一种卡盘驱动装置及卡盘的制作方法

1.本实用新型涉及卡盘领域，尤其涉及一种卡盘驱动装置及卡盘。


背景技术：

2.激光切割是激光加工行业中最量要的一项应用技术，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。
3.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。传统的卡盘结构通过动力源驱动带有齿结构的转动盘转动从而带动与转动盘相配合齿传动装置运动，进而实现与齿传动装置运动相配合的滑动块组件做相离或相合运动。由于切割过程中会产生大量碎屑，在卡盘的长期使用中，碎屑容易进入内部，导致传动卡顿，影响正常使用。


技术实现要素：

4.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卡盘驱动装置及卡盘，卡盘驱动装置取消了传统的齿传动结构，在保证夹紧力稳定、同步性高的同时结构更加简洁，降低异物进入内部造成卡滞的风险。
5.实现本实用新型目的技术方案是：
6.一种卡盘驱动装置，包括传动装置和动力源，所述传动装置设有两组，每组传动装置包括同步环以及沿卡盘周向对称设置的转动轴，所述转动轴上固定安装有连杆和推杆；所述同步环与推杆的一端相连，所述动力源与推杆的另一端相连，所述连杆适于带动卡盘的滑动块滑动。
7.进一步地，所述连杆远离转动轴的一端设有转动部，通过转动部与卡盘的滑动块组件活动连接，从而实现连杆驱动滑动块组件滑动。
8.进一步地，所述推杆的一端转动设有同步销，所述同步环的外周面上对称设有与同步销相配合的转动槽，所述推杆通过同步销与同步环相连，从而实现推杆推动同步环转动。
9.进一步地，所述动力源的输出端固定设有铰链板，所述铰链板上转动设有销轴，所述推杆的另一端设有腰型孔，所述铰链板通过销轴和腰型孔与所述推杆相连，从而实现动力源驱动推杆转动。
10.一种卡盘，包括基座以及设于基座内并围绕自身转动的旋转本体，所述旋转本体内如上所述卡盘驱动装置；所述旋转本体的前端设有做相合或相离运动的卡爪组件。
11.进一步地，所述卡爪组件包括四个双层卡爪、四个滑动块组件和两个垫块，所述四个滑动块组件沿旋转本体的周向均匀分布，其中两个双层卡爪分别通过垫块安装在对称设置的两个滑动块组件上，另外两个双层卡爪分别安装在另外两个对称设置的滑动块组件上，所述双层卡爪的两个卡爪之间的距离大于单个卡爪的厚度。当卡爪做相合运动时，一对
双层卡爪的卡爪刚好插入另一对双层卡爪的卡爪间隙中，从而实现八点四层交错夹持，使管材的加工部位夹持更加稳定，从而保证加工精度。
12.进一步地，所述基座内圈设有轴承，所述旋转本体通过轴承安装在基座内，从而实现旋转本体转动安装在基座上。
13.进一步地，所述旋转本体包括卡盘本体、内套、法兰盘和从动齿圈，所述卡盘本体和从动齿圈分别与轴承的内圈固定相连，所述内套与卡盘本体固定相连，所述法兰盘套设在内套上并与从动齿圈固定相连；所述卡盘驱动装置的转动轴两端分别与卡盘本体和法兰盘转动连接；所述同步环套设在内套上；所述动力源固定安装在卡盘本体后端。
14.进一步地，所述轴承的外圈后端固定设有罩设在从动齿圈外的壳体，所述壳体上固定设有与从动齿圈相配合的减速机，可直接与激光切割机相连，使用更加方便，同时避免卡盘内部装置暴露，起到很好的防尘作用。
15.进一步地，所述法兰盘上固定安装有微动开关，当传动装置的推杆位置到极限后，微动开关启动，给动力源即时反馈，提高传动安全性。
16.采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：
17.(1)本实用新型卡盘驱动装置通过动力源驱动推杆，带动与推杆固定连接的转动轴转动，进而实现与转动轴固定连接的连杆的转动，同时带动与推杆相连的同步环转动，从而实现了一组传动装置的联动。取消了传统的齿传动结构，在保证夹紧力稳定、同步性高的同时结构更加简洁，降低异物进入内部造成卡滞的风险。
