一种激光切管旋转电动卡盘的制作方法

1.本发明涉及激光切割领域，具体是涉及一种激光切管旋转电动卡盘。


背景技术：

2.激光切割具有精度高、速度快、成本低等优点，在许多领域得到广泛应用，特别在激光切割管材加工中更能够体现激光切割的独特优势。
3.激光切管加工过程中，一般需用气动或电动卡盘快速夹紧、旋转被加工的管材，在实际使用中，存在下述问题：激光切管加工中会产生大量的粉尘、污水、废油，容易渗入卡盘阻碍其正常工作且清理困难，卡盘容易卡死，故障率较高；因卡盘自身需要旋转，其工作所需电能通过电刷 导电环输入，电刷磨损严重，寿命较短；由于偶发的设备故障或人为原因，造成加工管件单端旋转或下垂，会对夹紧卡盘产生较大的反向作用力从而容易损坏卡盘；卡盘为圆环形结构，内部结构紧凑复杂，出现故障后维修困难。
4.为解决上述问题，有必要提供一种激光切管旋转电动卡盘。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，提供一种激光切管旋转电动卡盘，本技术方案解决了上述背景技术中提出的激光切管加工中会产生大量的粉尘、污水、废油，容易渗入卡盘阻碍其正常工作且清理困难，卡盘容易卡死，故障率较高；因卡盘自身需要旋转，其工作所需电能通过电刷 导电环输入，电刷磨损严重，寿命较短；由于偶发的设备故障或人为原因，造成加工管件单端旋转或下垂，会对夹紧卡盘产生较大的反向作用力从而容易损坏卡盘；卡盘为圆环形结构，内部结构紧凑复杂，出现故障后维修困难的问题。
6.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
7.一种激光切管旋转电动卡盘，包括旋转支承及供电平台，旋转支承及供电平台前部设置有框架壳体，框架壳体内部均匀固定安装有若干个单轴滑台，框架壳体前部均匀固定安装有若干个燕尾组件，燕尾组件上部固定连接有对应的滚轮卡爪，单轴滑台与对应的燕尾组件相连接，多个所述滚轮卡爪之间夹持有加工管件；
8.其中，所述框架壳体包括上板和下板，上板和下板之间通过连接筒及其侧面若干个连接板固定连接，连接板外侧固定连接有盖板，盖板前侧左侧固定连接有触摸屏，下板上表面左侧固定连接有控制板，下板下表面固定连接有导电隔板，导电隔板固定连接有导电环，导电环下表面抵接电刷组件的导电轴承，下板固定连接在轴承外圈齿轮的前表面。
9.优选的，所述旋转支承及供电平台包括支承底座，支承底座内部前表面中间固定有轴承内圈，轴承内圈外表面转动连接有轴承外圈齿轮，支承底座右侧后表面固定连接有减速器，减速器后部固定连接有伺服电机，减速器前部固定连接有减速齿轮，减速齿轮与轴承外圈齿轮啮合，轴承外圈齿轮前表面固定连接有框架壳体，支承底座下侧开设有空腔，空腔内固定连接有电源和电刷组件，电刷组件和框架壳体后部的导电环抵接。
10.优选的，所述支承底座右侧后表面开设有圆形孔，减速齿轮穿过圆形孔设置在支
承底座的内部。
11.优选的，所述电刷组件包括电刷支架，电刷支架固定连接在支承底座位于电源前方的位置，电刷支架底部固定连接有若干个弹簧，弹簧底部固定连接有铜电极，铜电极正面中间设置有空心管，空心管内螺纹连接有螺栓，空心管表面转动连接有导电轴承，螺栓的外沿将导电轴承卡接在空心管上。
12.优选的，所述上板上表面贯穿开设有若干个方形孔，上板位于方形孔位置的下表面固定连接有对应的单轴滑台，上板位于方形孔位置的上表面固定连接有对应的燕尾组件。
13.优选的，所述单轴滑台包括滑台底座，滑台底座内侧固定连接有驱动电机，驱动电机的输出端固定连接有主齿轮，主齿轮啮合有从齿轮，从齿轮中间固定连接有丝杆，丝杆前端通过丝杆轴承转动连接滑台底座的前侧，丝杆后端通过推力轴承抵接滑台底座的后内侧，丝杆表面螺纹转动连接有螺母，滑台底座内侧固定连接有直线滑轨，直线滑轨表面滑动连接有直线滑块，直线滑块与螺母固定连接，螺母顶部设置有c形槽，螺母通过c形槽固定连接有推力块，推力块顶部设置有圆形坑，压力传感器嵌入圆形坑中，滑台底座下方固定连接有位移传感器，位移传感器正面中间开设有滑槽，滑槽内滑动连接有位移杆，位移杆的前端固定连接在螺母的背面下方，推力块顶部及嵌入的压力传感器一起插入连接到燕尾滑块上的方形坑中。
