CN216730373U - 一种方孔前置卡盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方孔前置卡盘，包括基座以及设于基座上并围绕自身转动的旋转本体，所述旋转本体的前部中心设有适于管材通过的方形通孔，后部中心设有与方形通孔沿轴线方向对齐的圆形通孔；所述圆形通孔的直径不小于所述方形通孔的对角线距离；所述旋转本体的前端设有适于夹持管材的卡爪组件；所述基座的后端固定安装有同轴设于旋转本体后部并适于连通外部的旋转密封装置。本实用新型在不改变卡盘整体结构外径的前提下，可切割更大规格的方管，大大降低了使用成本。

Description

一种方孔前置卡盘

技术领域

本实用新型涉及卡盘技术领域，尤其涉及一种方孔前置卡盘。

背景技术

激光切割是激光加工行业中最重要的一项应用技术，由于具有速度快、精度高、工件不会出现变形等诸多特点，已广泛地应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金等领域。气动卡盘作为激光切割设备的重要配件，用于夹持及传送各种材质的管料和型材，从而实现管料和型材加工。

传统的卡盘整体形态呈圆形盘状结构，中心设有圆形通孔，用于待切割管材的输送。当待切割管材输送到指定位置，卡盘上的卡爪向中心移动，从而夹持住管材，便于激光切割机切割管材。目前市场上的卡盘中心均为圆形通孔，而管材主要分为圆形管材，方形管材及异形管材，当切割方形管材时，即使方管的截面边长小于卡盘的中心孔直径，但是方管的截面对角线大于卡盘的中心孔直径，需要在激光切割生产线上配备更大规格的卡盘，大大增大了使用成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处而提出一种方孔前置卡盘，在不改变卡盘整体结构外径的前提下，可切割更大规格的方管，大大降低了使用成本。

实现本实用新型目的技术方案是：

一种方孔前置卡盘，包括基座以及设于基座上并围绕自身转动的旋转本体，所述旋转本体的前部中心设有适于管材通过的方形通孔，后部中心设有与方形通孔沿轴线方向对齐的圆形通孔；所述圆形通孔的直径不小于所述方形通孔的对角线距离；所述旋转本体的前端设有适于夹持管材的卡爪组件；所述基座的后端固定安装有同轴设于旋转本体后部并适于连通外部的旋转密封装置。

进一步地，所述卡爪组件包括呈十字形分布的第一卡爪机构和第二卡爪机构；所述第一卡爪机构包括对称设置的两个第一卡爪，所述第一卡爪包括通过螺钉可拆卸固定连接的第一连接部和第一夹持部；所述第二卡爪机构包括对称设置的两个第二卡爪，所述第二卡爪包括通过螺钉可拆卸固定连接的第二连接部和第二夹持部。

进一步地，所述第一夹持部或第二夹持部远离卡盘本体的一侧开设有安装孔。

进一步地，所述旋转本体的前端均匀分布有四个分别位于第一卡爪和第二卡爪之间的防尘罩，相邻防尘罩之间靠近卡盘中心的一侧固定连接有防尘板。

进一步地，所述旋转本体包括内套以及与内套前端固定相连的卡盘本体，所述方形通孔设于卡盘本体中心，所述圆形通孔设于内套中心；所述旋转本体内设有适于驱动卡爪组件做夹持动作的驱动装置，所述内套的中部同轴转动设有与驱动装置相连的同步装置，所述同步装置与卡盘本体之间设有隔套。

进一步地，所述驱动装置包括传动机构和动力源，所述传动机构设有两组，所述同步装置包括两个同轴设置并呈十字型分布的同步环，两个同步环分别与两组传动机构转动连接。

进一步地，所述传动机构包括沿卡盘周向对称设置传动组件，所述传动组件包括摆动轴、推杆和线性导轨，所述线性导轨包括导轨和滑块，所述摆动轴的一端与推杆的中部固定连接，另一端与同步环转动连接，所述推杆的两端分别与动力源和滑块转动连接。

进一步地，所述同步环的外周均匀设有两个弧形连接部和两个避让槽，所述弧形连接部和避让槽间隔设置，所述摆动轴的另一端插入所述弧形连接部。

进一步地，所述旋转密封装置包括转动连接的密封前盖板和密封后盖板以及设于密封前盖板和密封后盖板之间的密封圈，所述密封前盖板与旋转本体固定相连，所述密封后盖板与基座固定相连；所述密封前盖板的前端固定安装有从动齿圈所述从动齿圈外同轴设有两端分别与基座和密封后盖板固定相连的外罩。

进一步地，所述外罩的外周面上固定安装有与从动齿圈相啮合的减速机。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

