CN217991437U - 一种抱夹装置以及激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工装夹具及切割加工设备技术领域，特指一种抱夹装置以及激光切割设备，其包括机架，所述机架上设置有执行机构和抱夹机构，所述执行机构通过抵接部推动所述推套移动，在所述内斜面部和所述外斜面的作用下，使弹性夹部发生形变，从而改变所述工件夹持位的大小。本实用新型的工件夹持位设置在所述抱夹机构的中心位置，所述工件位于所述工件夹持位内。这样，所述抱夹机构可以根据切割位置，选取所述工件的夹持位置，装夹比较灵活方便。另外，当工件需要两头切割时，所述抱夹机构装夹在所述工件的中部，使工件的上下两端口均可以实现快速切割以及使用相同的吸渣机构进行吸渣。

Description

一种抱夹装置以及激光切割设备

技术领域

本实用新型属于工装夹具及切割加工设备技术领域，特指一种抱夹装置以及激光切割设备。

背景技术

专利号为201921257716.4的实用新型专利公开了一种用于加工杯体的激光切割设备，其包括机架，所述机架上设置有工作平台，所述工作平台上设置有用于固定待切割工件的旋转固定座组件、吸尘组件以及激光切割头，所述吸尘组件包括割口用吸尘组件及割底用吸尘组件，所述激光切割头相对于所述旋转固定座组件上下前后移动调整切割位置，并通过旋转固定座组件固定工件对工件进行切割。

上述旋转固定座组件为传统的內涨式杯体工装夹具，其存在以下问题：

1、杯体装夹在所述旋转固定座组件的膨胀夹头上，杯体的上端是敞口的，比较方便切割；但杯体的下端和所述旋转固定座组件的其他部分相接触，因此只能通过劈拉工艺进行切割，导致效率低。另外，劈拉工艺容易出现凹凸点，影响杯体焊接时破损率和报废率。

2、杯体上端切割时，割口用吸尘组件的的吸渣管直接伸入杯口即可，结构比较简单；但是，杯体下端的杯口被其他部分挡住，只能从侧壁吸渣，使得割底用吸尘组件结构比较复杂，而且吸渣效率也不理想。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单的抱夹装置以及激光切割设备。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种抱夹装置，用于装夹工件，包括机架，所述机架上设置有执行机构和抱夹机构，所述执行机构用于驱动所述抱夹机构实现工件夹紧；

