TWM637115U - 加工管材輔助支撐及夾持裝置 - Google Patents

Abstract

本新型為加工管材的輔助支撐及夾持装置，用於在管件加工機中對管材進行輔助支撐及夾持限位的功能，該輔助支撐及夾持装置包含一具有支撐機構及夾持機構的基座，以及連接於基座的翻轉機構，該翻轉機構可由一驅動機構驅動該基座翻轉，以使該基座上的支撐機構及夾持機構翻轉向上且突出於機台並接近管材，以及，該驅動機構能夠驅動所述的基座翻轉向下，以使基座上的支撐機構及夾持機構遠離管材。

Description

加工管材輔助支撐及夾持裝置

本技術主要是用在加工管材的輔助支撐及夾持上，特別是運用在在雷射切割或彎管加工上。

雷射切割技術是一項生產效率高、生產力能力強的技術。管材雷射切割機具有相當的優勢。例如切割精度高，輪廓精度能達到±0.05mm，切口平整，無毛刺，割縫細，材料損耗少，非接觸加工，且雷射切割的熱影響區很小，幾乎沒有變形，切割效率高，可以實現批量生產，柔性化好，採用專業的數控系統和套材編程軟體，可以隨時更改或更換產品切割精度高。雷射切割的所有操作都可以作為一個連續的操作過程統一到同一單元，大大減少了物流時間。標準的管材長度是6米，採用傳統的加工方式需要非常笨重的裝夾，而雷射加工可以非常簡單的完成數米長的管材裝夾定位，這就使批量加工成為可能。對於管材過長或一些自身剛性差的管材，在加工過程受重力變形加上卡盤旋轉離心力的作用，即使增加伺服托輥或仿形輪支撐，也很難保證切割精度的穩定性，為了避免影響加工精度，有些設計會在機台增加支撐卡盤，可以保證一定較長的管材幾乎不受重力變形和卡盤旋轉離心力的影響，能有效保證切割精度的穩定性，並且在工具機行程範圍內，零件切割長度也不受限制。

上述設計雖然可以完全解決兩卡盤送料切割型雷射切管機的缺陷，但卡盤、伺服軸數以及數控系統等成本的增加，也是目前多卡盤送料切割型雷射切管機沒有成為主流發展趨勢的原因。

由於多卡盤送料切割型雷射切管機成本的增加，因此有業者開發出成本較低的管材支撐裝置，例如CN 215432121 U一種雷射切管機對中支撐機構，該專利的特點、通過控制升降機構對支撐滑板升降調節，使支撐輥軸達到與管材相匹配的位置，對管材進行支撐和導向，加工過程中，支撐輥軸會隨管材輸送而轉動，進行浮動支撐，從而保證管材加工的準確性；另外像CN 216462511 U一種適用於超長超重管材加工的全自動鐳射切管裝置，管材支撐元件包括大管支撐元件和小管支撐元件，大管支撐元件和小管支撐元件交錯設置在床身上，這樣該管材支撐元件能夠對多種規格的管材進行支撐，有效避免管材在高速切管時發生晃動現象，進而提高切割品質；同時該管材支撐元件還能對彎曲較大的管材進行一定程度的矯正切割；另外，其還能提高整個切管裝置對管材的承載，實現對重載管材的加工。

從上述的專利可知在設計管材支撐裝置時除了考量支撐機構的方便性外也須設計升降結構，然而這些支撐機構在原有機台空間上會因空間不足而無法運用，另外在使用雷射切管機時需要用到上料裝置對管材進行上料，管材從上料機構到卡盤的行進時路線不能有所阻礙，因此如何避免支撐機構對於上料過程產生干涉及有效的空間運用，是急需要解決的問題。

本新型的目的是提供一種加工管材輔助支撐及夾持裝置，主要在解決管材加工時因長管材晃動及中心偏移的問題，且該輔助支撐及夾持裝置不影響現有的上料裝置輸送管材行進的問題。

為實現上述目的，本新型採用的技術手段是：一種輔助支撐及夾持裝置，用於在管件加工機中對管材進行輔助支撐及夾持限位的功能，所述輔助支撐及夾持裝置是藉由線性滑軌結合於管件加工機機台上並用於對管材進行支撐及夾持，該輔助支撐及夾持裝置包含一具有支撐機構及夾持機構的基座，以及連接於基座的翻轉機構，該翻轉機構可由一驅動機構驅動該基座翻轉，以使該基座上的支撐機構及夾持機構翻轉向上且突出於機台並接近管材，以及，該驅動機構能夠驅動所述的基座翻轉向下，以使基座上的支撐機構及夾持機構遠離管材。

