CN214443938U - 一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置，该气动夹持装置安装在卡盘主体上，气动夹持装置包括供气组件和传动组件，卡盘主体包括卡盘体、芯轴和卡爪盘，卡爪盘上开设有四个滑槽，各滑槽内滑动连接有滑座，传动组件包括横向齿轮盘、纵向齿轮盘、横向驱动气缸和纵向驱动气缸，横向齿轮盘相对的两齿边以及纵向齿轮盘相对的两齿边均啮合连接有啮合连接有传动齿轮，传动齿轮穿设在卡爪盘内且与卡爪盘之间转动连接，各滑座的一侧固定有传动齿条，各传动齿轮与各传动齿条相啮合。本申请使得气动夹持装置的夹紧驱动的精度更高，继而卡盘夹紧的对中性更好，且传动稳定，不易出现打滑或卡死的情况的效果。

Description

一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置

技术领域

本申请涉及激光切割的领域，尤其是涉及一种激光切割机用卡盘气动夹持装置。

背景技术

激光切割作为一种新型热切割技术，具有切割速度快，生产效率高以及热影响区小等优点，已经成为金属板材和管材的主要切割方式之一，在市场上得到了广泛应用。激光切管机是一种管材加工设备，其通过卡盘带动管材旋转，激光头进行切割，其中管材的加紧和旋转由卡盘带动，因此卡盘是激光切管机非常重要的零部件。

相关的公告号为CN108747052A的中国发明专利，其一种用于激光切管机的四爪卡盘，包括芯轴、卡爪座、气动夹持机构，气动夹持机构包括纵向转盘、横向转盘、纵向旋转驱动气缸和横向旋转驱动气缸，纵向旋转驱动气缸和横向旋转驱动气缸的缸体铰接在卡爪座上，其活塞杆前端分别铰接在纵向转盘和横向转盘上，纵向转盘和横向转盘上均开设有仿形孔，仿形孔里面安装有小型深沟球轴承；卡爪座的一侧通过螺栓连接在芯轴上，可同芯轴一起转动，另一侧面圆周阵列有四个直线凹槽用于安装齿座，齿座的顶部安装有夹爪座，齿座的底部通过连接轴与小型深沟球轴承相连。

针对上述中的相关技术，发明人认为相关的气动夹持机构通过横向和纵向转盘的转动，带动小型深沟球轴承在仿形孔内滑动，进而小型深沟球轴承通过连接轴带动齿座沿直线移动，相关的气动夹持装置的通过滑动摩擦的方式进行夹紧驱动，夹紧驱动的精度较低，进而卡盘夹紧的对中性较差。

实用新型内容

为了改善相关的气动夹紧机构的夹紧驱动的精度较低，卡盘夹紧的对中性较差的问题，本申请提供一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置。

本申请提供的一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置采用如下的技术方案：

一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置，该气动夹持装置安装在卡盘主体上，所述气动夹持装置包括供气组件和传动组件，所述卡盘主体包括卡盘体、芯轴和卡爪盘，所述卡盘体固定套设在芯轴上，所述卡爪盘固定在卡盘体的端面上，所述卡爪盘的端面沿自身的径向开设有四个滑槽，各所述滑槽内滑动连接有滑座，各所述滑座上安装有用于夹紧工件的卡爪，所述传动组件包括横向齿轮盘、纵向齿轮盘、横向驱动气缸和纵向驱动气缸，所述横向驱动气缸和纵向驱动气缸的缸体均铰接在卡爪盘上，所述横向驱动气缸的活塞杆与横向齿轮盘铰接，所述纵向驱动气缸的活塞杆与纵向齿轮盘铰接，所述横向齿轮盘和纵向齿轮盘均套设在芯轴上，所述横向齿轮盘相对的两齿边以及纵向齿轮盘相对的两齿边均啮合连接有啮合连接有传动齿轮，所述传动齿轮穿设在卡爪盘内且与卡爪盘之间转动连接，各所述滑座的一侧固定有传动齿条，各所述传动齿轮与各传动齿条相啮合。

