CN218926624U - 卡盘及激光切管机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种卡盘及激光切管机，包括基座、第一夹持部件和第二夹持部件。基座设有过孔，过孔用于供管材穿过，设位于过孔内、且沿过孔的长度方向延伸的直线为第一直线；第一夹持部件，包括第一支撑盘、第一夹爪和第一驱动组件，第一支撑盘连接于基座，第一夹爪设有至少两个，各第一夹爪连接于第一支撑盘，且各第一夹爪围绕第一直线分布；第一驱动组件用于驱使各第一夹爪靠近第一直线，以夹持管材；第一驱动组件还用于驱使各第一夹爪远离第一直线，以放开管材；第二夹持部件，包括第二支撑盘、第二夹爪、滚筒和第二驱动组件。本申请的卡盘单独夹持管材时，能够有效降低管材的晃动幅度。

Description

卡盘及激光切管机

技术领域

本申请涉及激光切管技术领域，尤其涉及一种卡盘及激光切管机。

背景技术

在激光切管领域，一般是通过卡盘夹持并带动管材旋转，与此同时，会通过激光头对管材进行切割。夹持并带动管材旋转的卡盘，需要通过夹爪对管材进行径向定心，从而保证管材的几何中心始终围绕卡盘的回转中心旋转。

卡盘按照功能分为两种，一种是固定式卡盘，另一种是滚动式卡盘。固定式卡盘会限制管材的所有自由度，管材既不可相对固定式卡盘沿管材的径向运动，也不可相对固定式卡盘沿管材的轴向运动。固定式卡盘一般用于送料夹紧。滚动式卡盘只限制管材沿径向的运动，管材可相对滚动式卡盘沿管材的轴向运动，滚动式卡盘一般用于管件的定心。

相关技术中，由于激光切管机需要不断地送料和旋转管件，以对管件进行连续的切割，因此激光切管机需要同时运用到固定式卡盘与滚动式卡盘。然而，当管材的长度较短时，管材无法穿过滚动式卡盘，此时只能通过固定式卡盘单独夹持管材。固定式卡盘单独夹持管材时，由于只有单点支撑，管材未被夹持的部分会在重力作用下下垂，管件旋转时会出现较大幅度的晃动，导致切割断面会出现不平整的问题。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种卡盘，当卡盘单独夹持管材时，卡盘能够有效降低管材的晃动幅度。

本申请还提出一种具有上述卡盘的激光切管机。

根据本申请的第一方面实施例的卡盘，包括：

基座，设有过孔，所述过孔用于供管材穿过，设位于所述过孔内、且沿所述过孔的长度方向延伸的直线为第一直线；

第一夹持部件，包括第一支撑盘、第一夹爪和第一驱动组件，所述第一支撑盘连接于所述基座，所述第一夹爪设有至少两个，各所述第一夹爪连接于所述第一支撑盘，且各所述第一夹爪围绕所述第一直线分布；所述第一驱动组件用于驱使各所述第一夹爪靠近所述第一直线，以夹持所述管材；所述第一驱动组件还用于驱使各所述第一夹爪远离所述第一直线，以放开所述管材；

第二夹持部件，包括第二支撑盘、第二夹爪、滚筒和第二驱动组件，所述第二支撑盘连接于所述基座，且所述第二支撑盘与所述第一支撑盘沿所述过孔的长度方向间隔排列；所述第二夹爪设有至少两个，各所述第二夹爪连接于所述第二支撑盘，且各所述第二夹爪围绕所述第一直线分布；对于任意一个的所述第二夹爪：所述第二夹爪靠近所述第一直线的一端转动连接有至少两个所述滚筒，且各所述滚筒沿所述过孔的长度方向间隔排列，所述第二驱动组件用于驱使所述第二夹爪靠近所述第一直线，以使各所述滚筒抵持所述管材；所述第二驱动组件还用于驱使所述第二夹爪远离所述第一直线，以使各所述滚筒脱离所述管材。