18.(2)本实用新型卡盘驱动装置的连杆远离转动轴的一端设有转动部，通过转动部与卡盘的滑动块组件活动连接，从而实现连杆带动滑动块组件滑动。
19.(3)本实用新型卡盘驱动装置通过在同步环的外周面上对称开设转动槽，利用同步销将同步环和推杆相连，通过了推杆驱动同步环转动，从而实现一组传动装置实现联动。
20.(4)本实用新型卡盘驱动装置的动力源输出端固定设有铰链板，铰链板通过销轴和腰型孔与推杆相连，从而实现动力源驱动推杆运动。
21.(5)本实用新型卡盘采用上述卡盘驱动装置，通过卡盘驱动装置驱动卡爪组件运动，在此过程中驱动装置的动力源与转动轴之间的距离始终保持不变，动力源工作时输出的力相同时，产生的力矩始终不变，因而在卡爪组件做相合运动时产生夹紧力恒定，夹紧力大小不受管材管径的影响，夹紧力更加稳定，该结构卡盘更加简洁，制造成本低。整个驱动装置取消了齿传动结构，避免卡盘使用过程中碎屑进入其中造成卡滞。
22.(6)本实用新型设有双层卡爪且双层卡爪的两个卡爪之间的距离大于单个卡爪的厚度。当卡爪做相合运动时，一对双层卡爪的卡爪刚好插入另一对双层卡爪的卡爪间隙中，从而实现八点四层交错夹持，使管材的加工部位夹持更加稳定，保证加工精度。
23.(7)本实用新型卡盘预装有减速机，可直接与激光切割机相连，使用更加方便，同时避免卡盘内部装置暴露，起到很好的防尘作用。
24.(8)本实用新型卡盘通过设置微动开关监测推杆的传动位置，提高卡盘的传动安全性。
附图说明
25.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：
26.图1为本实用新型卡盘立体图；
27.图2为本实用新型卡盘驱动装置结构示意图；
28.图3为本实用新型卡盘内部结构示意图；
29.图4为本实用新型卡盘本体的结构示意图；
30.图5为本实用新型连杆与滑动块组件的安装结构图。
31.附图中的标号为：
32.基座1、轴承2、卡盘本体3、安装槽3
‑
1、通槽3
‑
2、从动齿圈4、卡爪组件5、双层卡爪5
‑
1、滑动块组件5
‑
2、凹槽5
‑2‑
1、垫块5
‑
3、内套6、法兰盘7、传动装置8、转动轴8
‑
1、连杆8
‑
2、转动部8
‑2‑
1、推杆8
‑
3、同步销8
‑3‑
1、腰型孔8
‑3‑
2、同步环8
‑
4、转动槽8
‑4‑
1、动力源9、铰链板9
‑
1、销轴9
‑
2、微动开关10、气密封盘装置11、壳体12、减速机13。
具体实施方式
33.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。
34.(实施例1)
35.见图1至图5，本实施例的卡盘，包括基座1和旋转本体，基座1的内圈设有轴承2，旋转本体通过轴承2安装在基座1上，从而实现旋转本体沿卡盘轴向转动。旋转本体内设有卡盘驱动装置，本实施例的卡盘驱动装置取消了传统的齿传动结构，在保证卡盘夹紧力稳定、同步性高的同时结构更加简洁，大大降低异物进入内部造成卡滞的风险。
36.旋转本体包括分别固定安装在轴承2的内圈前后两端的卡盘本体3和从动齿圈4。卡盘本体3的前端设有卡爪组件5，卡爪组件5包括四个双层卡爪5
‑
1、四个滑动块组件5
‑
2和两个垫块5
‑
3。卡盘本体3的前端均匀分布有四个安装槽3
‑
1，安装槽3
‑
1上设有通槽3
‑
2，滑动块组件5
‑
2滑动安装在安装槽3
‑
1内。其中两个双层卡爪5
‑
1分别通过两个垫块5
‑
3固定安装在左右两个滑动块组件5
‑
2上，另外两个双层卡爪5
‑
1分别固定安装在上下两个滑动块组件5
‑
2上。双层卡爪5
‑
1的两个卡爪之间的距离大于单个卡爪的厚度，当卡爪做相合运动时，上下设置的一对双层卡爪5
‑
1的卡爪刚好插入左右设置的一对双层卡爪5
‑
1的卡爪间隙中，从而实现卡爪八点四层交错夹持，使管材的加工部位夹持更加稳定，保证加工精度。卡盘本体3的内圈后端固定设有内套6，从动齿圈4的后端固定设有套设在内套6上的法兰盘7，便于安装卡盘驱动装置。
