CN210524175U - 一种气动卡盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动卡盘，包括外壳、气路旋转结构、驱动机构、小齿轮、大齿轮、旋转体、气缸和旋转芯轴，外壳包括外壳底壁和外壳侧壁，旋转芯轴穿过外壳侧壁，并与外壳侧壁转动连接；驱动机构与气路旋转结构设置在外壳侧壁的一侧，小齿轮、大齿轮和旋转体设置在外壳侧壁的另一侧；旋转芯轴与大齿轮和旋转体固定连接，驱动机构用于驱动小齿轮旋转，小齿轮与大齿轮啮合；本实用新型将气路旋转结构于大齿轮设置在＝外壳侧壁的不同侧，所以，当气路旋转结构出现故障需要维修时，能够很容易的拆卸下来并维修。

Description

一种气动卡盘

技术领域

本实用新型涉及激光切割机领域，尤其涉及一种气动卡盘。

背景技术

激光切管机上的气动卡盘均包括气路旋转结构，该气路旋转结构用于给旋转的气缸供气，从而推动气缸的活塞杆运动，气缸的活塞杆运动能够带动气动卡盘上的爪臂运动，从而将管件夹紧；但是目前的的激光切管机的气路旋转结构均设置在外壳和旋转体之间，当该气路旋转结构密封出现故障需要拆卸该气路旋转结构时，首先需要拆卸下外壳，才能维修气路旋转结构。

中国的实用新型专利CN201820687301.X公开了一种轴用旋转密封圈密封的气动卡盘，包括固定支座、吊环、电机、减速机、小齿轮、过渡齿轮、大齿轮、旋转芯轴、供气环、进气管接头、出气管接头、轴用旋转密封圈、第一气路、第二气路、深沟球轴承、圆螺母、轴承盖、转盘、气缸、爪臂座、齿座、小型深沟球轴承、夹爪座和连接轴。在该实用新型专利中供气环设置在大齿轮与固定支座之间，不便于拆卸维修。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型将气路旋转结构于大齿轮设置在外壳侧壁的不同侧，所以，当气路旋转结构出现故障需要维修时，能够很容易的拆卸下来并维修，具体内容如下：

包括外壳、气路旋转结构、驱动机构、小齿轮、大齿轮、旋转体、气缸和旋转芯轴，所述外壳包括外壳底壁和外壳侧壁，所述旋转芯轴穿过所述外壳侧壁，并与所述外壳侧壁转动连接；所述驱动结构与所述气路旋转结构设置在所述外壳侧壁的一侧，所述小齿轮、大齿轮和旋转体设置在所述外壳侧壁的另一侧；所述旋转芯轴与所述大齿轮和所述旋转体固定连接，所述驱动机构用于驱动所述小齿轮旋转，所述小齿轮与所述大齿轮啮合；所述气路旋转结构上的气路与所述气缸的气口连通，在所述旋转体上设置有爪臂，所述气缸用于推动所述爪臂运动。所述气路旋转结构包括固定盘和旋转盘，所述固定盘和所述旋转盘配合后形成气路；所述固定盘与所述外壳固定连接，所述旋转盘与所述旋转旋转芯轴固定连接。

优选的，所述旋转体包括基座、笼式支撑环、外同步盘、内同步盘、支撑板及滑块组件；所述气缸的数量为两个，所述笼式支撑环为圆环形；所述基座和所述支撑板依次套设在所述旋转芯轴上，并与所述旋转芯轴固定连接；所述笼式支撑环设置在所述基座和所述内同步盘之间，两个所述气缸分别与所述基座连接，在所述支撑板上等角度设置有四个直槽口，所述滑块组件包括从动柱，所述从动柱穿过所述直槽口，所述气缸的活塞杆运动带动所述从动柱运动。

优选的，所述旋转体还包括外同步盘和内同步盘，所述外同步盘与所述内同步盘与所述旋转芯轴转动连接；所述外同步盘与所述内同步盘设置在所述笼式支撑环和所述支撑板之间，两个所述气缸分别与所述基座铰接，其中一个所述气缸的活塞杆与所述内同步盘铰接，另一个所述气缸的活塞杆与所述外同步盘铰接；在所述内同步盘及所述外同步盘上分别设有两个变轨迹槽口，所述滑块组件包括四个从动柱，四个所述从动柱依次穿过相应的所述直槽口和变轨迹槽口。