根据本申请实施例的卡盘，至少具有如下有益效果：第二支撑盘与第一支撑盘沿过孔的长度方向间隔排列，第一夹爪连接于第一支撑盘，第二夹爪连接于第二支撑盘，也即管材穿设在过孔中时，第一夹爪和第二夹爪能够对管材形成至少两个支撑点；此外，第二夹爪靠近第一直线的一端转动连接有至少两个滚筒，且各滚筒沿过孔的长度方向间隔排列，即第二夹爪可单独为管材提供至少两个支撑点，综合看，第一夹爪和第二夹爪能够对管材形成至少三个支撑点，卡盘单独夹持管材时，即使管材旋转，由于有多个支撑点的约束，管材的晃动幅度也会大幅降低。

根据本申请的一些实施例，所述第二夹爪靠近所述第一直线的一端设有两个所述滚筒；或者，所述第二夹爪靠近所述第一直线的一端设有三个所述滚筒；或者，所述第二夹爪靠近所述第一直线的一端设有四个所述滚筒。

根据本申请的一些实施例，所述第一夹爪设置有三个，所述第二夹爪设置有三个；或者，所述第一夹爪设置有四个，所述第二夹爪设置有四个。

根据本申请的一些实施例，还包括第三驱动组件，所述第一支撑盘与所述基座转动连接，所述第三驱动组件用于驱使所述第一支撑盘相对所述基座转动。

根据本申请的一些实施例，所述第二支撑盘与所述基座转动连接，所述第二支撑盘与所述第一支撑盘固定连接。

根据本申请的一些实施例，各所述第一夹爪围绕所述第一直线均匀分布，各所述第二夹爪围绕所述第一直线均匀分布。

根据本申请的第二方面实施例的激光切管机，包括：

底座；

上述的卡盘，所述基座与所述底座连接；

激光头，与所述底座连接，所述激光头用于加工所述第一夹持部件和/或所述第二夹持部件夹持的所述管材。

根据本申请实施例的激光切管机，至少具有如下有益效果：通过使用上述的卡盘，可单独稳定夹持管材，由此有利于提升激光切管机的加工精度。

根据本申请的一些实施例，还包括第四驱动组件，所述第四驱动组件用于驱使所述激光头沿所述底座的长度方向移动。

根据本申请的一些实施例，还包括第五驱动组件，所述基座与所述底座滑动连接，且所述基座相对所述底座的滑动方向为所述底座的长度方向，所述第五驱动组件用于驱使所述基座沿所述底座滑动。

根据本申请的一些实施例，所述基座固定于所述底座。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请的实施例的卡盘的立体图；

图2为图1中卡盘的旋转180°之后的立体图；

图3为图1中卡盘的第一夹爪和第二夹爪夹持管材的示意图；

图4为本申请的实施例的激光切管机的立体图；

图5为图4中激光切管机的旋转180°之后的立体图。

附图标记：基座100、过孔110、第一直线111；

第一夹持部件200、第一支撑盘210、第一夹爪220；

第二夹持部件300、第二支撑盘310、滚筒320、第二夹爪330；

管材400；

第三驱动组件500；

底座600；

切割装置700、激光头710、第七驱动组件720、第六驱动组件730、第四驱动组件740、第二齿条741、滑动组件742、第四电机743。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1至图3，根据本申请的第一方面实施例的卡盘，包括基座100、第一夹持部件200和第二夹持部件300。基座100设有过孔110，过孔110用于供管材400穿过，设位于过孔110内、且沿过孔110的长度方向延伸的直线为第一直线111。第一夹持部件200包括第一支撑盘210、第一夹爪220和第一驱动组件。第一支撑盘210连接于基座100，第一夹爪220设有至少两个，各第一夹爪220连接于第一支撑盘210，且各第一夹爪220围绕第一直线111分布。第一驱动组件用于驱使各第一夹爪220靠近第一直线111，以夹持管材400；第一驱动组件还用于驱使各第一夹爪220远离第一直线111，以放开管材400。