(1)本实用新型通过将传统的卡盘中心孔前部由圆孔替换成方孔，从而扩大了卡盘中心孔的面积，在不改变卡盘整体尺寸的前提下，能够适应更大截面尺寸的管材，尤其是方形管材切割时，无需更换更大规格的卡盘，降低了使用成本；为了不影响管材的通过，卡盘中心孔后部的圆形通孔进行了扩大，保证直径不小于方形通孔的对角线。

(2)本实用新型的第一卡爪和第二卡爪均采用分体式结构，卡爪的连接部和夹持部通过螺钉实现固定连接，相较于传统的一体式卡爪，当需要更换卡爪型号或卡爪由于长期使用导致夹持部磨损严重需要更换时，无需更换整个卡爪，只需更换对应的夹持部即可，进一步降低了使用成本。

(3)本实用新型的第一夹持部或第二夹持部上还设有安装孔，当需要增加管材轴向夹持点，即需要使用双层卡爪时，无需更换卡爪，由于预留了安装孔，只需在夹持部上叠加一个单层卡爪并通过螺钉拧入安装孔内实现固定，不仅降低使用成本，同时扩大了卡盘的适用范围。

(4)本实用新型通过在相邻卡爪之间设置防尘罩，有效阻挡管材切割时产生的碎屑从卡盘前表面进入卡盘内部；通过设置防尘板，有效阻挡碎屑从方形通孔的四周缝隙进入卡盘内部；防尘罩与防尘板的结合使用，进一步提高了卡盘的防尘功能。

(5)本实用新型通过在旋转本体内设置驱动装置，从而驱动卡爪组件做夹持动作；通过设置同步装置，保证卡爪组件动作的同步性；通过设置隔套，从而限定同步装置的轴向位置。

(6)本实用新型通过设置动力源驱动推杆转动，带动线性导轨的滑块沿导轨移动，从而实现驱动卡爪组件移动，利用线性导轨替代传统滑动块，摩擦阻力更小，滑动更顺畅；通过设置摆动轴带动同步环转动，保证卡爪组件能够实现同步运动；此外，采用本实用新型结构的的传动机构，在传动过程中，动力源和滑块与摆动轴之间始终保持等力臂，从而保证卡爪的夹紧力更加稳定。

(7)本实用新型的同步环外周设置弧形连接部与摆动轴相配合，形成转动连接，由于圆形通孔的直径相较于同规格的卡盘中心要更大，因此同步环的直径也相应的扩大，通过在同步环的外周设置避让槽，从而避免影响与另一个同步环相连的摆动轴的转动。

(8)本实用新型通过在从动齿圈外设置外罩，不仅提高了卡盘外形的美观度，同时有效防止外部灰尘及切割碎屑进入从动齿圈的齿槽中，影响卡盘转动。

(9)本实用新型预装有减速机，可直接与激光切割机相连，使用更加方便。

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为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的后视图；

图3为本实用新型的内部结构示意图；

图4为本实用新型驱动结构示意图；

图5为本实用新型驱动结构的后视图。

附图中的标号为：

基座1、轴承座1-1、轴承1-2、方形通孔2、圆形通孔3、卡爪组件4、第一卡爪4-1、第一连接部4-1-1、第一夹持部4-1-2、第二卡爪4-2、第二连接部4-2-1、第二夹持部4-2-2、旋转密封装置5、密封前盖板5-1、密封后盖板5-2、密封圈5-3、内套6、卡盘本体7、隔套8、同步环9、弧形连接部9-1、避让槽9-2、动力源10、传动组件11、摆动轴11-1、推杆11-2、导轨11-3、滑块11-4、防尘罩12、防尘板13、从动齿圈14、外罩15、减速机16。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

(实施例1)

如图1至图5所示的方孔前置卡盘，包括基座1以及设于基座1上并围绕自身转动的旋转本体，基座1包括整体式轴承座1-1以及设于轴承座1-1内圈的轴承1-2，轴承1-2的外圈与轴承座1-1固定连接，内圈与旋转本体固定连接。旋转本体的前部中心设有适于管材通过的方形通孔2，后部中心设有与方形通孔2沿轴线方向对齐的圆形通孔3，并且圆形通孔3的直径略大于方形通孔2的对角线距离，因此圆形通孔3的直径要大于现有的同规格卡盘的中心孔。通过将传统的卡盘中心孔前部由圆孔替换成方孔，从而扩大了卡盘中心孔的面积，在不改变卡盘整体尺寸的前提下，能够适应更大截面尺寸的管材，尤其是方形管材切割时，无需更换更大规格的卡盘，降低了使用成本。

