CN210305819U - 一种电动卡盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动卡盘，包括支座、卡盘体和传动机构；所述卡盘体设置于支座上，且卡盘体的一端面上设有多个卡爪组件；所述传动机构与卡盘体的另一端面相连，该传动机构用于驱动卡盘体转动；还包括一个用于包覆传动机构的壳体，该壳体固定在支座上。本实用新型具有便于安装调试，防尘效果好，能够保证工件的加工精度的特点。

Description

一种电动卡盘

技术领域

本实用新型属于卡盘技术领域，具体涉及一种电动卡盘。

背景技术

各种金属材质的管料、型材的加工，广泛采用专业激光切管机或板管一体机。客户很关注管材加工时夹紧力稳定性、可靠性、工件加工精度。传统卡盘采用伺服电机、减速机、主动齿轮和被动齿轮进行传动。减速机、主动齿轮和被动齿轮之间分别安装在不同支座上，需要调整啮合齿隙，在加工过程中由于振动主动齿轮和被动齿轮的啮合齿隙会变化引起加工精度的损失，同时齿轮在裸漏在多尘和不利润滑的环境下切割，引起齿轮早期磨损丧失精度，从而影响工件的加工精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电动卡盘，便于安装调试，防尘效果好，能够保证工件的加工精度。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种电动卡盘，包括支座、卡盘体和传动机构；所述卡盘体设置于支座上，且卡盘体的一端面上设有多个卡爪组件；所述第一驱动机构通过传动机构驱动卡盘体转动；还包括一个用于包覆传动机构的壳体，该壳体固定在支座上。

进一步地，所述传动机构包括第一主动齿轮、第一从动齿轮和减速机，所述第一主动齿轮和第一从动齿轮相互啮合，减速机固定在壳体上并与第一主动齿轮相连；所述第一从动齿轮与卡盘体过渡连接，并且相对固定。

进一步地，所述第一主动齿轮的直径小于第一从动齿轮的直径。

进一步地，所述减速机通过法兰与壳体固定连接，减速机的输出端与第一主动齿轮固定连接。

进一步地，所述减速机通过键轴与第一主动齿轮固定连接。

进一步地，所述卡盘体内设有用于驱动卡爪组件运动的第二驱动机构，每个卡爪组件均由一个第二驱动机构来驱动；所述第二驱动机构包括电机、驱动组件和滑板，所述卡爪组件设置于该滑板上，电机用于提供传动组件运动的动力，驱动组件与滑板相连并用于驱使滑板在卡盘体的径向上来回移动。

进一步地，所述驱动组件包括第二主动齿轮、第二从动齿轮、传动组件和第三从动齿轮，所述第二主动齿轮与电机相连，第三从动齿轮通过传动组件与第二主动齿轮传动连接，且第二从动齿轮与第二主动齿轮相啮合，滑板的一侧设有与第三从动齿轮相啮合的齿条，该齿条沿滑板的轴向设置。

进一步地，还包括PID控制器；所述每组卡爪组件上均设有编码器，该编码器与PID控制相连，用于监控每个卡爪组件的位置。

进一步地，所述卡盘体内设有用于固定电机的安装座。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型通过传动机构直接驱动卡盘体转动，采用一体化的壳体固定在支座上，提供传动机构的安装空间，使得传动机构、支座和卡盘体成为一体结构，可以解决安装调试、防尘、润滑问题，对驱动机构形成保护作用，以保证工件的加工精度及传动机构的使用寿命，而且壳体可以在支座上圆周方向多角度安装，满足客户的多样化需求。

(2)本实用新型通过减速机直接驱动第一主动齿轮转动，由于第一主动齿轮和第一从动齿轮相互啮合，所以第一主动齿轮能够同步带动第一从动齿轮转动，又由于第一从动齿轮与卡盘体过渡连接，并且相对固定，从而实现了带动卡盘体转动，结构精巧，体积小，便于润滑。

(3)本实用新型中第一主动齿轮的直径小于从动齿轮的直径，这样能够减小电动卡盘体的整体体积，并且实现合适的减速比匹配。

(4)本实用新型通过采用电机作为驱动，传动机构进行驱动力传递，以驱使滑板来回移动，从而实现卡爪组件的离合，且每个卡爪组件均采用一个独立的电机进行驱动，通过电机、传动机构和滑板的配合对卡转组件进行驱动，能够达到减少摩擦阻力、降低夹紧力衰减、传动稳定、不容易卡死的效果。

(5)本实用新型通过电机带动第二主动齿轮转动，由于第二主动齿轮与第二从动齿轮相互啮合，所以第二从动齿轮跟随转动，又由于第二从动齿轮设置于传动组件的一端，第三从动齿轮设置于传动组件的另一端，所以第三从动齿轮跟随转动，而滑板的一侧设有与第三从动齿轮相啮合的齿条，所以也就能够带动滑板在卡盘体上来回移动，即实现带动卡爪组件来夹紧或松开工件。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的后视图；