第二夹持部件300包括第二支撑盘310、第二夹爪330、滚筒320和第二驱动组件。第二支撑盘310连接于基座100，且第二支撑盘310与第一支撑盘210沿过孔110的长度方向间隔排列。第二夹爪330设有至少两个，各第二夹爪330连接于第二支撑盘310，且各第二夹爪330围绕第一直线111分布。对于任意一个的第二夹爪330：第二夹爪330靠近第一直线111的一端转动连接有至少两个滚筒320，且各滚筒320沿过孔110的长度方向间隔排列，第二驱动组件用于驱使第二夹爪330靠近第一直线111，以使各滚筒320抵持管材400；第二驱动组件还用于驱使第二夹爪330远离第一直线111，以使各滚筒320脱离管材400。

根据本申请实施例的卡盘，至少具有如下有益效果：第二支撑盘310与第一支撑盘210沿过孔110的长度方向间隔排列，第一夹爪220连接于第一支撑盘210，第二夹爪330连接于第二支撑盘310，也即管材400穿设在过孔110中时，第一夹爪220和第二夹爪330能够对管材400形成至少两个支撑点；此外，第二夹爪330靠近第一直线111的一端转动连接有至少两个滚筒320，且各滚筒320沿过孔110的长度方向间隔排列，即第二夹爪330可单独为管材400提供至少两个支撑点，综合看，第一夹爪220和第二夹爪330能够对管材400形成至少三个支撑点，卡盘单独夹持管材400时，即使管材400旋转，由于有多个支撑点的约束，管材400的晃动幅度也会大幅降低。

具体的，第一驱动组件可包括多个气动滑台，气动滑台安装于第一支撑盘210，每个第一夹爪220均由一个气动滑台单独驱动。气动滑台通气工作后，即可驱使第一夹爪220靠近或远离第一直线111。

此外，第一驱动组件也可包括第一电机、齿盘、第一齿轮和第一齿条。此时，第一夹爪220均与第一支撑盘210滑动连接，且第一夹爪220相对第一支撑盘210的滑动方向通常为第一支撑盘210的径向(第一支撑盘210通常呈圆形)。每个第一夹爪220均与一个第一齿条固定连接，每个第一齿条均与一个第一齿轮啮合。第一齿轮均与齿盘啮合，第一电机用于驱使齿盘旋转。由此，当第一电机通电工作后，即可驱使第一夹爪220靠近或远离第一直线111。

类似的，第二驱动组件的具体结构可参照第一驱动组件，在此不重复叙述。

适当参照图2，在上述实施例的改进方案中，第二夹爪330靠近第一直线111的一端设有两个滚筒320(参照图2)；或者，第二夹爪330靠近第一直线111的一端设有三个滚筒320；或者，第二夹爪330靠近第一直线111的一端设有四个滚筒320。

滚筒320的数量越多，第二夹持部件300夹持管材400时，第二夹持部件300对管材400形成的支撑点越多，当管材400旋转时，管材400晃动的幅度越小。此外，当滚筒320的数量越多时，因为滚筒320是沿过孔110的长度方向间隔排列的，因此卡盘的厚度会越大；当滚筒320的数量越少时，卡盘的厚度会越小。兼顾两种需求之后，滚筒320的数量为两个、三个或四个时的卡盘为较优的实施例。

在另外的实施例中，第二夹爪330靠近第一直线111的一端设置的滚筒320的数量为五个、六个或其它数量。

适当参照图1和图2，在上述实施例的改进方案中，第一夹爪220设置有三个，第二夹爪330设置有三个；或者，第一夹爪220设置有四个，第二夹爪330设置有四个。

当第一夹爪220和第二夹爪330的数量均为三个时，卡盘对于圆形的管材的定位夹持效果较好。当第一夹爪220和第二夹爪330的数量均为四个时，卡盘对于圆形或方形的管材的定位夹持效果均较好。此外，当第一夹爪220和第二夹爪330的数量更多时，卡盘的结构趋于复杂，生产成本会增加。因此，第一夹爪220和第二夹爪330的数量均为三个或四个时的卡盘，其适应性和经济性均较好。

参照图1，本申请的一些实施例中，卡盘还包括第三驱动组件500，第一支撑盘210与基座100转动连接，第三驱动组件500用于驱使第一支撑盘210相对基座100转动。

