CN214350345U - 一种圆截面工件激光切割用承托装置及激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种圆截面工件激光切割用承托装置及激光切割设备；涉及机床部件领域；包括固定架、滑板和夹持机构，滑板连接夹持机构与固定架，夹持机构包括夹持杆、滑动块、伸缩件，滑板上设有滑轨，两个夹持杆轴线平行并分别通过对应的滑动块安装在滑轨上，伸缩件通过传动机构连接滑动块，用于驱动滑动块动作以调整两个夹持杆的间距；每个夹持杆上均同轴套设有用于接触工件的转筒，滑板上设有用于支撑工件形成点接触的支撑轴；针对目前对圆截面工件加工时夹持不稳定的问题，采用联动可调间距的转筒对工件进行夹持，结合支撑轴对工件进行支撑，保证工件在输送过程中的定位精度，从而有效保证激光切割工件的精度。

Description

一种圆截面工件激光切割用承托装置及激光切割设备

技术领域

本实用新型涉及机床部件领域，特别涉及一种圆截面工件激光切割用承托装置及激光切割设备。

背景技术

在激光切管机领域，托槽起到支撑管材的作用。为了更大范围的支撑多种类管材，大多数的托槽采用渐变圆弧式结构。

采用渐变圆弧式托槽结构能够容纳不同直径的管件/杆件，配合上方的夹紧部件，能够对多种规格的管件/杆件进行夹持，提高了托槽结构的通用性。但是，在连续加工过程中，管件/杆件的快速输送会导致其发生晃动，使得管件/杆件沿渐变圆弧槽发生位移，导致其原有定位发生变化，影响激光对工件的切割精度，难以满足切割的精度需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种圆截面工件激光切割用承托装置及激光切割设备，采用联动可调间距的转筒对工件进行夹持，结合支撑轴对工件进行支撑，保证工件在输送过程中的定位精度，从而有效保证激光切割工件的精度。

本实用新型的第一目的是提供一种圆截面工件激光切割用承托装置，采用以下技术方案：

包括固定架、滑板和夹持机构，滑板连接夹持机构与固定架，夹持机构包括夹持杆、滑动块、伸缩件，滑板上设有滑轨，两个夹持杆轴线平行并分别通过对应的滑动块安装在滑轨上，伸缩件通过传动机构连接滑动块，用于驱动滑动块动作以调整两个夹持杆的间距；每个夹持杆上均同轴套设有用于接触工件的转筒，滑板上设有用于支撑工件形成点接触的支撑轴。

进一步地，所述转筒转动连接夹持杆，两个夹持杆对应的转筒之间形成间距可变的夹持部。

进一步地，所述支撑轴转动连接滑板，支撑轴轴线与夹持杆轴线垂直，支撑轴结合夹持部共同用于承载和夹持工件。

进一步地，所述滑板上预设的滑轨结合滑动块形成第一滑动副，夹持杆一端连接滑动块，并能够沿滑轨延伸方向往复运动。

进一步地，所述伸缩件安装在滑板上，伸缩件的输出端分别通过连杆铰接滑动块。

进一步地，所述滑板通过第二滑动副安装在固定架上，固定架上设有驱动机构，驱动机构用于驱动滑板相对于固定架往复升降。

进一步地，所述驱动机构的输出端连接有驱动齿轮，驱动齿轮与安装在滑板上齿条啮合传动，驱动齿轮结合齿条形成齿轮齿条机构。

进一步地，所述第二滑动副包括固定块和导轨，固定块安装在固定架上，导轨安装在滑板上，固定块与导轨滑动连接。

进一步地，所述固定架通过至少两组第二滑动副连接滑板，所有第二滑动副对应的导轨平行且依次间隔布置。

本实用新型的第二目的是提供一种激光切割设备，利用如上所述的圆截面工件激光切割用承托装置。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

（1）针对目前对圆截面工件加工时夹持不稳定的问题，采用联动可调间距的转筒对工件进行夹持，结合支撑轴对工件进行支撑，保证工件在输送过程中的定位精度，从而有效保证激光切割工件的精度。

（2）为夹持杆上套设转筒，并将转筒与夹持杆转动连接，在工件产生轴向移动时，转筒能够通过转动适应其位置变化，从而避免工件移动过程中发生径向移动产生定位误差。

（3）在滑板上设置支撑轴，支撑轴作为承托工件的结构，与圆截面工件之间形成点接触，从而减小支撑轴与工件之间的摩擦力，在工件沿轴向移动时能够通过转动适应其位置变化，保证定位精度；结合工件轴线两侧的转筒结构，形成半包围的夹持结构，约束工件在径向上的位移，解决工件在加工过程中的甩晃问题，提高加工精度。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型实施例1、2中承托装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例1、2中承托装置的右视结构示意图；

图3是本实用新型实施例1、2中承托装置的左视结构示意图；

图4是本实用新型实施例1、2中承托装置的俯视结构示意图。

图中，1.固定架，2.驱动电机，3.固定块，4.导轨，5.滑板，6.支撑座，7.支撑轴，8.转筒，9.滑动块，10.滑轨，11.连杆，12.驱动块，13.驱动气缸，14.齿条，15.驱动齿轮，16.夹持杆。

