CN220761402U - 一种激光切管卡盘的同步驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种激光切管卡盘的同步驱动机构，包括动力输入轴，可旋转地设于动力输入轴上的动力传输主齿轮，分内外侧与动力传输主齿轮啮合的第一齿圈和第二齿圈，分别与第一齿圈和第二齿圈啮合的两个第一传动齿轮和两个第二传动齿轮，以及各与一个传动齿轮传动连接的四套传动组件；使用时，动力输入轴与激光切管卡盘设有的动力源传动连接，四套传动组件各与激光切管卡盘设有的四个夹爪中的一个传动连接；动力输入轴可设置1～4根，相应地动力源可设置1～6个。采用本实用新型的激光切管卡盘相对于现有同类卡盘，工作时夹速更快，效率更高，推力更大，性价比高。

Description

一种激光切管卡盘的同步驱动机构

技术领域

本实用新型涉及卡盘技术领域，具体涉及一种激光切管卡盘的同步驱动机构。

背景技术

卡盘是激光切割生产线上用于对被加工件进行夹持的必要配套辅助工具，按在生产线上设置的位置不同，激光切割生产线用的卡盘分为前卡和尾卡，目前常见的前卡通常由前盖、后盖、可活动地设于前盖上的一对横向夹爪和一对纵向夹爪（也称卡爪）、驱动两对夹爪运动的动力源（气缸或电机，多采用气缸）、设于动力源与两对夹爪间的传动机构、用于实现两对夹爪分别同步运动的同步机构、作为安装基础的机架、以及设于机架上用于驱动前盖和后盖及设于其上的相关机构整体旋转以使得工作时两对夹爪能够夹持被加工件一起旋转的旋转驱动机构等构成。为提高同步夹持工件的精度和克服卡盘结构过于复杂的问题，随着技术的发展，目前卡盘普遍将传动机构与同步机构合二为一，构成同步驱动机构，卡盘的同步驱动机构常见的有杠杆式、链条链轮式、齿轮齿条式等结构，近来齿轮齿圈式的同步驱动机构已经出现，如申请公布号为CN 115673363A的中国专利文献所公开的内齿圈卡盘，其以气缸为动力源，以两个与齿轮相配合的内齿圈为主体构成的相互独立的两套同步驱动机构来驱动上下向和左右向两对卡爪运动，相对于现有技术中常见的齿轮齿条型的同步驱动机构，其能够节约安装空间和卡盘制造成本，但该内齿圈卡盘的同步驱动机构仍然存在以下不足或者说可改进之处：其一，由于同步驱动机构为独立设置的两套，因此其动力源（气缸）至少得设置2个方可运行；其二，由于其结构的限制，在设定的卡盘总体尺寸的前提下，其最多能够能够安装4个动力源，因此其最大载荷受到限制，不能有效适应使用时重载（夹持重量较大的被加工件）的需要；其三，卡盘将被加工件夹紧的速度有待提高，以相应提高激光切割生产线的加工效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是：为解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种激光切管卡盘的同步驱动机构。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的激光切管卡盘的同步驱动机构，其结构特点是：包括动力输入轴，可旋转地设于动力输入轴上的动力传输主齿轮，分内外侧与上述动力传输主齿轮啮合的第一齿圈和第二齿圈，分别与上述第一齿圈和第二齿圈啮合的两个第一传动齿轮和两个第二传动齿轮，以及各与一个传动齿轮传动连接的四套传动组件；使用时，上述动力输入轴与激光切管卡盘设有的动力源的动力输出端传动连接，四套传动组件各与激光切管卡盘设有的四个夹爪中的一个传动连接。

进一步的方案是：上述第一齿圈为外周面上设有传动齿的圆环状结构件，第二齿圈为内周面上设有传动齿的圆环状结构件，第二齿圈的内径大于第一齿圈的外径，第一齿圈和第二齿圈各由其传动齿与动力传输主齿轮啮合。

进一步的方案是：上述传动组件包括与相应的一个传动齿轮传动连接的拔叉，与上述拔叉传动连接的滑块；上述夹爪在每个滑块上固定设置一只。

进一步的方案是：上述动力输入轴设有一根，动力传输主齿轮设有一个，相应地动力源设有一个。

进一步的方案是：上述动力输入轴设有两根，动力传输主齿轮在两根动力输入轴上各可旋转地设置一个，两个动力传输主齿轮均与上述第一齿圈和第二齿圈啮合；上述动力源设有两个，两个动力源的动力输出端各与一根动力输入轴传动连接；或者，上述动力源设有四个，四个动力源中的两个动力源的动力输出端共同与一根动力输入轴传动连接，另两个动力源的动力输出端共同与另一根动力输入轴传动连接，工作时，与同一根动力输入轴传动连接的两个动力源的动力输出端采用一伸一缩的推挽配合模式。