37.卡盘驱动装置包括传动装置8和动力源9，传动装置8设有两组，每组传动装置8包括转动轴8
‑
1、连杆8
‑
2、推杆8
‑
3和同步环8
‑
4。转动轴8
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1设有两个并沿卡盘周向对称设置，转动轴8
‑
1的两端分别与卡盘本体3和法兰盘7转动连接。连杆8
‑
2的一端与转动轴8
‑
1固定连接，另一端设有转动部8
‑2‑
1，滑动块组件5
‑
2的背面设有凹槽5
‑2‑
1，连杆8
‑
2穿过通槽3
‑
2，转动部8
‑2‑
1与凹槽5
‑2‑
1相配合，从而实现连杆8
‑
2带动滑动块组件5
‑
2沿卡盘本体3的径向滑动。推杆8
‑
3采用“鱼尾”型结构，中部与转动轴8
‑
1固定相连，一端转动设有同步销8
‑3‑
1，另一端设有腰型孔8
‑3‑
2。同步环8
‑
4套设在内套6上，外周面上对称设有与同步销8
‑3‑
1相配合的转动槽8
‑4‑
1，推杆8
‑
3通过同步销8
‑3‑
1带动同步环8
‑
4转动，从而实现一组传动装置8的联动。推杆8
‑
3的一侧设有固定安装在法兰盘7上的微动开关10，当推杆8
‑
3到位后，
微动开关10启动，给动力源即时反馈，提高传动安全性。
38.动力源9为气缸，负载大、输出稳定、动作迅速、反应快、工作环境适应性好，共设有四个并固定安装在卡盘本体3的后端。旋转本体的后端设有气密封盘装置11，实现旋转密封功能，气缸通过气管与气密封盘装置11相连，气密封盘装置11通过气管与外部气源相连通。气缸的活塞杆固定设有铰链板9
‑
1，铰链板9
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1上转动设有销轴9
‑
2，铰链板9
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1通过销轴9
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2和腰型孔8
‑3‑
2与推杆8
‑
3相连，从而实现气缸驱动推杆8
‑
3转动，进而带动转动轴8
‑
1和连杆8
‑
2转动，实现滑动块组件5
‑
2沿卡盘本体3的径向移动。由于气缸活塞与转动轴8
‑
1的距离始终不变，保持等力臂，当气缸工作时，气压相同，力矩保持不变，因而在卡爪夹持过程中，夹紧力始终稳定，不受管材管径的影响。
39.轴承2的外圈后端固定设有罩设在从动齿圈4外的壳体12，壳体12上固定设有与从动齿圈4相配合的减速机13，可直接与激光切割机相连，使用更加方便，同时避免卡盘内部装置暴露，起到很好的防尘作用。
40.本实施例卡盘驱动装置通过气缸驱动推杆8
‑
3，带动与推杆8
‑
3固定连接的转动轴8
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1转动，进而实现与转动轴8
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1固定连接的连杆8
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2的转动，同时带动与推杆8
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3相连的同步环8
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4转动，从而实现了一组传动装置8的联动。本实施例的卡盘驱动装置取消了传统的齿传动结构，在保证卡盘夹紧力稳定、同步性高的同时结构更加简洁，大大降低异物进入内部造成卡滞的风险。
41.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。