优选的，在所述固定盘的朝向所述旋转盘的端面上设置有至少两个固定盘凹槽，在所述旋转盘的朝向所述固定盘的端面上设置有至少两个旋转盘凹槽，所述固定盘凹槽与所述旋转盘凹槽呈同心圆设置，所述固定盘凹槽与所述旋转盘凹槽正对设置，从而形成至少两条气路；在所述固定盘和所述旋转盘之间设置有密封圈，所述密封圈用于将每条气路内的气体密封。

优选的，在所述固定盘上设置有至少两个固定盘气口，所述固定盘气口与所述固定盘凹槽一一对应并且互相连通，在所述旋转盘上设置有至少两个旋转盘气口，所述旋转盘气口与所述旋转盘凹槽一一对应并且互相连通；其中一个所述旋转盘气口与气缸的第一气口连通，另一个所述旋转盘气口与气缸的第二气口连通。

优选的，在所述固定盘的侧壁与所述旋转盘的侧壁之间设置有防尘圈。

优选的，其中一个所述旋转盘气口同时与两个所述气缸的第一气口连通，另一个所述旋转盘气口同时与两个所述气缸的第二气口连通。

优选的，在所述密封圈上沿周向方向设置有若干气孔。

优选的，在所述固定盘上设置有至少两个容纳腔，所述密封圈容纳在所述容纳腔内；所述容纳腔呈同心圆设置，所述容纳腔过包括底壁、侧壁和顶壁，所述固定盘凹槽设置在所述底壁上，在所述顶壁上设置有开口；在所述旋转盘上设置有环形凸起，所述环形凸起与所述容纳腔的数量相等，所述环形凸起容纳在所述开口内，所述旋转盘凹槽设置在所述环形凸起上。

本实用新型的有益效果为：

通过将所述驱动结构与所述气路旋转结构设置在所述外壳侧壁的一侧，所述小齿轮、大齿轮和旋转体设置在所述外壳侧壁的另一侧；所以，当该气路旋转结构出现故障需要拆卸该气路旋转结构时，不用拆卸下外壳就可以维修气路旋转结构；所述气路旋转结构包括固定盘和旋转盘，所述固定盘和所述旋转盘配合后形成气路；所述固定盘与所述外壳固定连接，所述旋转盘与所述旋转旋转芯轴固定连接，当需要维修该气路旋转结构的密封结构时，只需将固定盘与旋转盘拆卸开来，便可维修，维修简便，易于实现。

附图说明

图1为本实用新型气动卡盘的剖面图；

图2为本实用新型气路旋转结构的剖面图；

图3为本实用新型密封圈的结构图；

图4为本实用新型气路旋转结构的结构图；

图5为本实用新型气动卡盘的爆炸图；

图6为本实用新型基座和气缸的配合图；

图7为本实用新型气动卡盘的结构图。

图中各附图标记所指代的技术特征如下：

1、电机；2、减速机；3、气路旋转结构；4、旋转芯轴；5、小齿轮；6、大齿轮；7、轴承；8、固定盘；9、旋转盘；10、密封圈；11、底壁；12、侧壁；13、顶壁；14、固定盘凹槽；15、旋转盘凹槽；16、气孔；17、固定盘气口；18、旋转盘气口；19、防尘圈；20、基座；21、笼式支撑环；22、外同步盘；23、内同步盘；24、支撑板；25、导向座；26、滑块；27、从动柱；28、气缸；29、变轨迹槽口；30、直槽口；31、外壳；32、外壳底壁；33、外壳侧壁。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1、图5、图6和图7所示，一种气动卡盘包括驱动机构、气路旋转结构3、小齿轮5、大齿轮6、旋转体和旋转芯轴4，所述驱动机构包括电机1和减速机2；所述气动卡盘还包括轴承7，电机1与减速机2连接，减速机2带动小齿轮5转动，小齿轮5与大齿轮6啮合，从而驱动旋转旋转芯轴4旋转，所述气路旋转结构3套设在所述旋转芯轴4上，所述旋转旋转芯轴4与所述轴承7的一侧连接，轴承7的另一侧与外壳连接。气路旋转结构3的结构如图2所示，所述气路旋转结构3包括固定盘8和旋转盘9，所述固定盘8与外壳固定连接，所述旋转盘9与旋转旋转芯轴4固定连接，所以旋转旋转芯轴4旋转时能带动所述旋转盘9旋转，如此便可实现旋转盘9与固定盘8之间的相对旋转，与现有技术相比，结构简单。