通过采用上述技术方案，横向驱动气缸和纵向驱动气缸启动，推动横向齿轮盘和纵向齿轮盘转动，而横向齿轮盘和纵向齿轮盘均与相应的传动齿轮啮合连接，从而带动传动齿轮转动，而传动齿轮与传动齿条相啮合，传动齿轮通过传动齿条带动滑座连接，从而滑座带动卡爪朝向靠近卡爪盘的中心移动，实现对工件的夹紧固定。通过齿轮传动的方式进行夹紧驱动相较于摩擦滑动的方式，使得气动夹持装置的夹紧驱动的精度更高，继而卡盘夹紧的对中性更好，且传动稳定，不易出现打滑或卡死的情况。

可选的，所述卡爪盘靠近卡盘体的端面开设有与各传动齿轮相适配的四个安装槽，各所述安装槽与各滑槽之间相连通，各所述传动齿轮远离传动组件的一端穿设在安装槽内，各所述传动齿轮位于安装槽外的一端套设有安装壳，所述安装壳固定在卡爪座上，所述安装壳的一侧开设有槽口，各所述传动齿轮通过槽口与横向齿轮盘或纵向齿轮盘啮合。

通过采用上述技术方案，传动齿轮通过安装槽穿设在卡爪座上，传动齿轮一侧的周侧与传动齿条啮合，另一端的周侧与横向齿轮盘或纵向齿轮盘啮合，传动的稳定性和整体性更好。安装壳为传动齿轮提高安装固定的空间，使得传动齿轮不易脱落；槽口的设置，安装壳不会对传动齿轮的啮合造成干涉。

可选的，所述卡爪盘的外周面上设置有四个辅助支撑座，各所述辅助支撑座位于各滑槽远离卡爪盘的中心的一端，所述辅助支撑座上开设有与各滑槽相适配的辅助滑槽。

通过采用上述技术方案，提高了滑座和卡爪盘之间连接的稳定性，并有效增加滑座的可移动范围，继而增加卡爪的移动范围，进而提高卡爪对不同直径管材的夹紧作业的适用性。

可选的，所述辅助支撑座的两侧均固定设置有连接翼板，所述辅助支撑座通过连接翼板与卡爪盘之间可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，辅助支撑座通过连接翼板与卡爪盘可拆卸连接，工作人员可以更加实际夹紧需求选择是否安装辅助支撑座，使得辅助支撑座的实用性更好。

可选的，各所述卡爪包括卡爪座以及安装在卡爪座上的夹持头，所述夹持头与滑座之间通过卡爪座可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，便于夹持头和卡爪座的安装更换，当夹持头或卡爪座出现损坏时，也只需对损坏部位进行更换，降低维护成本；并方便工作人员根据夹持工件的不同更好不同的夹持头，来提高夹持固定效果。

可选的，所述卡爪座与滑座之间设置有定位平键，所述卡爪座靠近滑座的一面开设有与定位平键适配的键槽，所述滑座靠近卡爪座的端面上开设有卡槽，所述卡槽的宽度与定位平键的宽度相同，所述定位平键位于键槽和卡槽之间。

通过采用上述技术方案，一方面，方便卡爪座和滑座之间的安装定位，提高卡爪座的安装便利性，另一方面，提高卡爪的夹持定位精度，使得卡盘夹持的对中性更好。

可选的，所述卡爪本体还包括固定支座，所述芯轴转动穿设在固定支座上，所述供气组件包括供气环，所述供气环套设在芯轴上，所述供气环贴合设置在卡盘体远离卡爪盘的端面，所述供气环与固定支座固定连接，所述供气环的周面上开设有进气孔和出气孔，所述供气环靠近卡盘体的端面上开设有进气环槽和出气环槽，所述卡盘体靠近供气环的端面上开设有进气气路和出气气路，所述进气孔、进气环槽以及进气气路相互连通，所述进气气路远离进气环槽的一端与横向驱动气缸和纵向驱动气缸的进气管连通，所述出气孔、出气环槽以及出气气路相互连通，所述出气气路远离出气环槽的一端与横向驱动气缸和纵向驱动气缸的出气管连通。

通过采用上述技术方案，供气环设置在固定支座和卡盘体之间，且供气环贴合在卡盘体的端面上，有效降低供气环至传动组件的距离；供气环通过进气环槽和出气环槽进行侧向供气，且进气气路和出气气路开设在卡盘体靠近供气环的端面上，使得供气环和传动组件之间的气路直线连通，有效缩短了供气环和传动组件之间气路的路线，使得气路结构更加紧凑合理，供气环的供气作业更加稳定，保障气动卡盘的良好运行。