其中，所述抱夹机构包括：

抱夹件，具有环形基部以及设置在所述环形基部四周的若干弹性夹部，所有弹性夹部的端部内侧一起围成工件夹持位，所述弹性夹部的端部外侧均设置有外斜面；以及

推套，具有与所述外斜面形状相适配的内斜面部以及与所述执行机构作用的抵接部；

所述执行机构通过抵接部推动所述推套移动，在所述内斜面部和所述外斜面的作用下，使弹性夹部发生形变，从而改变所述工件夹持位的大小。

优选地，所述抱夹机构还包括安装环座，所述安装环座固定在所述环形基部上，且具有推套安装部；推套还具有与所述推套安装部相适配的环形导向部。

优选地，所述弹性夹部含有与所述环形基部一体成型的弹性侧壁以及分体设置在所述弹性侧壁上的夹板。

优选地，所述执行机构具有活塞、活塞上盖以及活塞下盖；

其中，所述活塞上盖具有上壁部以及设置在上壁部上端的上密封部，

所述活塞具有环形的活塞主体、设置在所述活塞主体上端面的上导部以及设置在所述活塞主体下端面的下导部；

所述活塞主体活动设置在所述上壁部内，所述上导部活动设置在所述上密封部上，使所述活塞与所述活塞上盖之间形成上腔；

所述活塞下盖内侧活动设置有所述下导部，其外侧固定在所述上壁部上，使所述活塞与所述活塞下盖之间形成下腔；

所述活塞上盖上开设有连通所述上腔的上通道，所述活塞下盖上开设有连通所述下腔的下通道，通过所述上腔和下腔之间的压力变化，实现所述活塞的轴向移动。

优选地，所述上导部内侧的活塞主体上开设有第三轴承安装槽，所述第三轴承安装槽内设置有推力轴承，所述推力轴承的另一端连接在所述推套的抵接部上。

优选地，所述活塞下盖具有轴承安装部，所述轴承安装部的内侧上开设有第一轴承安装槽或/和第二轴承安装槽，所述安装环座的外端开设有对应的第一轴承限位槽或/和第二轴承限位槽，所述第一轴承安装槽和所述第一轴承限位槽之间安装有轴向力轴承，所述第二轴承安装槽和所述第二轴承限位槽之间安装有径向力轴承。

优选地，所述下导部的端部延伸有限位凸部，所述轴承安装部上开设有与所述限位凸部形状相适配的限位槽，所述限位凸部位于所述限位槽内。

优选地，所述机架上还设置用于带动所述抱夹机构转动的旋转机构，其具有：

转动轮，固定在所述安装环座上，

电机，固定在所述机架上，所述电机的主轴上设置有驱动轮；以及

传动带，用于连接所述驱动轮以及所述转动轮。

优选地，所述转动轮的底部安装有用于防止所述传动带脱落的挡片。

优选地，所述工件夹持位的一侧设置有工件定位模具。

一种激光切割设备，包括至少一个激光头以及所述的抱夹装置。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本实用新型的工件夹持位设置在所述抱夹机构的中心位置，所述工件位于所述工件夹持位内。这样，所述抱夹机构可以根据切割位置，选取所述工件的夹持位置，装夹比较灵活方便。另外，当工件需要两头切割时，所述抱夹机构装夹在所述工件的中部，使工件的上下两端口均可以实现快速切割以及使用相同的吸渣机构进行吸渣，加工更加方便、效率更高。

2、本实用新型的执行机构具有输出稳定、动力大的优点，从而使得抱夹机构的装夹比较可靠。

3、本实用新型分体设置在夹板，方便装夹不同尺寸的工件，增加装置的适用范围。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型旋转机构的结构示意图。

图3是本实用新型的爆炸图。

图4是本实用新型机架、执行机构以及抱夹机构的剖视图。

图5是本实用新型机架、执行机构以及抱夹机构的局部放大图。

图6是本实用新型抱夹件的结构示意图。

图中标号所表示的含义：

1-机架；2-执行机构；3-抱夹机构；4-旋转机构；5-工件定位模具；6-防护罩；7-电机防尘板；

21-活塞；211-活塞主体；212-上导部；213-下导部；214-限位凸部；

22-活塞上盖；221-上壁部；222-上密封部；223-上通道；

23-活塞下盖；231-下通道；232-轴承安装部；2321-限位槽；

24-上腔；25-下腔；26-推力轴承；27-轴向力轴承；28-径向力轴承；

31-抱夹件；311-环形基部；312-弹性夹部；3121-外斜面；3122-弹性侧壁；3123-夹板；313-工件夹持位；

32-安装环座；321-推套安装部；

33-推套；331-环形导向部；332-内斜面部；333-抵接部；

41-转动轮；42-电机；43-传动带；44-挡片；45-电机固定板；

100-工件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述：

如图1-5所示，一种抱夹装置，用于装夹工件100。其包括机架1，机架1具有环形架和若干支脚，所述机架1的环形架上设置有执行机构2、抱夹机构3以及旋转机构4，所述执行机构2用于驱动所述抱夹机构3实现工件100夹紧，所述旋转机构4用于带动所述抱夹机构3转动。

如图5所述，所述执行机构2具有活塞21、活塞上盖22以及活塞下盖23。

其中，所述活塞上盖22具有环形的上壁部221以及设置在上壁部221上端的上密封部222，所述上壁部221的外壁与所述环形架的内壁直径相适配，所述上密封部222的外侧径向伸出所述上壁部221，并通过螺钉与所述环形架固定连接。所述活塞下盖23通过螺钉固定在所述上壁部221的下端。