进一步的方案是：上述动力输入轴设有四根，动力传输主齿轮在四根动力输入轴各可旋转地设置一个，且各动力传输主齿轮均与上述第一齿圈和第二齿圈啮合；上述动力源设有六个，六个动力源中的两个动力源的动力输出端共同与一根动力输入轴传动连接，另两个动力源的动力输出端共同与另一根动力输入轴传动连接，最后两个动力源的动力输出端与余下的两根动力输入轴对应传动连接，工作时，与同一根动力输入轴传动连接的两个动力源的动力输出端采用一伸一缩的推挽配合模式。

本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型通过整体结构的创新设计，相对现有同类机构，其整体结构更为简单，制造成本更低；并且其用于激光切管卡盘时最少仅需一个动力源即可运行，相对于现有同类卡盘最少需要设置2个动力源，可节约制造成本。（2）本实用新型通过整体结构的创新设计，使其用于激光切管卡盘时在动力源数量及功率相同的情况下，能使得卡盘的载荷更大、夹速更快、效率更高。（3）本实用新型所采用的创新结构设计使其用于激光切管卡盘时，为动力源的安装提供了空间，在相同外型尺寸的条件下，本实用新型能够突破现有同类卡盘最多只能设置4个动力源的制约，使其动力源安装数量可达6个，使得采用本实用新型的激光切管卡盘推力更大，载荷能力更强，适于重载，并且夹速更快，效率更高。

附图说明

图1为采用本实用新型的激光切管卡盘的整体结构示意图；

图2为从图1中前盖的后侧（即内侧）观察时本实用新型的一种实施例的平面结构示意图；

图3为图2的立体结构示意图；

图4为从图1中前盖的后侧观察时本实用新型的第二种实施例且动力源设置两个时的立体结构示意图；

图5为从图1中前盖的后侧观察时本实用新型的第二种实施例且动力源设置四个时的立体结构示意图；

图6为从图1中前盖的后侧观察时本实用新型的第三实施例的立体结构示意图。

上述附图中的附图标记如下：

夹爪1，上下向夹爪11，左右向夹爪12；前盖2；后盖3；动力源4，动力输出端41；同步驱动机构5，动力输入轴51，动力传输主齿轮52，第一齿圈53，第二齿圈54，第一传动齿轮55，第二传动齿轮56，传动组件57，拔叉57-1，滑块57-2；机架6；旋转驱动机构7；防尘罩8，风琴防尘罩9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图1至图3，采用本实施例的同步驱动机构5，其与夹爪1、前盖2、后盖3、动力源4、机架6、旋转驱动机构7、防尘罩8以及风琴防尘罩9一起构成如图1所示的激光切管卡盘。

夹爪1包括分别相对设置的两只上下向夹爪11和两只左右向夹爪12；夹爪1用于使用时对被加工件实施对中夹持。夹爪1为现有技术，其结构不作赘述。

前盖2和后盖3均为整体呈圆形的结构件；前盖2与后盖3固定连接，优选地，前盖2与后盖3之间的外周设有防尘罩8。前盖2的中间处设有夹件孔（图中未标注），前盖2分上下向和左右向各设有两个一共设有四个滑槽（图中未标注），优选地，各滑槽的前端各固定设有一个风琴防尘罩9。

动力源4固定设于前盖2上，用于提供夹爪1运动的原动力。动力源4可采用具有动力输出端41的气缸、电机、液压缸等动力装置，本实施例中，动力源4优选采用气缸。动力源4在前盖2上固定设置的数量与同步驱动机构5相适应，可设置1～6个，本实施例中，作为一种基本的实现方式，动力源4设置一个。

同步驱动机构5用于在动力源4的动力作用下驱动四只夹爪1同步地作两两相向或相背运动。同步驱动机构5主要由动力输入轴51、动力传输主齿轮52、第一齿圈53、第二齿圈54、第一传动齿轮55，第二传动齿轮56以及传动组件57构成。