具体地，旋转本体的前端设有卡爪组件4，用于夹持管材，基座1的后端固定安装有同轴设于旋转本体后部的旋转密封装置5，用于连通外部油箱或气源。旋转本体包括内套6以及与内套6前端固定相连的卡盘本体7，方形通孔2设于卡盘本体7的中心，圆形通孔3设于内套6的中心。内套6的中部同轴转动设有同步装置，同步装置与卡盘本体7之间设有隔套8，从而限定同步装置的轴向位置，同步装置包括两个同轴设置并呈十字型分布的同步环9，同步环9的外周均匀设有两个弧形连接部9-1和两个避让槽9-2，并且弧形连接部9-1和避让槽9-2间隔设置。

旋转本体内还设有驱动装置，包括传动机构和动力源10，动力源10可以是油缸或气缸，本实施例动力源10采用四个沿卡盘周向均匀固定安装在卡盘本体7前端的气缸，价格低且控制方便。传动机构设有两组，每组传动机构包括沿卡盘周向对称设置传动组件11，每组传动组件11包括摆动轴11-1、推杆11-2以及由导轨11-3和滑块11-4组成的线性导轨。其中导轨11-3固定安装在卡盘本体7的前端，滑块11-4滑动安装在导轨11-3上，摆动轴11-1穿过卡盘本体7并垂直转动安装在卡盘本体7上，摆动轴11-1的前端与推杆11-2的中部固定连接，后端插入弧形连接部9-1内并与其转动连接，推杆11-2的两端分别与对应的动力源10和滑块11-4转动连接。由于圆形通孔3的直径相较于同规格的卡盘的中心孔要更大，因此同步环9的直径也相应的扩大，通过在同步环9的外周设置避让槽9-2，从而避免影响与另一个同步环9相连的摆动轴11-1的转动。

卡爪组件4包括呈十字形分布的第一卡爪机构和第二卡爪机构，第一卡爪机构包括对称设置的两个第一卡爪4-1，第二卡爪机构包括对称设置的两个第二卡爪4-2，第一卡爪4-1和第二卡爪4-2分别固定安装在滑块11-4上。通过动力源10驱动推杆11-2转动，带动滑块11-4沿导轨11-3移动，从而实现驱动卡爪组件4做相合或相离运动。由于同步环9的设置，通过摆动轴11-1带动同步环9转动，保证了两个第一卡爪4-1或两个第二卡爪4-2动作的同步性。利用线性导轨替代传统卡盘的滑动块，摩擦阻力更小，滑动更顺畅，并且无需在卡盘本体7上开设滑槽，简化了卡盘本体7的结构，降低制造成本。此外，采用本实施例结构的的传动机构，在传动过程中，动力源10和滑块11-4与摆动轴11-1之间始终保持等力臂，从而保证卡爪的夹紧力更加稳定

第一卡爪4-1包括通过螺钉可拆卸固定连接的第一连接部4-1-1和第一夹持部4-1-2，第二卡爪4-2包括通过螺钉可拆卸固定连接的第二连接部4-2-1和第二夹持部4-2-2。四个卡爪均采用分体式结构，相较于传统的一体式卡爪，当需要更换卡爪型号或卡爪由于长期使用导致夹持部磨损严重需要更换时，无需更换整个卡爪，只需更换对应的夹持部即可，进一步降低了使用成本。第一夹持部4-1-2或第二夹持部4-2-2远离卡盘本体7的一侧开设有安装孔4-3，本实施例预留的安装孔4-3位于第一夹持部4-1-2上，当需要增加管材轴向夹持点，即需要使用双层卡爪时，无需更换卡爪，只需在夹持部上叠加一个单层卡爪并通过螺钉拧入安装孔4-3内实现固定，不仅降低使用成本，同时扩大了卡盘的适用范围。

卡盘本体7的前端固定安装有四个分别位于第一卡爪4-1和第二卡爪4-2之间的防尘罩12，有效阻挡管材切割时产生的碎屑从卡盘前表面进入卡盘内部；相邻防尘罩12之间靠近卡盘中心的一侧固定连接有防尘板13，有效阻挡碎屑从方形通孔2的四周缝隙进入卡盘内部；防尘罩12与防尘板13的结合使用，进一步提高了卡盘的防尘功能.