所述活塞21具有环形的活塞主体211、设置在所述活塞主体211上端面中部的上导部212以及设置在所述活塞主体211下端面内侧的下导部213，三者一体成型，所述活塞主体211、上导部212以及下导部213均为环形结构。所述活塞主体211活动设置在所述上壁部221内，所述上导部212活动设置在所述上密封部222上，使所述活塞21与所述活塞上盖22之间形成上腔24；所述活塞下盖23内侧活动设置有所述下导部213，其外侧固定在所述上壁部221上，使所述活塞21与所述活塞下盖23之间形成下腔25。

所述上导部212与上密封部222的连接处、所述活塞主体211与所述上壁部221的连接处、所述下导部213与所述活塞下盖23的连接处、以及所述活塞下盖23与所述上壁部221的连接处均设置有密封圈，从而提高所述上腔24和所述下腔25的密封性。

所述活塞上盖22上开设有连通所述上腔24的上通道223，所述活塞下盖23上开设有连通所述下腔25的下通道231，通过所述上腔24和下腔25之间的压力变化，实现所述活塞21的轴向移动。

本实施例中，所述上通道223和下通道231均通过连接头连通气动机构，通过气压驱动的方式提供所述活塞21运动的动力，即所述执行机构2相当于一个气缸。当然，也可以通过液压驱动的方式实现所述活塞21运动。

所述抱夹机构3包括抱夹件31、安装环座32以及推套33。

如图6所示，所述抱夹件31为金属件，并具有环形基部311以及设置在所述环形基部311四周的若干弹性夹部312，所有弹性夹部312的端部内侧一起围成工件夹持位313，所述弹性夹部312的端部外侧均设置有外斜面3121。

具体地，所述弹性夹部312含有与所述环形基部311一体成型的弹性侧壁3122以及分体设置在所述弹性侧壁3122上的夹板3123。所述夹板3123和弹性侧壁3122的数量一致，本实施例设置有四个弹性侧壁3122和四个夹板3123。所述弹性侧壁3122的下端与所述环形基部311一体成型，其上端外壁设置所述外斜面3121。所述夹板3123的外端通过螺钉固定在所述弹性侧壁3122的上端，所述夹板3123的内端开设有夹口，并一起围成工件夹持位313。夹板3123分体设置的目的是方便根据工件的尺寸快速更换不同的夹板，通用性更强。

相邻两个所述弹性侧壁3122之间以及相邻两个所述夹板3123之间均设置有形变间隙，当所述弹性侧壁3122的上端向内合拢时，所述形变间隙可以保证所述弹性侧壁3122之间以及所述夹板3123之间不会发生干涉。

所述安装环座32通过螺钉固定在所述环形基部311上，且具有用于安装所述推套33的推套安装部321，所述推套安装部321位于所述环形基部311的外侧。

所述推套33具有与所述推套安装部321相适配的环形导向部331、与所述外斜面3121形状相适配的内斜面部332以及与所述执行机构2作用的抵接部333。

具体地，所述内斜面部332的内壁斜度与所述外斜面3121的斜度一样，并于所述外斜面3121相互接触。所述抵接部333的外侧壁直径大于所述活塞主体211的内径、且小于所述上导部212的内径，使所述抵接部333与所述活塞的活塞主体211的内端相对，所述活塞可以通过所述抵接部推动所述推套33轴向移动。所述环形导向部331的内径与所述推套安装部321的外径基本一样，当所述推套33移动时，所述推套安装部321具有一定的导向作用。

所述执行机构2通过抵接部333推动所述推套33轴向移动，在所述内斜面部332和所述外斜面3121的作用下，使弹性夹部312向内发生形变，从而改变所述工件夹持位313的大小，实现工件装夹。