本实施例中，动力输入轴51设置1根，相应地，动力传输主齿轮52设置一个，动力传输主齿轮52可旋转地设于动力输入轴51上。动力输入轴51与动力源4的动力输出端41传动连接。第一齿圈53为外周面上设有传动齿的圆环状结构件，第二齿圈54为内周面上设有传动齿的圆环状结构件，第二齿圈54的内径大于第一齿圈53的外径，第一齿圈53和第二齿圈54各由其传动齿与动力传输主齿轮52啮合，可绕前盖2的轴心旋转地设于前盖2内。第一传动齿轮55和第二传动齿轮56在前盖2内各可旋转地设置两个，其中，两个第一传动齿轮55均与第一齿圈53啮合，两个第二传动齿轮56均与第二齿圈54啮合。每个第一传动齿轮55和第二传动齿轮56各通过一套传动组件57与一只夹爪1传动连接。传动组件57设有四套，传动组件57可采用现有技术中相应的机构，本实施例中每套传动组件57包括与相应的一个传动齿轮传动连接的拔叉57-1，与拔叉57-1传动连接可滑动地设于前盖相应一个滑槽内的滑块57-2；每个滑块57-2上固定设置一只夹爪1。

机架6作为激光切管卡盘的安装基础，后盖3同于现有技术可旋转地设于机架6上，具体设置方式不作赘述。旋转驱动机构7用于驱动后盖3、前盖2及设于前盖2上包括动力源4、同步驱动机构5在内的所有机构的整体旋转，最终实现驱动夹爪1的旋转。旋转驱动机构7为卡盘领域成熟的现有技术，其结构和工作原理不作赘述。

本实施例的同步驱动机构5的工作原理和过程简述如下：

本实施例的同步驱动机构5由其动力输入轴51、动力传输主齿轮52、第一齿圈53、第二齿圈54、第一传动齿轮55和第二传动齿轮56构成一个类似于行星齿轮系统这一高效、可靠的传动机构，工作中，当动力源4的动力输出端41向外伸出过程中，在同步驱动机构5的动力输入轴51的推动下，当动力传输主齿轮52只公转不自转时，第一齿圈53和第二齿圈54以相同的角速度旋转；通过两个第一传动齿轮55和两个第二传动齿轮56及四个传动组件57的传动，使得两只上下向夹爪11和两只左右向夹爪12同步做向心的夹持动作，若被加工件为上下向与左右向尺寸相同如圆管或正方体形管，两只上下向夹爪11和两只左右向夹爪12同步运动直至将被加工件夹紧；若被加工件为上下向与左右向尺寸不相同如长方体型管，若两只上下向夹爪11已先行将被加工件夹紧，此时第一齿圈53停止旋转，动力传输主齿轮52在公转的同时逆时针自转，第二齿圈54以动力传输主齿轮52的2倍的角速度旋转，驱动两只左右向夹爪12快速将被加工件夹紧；同理，若两只左右向夹爪12已先行将被加工件夹紧，此时第二齿圈54停止旋转，动力传输主齿轮52在公转的同时顺时针自转，第一齿圈53以动力传输主齿轮52的2倍的角速度旋转，驱动两只上下向夹爪11快速将被加工件夹紧。当动力源4的动力输出端41向内缩回时，两只上下向夹爪11和两只左右向夹爪12做相背运动，松开被加工件。

由前述可见，本实施例的同步驱动机构5通过其整体结构的设计，使得采用该同步驱动机构5的激光切管卡盘采用一个动力源（气缸）即可实现现有技术中同类卡盘由于同步驱动机构为独立设置的两套因此其动力源（气缸）至少得设置2个能够实现的功能，在相同条件下使得卡盘制造成本更低，并且能够使得卡盘在工作时夹持被加工件的速度更快，效率更高。

（实施例2）

本实施例的同步驱动机构5，其它方面与实施例1相同，不同之处在于，本实施例的同步驱动机构5的动力输入轴51设有两根，动力传输主齿轮52设有两个，两个动力传输主齿轮52在两根动力输入轴51上各可旋转地设置一个，两个动力传输主齿轮52均与第一齿圈53和第二齿圈54啮合。相应地，动力源4可设置2～4个，当设置2个动力源4时，每个动力源4的动力输出端41各与一根动力输入轴51传动连接，如图4所示；当动力源4设有四个时，四个动力源4中的两个动力源4的动力输出端41与同一根动力输入轴51传动连接，另两个动力源4的动力输出端41同时与另一根动力输入轴51传动连接；工作时，与同一根动力输入轴51传动连接的两个动力源4的动力输出端41采用一伸一缩（即一推一拉）的推挽配合模式，如图5所示。显然，当设置3个动力源4时（未给图示），其中一个动力源4的动力输出端41与一根动力输入轴51传动连接，另两个动力源4的动力输出端41共同与另一根动力输入轴51传动连接。