可选的，所述进气环槽和出气环槽的轴线均与芯轴的轴线共直线，所述进气环槽位于出气环槽的远离芯轴的一侧。

通过采用上述技术方案，卡盘工作时，卡盘体随着芯轴进行转动，继而进气气路和出气气路随着卡盘体不断转动，进气环槽和出气环槽均与芯轴的轴线共直线，保障供气过程中的动态稳定性。进气环槽位于出气环槽的远离芯轴的一侧，则进气孔至进气环槽的距离更短，供气环通过进气孔对传动组件供气时，气压更加稳定，继而使得卡爪的夹持效果更好。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过齿轮传动的方式，使得气动夹持装置的夹紧驱动的精度更高，继而卡盘夹紧的对中性更好，且传动稳定，不易出现打滑或卡死的情况；

2.通过设置辅助支撑座，提高了滑座和卡爪盘之间连接的稳定性，增加卡爪的移动范围，进而提高卡爪对不同直径管材的夹紧作业的适用性；

3.供气环设置在固定支座和卡盘体之间，缩短了供气环和传动组件之间气路的路线，使得气路结构更加紧凑合理，供气环的供气作业更加稳定，保障气动卡盘的良好运行。

附图说明

图1是本申请实施例的一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置的整体结构示意图。

图2是沿图1中A-A线的剖视图。

图3是本申请实施例中供气环的整体结构示意图。

图4是本申请实施例中传动组件和卡爪盘之间的结构示意图。

图5是本申请实施例中传动齿轮和卡爪盘之间连接结构的局部爆炸图。

图6是卡爪与滑座之间的连接结构爆炸图。

附图标记说明：1、固定支座；2、卡盘体；3、芯轴；4、卡爪盘；41、滑槽；42、滑座；421、卡槽；422、齿条；43、辅助支撑座；431、辅助滑槽；432、翼板；5、卡爪；51、夹持头；52、卡爪座；53、定位平键；6、供气组件；61、供气环；611、进气孔；612、出气孔；613、进气环槽；614、出气环槽；615、进气气路；616、出气气路；7、传动组件；71、横向驱动气缸；72、纵向驱动气缸；73、横向齿轮盘；74、纵向齿轮盘；75、传动齿轮。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置。参照图1和图2，该气动夹持装置安装在卡盘主体上，气动夹持装置包括供气组件6和传动组件7，卡盘主体包括固定支座1、卡盘体2、芯轴3和卡爪盘4。芯轴3通过轴承转动穿设在固定支座1内，卡盘体2和卡爪盘4均套设在芯轴3上，卡盘体2通过螺栓与芯轴3固定连接，卡爪盘4通过螺栓固定在卡盘体2远离固定支座1的端面上，供气组件6安装在固定支座1上，传动组件7位于卡盘体2内，供气组件6和传动组件7连接，为传动组件7提供传动动力。卡盘体2的端面上安装有四个卡爪5，传动组件7与各卡爪5连接，用于驱动卡爪5夹紧移动。

参照图2和图3，供气组件6包括供气环61，供气环61套设在芯轴3上，供气环61贴合设置在固定支座1和卡盘体2之间，供气环61通过螺栓与固定支座1连接固定。供气环61的周面上设置开设有进气孔611和出气孔612，供气环61靠近卡盘体2的端面上开设有进气环槽613和出气环槽614，进气环槽613位于出气环槽614的远离芯轴3的一侧，进气孔611和进气环槽613连通，出气孔612和出气环槽614连通。进气环槽613和出气环槽614的轴线均与芯轴3的轴线共直线。卡盘体2靠近供气环61的端面上开设有进气气路615和出气气路616，进气气路615和出气气路616在卡盘体2上相对设置。进气气路615与进气环槽613连通，出气气路616与出气环槽614连通。