为了实现抱夹机构3的轴向转动，所述上导部212内侧的活塞主体211上开设有第三轴承安装槽，所述第三轴承安装槽内设置有推力轴承26，所述推力轴承26的另一端连接在所述推套33的抵接部333上。

所述活塞下盖23具有轴承安装部232，所述轴承安装部232的内侧上开设有第一轴承安装槽和第二轴承安装槽，所述安装环座32的外端开设有对应的第一轴承限位槽和第二轴承限位槽，所述第一轴承安装槽和所述第一轴承限位槽之间安装有轴向力轴承27，所述第二轴承安装槽和所述第二轴承限位槽之间安装有径向力轴承28。

所述推力轴承26和所述轴向力轴承27可以将所述抱夹机构3直接转动设置在所述执行机构2中，同时不会发生轴向移动。另外，所述径向力轴承28可以有效的吸收抱夹机构3轴向转动时的径向力。

为了保证所述下导部213的强度，所述下导部213的端部延伸有限位凸部214，所述轴承安装部232上开设有与所述限位凸部214形状相适配的限位槽2321，所述限位凸部214位于所述限位槽2321内。

如图2所示，所述旋转机构4具有转动轮41、电机42、传动带43、电机固定板45以及挡片44。

本实施例中，所述转动轮41通过螺钉固定在所述安装环座32的底部。

所述电机42通过电机固定板45固定在所述机架1下端，所述电机42的主轴上设置有驱动轮，驱动轮的直径小于所述转动轮41的直径，所述驱动轮和所述转动轮41之间通过所述传动带43连接，所述传动带43优选为同步带。为了防止传动带43脱落，所述转动轮41的底部安装有挡片44。

优选地，所述工件夹持位313的一侧设置有工件定位模具5，其可根据工件的尺度定制，用于定位所述工件的轴向位置。为了方便安装，本实施例的所述工件定位模具5通过螺钉固定在所述转动轮41的底部。所述转动轮41上还开设有若干个用于减轻自身重量的减料孔。

另外，为了防止废料进入装置内部，所述执行机构2和抱夹机构3的上方设置有环形的防护罩6，所述防护罩6固定在所述活塞21或者推套33，并与其同步运动。所述旋转机构4上方的机架1安装有电机防尘板7，所述电机防尘板7的一侧斜向下设置，有利于清理所述电机防尘板7上的废料。

本实施例的应用场景之一：

一种激光切割设备，用于切割杯体，其包括至少一个激光头以及用于装夹所述杯体的上述抱夹装置。

当激光头为一个时，所述激光头可以设置在所述抱夹装置的上端，用于切割杯体的上端部；所述激光头也可以设置在所述抱夹装置的下端，用于切割杯体的下端部。

当激光头为两个时，分别安装在所述抱夹装置的上下端，同时实现杯体的上下两端的切割，有利于提高加工效率，同时，使用本抱夹装置，其杯体的两端均可以设置吸渣装置，使切割效果更佳。

本实施例的应用场景之二：

所述抱夹装置可以设置在分杯设备中，此时，本分杯设备就不需要顶推装置了。

在传统的分杯设备中，杯体一端安装在夹具中，由于装夹点和切割端面比较远，所述另一端通过顶推装置定位，然后激光头切割杯体的中部。顶推装置存在顶出下压力不均的问题，很容易使杯体的切割端面产生概率性凹凸点，影响切割端面的质量。

而使用所述抱夹装置的分杯设备，可以直接装夹在切割端面附近的杯体位置，省去了上述顶推装置，从而保证了杯体切割端面的质量。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抱夹装置，用于装夹工件(100)，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)上设置有执行机构(2)和抱夹机构(3)，所述执行机构(2)用于驱动所述抱夹机构(3)实现工件(100)夹紧；

其中，所述抱夹机构(3)包括：

抱夹件(31)，具有环形基部(311)以及设置在所述环形基部(311)四周的若干弹性夹部(312)，所有弹性夹部(312)的端部内侧一起围成工件夹持位(313)，所述弹性夹部(312)的端部外侧均设置有外斜面(3121)；以及