在所述固定盘8的朝向所述旋转盘的一侧的端面上设置有至少两个容纳腔，密封圈10容纳在所述容纳腔内，在每个容纳腔内均容纳有密封圈10，在本实施例中所述容纳腔的数量为两个，所以，所述密封圈10的数量为两个，所述至少两个容纳腔呈同心圆设置，在本实施例中所述密封圈10的横截面为矩形，整个密封圈10呈薄片状。所述容纳腔包括底壁11、侧壁12和顶壁13，所述底壁11、侧壁12和顶壁13围成上述容纳腔，在所述顶部13上设置有开口，在所述旋转盘9上设置有至少两个个环形凸起，所述环形凸起的数量与容纳腔的数量相等，所以在本实施例中，所述环形凸起的数量为两个，两个所述环形凸起呈同心圆设置。所述环形凸起与所述容纳腔一一对应，并且所述环形凸起容纳在所述开口内，在每个所述环形凸起的端面上均设置有旋转盘凹槽15，在每个所述容纳腔的底壁11上均设置有固定盘凹槽14，所述固定盘凹槽14与所述旋转盘凹槽15的形状可以为任意形状，所述固定盘凹槽14与所述旋转盘凹槽15正对，由于所述密封圈10容纳在所述容纳腔内，所以，所述密封圈10设置在固定盘凹槽14与旋转盘凹槽15之间，密封圈10的结构如图3所示，在所述密封圈10上沿周向方向设置有若干气孔16，所以当固定盘凹槽14内通入气体时，由于该气孔16的流量比进气流量小，所以气流将所述密封圈10朝向所述旋转盘9的一侧压紧，使得整个密封圈10呈弧面，从而密封所述旋转盘凹槽15，气流从气孔16内流入到旋转盘凹槽15内，如此，当不通气时，密封圈不会受到磨损，提高了密封圈的使用寿命。

每个气缸28均包括第一气口和第二气口，当第一气口进气时，第二气口为出气，当第一气口为出气时，第二气口为进气，所以，使得气缸28能伸缩。如图4所示，在所述固定盘8上设置有至少两个固定盘气口17，所述固定盘气口17的数量与所述容纳腔的数量相等，所以，在本实施例中，所述固定盘气口17的数量为两个，在所述旋转盘9上设置有至少两个旋转盘气口18，所述旋转盘气口18的数量与所述固定盘气口17的数量相等在，本实施例中，所述旋转盘气口18的数量为两个，为便于描述，将两个固定盘气口17分为固定盘A路气口和固定盘B路气口，将两个旋转盘气口18分为旋转盘A路气口和旋转盘B路气口。气缸28的数量可以为多个，在本实施例中，所述气缸28的数量为两个，固定盘A路气口与其中一个固定盘凹槽14连通，固定盘B路气口与另一个固定盘凹槽14连通；旋转盘A路气口通过管道同时与两个气缸28的第一气口连通，旋转盘B路气口通过管道同时与两个气缸28的第二气口连通。所以，当固定盘A路气口内通气时，气体经过固定盘凹槽14、密封圈10和旋转盘凹槽15后从旋转盘A路气口同时进入到两个气缸28内，两个气缸28同时推动爪臂运动，从而达到相对的两个爪臂同步运动的目的，气体最后从气缸28的第二气口流出，流入旋转盘B路气口后，经过旋转盘凹槽15、密封圈10和固定盘凹槽14后，从固定盘B路气口排出；当固定盘B路气口通气时，运动过程与上述类似。所以，当需要维修该气路旋转结构时，只需要拆卸固定盘8和旋转盘9即可维修，与现有技术相比，维修更简单。

所述容纳腔的高度大于所述密封圈10的厚度。所以，当气缸28不需要动作时，旋转旋转芯轴4带动旋转盘9旋转不会摩擦密封圈10导致密封圈受到磨损。所述开口的宽度小于所述密封圈10的宽度，所以气缸28不动作时，即：固定盘气口上不通气时，密封圈10不会掉落。

在所述固定盘的侧壁与所述旋转盘的侧壁之间设置有防尘圈19，所述防尘圈19能防止灰尘进入所述气路旋转结构3内。

如图5所示，旋转体包括基座20、笼式支撑环21、内同步盘23、外同步盘22、支撑板24和导向座25，在所述导向座25上设置有滑块组件，滑块组件包括上滑块组件、下滑块组件、左滑块组件及右滑块组件，每个滑块组件均包括可移动的滑块26，所述滑块26能够相对导向座滑动，四个滑块26等角度设置，相邻的两个滑块之间的夹角为90°。在每个滑块26上设置有从动柱27。在每个滑块26上设置有爪臂。