旋转密封装置5包括转动连接的密封前盖板5-1和密封后盖板5-2以及设于两者之间的密封圈5-3，密封前盖板5-1与内套6固定相连，密封前盖板5-1的前端固定安装有从动齿圈14，从动齿圈14外同轴设有两端分别与轴承1-2的外圈以及密封后盖板5-2固定相连的外罩15，通过设置外罩15，不仅提高了卡盘外形的美观度，同时有效防止外部灰尘及切割碎屑进入从动齿圈14的齿槽中，影响卡盘转动。外罩15的外周面上固定安装有与从动齿圈14相啮合的减速机16，可直接与激光切割机相连，使用更加方便。

本实施例通过将传统的卡盘中心孔前部由圆孔替换成方孔，从而扩大了卡盘中心孔的面积，在不改变卡盘整体尺寸的前提下，能够适应更大截面尺寸的管材，尤其是方形管材切割时，无需更换更大规格的卡盘，降低了使用成本；为了不影响管材的通过，卡盘中心孔后部的圆形通孔进行了扩大，保证直径不小于方形通孔的对角线，保证管材的顺利通过。

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 (10)

1.一种方孔前置卡盘，其特征在于：包括基座(1)以及设于基座(1)上并围绕自身转动的旋转本体，所述旋转本体的前部中心设有适于管材通过的方形通孔(2)，后部中心设有与方形通孔(2)沿轴线方向对齐的圆形通孔(3)；所述圆形通孔(3)的直径不小于所述方形通孔(2)的对角线距离；所述旋转本体的前端设有适于夹持管材的卡爪组件(4)；所述基座(1)的后端固定安装有同轴设于旋转本体后部并适于连通外部的旋转密封装置(5)。

2.根据权利要求1所述的一种方孔前置卡盘，其特征在于：所述卡爪组件(4)包括呈十字形分布的第一卡爪机构和第二卡爪机构；所述第一卡爪机构包括对称设置的两个第一卡爪(4-1)，所述第一卡爪(4-1)包括通过螺钉可拆卸固定连接的第一连接部(4-1-1)和第一夹持部(4-1-2)；所述第二卡爪机构包括对称设置的两个第二卡爪(4-2)，所述第二卡爪(4-2)包括通过螺钉可拆卸固定连接的第二连接部(4-2-1)和第二夹持部(4-2-2)。

3.根据权利要求2所述的一种方孔前置卡盘，其特征在于：所述第一夹持部(4-1-2)或第二夹持部(4-2-2)远离卡盘本体的一侧开设有安装孔(4-3)。

4.根据权利要求2所述的一种方孔前置卡盘，其特征在于：所述旋转本体的前端均匀分布有四个分别位于第一卡爪(4-1)和第二卡爪(4-2)之间的防尘罩(12)，相邻防尘罩(12)之间靠近卡盘中心的一侧固定连接有防尘板(13)。

5.根据权利要求1所述的一种方孔前置卡盘，其特征在于：所述旋转本体包括内套(6)以及与内套(6)前端固定相连的卡盘本体(7)，所述方形通孔(2)设于卡盘本体(7)中心，所述圆形通孔(3)设于内套(6)中心；所述旋转本体内设有适于驱动卡爪组件(4)做夹持动作的驱动装置，所述内套(6)的中部同轴转动设有与驱动装置相连的同步装置，所述同步装置与卡盘本体(7)之间设有隔套(8)。

6.根据权利要求5所述的一种方孔前置卡盘，其特征在于：所述驱动装置包括传动机构和动力源(10)，所述传动机构设有两组，所述同步装置包括两个同轴设置并呈十字型分布的同步环(9)，两个同步环(9)分别与两组传动机构转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种方孔前置卡盘，其特征在于：所述传动机构包括沿卡盘周向对称设置传动组件(11)，所述传动组件(11)包括摆动轴(11-1)、推杆(11-2)和线性导轨，所述线性导轨包括导轨(11-3)和滑块(11-4)，所述摆动轴(11-1)的一端与推杆(11-2)的中部固定连接，另一端与同步环(9)转动连接，所述推杆(11-2)的两端分别与动力源(10)和滑块(11-4)转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种方孔前置卡盘，其特征在于：所述同步环(9)的外周均匀设有两个弧形连接部(9-1)和两个避让槽(9-2)，所述弧形连接部(9-1)和避让槽(9-2)间隔设置，所述摆动轴(11-1)的另一端插入所述弧形连接部(9-1)。

9.根据权利要求1所述的一种方孔前置卡盘，其特征在于：所述旋转密封装置(5)包括转动连接的密封前盖板(5-1)和密封后盖板(5-2)以及设于密封前盖板(5-1)和密封后盖板(5-2)之间的密封圈(5-3)，所述密封前盖板(5-1)与旋转本体固定相连，所述密封后盖板(5-2)与基座固定相连；所述密封前盖板(5-1)的前端固定安装有从动齿圈(14)，所述从动齿圈(14)外同轴设有两端分别与基座(1)和密封后盖板(5-2)固定相连的外罩(15)。

10.根据权利要求9所述的一种方孔前置卡盘，其特征在于：所述外罩(15)的外周面上固定安装有与从动齿圈(14)相啮合的减速机(16)。

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