推套(33)，具有与所述外斜面(3121)形状相适配的内斜面部(332)以及与所述执行机构(2)作用的抵接部(333)；

所述执行机构(2)通过抵接部(333)推动所述推套(33)移动，并在所述内斜面部(332)和所述外斜面(3121)的作用下，使弹性夹部(312)发生形变，从而改变所述工件夹持位(313)的大小。

2.根据权利要求1所述的一种抱夹装置，其特征在于：所述抱夹机构(3)还包括安装环座(32)，所述安装环座(32)固定在所述环形基部(311)上，且具有推套安装部(321)；

推套(33)还具有与所述推套安装部(321)相适配的环形导向部(331)。

3.根据权利要求1所述的一种抱夹装置，其特征在于：所述弹性夹部(312)含有与所述环形基部(311)一体成型的弹性侧壁(3122)以及分体设置在所述弹性侧壁(3122)上的夹板(3123)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种抱夹装置，其特征在于：所述执行机构(2)具有活塞(21)、活塞上盖(22)以及活塞下盖(23)；

其中，所述活塞上盖(22)具有上壁部(221)以及设置在上壁部(221)上端的上密封部(222)；

所述活塞(21)具有环形的活塞主体(211)、设置在所述活塞主体(211)上端面的上导部(212)以及设置在所述活塞主体(211)下端面的下导部(213)；

所述活塞主体(211)活动设置在所述上壁部(221)内，所述上导部(212)活动设置在所述上密封部(222)上，使所述活塞(21)与所述活塞上盖(22)之间形成上腔(24)；

所述活塞下盖(23)内侧活动设置有所述下导部(213)，其外侧固定在所述上壁部(221)上，使所述活塞(21)与所述活塞下盖(23)之间形成下腔(25)；

所述活塞上盖(22)上开设有连通所述上腔(24)的上通道(223)，所述活塞下盖(23)上开设有连通所述下腔(25)的下通道(231)，通过所述上腔(24)和下腔(25)之间的压力变化，实现所述活塞(21)的轴向移动。

5.根据权利要求4所述的一种抱夹装置，其特征在于：所述上导部(212)内侧的活塞主体(211)上开设有第三轴承安装槽，所述第三轴承安装槽内设置有推力轴承(26)，所述推力轴承(26)的另一端连接在所述推套(33)的抵接部(333)上。

6.根据权利要求5所述的一种抱夹装置，其特征在于：所述活塞下盖(23)具有轴承安装部(232)，所述轴承安装部(232)的内侧上开设有第一轴承安装槽或/和第二轴承安装槽，所述抱夹机构(3)的安装环座(32)的外端开设有对应的第一轴承限位槽或/和第二轴承限位槽，所述第一轴承安装槽和所述第一轴承限位槽之间安装有轴向力轴承(27)，所述第二轴承安装槽和所述第二轴承限位槽之间安装有径向力轴承(28)。

7.根据权利要求6所述的一种抱夹装置，其特征在于：所述下导部(213)的端部延伸有限位凸部(214)，所述轴承安装部(232)上开设有与所述限位凸部(214)形状相适配的限位槽(2321)，所述限位凸部(214)位于所述限位槽(2321)内。

8.根据权利要求6所述的一种抱夹装置，其特征在于：所述机架(1)上还设置用于带动所述抱夹机构(3)转动的旋转机构(4)，其具有：

转动轮(41)，固定在所述安装环座(32)上，

电机(42)，固定在所述机架(1)上，所述电机(42)的主轴上设置有驱动轮；以及

传动带(43)，用于连接所述驱动轮以及所述转动轮(41)。

9.根据权利要求1所述的一种抱夹装置，其特征在于：所述工件夹持位(313)的一侧设置有工件定位模具(5)。

10.一种激光切割设备，其特征在于，包括至少一个激光头以及权利要求1-9任意一项所述的抱夹装置。

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