笼式支撑环21为圆环形，所述外壳31包括外壳底壁32和外壳侧壁33，所述旋转旋转芯轴4穿过所述外壳侧壁33，并与所述外壳侧壁33转动连接，所述驱动机构与所述气路旋转结构3设置在所述外壳侧壁33的一侧，所述小齿轮5、大齿轮6和旋转体设置在所述外壳侧壁的另一侧，所以，当该气路旋转结构出现故障需要拆卸该气路旋转结构时，不用拆卸下外壳就可以维修气路旋转结构，维修简便，易于实现。

所述基座20、内旋转盘23、外旋转盘22依次套设在所述旋转芯轴4上，所述笼式支撑环21设置在所述基座20和所述内同步盘23之间，所述基座20和所述支撑板24与所述旋转芯轴4固定连接；所述外同步盘22与所述内同步盘23与所述旋转芯轴4转动连接；所述笼式支撑环21分别与所述基座20和所述支撑板24固定连接。两个所述气缸28分别与所述基座20铰接，两个气缸28以所述基座的圆心为中心呈中心对称设置，其中一个所述气缸28的活塞杆与所述内同步盘23铰接，另一个所述气缸的活塞杆与所述外同步22盘铰接；内同步盘22及外同步盘23上均设有以内同步盘23或外同步盘22的圆心为中心的中心对称的两道变轨迹槽口29，变轨迹槽口是指所述槽口的轨迹线为渐变曲线，比如阿基米德螺旋线或者渐开线等；而圆弧槽口的轨迹线为圆弧线，之所以设置成变轨迹槽口是因为，变轨迹槽口对爪臂形成的压力角压力与圆弧槽口不一样，能更好的推动爪臂的运动；变轨迹槽口29从外同步盘23或内同步盘22的径向的远端点过渡到近端点，所述变轨迹槽口从同步盘径向的远端点过渡到近端点，沿远端点至近端点方向所述变轨迹槽口轨迹上的每一点与所述同步盘中心的距离逐渐递减，且所述变轨迹槽口的远端点和近端点不处于所述同步盘的同一直径上，这样控制卡爪张紧运动的轨迹，支撑板24上等角度设置有四个直槽口30，用于限制爪臂张紧运动的轨迹，四个变轨迹槽口与四个直槽口一一对应，导向座25套在滑块26上与支撑板24固定安装，从动柱27依次穿过直槽口30及变轨迹槽口29，且相对的从动柱27穿过同一同步盘对应的变轨迹槽口29，从而控制爪臂张紧运动的轨迹。

在外同步盘23包括与外同步盘23上的变轨迹槽口数量相同的外盘弧形贯穿孔，内同步盘22包括内同步盘22上的变轨迹槽口2数量相同的内盘弧形贯穿孔。外盘弧形贯穿孔使得从动柱能穿过所述外同步盘与内同步盘上的变轨迹槽口配合。所述变轨迹槽口29的远端点与所述直槽口30的远端点位于同一半径，所述变轨迹槽口29的近端点与所述直槽口30的近端点位于同一半径。所述从动柱的直径、所述直槽口宽度及所述变轨迹槽口的宽度均相等。这样能降低气缸驱动卡爪动作的误差尺寸。

本实用新型的运动过程为：

当固定盘A路气口内通气时，气体经过固定盘凹槽14、密封圈10和旋转盘凹槽15后从旋转盘A路气口同时进入到两个气缸28的第一气口内，两个气缸28的活塞杆伸出，分别推动内同步盘23和外同步盘22运动，内同步盘23的运动，使得相对设置的两个爪臂同时夹紧或张开运动，外同步盘运动，使得另外两个相对设置的爪臂同时夹紧或张开运动；气体最后从气缸28的第二气口流出，流入旋转盘B路气口后，经过旋转盘凹槽15、密封圈10和固定盘凹槽14后，从固定盘B路气口排出；当所述爪臂夹紧或张开到极限位置后，固定盘B路气口通气，气体经过固定盘凹槽14、密封圈10和旋转盘凹槽15后从旋转盘B路气口同时进入到两个气缸28的第二气口内，两个气缸28的活塞杆缩回，分别推动内同步盘23和外同步盘22运动，内同步盘23的运动，使得相对设置的两个爪臂同时张开或夹紧运动，外同步盘运动，使得另外两个相对设置的爪臂同时张开或夹紧运动；气体最后从气缸28的第一气口流出，流入旋转盘A路气口后，经过旋转盘凹槽15、密封圈10和固定盘凹槽14后，从固定盘A路气口排出。