在一個實施例中，該翻轉機構是連接在基座上，翻轉機構由兩個固定片、一旋轉軸及一連接在旋轉軸的齒輪所構成，固定片跟基座固接，旋轉軸樞設於兩固定片之間，旋轉軸結合一齒輪。

在一個實施例中，該驅動機構是由氣壓缸以及連接於該氣壓缸驅動軸的齒排所構成，所述的驅動機構與翻轉機構相連接。

在一個實施例中，該輔助支撐機構設在基座上，包含一支撐管材C的支撐座及一用於驅動支撐座上下位移的第一旋轉動力源。

在一個實施例中，該夾持機構設在基座上，包含一夾持管材的夾持座，該夾持座具有兩相對應的夾持桿及一用於驅動夾持桿左、右位移的第二旋轉動力源。

在一個實施例中，該支撐座設有一支撐滾輪，且支撐座的側邊至少裝設有一旋轉軸承，該旋轉軸承成套接一旋轉螺桿，旋轉螺趕底部結合一齒輪，該齒輪藉由一皮帶與第一動力源的旋轉軸連結。

在一個實施例中，該夾持座第一表面設有一V型滑槽，且支撐座的第二表面裝設有一旋轉軸承，該旋轉軸承成套接一旋轉螺桿，旋轉螺趕底部具有一從動齒輪，從動齒輪藉由一皮帶與第二動力源的旋轉軸連接，兩夾持桿，該夾持桿包含一桿座，一與桿座連接的夾持滾輪，桿座的表面具有一斜向滑塊，該斜向滑塊可在V型滑槽位移。

在一個實施例中，該基座設有兩支固定桿，夾持座第二表面具有兩個定位孔，並將夾持座的定位孔套設在基座的固定桿上，可使夾持座在基座上能夠上下位移。

在一個實施例中，其中，該基座翻轉角度為0度到90度。

本新型的優點在於：該輔助支撐及夾持裝置，安裝於雷射切管機機台上能夠對管材進行支撐及夾持限位，在上料機構對管材進行上料時，驅動機構驅動翻轉機構使具有輔助支撐及夾持機構的基座翻轉向下，使輔助支撐及夾持裝置低於機台平面，避免干涉到上料的路線，當卡盤將管材夾持後準備進行雷射加工時，驅動機構驅動翻轉機構使具有輔助支撐及夾持機構的基座翻轉向上，使輔助支撐及夾持裝置突出於機台平面，同時輔助支撐機構上升到設定的位置作為管材的支撐作用，而夾持機構同樣啟動對管材進行限位及校正中心的作用。

為了更清楚地說明本新型實施例中的技術內容，以下將對實施例所需要使用的附圖作說明。

A:機台

A1:線性滑軌

B:基座

B1:固定桿

C:管材C

11:支撐機構

111:支撐座

112:第一動力源

113:支撐滾輪

114:旋轉軸承

115:旋轉螺桿

116:齒輪

117:皮帶

12:夾持機構

121:夾持座

122:第二動力源

1211:第一表面

1212:V型滑槽

1213:第二表面

1214:旋轉軸承

1215:旋轉螺桿

1216:齒輪

1217:皮帶

1218:定位孔

123:夾持桿

1231:桿座

1232:夾持滾輪

1233:斜向滑塊

1234:線性滑軌

13:翻轉機構

131:固定片

132:旋轉軸

133:齒輪

14:驅動機構

141:氣壓缸

142:齒排

圖1為本裝置設在機台的結構示意圖

圖2為本裝置驅動機構帶動基座突出於機台的示意圖

圖3為本裝置支撐機構及夾持機構靠近管材的示意圖

圖4為本裝置支撐機構作動示意圖

圖5為本裝置夾持機構元件分解示意圖

圖6為本裝置夾持機構作動示意圖

圖7為本裝置支撐機構及夾持機構作動示意圖

圖8為本裝置支撐機構及夾持機構支撐與夾管作動示意圖

圖9為本裝置完成作業後回復原點示意圖

以下詳細描述本新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，用於解釋本新型，而不能理解為對本新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“向上”、“向下”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重 要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。術語“套設”、“連接”、“固定”、“對應”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接或直接相連，“套設”將一元件套入另一元件中，也可以通過中間媒介間接連動，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本新型中的具體含義。