具体实施方式

实施例1

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1-图4所示，提出了一种圆截面工件激光切割用承托装置。

在进行圆截面工件的激光切割加工过程中，需要对工件进行夹持和承托，使得工件能够随夹具进行移动，并能够根据需求调整姿态，满足定位和加工精度的需求。在本实施例中所述的圆截面工件，是指径向截面为圆形轮廓的工件，比如管件、杆件等，所述的圆截面工件激光切割用承托装置一方面对工件进行支撑和夹持，另一方面能够进行工件的移动导向。

本实施例中，针对圆截面工件的加工，对传统的承托结构进行了改变，具体包括：固定架1、滑板5和夹持机构，其中固定架1作为整个承托装置的主要机架，夹持机构安装在滑板5上，滑板5安装在固定架1上，固定架1能够安装在外部的激光切割设备上；滑板5作为连接夹持机构和固定架1的中间结构，一方面对机构提供安装位置，另一方面能够与固定架1之间通过第二滑动副连接，进行升降调节，适应不同尺寸的工件加工；夹持机构作为主要的夹具元件，能够对工件进行夹持约束，结合滑板5上设置的支撑轴7，形成对工件的径向约束和对工件轴向移动的导向。

对于夹持机构，其包括夹持杆16、滑动块9和伸缩件，夹持杆16成对设置，两个夹持杆16轴线平行，其之间形成夹持部，夹持杆16一端安装在滑动块9上，滑动块9与滑板5上预设的滑轨10滑动连接，形成滑轨滑块机构，从而能够带动夹持杆16沿滑轨10延伸方向移动，调节两个夹持杆16之间的间距，适应不同规格的工件；

伸缩件作为夹持机构的驱动元件，输出端通过传动机构连接滑动块9，传动机构将伸缩件输出端的往复运动传递至滑动块9上，使得两个滑动块9形成同步靠近、同步远离的联动结构。在本实施例中，所述的伸缩件选用能够输出往复伸缩动作的驱动气缸13。可以理解的是，在其他实施方式中，还以选用其他能够输出往复动作的直线驱动机构，比如油缸、电缸等。

夹持杆16通过间距调节能够将位于夹持部内的工件进行夹持，为了满足工件在切割时径向移动调节位置的需求，对夹持杆16上套设转筒8，转筒8转动连接夹持杆16，在夹持工件时能够通过自转适应工件的轴向移动，约束工件的径向移动并对工件的轴向移动进行导向。

为夹持杆16上套设转筒8，并将转筒8与夹持杆16转动连接，在工件产生轴向移动时，转筒8能够通过转动适应其位置变化，从而避免工件移动过程中发生径向移动产生定位误差。

在本实施例中，所述的转筒8为筒状结构，内圈通过轴承等连接件与夹持杆16转动连接，外圈用于接触工件，并能够与工件形成点接触。

进一步地，对于工件轴线下方的承托，滑板5上安装有支撑轴7，支撑轴7能够对工件进行支撑，并与工件形成点接触；同样的，在工件进行轴向移动时，支撑轴7能够对工件进行导向。

采用联动可调间距的转筒8对工件进行夹持，结合支撑轴7对工件进行支撑，保证工件在输送过程中的定位精度，从而有效保证激光切割工件的精度。

如图1所示，滑板5顶部设有延伸部分，扩大顶部的可安装位置，支撑轴7通过支撑座6安装在滑板5顶部，支撑轴7两端分别通过轴承配合有对应的支撑座6，方便支撑轴7绕轴线的自转。

如图4所示，支撑轴7转动连接滑板5，支撑轴7轴线与夹持杆16轴线垂直，支撑轴7结合夹持部共同用于承载和夹持工件。支撑轴7从工件轴线下方对工件进行支撑，转筒8从工件轴线两侧对工件进行夹持，共同对工件径向的移动进行约束，减少其转动过程中沿径向的抖动，从而保证切割过程中工件的稳定性，进而有效提高切割精度。

在工件一次切割后需要调整轴向位置时，沿轴向对工件进行移动；受到工件侧壁的摩擦力作用，支撑轴7、转筒8能够分别绕其轴线自转，从而达到对工件轴向移动进行导向的目的，并且能够降低工件轴向移动时的阻力，提高进给的流畅性。

如图2所示，滑动块9与滑板5上预设滑轨10的配合，滑板5上预设的滑轨10结合滑动块9形成第一滑动副，夹持杆16一端连接滑动块9，并能够沿滑轨10延伸方向往复运动。

转筒8转动套设在夹持杆16外部，转筒8下端与滑动块9间隔布置，避免转筒8转动时与滑动块9产生干涉；夹持杆16远离滑动块9的一端安装有止挡，约束转筒8相对于夹持杆16的轴向位置，避免转筒8从夹持杆16上的脱出。