（实施例3）

本实施例的同步驱动机构5，其它方面与实施例1相同，不同之处在于，本实施例的同步驱动机构5的动力输入轴51设有四根，动力传输主齿轮52设有四个，四个动力传输主齿轮52在四根动力输入轴51上各可旋转地设置一个，四个动力传输主齿轮52均与第一齿圈53和第二齿圈54啮合。相应地，动力源4可相应设置6个或者5个，当设置6个动力源4时，如图6所示，6个动力源4中的两个动力源4的动力输出端41各与一根动力输入轴51传动连接，余下的4个动力源4两两一组，同一组的两个动力源4的动力输出端41共同与余下的两根动力输入轴51传动连接；工作时，与同一根动力输入轴51传动连接的两个动力源4的动力输出端41采用一伸一缩（即一推一拉）的推挽配合模式。显然，当设置5个动力源4时（未给图示），其中三个动力源4的动力输出端41各与一根动力输入轴51传动连接，另两个动力源4的动力输出端41共同与余下的一根动力输入轴51传动连接。

由前述可见，本实施例的同步驱动机构5通过整体结构的创新设计，相对现有同类机构，其整体结构更为简单，制造成本更低；并且其用于激光切管卡盘时最少仅需一个动力源即可运行，相对于现有同类卡盘最少需要设置2个动力源，可节约制造成本；用于激光切管卡盘时在动力源数量及功率相同的情况下，能使得卡盘的载荷更大、夹速更快、效率更高；并且本实施例的同步驱动机构5通过简洁的结构设计为动力源的安装提供了空间，在相同外型尺寸的条件下，本实用新型能够突破现有同类卡盘最多只能设置4个动力源的制约，使其动力源安装数量可达6个，使得采用本实用新型的激光切管卡盘推力更大，载荷能力更强，适于重载，并且夹速更快，效率更高。

以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种激光切管卡盘的同步驱动机构，其特征在于：包括动力输入轴，可旋转地设于动力输入轴上的动力传输主齿轮，分内外侧与所述动力传输主齿轮啮合的第一齿圈和第二齿圈，分别与所述第一齿圈和第二齿圈啮合的两个第一传动齿轮和两个第二传动齿轮，以及各与一个传动齿轮传动连接的四套传动组件；使用时，所述动力输入轴与激光切管卡盘设有的动力源的动力输出端传动连接，四套传动组件各与激光切管卡盘设有的四个夹爪中的一个传动连接。

2.根据权利要求1所述的激光切管卡盘的同步驱动机构，其特征在于：所述第一齿圈为外周面上设有传动齿的圆环状结构件，第二齿圈为内周面上设有传动齿的圆环状结构件，第二齿圈的内径大于第一齿圈的外径，第一齿圈和第二齿圈各由其传动齿与动力传输主齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的激光切管卡盘的同步驱动机构，其特征在于：所述传动组件包括与相应的一个传动齿轮传动连接的拔叉，与所述拔叉传动连接的滑块；所述夹爪在每个滑块上固定设置一只。

4.根据权利要求1所述的激光切管卡盘的同步驱动机构，其特征在于：所述动力输入轴设有一根，动力传输主齿轮设有一个，相应地动力源设有一个。

5.根据权利要求1所述的激光切管卡盘的同步驱动机构，其特征在于：所述动力输入轴设有两根，动力传输主齿轮在两根动力输入轴上各可旋转地设置一个，两个动力传输主齿轮均与所述第一齿圈和第二齿圈啮合；所述动力源设有两个，两个动力源的动力输出端各与一根动力输入轴传动连接；或者，所述动力源设有四个，四个动力源中的两个动力源的动力输出端共同与一根动力输入轴传动连接，另两个动力源的动力输出端共同与另一根动力输入轴传动连接，工作时，与同一根动力输入轴传动连接的两个动力源的动力输出端采用一伸一缩的推挽配合模式。

6.根据权利要求1所述的激光切管卡盘的同步驱动机构，其特征在于：所述动力输入轴设有四根，动力传输主齿轮在四根动力输入轴各可旋转地设置一个，且各动力传输主齿轮均与所述第一齿圈和第二齿圈啮合；所述动力源设有六个，六个动力源中的两个动力源的动力输出端共同与一根动力输入轴传动连接，另两个动力源的动力输出端共同与另一根动力输入轴传动连接，最后两个动力源的动力输出端与余下的两根动力输入轴对应传动连接，工作时，与同一根动力输入轴传动连接的两个动力源的动力输出端采用一伸一缩的推挽配合模式。