自動定心夾具及激光切割機的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及激光切割設備技術領域，尤其涉及自動定心夾具及激光切割機，自動定心夾具包括具有管材避空孔的安裝板以及環形均布于所述管材避空孔周緣的第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪和第四卡爪，所述安裝板上設有用于驅動所述第一卡爪和第三卡爪沿徑向相向或相反移動的第一聯動驅動裝置以及用于驅動所述第二卡爪和第四卡爪沿徑向相向或相反移動的第二聯動驅動裝置。本實用新型的自動定心夾具能夠對各種形狀的管材進行快速定心夾緊，提高了加工效率，且適用范圍更加廣。
【專利說明】
自動定心夾具及激光切割機
技術領域
[0001]本實用新型涉及激光切割設備技術領域，尤其涉及自動定心夾具及激光切割機。
【背景技術】
[0002]激光切管時，經常要切割圓管、矩形管、橢圓管、平圓管等各種形狀的管材。參見附圖1為現有的四爪夾具100，四爪夾具100又包括兩種，一種是四爪單動夾具，四個卡爪101單獨控制，實際使用時，無法實現自動定心，調整時費時費力；另外一種是四爪自動定心夾具，四個卡爪101實現同時控制，可以快速的夾緊圓管和方管，但是無法快速夾緊矩形管、橢圓管等長短軸不一樣的管材。
[0003]因此，有必要對現有的四爪夾具100進行改進，以解決快速定心問題和對長短軸不一樣的管材進行有效夾緊的問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于針對現有技術的不足提供一種能夠對各種形狀的管材進行快速定心夾緊的自動定心夾具及具有該自動定心夾具的激光切割機。
[0005]為實現上述目的，本實用新型的技術方案是:自動定心夾具，包括具有管材避空孔的安裝板以及環形均布于所述管材避空孔周緣的第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪和第四卡爪，所述安裝板上設有用于驅動所述第一卡爪和第三卡爪沿徑向相向或相反移動的第一聯動驅動裝置以及用于驅動所述第二卡爪和第四卡爪沿徑向相向或相反移動的第二聯動驅動裝置。
[0006]優選地，所述第一聯動驅動裝置包括第一電機、第一移動機構、第二電機、第二移動機構和第一環形齒圈，所述第一環形齒圈可轉動地設于所述安裝板上且位于所述管材避空孔的周緣；
[0007]所述第一電機的輸出端設有一與所述第一環形齒圈嗤合的第一錐齒輪，所述第一移動機構的輸入端設有一與所述第一環形齒圈嚙合的第二錐齒輪，所述第一卡爪與所述第一移動機構驅動連接；
[0008]所述第二電機的輸出端設有一與所述第一環形齒圈嚙合的第三錐齒輪，所述第二移動機構的輸入端設有一與所述第一環形齒圈嚙合的第四錐齒輪，所述第三卡爪與所述第二移動機構驅動連接。
[0009]優選地，所述第一移動機構包括第一絲桿和與該第一絲桿螺紋連接的第一滑塊，所述第二錐齒輪安裝于所述第一絲桿朝向所述第一環形齒圈的端部，所述第一卡爪與所述第一滑塊連接。
[0010]優選地，所述第二移動機構包括第二絲桿和與該第二絲桿螺紋連接的第二滑塊，所述第四錐齒輪安裝于所述第二絲桿朝向所述第一環形齒圈的端部，所述第三卡爪與所述第二滑塊連接。
[0011]優選地，所述第二聯動驅動裝置包括第三電機、第三移動機構、第四電機、第四移動機構和第二環形齒圈，所述第二環形齒圈可轉動地設于所述安裝板上且位于所述管材避空孔的周緣；
[0012]所述第三電機的輸出端設有一與所述第二環形齒圈嚙合的第五錐齒輪，所述第三移動機構的輸入端設有一與所述第二環形齒圈嚙合的第六錐齒輪，所述第二卡爪與所述第三移動機構驅動連接；
[0013]所述第四電機的輸出端設有一與所述第二環形齒圈嚙合的第六錐齒輪，所述第四移動機構的輸入端設有一與所述第二環形齒圈嚙合的第八錐齒輪，所述第四卡爪與所述第四移動機構驅動連接。
[0014]優選地，所述第三移動機構包括第三絲桿和與該第三絲桿螺紋連接的第三滑塊，所述第六錐齒輪安裝于所述第三絲桿朝向所述第二環形齒圈的端部，所述第二卡爪與所述第三滑塊連接。
[0015]優選地，所述第四移動機構包括第四絲桿和與該第四絲桿螺紋連接的第四滑塊，所述第八錐齒輪安裝于所述第四絲桿朝向所述第二環形齒圈的端部，所述第四卡爪與所述第四滑塊連接。
[0016]優選地，所述安裝板相背于所述第一電機、第二電機、第三電機和第四電機的背面設有絕緣板，所述絕緣板嵌設有銅環以及安裝有與所述第一電機、第二電機、第三電機和第四電機電連接的電極座，所述電極座內設有電極碳棒，所述電極碳棒與所述銅環連接。