在滑板5上设置支撑轴7，支撑轴7作为承托工件的结构，与圆截面工件之间形成点接触，从而减小支撑轴7与工件之间的摩擦力，在工件沿轴向移动时能够通过转动适应其位置变化，保证定位精度；结合工件轴线两侧的转筒8结构，形成半包围的夹持结构，约束工件在径向上的位移，解决工件在加工过程中的甩晃问题，提高加工精度。

同样如图2所示，伸缩件安装在滑板5上，伸缩件的输出端连接有驱动块12，驱动块12铰接连杆11一端，连杆11另一端铰接滑动块9，通过驱动块12传递驱动力，使得滑动块9能够沿滑轨10移动。

可以理解的是，为了对驱动块12的移动轨迹进行约束，驱动块12可以与滑板5上预设的直线滑槽滑动配合，使得驱动块12能够按照所需轨迹移动。

对于滑板5与固定架1的配合，滑板5通过第二滑动副安装在固定架1上，固定架1上设有驱动机构，驱动机构用于驱动滑板5相对于固定架1往复升降。

结合图3、图4，第二滑动副包括固定块3和导轨4，固定块3安装在固定架1上，导轨4安装在滑板5上，固定块3与导轨4滑动连接。在本实施例中，所述的驱动机构可以选用驱动电机2，其输出轴末端与驱动齿轮15连接，从而通过第二滑动副带动滑板5往复升降。

为了保证滑板5与固定架1相对滑动的平稳性，固定架1通过至少两组第二滑动副连接滑板5，所有第二滑动副对应的导轨4平行且依次间隔布置；通过多道滑动副进行轨迹约束，保证滑板5升降动作过程的稳定性。

需要指出的是，滑板5相对于固定架1的升降，能够适应不同规格的工件对承托高度的需求，为了方便滑板5的升降调节，驱动机构的输出端连接有驱动齿轮15，驱动齿轮15与安装在滑板5上齿条14啮合传动，驱动齿轮15结合齿条14形成齿轮齿条14机构。

实施例2

本实用新型的另一典型实施例中，如图1-4所示，提供一种激光切割设备，利用如实施例1中所述的圆截面工件激光切割用承托装置。

激光切割设备上设有安装平面，圆截面工件激光切割用承托装置通过固定架1安装在安装平面上。

在上料时，夹持机构的夹持杆16动作扩大间距至极限位置，在放置工件后，夹持杆16间距缩小直至两个转筒8均与工件形成点接触，支撑轴7从下方承托工件，完成上料夹持过程；

切割时，卡盘带动工件绕轴线转动，转筒8和支撑轴7始终维持对工件的径向约束，随着切割的进行，沿轴向进给工件，工件能够平稳进行轴向移动，同时转筒8、支撑轴7绕轴线自转并对工件的轴向移动进行导向，此过程中保持对工件的稳定支撑和约束。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种圆截面工件激光切割用承托装置，其特征在于，包括固定架、滑板和夹持机构，滑板连接夹持机构与固定架，夹持机构包括夹持杆、滑动块、伸缩件，滑板上设有滑轨，两个夹持杆轴线平行并分别通过对应的滑动块安装在滑轨上，伸缩件通过传动机构连接滑动块，用于驱动滑动块动作以调整两个夹持杆的间距；每个夹持杆上均同轴套设有用于接触工件的转筒，滑板上设有用于支撑工件形成点接触的支撑轴；所述滑板通过第二滑动副安装在固定架上，固定架上设有驱动机构，驱动机构用于驱动滑板相对于固定架往复升降。

2.如权利要求1所述的圆截面工件激光切割用承托装置，其特征在于，所述转筒转动连接夹持杆，两个夹持杆对应的转筒之间形成间距可变的夹持部。

3.如权利要求2所述的圆截面工件激光切割用承托装置，其特征在于，所述支撑轴转动连接滑板，支撑轴轴线与夹持杆轴线垂直，支撑轴结合夹持部共同用于承载和夹持工件。

4.如权利要求1所述的圆截面工件激光切割用承托装置，其特征在于，所述滑板上预设的滑轨结合滑动块形成第一滑动副，夹持杆一端连接滑动块，并能够沿滑轨延伸方向往复运动。

5.如权利要求1所述的圆截面工件激光切割用承托装置，其特征在于，所述伸缩件安装在滑板上，伸缩件的输出端分别通过连杆铰接滑动块。

6.如权利要求1所述的圆截面工件激光切割用承托装置，其特征在于，所述驱动机构的输出端连接有驱动齿轮，驱动齿轮与安装在滑板上齿条啮合传动，驱动齿轮结合齿条形成齿轮齿条机构。

7.如权利要求1所述的圆截面工件激光切割用承托装置，其特征在于，所述第二滑动副包括固定块和导轨，固定块安装在固定架上，导轨安装在滑板上，固定块与导轨滑动连接。

8.如权利要求7所述的圆截面工件激光切割用承托装置，其特征在于，所述固定架通过至少两组第二滑动副连接滑板，所有第二滑动副对应的导轨平行且依次间隔布置。

9.一种激光切割设备，其特征在于，利用如权利要求1-8任一项所述的圆截面工件激光切割用承托装置。

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