参照图2和图4，传动组件7包括横向齿轮盘73、纵向齿轮盘74、横向驱动气缸71和纵向驱动气缸72，进气气路615远离进气环槽613的一端与横向驱动气缸71以及纵向驱动气缸72的进气管连通；出气气路616远离进气环槽613的一端与横向驱动气缸71以及纵向驱动气缸72的出气管连通。横向驱动气缸71和纵向驱动气缸72的缸体均通过销轴铰接在卡爪盘4上，横向驱动气缸71的活塞杆通过销轴与横向齿轮盘73的铰接，纵向驱动气缸72的活塞杆通过销轴与纵向齿轮盘74铰接。

参照图4和图5，横向齿轮盘73和纵向齿轮盘74均套设在芯轴3上，横向齿轮盘73贴合设置在纵向齿轮盘74远离卡爪盘4的一侧。横向齿轮盘73相对的两齿边以及纵向齿轮盘74相对的两齿边均啮合连接有啮合连接有传动齿轮75。横向驱动气缸71和纵向驱动驱动启动，推动横向齿轮盘73和纵向齿轮盘74转动，继而带动传动齿轮75转动。

参照图4和图5，卡爪盘4靠近传动组件7的端面开设有供各传动齿轮75安装的四个安装槽44。传动齿轮75远离传动组件7的一端穿设在安装槽44内，传动齿轮75的另一端套设有安装壳45，安装壳45通过螺钉固定在卡爪盘4上，各传动齿轮75轴向的两端通过轴承分别与安装壳45和卡爪盘4转动连接。安装壳45上开设有槽口451，传动齿轮75的周侧穿出槽口451与横向齿轮盘73或纵向齿轮盘74啮合。

参照图1和图5，卡爪盘4远离卡盘体2的端面开设有四个滑槽41，四个滑槽41沿卡盘体2的周向均匀排布，各滑槽41沿卡盘体2的径向延伸，各滑槽41与相靠近安装槽44相连通。各滑槽41内滑动连接有滑座42，滑座42的一侧一体成型有传动齿条422，各传动齿条422与各传动齿轮75相啮合。卡爪5安装在各滑座42上，当传动组件7带动各传动齿轮75转动时，传动齿轮75通过传动齿条422带动滑座42沿滑槽41移动，从而进行工件的夹紧固定。

参照图1和图6，卡爪5包括卡爪座52以及安装在卡爪座52上的夹持头51，卡爪座52通过螺栓与各滑座42连接。各卡爪座52与各滑座42之间设置有定位平键53，定位平键53的长度方向与滑座42的长度方向相垂直，卡爪座52的底面开设有与定位平键53相适配的键槽，滑座42的顶壁开设有卡槽421，卡槽421的宽度与定位平键53的宽度相同，定位平键53卡接在键槽和卡槽421之间。

参照图4，卡爪盘4的外周面上设置有四个辅助支撑座43，各辅助支撑座43位于各滑槽41远离卡爪盘4的中心的一端，辅助支撑座43的两侧均固定设置有连接翼板432，连接翼板432与卡爪盘4之间通过螺钉连接固定，辅助支撑座43通过连接翼板432与卡爪盘4之间可拆卸连接，辅助支撑座43上开设有与各滑槽41相适配的辅助滑槽431。