14.优选的，所述单轴滑台包括滑台底座，滑台底座内侧固定连接有驱动电机，驱动电机的输出端固定连接有主齿轮，主齿轮啮合有从齿轮，从齿轮中间固定连接有丝杆，丝杆前端通过丝杆轴承转动连接滑台底座的前侧，丝杆表面螺纹转动连接有螺母，滑台底座内侧固定连接有直线滑轨，直线滑轨表面滑动连接有直线滑块，直线滑块与螺母固定连接，螺母顶部设置有c形槽，螺母通过c形槽固定连接有推力块，滑台底座的后内侧设置有推力轴承，推力轴承一端抵接压力传感器，压力传感器另一端抵接滑台底座的后内侧，压力传感器和丝杆同心。
15.优选的，所述燕尾组件包括燕尾导轨，燕尾导轨底部固定连接在上板上表面，燕尾导轨中间开设有长条孔，燕尾导轨上部中间滑动连接有燕尾滑块，燕尾滑块底部设置有方形坑，推力块顶部及嵌入的压力传感器一起穿过长条孔，插入连接到燕尾滑块上的方形坑中，燕尾导轨顶部两侧固定连接有燕尾压板，燕尾滑板右侧固定连接有防尘罩，燕尾滑块与燕尾压板滑动连接。
16.优选的，所述滚轮卡爪包括卡爪底座，紧固螺栓通过防撞保险片，将卡爪底座固定连接在燕尾滑块上，卡爪底座底部固定连接有若干滚动轴，滚动轴表面转动连接有滚轮和防尘环，防尘环固定连接在滚轮两端，滚轮卡爪分为高、低两种，两两成对相向设置。
17.与现有技术相比，本发明提供了一种激光切管旋转电动卡盘，具备以下有益效果：
18.通过设置框架壳体、单轴滑台、燕尾组件、电刷组件和滚轮卡爪，框架壳体的设置使得制造、安装、维护简单，密封防尘效果好，避免粉尘、污水、废油渗入卡盘阻碍其正常工作；电刷组件和导电环的设置，使得电刷磨损减小，供电可靠且使用寿命长；单轴滑台的设置，使得可以对位移和压力进行测量，结构紧凑可靠，安装维护简单；可拆分燕尾组件的设置，使得安装维护清洗方便；带防撞保险片的滚轮卡爪设置为成对的高、低两种，夹紧加工管件可靠，防撞抗冲击能力强。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图；
20.图2为本发明的拆分结构示意图；
21.图3为本发明的旋转支承及供电平台结构示意图；
22.图4为本发明的旋转支承及供电平台拆分结构示意图；
23.图5为本发明的电刷组件结构示意图；
24.图6为本发明的框架壳体结构示意图；
25.图7为本发明的框架壳体拆分结构示意图；
26.图8为本发明的单轴滑台结构示意图；
27.图9为本发明的单轴滑台拆分结构示意图；
28.图10为本发明的单轴滑台另一种结构示意图(压力传感器)；
29.图11为本发明的燕尾组件及其拆分结构示意图；
30.图12为本发明的燕尾组件和单轴滑台连接结构示意图；
31.图13为本发明的滚轮卡爪及其拆分结构示意图；
32.图14为本发明的主体结构示意图；
33.图15为本发明的剖面主体结构示意图。
34.图中标号为：
35.1、旋转支承及供电平台；11、电源；12、支承底座；13、轴承内圈；14、伺服电机；15、减速器；16、减速齿轮；17、轴承外圈齿轮；18、电刷组件；19、圆形孔；
36.181、电刷支架；182、弹簧；183、铜电极；184、导电轴承；185、空心管；186、螺栓；
37.2、框架壳体；21、上板；22、连接筒；23、连接板；24、下板；25、盖板；26、控制板；27、触摸屏；28、导电隔板；29、导电环；2a、方形孔；
38.3、单轴滑台；31、驱动电机；32、主齿轮；33、从齿轮；34、丝杆轴承；35、丝杆；36、位移杆；37、滑台底座；38、直线滑轨；39、螺母；3a、直线滑块；3b、位移传感器；3c、推力块；3d、压力传感器；3e、推力轴承；3f、圆形坑；
39.4、燕尾组件；41、燕尾导轨；42、燕尾滑块；43、燕尾压板；44、防尘罩；45、方形坑；46、长条孔；