請參閱圖1，所示為本新型的一種輔助支撐及夾持裝置1，用於在雷射切管機中對管材C進行輔助支撐及夾持限位的功能，該輔助支撐及夾持裝置1可藉由線性滑軌A1樞設於雷射加工機機台A上，可藉由動力推動讓輔助支撐及夾持裝置1能夠在機台A上左右位移並用於對管材C進行支撐及夾持限位，該輔助支撐及夾持裝置1包含支撐機構11及夾持機構12，支撐機構11及夾持機構12是固設在一基座B上，基座B的一端跟翻轉機構13連接，翻轉機構13由兩個固定片131、一旋轉軸132及一連接在旋轉軸132的齒輪133所構成，兩固定片131跟基座B固接，旋轉軸132樞設於兩固定片131之間，旋轉軸132結合一齒輪133。驅動機構14是由一氣壓缸141以及連接於該氣壓缸141驅動軸的齒排142所構成，驅動機構14的齒排142與翻轉機構13的齒輪133相互嚙合。

請參閱第1~3圖所示，一般而言，雷射切管機進行切割長度較長的管材C，在的切割過程中，除了要用到卡盤對其進行夾持推進，還需要用到輔助支撐及夾持裝置1使其能夠始終在預設的路徑上行進，使用該輔助支撐及夾持裝置1時，裝設於機台A上的輔助支撐及夾持裝置1對管材C進行支撐及 夾持限位，驅動機構14驅動基座B相對機台A發生翻轉，當驅動機構14驅動時驅動軸的齒排142向上移動時翻轉機構13的齒輪133受到齒排142的推動，會以順時針的方向旋轉同時帶動基座B往順時針方向擺動，本實施例擺動角度是由90度到0度，此時卡盤對管材C進行夾持的時候，能夠順利的從輔助支撐及夾持裝置的位置通過，使得輔助支撐及夾持裝置1不會對管材C的輸送造成影響。當驅動機構14驅動時驅動軸的齒排142向下移動時翻轉機構13的齒輪133受到齒排142的推動，會以逆時針的方向旋轉同時帶動基座B往逆時針方向擺動，本實施例擺動角度是由0度到90度，使得基座B上的在支撐機構11及夾持機構12靠近管材C的時候，支撐機構11及夾持機構12突出於機台A，能夠對管材C的支撐及夾持產生作用。

請參閱圖4及圖8，是本新型支撐機構一個具體實施方式，支撐機構11是設在基座B上，支撐機構11包含一支撐座111及一可驅動支撐座111上下位移的第一動力源112，本實施例的第一動力源112為伺服馬達，支撐座111朝管材C的方向設有一支撐滾輪113，且支撐座111的側邊至少裝設有一旋轉軸承114，該旋轉軸承114套接一旋轉螺桿115，該旋轉螺桿115連接一齒輪116，齒輪116藉由一皮帶117與第一動力源112的旋轉軸連結。當管材C送到卡盤夾持後，此時驅動機構14驅動翻轉機構13將基座以逆時針方向向上翻轉90度，在本實例中驅動機構14與翻轉機構13是設計在基座B的左邊，當基座B突出於機台A並使基座B上的支撐機構11靠近管材C，此時第一動力源112驅動旋轉螺桿115轉動進而使旋轉軸承114帶動支撐座111向上至支撐滾輪113抵靠到管材C的下緣，使管材C在支撐滾輪113上滑動。該支撐座111上升的距離可藉由控制器計算後驅動第一動力源112帶動升降。

請參閱第5~8圖，是本新型夾持機構一個具體實施方式，夾持機構12是設在基座B上，夾持機構12包含一夾持座121及一可驅動夾持座121上下位移的第二動力源122，本實施例的第二動力源122為伺服馬達，該夾持座121的第一表面1211設有一V型滑槽1212，且夾持座121的第二表面1213設有一旋轉軸承1214，該旋轉軸承1214成套接一旋轉螺桿1215，旋轉螺桿1215連接一齒輪1216，該齒輪1216藉由一皮帶1217與第二動力源122的旋轉軸連結，在基座B設有兩支固定桿B1，夾持座121的第二表面具有兩個定位孔1218，並將夾持座121的定位孔1218套設在基座B的固定桿B1上，可使夾持座121在基座B上能夠上下位移。兩夾持桿123，該夾持桿123包含一桿座1231，一與桿座連接的夾持滾輪1232，桿座1231的一表面具有一斜向滑塊1233，桿座1231的另一表面設有線性滑軌1234，並藉由線性滑軌1234與基座B固定，該斜向滑塊1233可崁入V型滑槽1212內，使兩夾持桿123可以在V型滑槽1212相對應的活動。當管材C送到卡盤夾持後，此時驅動機構13驅動翻轉機構14將基座B以逆時針方向上翻轉90度，在本實例中驅動機構13與翻轉機構14是設計在基座B的左邊，當基座B突出於機台A並使基座B上的夾持機構12靠近管材C，此時第二動力源122驅動旋轉螺桿1215轉動進而使旋轉軸承1214帶動夾持座121向下，此時管材C是在兩夾持桿的中間，夾持座111的第一表面1211的V型滑槽1212會帶動斜向滑塊1233將的兩夾持桿123往管材C靠近，直到夾持桿123接觸到管材C的邊緣，使管材C在兩夾持滾輪1232上滑動並對正中心，該夾持桿123移動的距離可藉由控制器計算後驅動第二動力源帶動位移。