以上对本实用新型所提供的一种气动卡盘的实施例进行了详细阐述。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的原理的前提下，还可以本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种气动卡盘，其特征在于：包括外壳、气路旋转结构、驱动机构、小齿轮、大齿轮、旋转体、气缸和旋转芯轴，所述外壳包括外壳底壁和外壳侧壁，所述旋转芯轴穿过所述外壳侧壁，并与所述外壳侧壁转动连接；所述驱动机构与所述气路旋转结构设置在所述外壳侧壁的一侧，所述小齿轮、大齿轮和旋转体设置在所述外壳侧壁的另一侧；所述旋转芯轴与所述大齿轮和所述旋转体固定连接，所述驱动机构用于驱动所述小齿轮旋转，所述小齿轮与所述大齿轮啮合；所述气路旋转结构上的气路与所述气缸的气口连通，在所述旋转体上设置有爪臂，所述气缸用于推动所述爪臂运动；所述气路旋转结构包括固定盘和旋转盘，所述固定盘和所述旋转盘配合后形成气路；所述固定盘与所述外壳固定连接，所述旋转盘与所述旋转芯轴固定连接。

2.如权利要求1所述的一种气动卡盘，其特征在于：所述旋转体包括基座、笼式支撑环、外同步盘、内同步盘、支撑板及滑块组件；所述气缸的数量为两个，所述笼式支撑环为圆环形；所述基座和所述支撑板依次套设在所述旋转芯轴上，并与所述旋转芯轴固定连接；所述笼式支撑环设置在所述基座和所述内同步盘之间，两个所述气缸分别与所述基座连接，在所述支撑板上等角度设置有四个直槽口，所述滑块组件包括从动柱，所述从动柱穿过所述直槽口，所述气缸的活塞杆运动带动所述从动柱运动。

3.如权利要求2所述的一种气动卡盘，其特征在于：所述旋转体还包括外同步盘和内同步盘，所述外同步盘与所述内同步盘与所述旋转芯轴转动连接；所述外同步盘与所述内同步盘设置在所述笼式支撑环和所述支撑板之间，两个所述气缸分别与所述基座铰接，其中一个所述气缸的活塞杆与所述内同步盘铰接，另一个所述气缸的活塞杆与所述外同步盘铰接；在所述内同步盘及所述外同步盘上分别设有两个变轨迹槽口，所述滑块组件包括四个从动柱，四个所述从动柱依次穿过相应的所述直槽口和变轨迹槽口。

4.如权利要求1所述的一种气动卡盘，其特征在于：在所述固定盘的朝向所述旋转盘的端面上设置有至少两个固定盘凹槽，在所述旋转盘的朝向所述固定盘的端面上设置有至少两个旋转盘凹槽，所述固定盘凹槽与所述旋转盘凹槽呈同心圆设置，所述固定盘凹槽与所述旋转盘凹槽正对设置，从而形成至少两条气路；在所述固定盘和所述旋转盘之间设置有密封圈，所述密封圈用于将每条气路内的气体密封。

5.如权利要求4所述的一种气动卡盘，其特征在于：在所述固定盘上设置有至少两个固定盘气口，所述固定盘气口与所述固定盘凹槽一一对应并且互相连通，在所述旋转盘上设置有至少两个旋转盘气口，所述旋转盘气口与所述旋转盘凹槽一一对应并且互相连通；其中一个所述旋转盘气口与气缸的第一气口连通，另一个所述旋转盘气口与气缸的第二气口连通。

6.如权利要求1所述的一种气动卡盘，其特征在于：在所述固定盘的侧壁与所述旋转盘的侧壁之间设置有防尘圈。

7.如权利要求5所述的一种气动卡盘，其特征在于：其中一个所述旋转盘气口同时与两个所述气缸的第一气口连通，另一个所述旋转盘气口同时与两个所述气缸的第二气口连通。

8.如权利要求4所述的一种气动卡盘，其特征在于：在所述密封圈上沿周向方向设置有若干气孔。

9.如权利要求5所述的一种气动卡盘，其特征在于：在所述固定盘上设置有至少两个容纳腔，所述密封圈容纳在所述容纳腔内；所述容纳腔呈同心圆设置，所述容纳腔过包括底壁、侧壁和顶壁，所述固定盘凹槽设置在所述底壁上，在所述顶壁上设置有开口；在所述旋转盘上设置有环形凸起，所述环形凸起与所述容纳腔的数量相等，所述环形凸起容纳在所述开口内，所述旋转盘凹槽设置在所述环形凸起上。

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