40.5、滚轮卡爪；51、卡爪底座；52、滚动轴；53、滚轮；54、防尘环；55、紧固螺栓；56、防撞保险片；
41.6、加工管件。
具体实施方式
42.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
43.实施例1
44.参照图1和图2所示，一种激光切管旋转电动卡盘，包括旋转支承及供电平台1，旋转支承及供电平台1前部设置有框架壳体2，框架壳体2内部均匀固定安装有若干个单轴滑台3，框架壳体2前部均匀固定有若干个燕尾组件4，燕尾组件4上部固定连接有对应的滚轮卡爪5，单轴滑台3与对应的燕尾组件4相连接，多个所述滚轮卡爪5之间夹持有加工管件6；
45.参照图6，框架壳体2包括上板21和下板24，上板21和下板24之间通过连接筒22及其侧面若干个连接板23固定连接，连接板23外侧固定连接有盖板25，盖板25前侧左侧固定连接有触摸屏27，下板24上表面左侧固定连接有控制板26，下板24下表面固定连接有导电隔板28，导电隔板28固定连接有导电环29，导电环29下表面抵接电刷组件18的导电轴承184，下板24固定连接在轴承外圈齿轮17的前表面。
46.参照图3和图4，具体的，旋转支承及供电平台1包括支承底座12，支承底座12内部前表面中间固定有轴承内圈13，轴承内圈13外表面转动连接有轴承外圈齿轮17，支承底座12右侧后表面固定连接有减速器15，减速器15后部固定连接有伺服电机14，减速器15前部固定连接有减速齿轮16，减速齿轮16与轴承外圈齿轮17啮合，轴承外圈齿轮17前表面固定连接有框架壳体2，支承底座12下侧开设有空腔，空腔内固定连接有电源11和电刷组件18，电刷组件18和框架壳体2后部的导电环29抵接。
47.伺服电机14转动，减速器15对伺服电机14进行减速增加扭矩，带动减速齿轮16转动，从而带动轴承外圈齿轮17转动，于是，轴承外圈齿轮17以轴承内圈13作为支撑点转动，从而带动框架壳体2的下板24转动，于是，框架壳体2跟随转动，在使用时，加工管件6是被设置在框架壳体2上的滚轮卡爪5所夹持，因此，也会跟随转动，实现激光切割所需的旋转运动。
48.参照图4，支承底座12上表面左侧开设有圆形孔19，减速齿轮16穿过圆形孔19设置在支承底座12的内部。
49.参照图5，电刷组件18包括电刷支架181，电刷支架181固定连接在支承底座12位于电源11前方的位置，电刷支架181底部固定连接有若干个弹簧182，弹簧182底部固定连接有铜电极183，铜电极183正面中间设置有空心管185，空心管185内螺纹连接有螺栓186，空心管185表面转动连接有导电轴承184，螺栓186的外沿将导电轴承184卡接在空心管185上。
50.导电轴承184与框架壳体2上的导电环29抵接，使用时，导电环29会转动，在处于预压紧状态下的弹簧182的作用下，导电轴承184在导电环29表面滚动形成导电接触，若干个导电轴承184并联，因而导电接触稳定可靠，滚动接触磨损小寿命长。电源11通过铜电极183和导电轴承184传送到框架壳体2上的导电环29。
51.参照图7，上板21上表面贯穿开设有若干个方形孔2a，上板21位于方形孔2a位置的下表面固定连接有对应的单轴滑台3，上板21位于方形孔2a位置的上表面固定连接有对应的燕尾组件4。
52.参照图8和图9，单轴滑台3包括滑台底座37，滑台底座37内侧固定连接有驱动电机31，驱动电机31的输出端固定连接有主齿轮32，主齿轮32啮合有从齿轮33，从齿轮33中间固定连接有丝杆35，丝杆35前端通过丝杆轴承34转动连接滑台底座37的前侧，丝杆35后端通过推力轴承3e抵接滑台底座37的后内侧，丝杆35表面螺纹转动连接有螺母39，滑台底座37内侧固定连接有直线滑轨38，直线滑轨38表面滑动连接有直线滑块3a，直线滑块3a与螺母39固定连接，螺母39顶部设置有c形槽，螺母39通过c形槽固定连接有推力块3c，推力块3c顶部设置有圆形坑3f，压力传感器3d嵌入圆形坑3f中，滑台底座37下方固定连接有位移传感器3b，位移传感器3b正面中间开设有滑槽，滑槽内滑动连接有位移杆36，位移杆36的前端固定连接在螺母39的背面下方，推力块3c顶部及嵌入的压力传感器3d一起插入连接到燕尾滑块42上的方形坑45中。