請參閱第9圖，當支撐機構與夾持機構完成管材C的輔助支撐及夾持限位後，加工機可藉由卡盤的輸送及輔助支撐及夾持裝置的作用之下進行加工作業，在加工作業完成後，支撐機構11的第一動力源112會將支撐座帶回到原起點，同時夾持機構12的第二動力源122會將夾持桿帶回到原起點，此時驅動機構14驅動軸的齒排142向上移動，翻轉機構13的齒輪133受到齒排142的推動，會以順時針的方向旋轉同時帶動基座B往順時針方向擺動，本實施例擺動角度是由90度到0度，使得輔助支撐及夾持裝置1低於機台A，使得後續的上料動作能夠繼續進行下一次的加工作業。

以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本新型，凡在本新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本新型的保護範圍之內。

A:機台

B:基座

13:翻轉機構

131:固定片

132:旋轉軸

133:齒輪

14:驅動機構

141:氣壓缸

142:齒排

A1:線性滑軌

Claims (10)

1. 一種加工管材輔助支撐及夾持裝置，是設在管件加工機的機台上並對加工管材進行輔助支撐及夾持作用，該輔助支撐及夾持裝置包含一設在基座上的支撐機構及夾持機構、一翻轉機構及一驅動機構；該翻轉機構是連接在基座上，該驅動機構能夠驅動所述的基座翻轉，以使該基座上的輔助支撐及夾持機構突出於機台並靠近管材，以及該驅動機構能夠驅動基座上的輔助支撐及夾持機構擺動並遠離管材。
2. 根據請求項1所述的輔助支撐及夾持裝置，其中，該翻轉機構由兩個固定片、一旋轉軸及一連接在旋轉軸的齒輪所構成。
3. 根據請求項1所述的輔助支撐及夾持裝置，其中，該驅動機構包括一氣壓缸以及一連接於該氣壓缸驅動軸的齒排所構成，所述驅動機構與旋轉機構相連接。
4. 根據請求項1所述的輔助支撐及夾持裝置，其中，該輔助支撐機構設在基座上，包含一支撐管材的支撐座及一用於驅動支撐座上下位移的第一旋轉動力源。
5. 根據請求項1所述的輔助支撐及夾持裝置，其中，該夾持機構設在基座上，包含一夾持管材的夾持座，該夾持座具有兩相對應的夾持桿及一用於驅動夾持桿左、右位移的第二旋轉動力源。
6. 根據請求項4所述的輔助支撐及夾持裝置，其中該支撐座設有一支撐滾輪，且支撐座的側邊至少裝設有一旋轉軸承，該旋轉軸承成套接一旋轉螺桿，旋轉螺桿底部具有一從動齒輪，從動齒輪藉由一皮帶與第一動力源的旋轉軸連結。
7. 根據請求項5所述的輔助支撐及夾持裝置，其中該夾持座第一表面設有一V型滑槽，且支撐座的第二表面裝設有一旋轉軸承，該旋轉軸承成套接一旋轉螺桿，旋轉螺桿底部具有一從動齒輪，從動齒輪藉由一皮帶與第二動力源的旋轉軸連結，該夾持桿包含一桿座，一與桿座連接的夾持滾輪，桿座的一表面具有一斜向滑塊，該斜向滑塊可在V型滑槽位移，桿座的另一表面設有線性滑軌，線性滑軌一端固定在基座上。
8. 根據請求項5所述的輔助支撐及夾持裝置，其中，該基座設有兩支固定桿，夾持座第二表面具有兩個定位孔，並將夾持座的定位孔套設在基座的固定桿上，可使夾持座在基座上能夠上下位移。
9. 根據請求項1所述的輔助支撐及夾持裝置，其中該翻轉角度為0度到90度之間
10. 根據請求項1所述的輔助支撐及夾持裝置，其中該管件加工機可為雷射切管機、彎管機、雷射加工機等。

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