本申请实施例一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置的实施原理为：供气环61通过进气孔611、进气环槽613和进气气路615为传动组件7供气，传动组件7通过出气气路616、出气环槽614和出气孔612进行排气。供气组件6对传动组件7供气时，横向驱动气缸71和纵向驱动气缸72启动，推动横向齿轮盘73和纵向齿轮盘74转动，从而带动传动齿轮75转动，传动齿轮75通过传动齿条422带动滑座42连接，从而滑座42带动卡爪5朝向靠近卡爪盘4的中心移动，实现对工件的夹紧固定，使得气动夹持装置的夹紧驱动的精度更高，传动稳定，卡盘夹紧的对中性更好。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置，该气动夹持装置安装在卡盘主体上，所述气动夹持装置包括供气组件(6)和传动组件(7)，所述卡盘主体包括卡盘体(2)、芯轴(3)和卡爪盘(4)，所述卡盘体(2)固定套设在芯轴(3)上，所述卡爪盘(4)固定在卡盘体(2)的端面上，所述卡爪盘(4)的端面沿自身的径向开设有四个滑槽(41)，各所述滑槽(41)内滑动连接有滑座(42)，各所述滑座(42)上安装有用于夹紧工件的卡爪(5)，其特征在于：所述传动组件(7)包括横向齿轮盘(73)、纵向齿轮盘(74)、横向驱动气缸(71)和纵向驱动气缸(72)，所述横向驱动气缸(71)和纵向驱动气缸(72)的缸体均铰接在卡爪盘(4)上，所述横向驱动气缸(71)的活塞杆与横向齿轮盘(73)铰接，所述纵向驱动气缸(72)的活塞杆与纵向齿轮盘(74)铰接，所述横向齿轮盘(73)和纵向齿轮盘(74)均套设在芯轴(3)上，所述横向齿轮盘(73)相对的两齿边以及纵向齿轮盘(74)相对的两齿边均啮合连接有啮合连接有传动齿轮(75)，所述传动齿轮(75)穿设在卡爪盘(4)内且与卡爪盘(4)之间转动连接，各所述滑座(42)的一侧固定有传动齿条(422)，各所述传动齿轮(75)与各传动齿条(422)相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置，其特征在于：所述卡爪盘(4)靠近卡盘体(2)的端面开设有与各传动齿轮(75)相适配的四个安装槽(44)，各所述安装槽(44)与各滑槽(41)之间相连通，各所述传动齿轮(75)远离传动组件(7)的一端穿设在安装槽(44)内，各所述传动齿轮(75)位于安装槽(44)外的一端套设有安装壳(45)，所述安装壳(45)固定在卡爪座(52)上，所述安装壳(45)的一侧开设有槽口(451)，各所述传动齿轮(75)通过槽口(451)与横向齿轮盘(73)或纵向齿轮盘(74)啮合。

3.根据权利要求1所述的一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置，其特征在于：所述卡爪盘(4)的外周面上设置有四个辅助支撑座(43)，各所述辅助支撑座(43)位于各滑槽(41)远离卡爪盘(4)的中心的一端，所述辅助支撑座(43)上开设有与各滑槽(41)相适配的辅助滑槽(431)。

4.根据权利要求3所述的一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置，其特征在于：所述辅助支撑座(43)的两侧均固定设置有连接翼板(432)，所述辅助支撑座(43)通过连接翼板(432)与卡爪盘(4)之间可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置，其特征在于：各所述卡爪(5)包括卡爪座(52)以及安装在卡爪座(52)上的夹持头(51)，所述夹持头(51)与滑座(42)之间通过卡爪座(52)可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置，其特征在于：所述卡爪座(52)与滑座(42)之间设置有定位平键(53)，所述卡爪座(52)靠近滑座(42)的一面开设有与定位平键(53)适配的键槽，所述滑座(42)靠近卡爪座(52)的端面上开设有卡槽(421)，所述卡槽(421)的宽度与定位平键(53)的宽度相同，所述定位平键(53)位于键槽和卡槽(421)之间。

7.根据权利要求1所述的一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置，其特征在于：所述卡爪(5)本体还包括固定支座(1)，所述芯轴(3)转动穿设在固定支座(1)上，所述供气组件(6)包括供气环(61)，所述供气环(61)套设在芯轴(3)上，所述供气环(61)贴合设置在卡盘体(2)远离卡爪盘(4)的端面，所述供气环(61)与固定支座(1)固定连接，所述供气环(61)的周面上开设有进气孔(611)和出气孔(612)，所述供气环(61)靠近卡盘体(2)的端面上开设有进气环槽(613)和出气环槽(614)，所述卡盘体(2)靠近供气环(61)的端面上开设有进气气路(615)和出气气路(616)，所述进气孔(611)、进气环槽(613)以及进气气路(615)相互连通，所述进气气路(615)远离进气环槽(613)的一端与横向驱动气缸(71)和纵向驱动气缸(72)的进气管连通，所述出气孔(612)、出气环槽(614)以及出气气路(616)相互连通，所述出气气路(616)远离出气环槽(614)的一端与横向驱动气缸(71)和纵向驱动气缸(72)的出气管连通。

8.根据权利要求7所述的一种激光切割机用卡盘的气动夹持装置，其特征在于：所述进气环槽(613)和出气环槽(614)的轴线均与芯轴(3)的轴线共直线，所述进气环槽(613)位于出气环槽(614)的远离芯轴(3)的一侧。

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