当第一夹爪220夹持住管材400后，第三驱动组件500可第一支撑盘210相对基座100转动，此时仅通过本实施例的卡盘就可配合激光头710(参照图4)完成较短管材400的切割，由此有利于减少尾料(当需要两个卡盘夹持管材400时，两个卡盘因夹持而遮挡的管材400的长度必然更长，这可能导致切割位置被遮挡)，充分利用管材400。

需要说明的是，卡盘也可不包括第三驱动组件500，此时，激光切管机如需正常加工管材，需配备另一个固定式卡盘，该固定式卡盘可带动管材400绕轴心旋转。

具体的，第一支撑盘210与基座100通常通过轴承实现转动连接。第三驱动组件500通常包括第二电机和第二齿轮，第一支撑盘210的外周向面均匀设有多个齿，第二齿轮与第一支撑盘210啮合，第二电机用于驱使第二齿轮旋转。由此，当第二电机通电工作后，即可驱使第一支撑盘210旋转。

参照图1，在上述实施例的改进方案中，第二支撑盘310与基座100转动连接，第二支撑盘310与第一支撑盘210固定连接。此时，第三驱动组件500可同步驱动第一夹爪220和第二夹爪330旋转，在管材400旋转时对管材400进行稳定的支撑。

具体的，第二支撑盘310一般通过轴承实现与基座100的转动连接。

在另外的实施例中，第二支撑盘310也可不与第一支撑盘210固定连接，而只与基座100转动连接。此时，第二支撑盘310在支撑管材400的同时，可跟随管材400转动。

参照图1和图2，在上述实施例的改进方案中，各第一夹爪220围绕第一直线111均匀分布，各第二夹爪330围绕第一直线111均匀分布。此时，第一夹爪220和第二夹爪330可对管材400的周向进行均匀的支撑，管材400受力均匀，管材400旋转时更不容易晃动。

参照图4和图5，根据本申请的第二方面实施例的激光切管机，包括卡盘、底座600和激光头710。基座100与底座600连接。激光头710与底座600连接，激光头710用于加工第一夹持部件200和/或第二夹持部件300夹持的管材400。

根据本申请实施例的激光切管机，至少具有如下有益效果：通过使用上述的卡盘，可单独稳定夹持管材400，由此有利于提升激光切管机的加工精度。

具体的，为使激光头710沿管材400的宽度方向运动，从而完成管材400的切割，激光切管机还包括第六驱动组件730，第六驱动组件730用于驱使激光头710沿管材400的宽度方向运动。第六驱动组件730可包括第三电机、第一丝杆、第一螺母、第一滑块和第一滑轨。第一滑轨与底座600连接，且第一滑轨的长度方向沿管材400的宽度方向设置。第一滑块与第一滑轨滑动连接，第一滑块与激光头710连接。第一丝杆和第一螺母螺纹配合，第一螺母与激光头710连接。第三电机通过减速机等传动机构与第一丝杆的一端连接。当第三电机通电工作后，即可驱使激光头710沿管材400的宽度方向运动。

具体的，为使激光头710能够沿上下方向运动，从而进行调焦，激光切管机还包括第七驱动组件720，第七驱动组件720用于驱使激光头710沿上下方向运动。第七驱动组件720可安装于第一螺母，第七驱动组件720的具体结构可参考第六驱动组件730。

在上述实施例的改进方案中，激光切管机还包括第四驱动组件740，第四驱动组件740用于驱使激光头710沿底座600的长度方向移动。

由此，激光头710可对管材400的长度方向的不同位置进行切割。当管材400的切割位置从卡盘的前侧变更到后侧时，激光头710也可从从卡盘的前侧运动至后侧，激光切管机的切割位置更为灵活。原先因激光头710无法沿底座600的长度方向移动而无法进行切割的短管材400，现在也可进行切割，由此有利于减少尾料、充分利用管材400。

具体的，第四驱动组件740包括第二齿条741、第三齿轮、滑动组件742和第四电机743。滑动组件742包括第二滑轨和第二滑块。第二滑轨固定于底座600，且第二滑轨的长度方向与底座600的长度方向平行。第二滑块与第二滑轨滑动连接，第六驱动组件730安装于第二滑块。第二齿条741固定于底座600，且第二齿条741的长度方向与底座600的长度方向平行。第三齿轮与第二齿条741啮合，第三齿轮安装于第四电机743的转轴，第四电机743安装于第二滑块。由此，当第四电机743通电工作后，即可驱使激光头710沿底座600的长度方向移动。

