴5的轴心线上，当主轴5旋转时，带动滑行卡紧机构沿主轴5轴心线一起旋转，从而带动本装置卡紧的管材一起旋转。

本实施例中，主轴5上背离第一底板4的一端同轴设有齿轮7，主轴5与齿轮7固定连接。齿轮7当需要将管材进行旋转切割时，在齿轮7处提供一个使其旋转的动力，例如提供一个由电机驱动的主动齿轮与齿轮7啮合，齿轮7在此作为从动齿轮被动旋转，从而带动管材旋转。主轴5上还安装有压圈8，压圈8设于主轴5端部，用于为齿轮7定位，防止齿轮7在旋转过程中沿主轴5轴向移动，导致与主动齿轮脱开。

本实施例中，每对卡爪1相对的一面以及相背的一面分别沿卡爪1表面设有槽状结构，优选地，该槽状结构平行第二底板13设置。槽状结构的设置增加了卡爪1卡紧管材时的摩擦力，减小管材滑落的可能性。

工作原理：

两台驱动电机19连接外部电源，当需要卡紧管材时，将管材垂直第二底板13置于卡爪1处；启动驱动电机19，驱动电机19输出轴旋转，驱动主动齿轮15旋转，主动齿轮15与从动齿轮14啮合，主动齿轮15带动与从动齿轮14固定连接的双头螺杆18旋转；双头螺杆18两端的螺纹方向相反，双头螺杆18两端各穿过一个螺母12与卡爪1活动连接，卡爪1在第二底板13的通孔内与第二底板13滑动连接，利用螺杆传动原理，双头螺杆18驱动一对卡爪1在第二底板13上做相对或者相背的直线运动，从而达到卡紧或松开管材的目的；两个驱动电机19分别驱动两对卡爪1进行距离上的配合，可对不同形状的管材进行卡紧；当管材需要旋转时，在齿轮7处提供一个由另外的电机驱动的主动齿轮，此主动齿轮与齿轮7啮合，齿轮7在此作为从动齿轮被动地旋转，从而带动管材旋转。

本实施例中，两组相互垂直且互不干涉的滑行卡紧机构相互配合，每组滑行卡紧机构通过一个驱动电机驱动双头螺杆旋转，利用双头螺杆传动的原理，使设置在双头螺杆两端的一对卡爪相对或相背移动，从而卡紧待加工的管材；两对卡爪在同一平面上垂直设置，通过驱动电机调节卡爪的滑动距离，无需更换管材卡紧装置即可对不同形状的管材进行定位夹紧；同时，该装置上设有齿轮，在该装置夹紧管材接受切割时，该齿轮可在外部驱动动力的作用下带动该装置绕管材轴向旋转，使切割位置更精确，切口更整齐。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四爪电动卡盘装置，其特征在于，包括底座(6)、第一底板(4)、第二底板(13)、安装座以及卡紧组件，所述底座(6)固定设置在工作区域，所述底座(6)通过连接件与所述第一底板(4)连接，所述第一底板(4)与所述第二底板(13)平行设置，所述安装座设于所述第一底板(4)与所述第二底板(13)之间、且垂直所述第二底板(13)设置，所述安装座一端连接所述第一底板(4)、其另一端连接所述第二底板(13)；所述卡紧组件设置于所述第二底板(13)上；所述卡紧组件包括两组相互垂直设置且互不干涉的滑行卡紧机构；每组所述滑行卡紧机构包括驱动部分与从动部分，所述驱动部分与所述从动部分传动连接；所述从动部分包括一对设在所述第二底板(13)上可对向或背向滑动的卡爪(1)。

2.根据权利要求1所述一种四爪电动卡盘装置，其特征在于，所述驱动部分包括驱动电机(19)与双头螺杆(18)，所述双头螺杆(18)通过连接件与所述安装座可旋转地活动连接，所述驱动电机(19)的固定部分安装在所述安装座上，所述驱动电机输出轴与所述双头螺杆同向设置、且通过连接件传动连接。

3.根据权利要求2所述一种四爪电动卡盘装置，其特征在于，所述驱动电机(19)的输出轴上同轴设置有主动齿轮(15)，所述主动齿轮(15)与所述驱动电机输出轴固定连接；所述双头螺杆(18)同轴设有从动齿轮(14)，所述双头螺杆(18)与所述从动齿轮(14)固定连接；所述主动齿轮(15)与所述从动齿轮(14)啮合。

4.根据权利要求2或3所述一种四爪电动卡盘装置，其特征在于，所述从动部分包括一对设于所述双头螺杆(18)两端的卡爪(1)；所述第二底板(13)上设有通孔，所述卡爪(1)一端穿过所述第二底板(13)的通孔与所述第二底板(13)滑动连接，所述卡爪(1)另一端设有带螺纹的通孔，所述双头螺杆(18)穿过所述卡爪(1)上的通孔并与所述卡爪(1)上的通孔内螺纹配合。

5.根据权利要求4所述一种四爪电动卡盘装置，其特征在于，所述第二底板(13)上的通孔呈“十”字形排布，所述第二底板(13)上的通孔长径方向与所述双头螺杆(18)轴向平行。

6.根据权利要求4所述一种四爪电动卡盘装置，其特征在于，所述第二底板(13)上背离所述双头螺杆(18)一面安装有导轨(2)，所述导轨(2)沿所述第二底板(13)上的通孔边沿设置，所述卡爪(1)与所述导轨(2)滑动连接。

7.根据权利要求2所述一种四爪电动卡盘装置，其特征在于，所述安装座上设有与所述双头螺杆(18)同轴设置的通孔，所述安装座上的通孔内设有第二滚珠轴承(1801)，所述第二滚珠轴承(1801)外圈与所述安装座固定连接，所述双头螺杆与所述第二滚珠轴承内圈固定连接；所述安装座包括分别设在所述双头螺杆(18)两端的A安装座(17)与B安装座(20)，所述驱动电机(19)的固定部分安装在所述A安装座(17)上。

8.根据权利要求1所述一种四爪电动卡盘装置，其特征在于，所述底座(6)内设有第一滚珠轴承(601)，所述底座(6)与所述第一滚珠轴承(601)外圈固定连接，所述第一滚珠轴承(601)同轴设有主轴(5)，所述第一滚珠轴承(601)内圈与所述主轴(5)固定连接，所述主轴(5)与所述第一底板(4)垂直设置且固定连接。

9.根据权利要求8所述一种四爪电动卡盘装置，其特征在于，所述主轴(5)上同轴设有齿轮(7)，所述主轴(5)与所述齿轮(7)固定连接。

10.根据权利要求1所述一种四爪电动卡盘装置，其特征在于，每对所述卡爪(1)相对的一面以及相背的一面分别沿所述卡爪(1)表面设有槽状结构。

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