图3为图1的左视图；

图4为本实用新型去除壳体后的结构示意图；

图5为本实用新型中支座的结构示意图；

图6为本实用新型中第二驱动机构在卡盘体中的连接示意图；

图7为本实用新型中第二驱动机构的结构示意图；

图8为本实用新型的另一种结构示意图。

附图中，支座1，安装孔11，卡盘体2，滑槽21，定位座22，联轴器23，轴承套 24，垫片25，传动机构3，第一主动齿轮31，第一从动齿轮32，减速机33，法兰34，悬臂轴35，壳体4，卡爪组件5，第二驱动机构6，电机61，驱动组件62，第二主动齿轮621，第二从动齿轮622，传动组件623，第三从动齿轮624，传感凸盘625，原点开关626，滑板63，齿条631，内套7，驱动盘8，集电环座9。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图7，本实施例的电动卡盘，包括支座1、卡盘体2、第一驱动机构、传动机构3和壳体4。

本实施例中支座1上设有用于容置卡盘体2的安装孔11，卡盘体2活动地设置于支座1上的安装孔11内，这样卡盘体2能够在该安装孔11内转动。卡盘体2的一端面上设有多个卡爪组件5，例如，卡爪组件5的数量为三个、四个等等，在本实施例中，卡爪组件5的数量优选为四个，且两两对称设置。

第一驱动机构通过传动机构3驱动卡盘体2转动；壳体4为一体化的结构，用于包覆该传动机构3，且该壳体4固定在支座1上。具体地，传动机构3包括第一主动齿轮 31、第一从动齿轮32和减速机33，第一主动齿轮31的直径小于第一从动齿轮32的直径。第一主动齿轮31和第一从动齿轮32相互啮合，减速机33固定在壳体4上并与第一主动齿轮31相连。本实施例中的减速机33采用法兰式减速机。

本实施例中，第一驱动机构采用电机驱动方式，第一驱动机构的输出端与减速机33 的输入端固定连接。减速机33通过法兰34与壳体4固定连接，第一主动齿轮31通过止口定心螺栓固定在减速机33的输出端的定位面上。第一从动齿轮32与卡盘体2过渡连接，并且相对固定，从而带动卡盘体2转动，具体方式为：支座1中设有轴承10，轴承10的外圈固定在支座1中，轴承10的内圈两侧分别固定连接卡盘体2和驱动盘8，卡盘体2的内孔处固定连接有内套7，内套7中部与驱动盘8固定连接，第一从动齿轮 32与驱动盘8固定连接，这样第一从动齿轮32就可以带动卡盘体2转动。

壳体4内设有集电环，集电环的外圈通过集电环座9固定设置在壳体4上，集电环的内圈与驱动盘8固定连接。

卡盘体2内设有用于驱动卡爪组件5运动的第二驱动机构6，每个卡爪组件5均由一个第二驱动机构6来驱动；第二驱动机构6包括电机61、驱动组件62、滑板63和安装座64，安装座64固定在卡盘体2内部，电机61固定在该安装座64上，该安装座64 为方形金属结构，能够传递导热散热，把电机61发出的热传导出去，保护电机61，卡爪组件5固定在该滑板63上，电机61用于提供驱动组件62运动的动力，驱动组件62 与滑板63相连并用于驱使滑板63在卡盘体2的径向上来回移动，要说明的是，卡盘体 2的端面上设有滑槽21，该滑槽21沿卡盘体2的径向设置，滑板63设置于该滑槽21 内并能够在该滑槽21内来回移动。

驱动组件62包括第二主动齿轮621、第二从动齿轮622、传动组件623和第三从动齿轮624，第二主动齿轮621与电机61相连，要说明的是，在卡盘体2内上装配有L 型的定位座22，定位座22上安装有轴承套24，在轴承套24内通过轴承安装有转轴(图中未示出)，转轴通过联轴器23与电机61输出轴连接进行扭矩的传递，而第二主动齿轮621固定安装于转轴上，这样电机61的转动能够通过联轴器23的传递，带动转轴及第二主动齿轮621转动；在定位座22与轴承套24之间放置有垫片25，这样可以根据需要选择不同厚度的垫片25，来调整转轴前端的第二主动齿轮621在轴向上的位置，以便于与第二从动齿轮622的装配与啮合状态调整。