需要说明的是，激光头710、第七驱动组件720、第六驱动组件730和第四驱动组件740共同组成了切割装置700。

在上述实施例的改进方案中，激光切管机还包括第五驱动组件，基座100与底座600滑动连接，且基座100相对底座600的滑动方向为底座600的长度方向，第五驱动组件用于驱使基座100沿底座600滑动。

此时，第五驱动组件可驱使卡盘可沿底座600的长度方向，卡盘可夹持管材400的长度方向上的多个位置，由此有利于调整管材400的切割位置。

参照图4，在上述实施例的改进方案中，基座100固定于底座600。此时，卡盘不可相对底座600移动，卡盘可对管材400进行稳定支撑。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.卡盘，其特征在于，包括：

基座，设有过孔，所述过孔用于供管材穿过，设位于所述过孔内、且沿所述过孔的长度方向延伸的直线为第一直线；

第一夹持部件，包括第一支撑盘、第一夹爪和第一驱动组件，所述第一支撑盘连接于所述基座，所述第一夹爪设有至少两个，各所述第一夹爪连接于所述第一支撑盘，且各所述第一夹爪围绕所述第一直线分布；所述第一驱动组件用于驱使各所述第一夹爪靠近所述第一直线，以夹持所述管材；所述第一驱动组件还用于驱使各所述第一夹爪远离所述第一直线，以放开所述管材；

第二夹持部件，包括第二支撑盘、第二夹爪、滚筒和第二驱动组件，所述第二支撑盘连接于所述基座，且所述第二支撑盘与所述第一支撑盘沿所述过孔的长度方向间隔排列；所述第二夹爪设有至少两个，各所述第二夹爪连接于所述第二支撑盘，且各所述第二夹爪围绕所述第一直线分布；对于任意一个的所述第二夹爪：所述第二夹爪靠近所述第一直线的一端转动连接有至少两个所述滚筒，且各所述滚筒沿所述过孔的长度方向间隔排列，所述第二驱动组件用于驱使所述第二夹爪靠近所述第一直线，以使各所述滚筒抵持所述管材；所述第二驱动组件还用于驱使所述第二夹爪远离所述第一直线，以使各所述滚筒脱离所述管材。

2.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，所述第二夹爪靠近所述第一直线的一端设有两个所述滚筒；或者，所述第二夹爪靠近所述第一直线的一端设有三个所述滚筒；或者，所述第二夹爪靠近所述第一直线的一端设有四个所述滚筒。

3.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，所述第一夹爪设置有三个，所述第二夹爪设置有三个；或者，所述第一夹爪设置有四个，所述第二夹爪设置有四个。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的卡盘，其特征在于，还包括第三驱动组件，所述第一支撑盘与所述基座转动连接，所述第三驱动组件用于驱使所述第一支撑盘相对所述基座转动。

5.根据权利要求4所述的卡盘，其特征在于，所述第二支撑盘与所述基座转动连接，所述第二支撑盘与所述第一支撑盘固定连接。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的卡盘，其特征在于，各所述第一夹爪围绕所述第一直线均匀分布，各所述第二夹爪围绕所述第一直线均匀分布。

7.激光切管机，其特征在于，包括：

底座；

权利要求1至6中任一项所述的卡盘，所述基座与所述底座连接；

激光头，与所述底座连接，所述激光头用于加工所述第一夹持部件和/或所述第二夹持部件夹持的所述管材。

8.根据权利要求7所述的激光切管机，其特征在于，还包括第四驱动组件，所述第四驱动组件用于驱使所述激光头沿所述底座的长度方向移动。

9.根据权利要求7所述的激光切管机，其特征在于，还包括第五驱动组件，所述基座与所述底座滑动连接，且所述基座相对所述底座的滑动方向为所述底座的长度方向，所述第五驱动组件用于驱使所述基座沿所述底座滑动。

10.根据权利要求7所述的激光切管机，其特征在于，所述基座固定于所述底座。

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