53.驱动电机31转动，带动主齿轮32转动，进而带动从齿轮33转动，从而使得丝杆35转动，于是，固定连接在一起的螺母39、直线滑块3a及推力块3c共同沿丝杆35轴向运动，于是，嵌入在推力块3c顶部圆形坑3f中的压力传感器3d推动燕尾滑块42和滚轮卡爪5跟随移动，进而达到夹持加工管件的目的；
54.位移传感器3b固定连接在滑台底座37，其位移杆36的前端固定连接在螺母39的背面下方，可测量夹持加工管件的位移量。
55.夹持加工管件所产生的反作用力，依次通过滚轮卡爪5、燕尾滑块42、压力传感器3d、推力块3c、螺母39、丝杆35和推力轴承3e，最终传递到滑台底座37，压力传感器3d可测量夹持加工管件的压力。丝杆轴承34和直线滑轨38对丝杆35进行支承，燕尾导轨41和燕尾压板43对燕尾滑块42进行支承，具有较强的抗冲击过载能力。
56.参照图11和图12，燕尾组件4包括燕尾导轨41，燕尾导轨41底部固定连接在上板21上表面，燕尾导轨41中间开设有长条孔46，燕尾导轨41上部中间滑动连接有燕尾滑块42，燕尾滑块42底部设置有方形坑45，推力块3c顶部及嵌入的压力传感器3d一起穿过长条孔46，插入连接到燕尾滑块42上的方形坑45中，燕尾导轨41顶部两侧固定连接有燕尾压板43，燕尾滑板43右侧固定连接有防尘罩44，燕尾滑块42与燕尾压板43滑动连接。
57.燕尾滑块42在推力块3c及嵌入在推力块3c顶部圆形坑3f中的压力传感器的作用下，沿燕尾导轨41的轨迹运动，带动燕尾导轨41顶部的滚轮卡爪5运动。
58.参照图13、图14，滚轮卡爪5包括卡爪底座51，紧固螺栓55通过防撞保险片56，将卡爪底座51固定连接在燕尾滑块42上，卡爪底座51侧部固定连接有若干滚动轴52，滚动轴52表面转动连接有滚轮53和防尘环54，防尘环54固定连接在滚轮53两端，滚轮卡爪5分为高、低两种，两两成对相向设置。
59.滑轮卡爪5在燕尾导轨41的作用下，可以向框架壳体2的圆心或远离圆心的方向运动，从而可以完成对加工管件6的夹持或松开。
60.实施例2
61.除单轴滑台3之外的其他结构与实施例1中结构一致。
62.本方案的另一种实施例，参照图9-10，其中单轴滑台3包括滑台底座37，滑台底座37内侧固定连接有驱动电机31，驱动电机31的输出端固定连接有主齿轮32，主齿轮32啮合有从齿轮33，从齿轮33中间固定连接有丝杆35，丝杆35前端通过丝杆轴承34转动连接滑台底座37的前侧，丝杆35表面螺纹转动连接有螺母39，滑台底座37内侧固定连接有直线滑轨38，直线滑轨38表面滑动连接有直线滑块3a，直线滑块3a与螺母39固定连接，螺母39顶部设置有c形槽，螺母39通过c形槽固定连接有推力块3c，滑台底座37的后内侧设置有推力轴承3e，推力轴承3e一端抵接压力传感器3d，压力传感器3d另一端抵接滑台底座37的后内侧，压力传感器3d和丝杆35同心。
63.本发明的工作原理及使用流程：通过设置框架壳体2、单轴滑台3、燕尾组件5、电刷组件18和滚轮卡爪5，框架壳体2的设置使得制造、安装、维护简单，密封防尘效果好，避免粉尘、污水、废油渗入卡盘阻碍其正常工作；电刷组件18和导电环29的设置，使得电刷磨损减小，供电可靠且使用寿命长；单轴滑台3的设置，使得可以对位移和压力进行测量，结构紧凑可靠，安装维护简单；可拆分燕尾组件4的设置，使得安装维护清洗方便；带防撞保险片55的滚轮卡爪5设置为成对的高、低两种，夹紧加工管件可靠，防撞抗冲击能力强。
64.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。