传动组件623可以是一根传动轴或者是通过联轴器、花键套、键套或法兰盘等连接方式连接的两根传动轴，本实施例采用一根传动轴的形式。第二从动齿轮622设置于所述传动轴的一端，第三从动齿轮624设置于传动轴的另一端，传动轴与卡盘体2之间通过轴承座相连，这样便于传动轴转动，且第二从动齿轮622与第二主动齿轮621相啮合，滑板63的一侧设有与第三从动齿轮624相啮合的齿条631，该齿条631沿滑板63的轴向设置，要说明的是，滑板63的轴向与卡盘体2的径向一致。这样通过电机61的正反转调节，则可以实现滑板63的来回移动，从而实现相对的两个卡爪组件5之间的相离失去夹紧力或相合形成夹紧力。

在本实施例中，第二主动齿轮621和第二从动齿轮622为锥齿轮或弧齿锥齿轮，从而能够保证力的传动，提升稳定性，同时也减小传动间隙。即利用弧齿和斜齿的重叠系数高传动更平稳、效率高等优点，更好的解决损耗力矩大、容易卡死等缺陷。第三从动齿轮621和齿条631均为直齿。

另外，传动组件623的传动轴上设有传感凸盘625，定位座22上设有原点开关626，其外表面圆周方向上有一个凸起，用来触发原点开关626产生信号，原点开关626和凸起共同作用感知卡爪组件5的径向位置：即判断和反馈夹持工件的位置，保证能可靠夹住工件。

(实施例2)

见图8，本实施例的结构与实施例1的结构基本一致，不同之处在于：减速机33 采用轴伸式减速机；第一主动齿轮31通过键或者涨套固定在减速机33的悬臂轴35上。

(实施例3)

本实施例的结构与实施例1的结构基本一致，不同之处在于：还包括PID控制器。

卡爪组件5上设有编码器，该编码器与PID控制相连，用于监控每个卡爪组件5的位置，从而实现动差、静差监控保证动差、静差精度，能够100％夹紧零件，且夹紧一致性达到很高的精度。实现智能工控，卡爪组件5可实现先快速移动过空行程，慢速夹紧工件，防止卡爪组件5移动速度快撞击工件而使薄壁管变形；可以自动校准偏差，让夹持中心和机械旋转中心重合。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (9)

1.一种电动卡盘，其特征在于：包括支座(1)、卡盘体(2)、第一驱动机构和传动机构(3)；

所述卡盘体(2)设置于支座(1)上，且卡盘体(2)的一端面上设有多个卡爪组件(5)；所述第一驱动机构通过传动机构(3)驱动卡盘体(2)转动；还包括一个用于包覆传动机构(3)的壳体(4)，该壳体(4)固定在支座(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种电动卡盘，其特征在于：所述传动机构(3)包括第一主动齿轮(31)、第一从动齿轮(32)和减速机(33)，所述第一主动齿轮(31)和第一从动齿轮(32)相互啮合，减速机(33)固定在壳体(4)上并与第一主动齿轮(31)相连；所述第一从动齿轮(32)与卡盘体(2)过渡连接，并且相对固定。

3.根据权利要求2所述的一种电动卡盘，其特征在于：所述第一主动齿轮(31)的直径小于第一从动齿轮(32)的直径。

4.根据权利要求2所述的一种电动卡盘，其特征在于：所述减速机(33)通过法兰(34)与壳体(4)固定连接，减速机(33)的输出端与第一主动齿轮(31)固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种电动卡盘，其特征在于：所述减速机(33)通过键轴(35)与第一主动齿轮(31)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种电动卡盘，其特征在于：所述卡盘体(2)内设有用于驱动卡爪组件(5)运动的第二驱动机构(6)，每个卡爪组件(5)均由一个第二驱动机构(6)来驱动；所述第二驱动机构(6)包括电机(61)、驱动组件(62)和滑板(63)，所述卡爪组件(5)设置于该滑板(63)上，电机(61)用于提供驱动组件(62)运动的动力，驱动组件(62)与滑板(63)相连并用于驱使滑板(63)在卡盘体(2)的径向上来回移动。

7.根据权利要求6所述的一种电动卡盘，其特征在于：所述驱动组件(62)包括第二主动齿轮(621)、第二从动齿轮(622)、传动组件(623)和第三从动齿轮(624)，所述第二主动齿轮(621)与电机(61)相连，第三从动齿轮(624)通过传动组件(623)与第二主动齿轮(621)传动连接，且第二从动齿轮(622)与第二主动齿轮(621)相啮合，滑板(63)的一侧设有与第三从动齿轮(624)相啮合的齿条，该齿条沿滑板(63)的轴向设置。

8.根据权利要求6所述的一种电动卡盘，其特征在于：还包括PID控制器；所述卡爪组件(5)上设有编码器，该编码器与PID控制相连，用于监控每个卡爪组件(5)的位置。

9.根据权利要求6所述的一种电动卡盘，其特征在于：所述卡盘体(2)内设有用于固定电机(61)的安装座(64)。

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