[0017]優選地，所述安裝板上設有用于將所述第一電機、第二電機、第三電機和第四電機固定在所述安裝板上的電機固定板。
[0018]優選地，所述第一卡爪與所述第三卡爪對稱設置，所述第二卡爪與所述第四卡爪對稱設置。
[0019]本實用新型的有益效果:本實用新型的自動定心夾具，使用時，管材穿過管材避空孔，然后通過控制第一聯動驅動裝置或者第二聯動驅動裝置工作，那么，第一聯動驅動裝置或者第二聯動驅動裝置先控制在相面對方向的兩個第一卡爪和第三卡爪或者第二卡爪和第四卡爪相向移動，運動速度相同，從而使在相面對的方向的兩個第一卡爪和第三卡爪或者第二卡爪和第四卡爪實現了同步夾緊管材，自動定心，由于分成兩組相面對的卡爪對管材進行先后的夾緊，且可以實現兩組分別單獨控制，進而能夠有效對矩形管、橢圓管等長短軸不一樣的管材進行自動定心、快速夾緊。本實用新型的自動定心夾具能夠對各種形狀的管材進行快速定心夾緊，提高了加工效率，且適用范圍更加廣。
[0020]本實用新型的另一技術方案是:激光切割機，包括機身和上述的自動定心夾具，所述自動定心夾具固定安裝于所述機身上。
[0021 ]本實用新型的激光切割機，由于使用了上述的自動定心夾具，從而能夠通過自動定心夾具對各種形狀的管材進行快速定心夾緊進行激光切割工作，大大提高加工效率，且適用范圍更加廣。
【附圖說明】
[0022]圖1為現有技術的四爪夾具的立體結構示意圖。
[0023]圖2為本實用新型的自動定心夾具正面的立體結構示意圖。
[0024]圖3為本實用新型的自動定心夾具正面的另一立體結構示意圖。
[0025]圖4為本實用新型的自動定心夾具背面的立體結構示意圖。
[0026]附圖標記包括:
[0027]10一安裝板η 一第一卡爪12 一第二卡爪
[0028]13 一第三卡爪14 一第四卡爪15—管材避空孔
[0029]16一電機固定板17—絲桿固定座18—定位塊
[0030]21—第一電機22—第二電機23—第一環形齒圈
[0031]24—第一滑塊25—第二滑塊26—第一錐齒輪
[0032]27—第五錐齒輪28—第二錐齒輪29—第一絲桿
[0033]31 一第三電機32 一第四電機33—第二環形齒圈
[0034]34—第三滑塊35 一第四滑塊40 一絕緣板
[0035]41 一銅環42—電極座100—四爪夾具
[0036]101—卡爪。
【具體實施方式】
[0037]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖2?4及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明，其中附圖2?3中為了更好的顯示內部部件，從而對局部部件進行隱藏。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0038]需要說明的是，本實施例中的左、右、上、下、頂、底等方位用語，僅是互為相對概念或是以產品的正常使用狀態為參考的，而不應該認為是具有限制性的。
[0039]如圖2至圖4所示，本實用新型實施例提供的自動定心夾具，包括具有管材避空孔15的安裝板10以及環形均布于所述管材避空孔15周緣的第一卡爪11、第二卡爪12、第三卡爪13和第四卡爪14，所述安裝板10上設有用于驅動所述第一卡爪11和第三卡爪13沿徑向相向或相反移動的第一聯動驅動裝置以及用于驅動所述第二卡爪12和第四卡爪14沿徑向相向或相反移動的第二聯動驅動裝置。具體使用時，管材穿過管材避空孔15，然后通過控制第一聯動驅動裝置或者第二聯動驅動裝置工作，那么，第一聯動驅動裝置或者第二聯動驅動裝置先控制在相面對方向的兩個第一卡爪11和第三卡爪13或者第二卡爪12和第四卡爪14相向移動，運動速度相同，從而使在相面對的方向的兩個第一卡爪11和第三卡爪13或者第二卡爪12和第四卡爪14實現了同步夾緊管材，自動定心，由于分成兩組相面對的卡爪101對管材進行先后的夾緊，且可以實現兩組分別單獨控制，進而能夠有效對矩形管、橢圓管等長短軸不一樣的管材進行自動定心、快速夾緊。
[0040]簡而言之即時在對管材進行夾緊時，先在兩個相面對的方向(即第一卡爪11與第三卡爪13的連線作為第一方向)對管材進行夾緊定位，然后在另外兩個與相面對的方向(SP第二卡爪12與第四卡爪14的連線作為第二方向，最優的是第二方向與第一方向垂直)對管材進行再次的夾緊，這樣，即使管材的外形為非圓形狀，也可以確保能夠對其進行快速定位夾緊。
[0041]S卩，只要可以實現能夠同時驅動第一卡爪11與第三卡爪13沿徑向相向或相反移動的裝置即為第一聯動驅動裝置；以及只要可以實現能夠同時驅動第二卡爪12和第四卡爪14沿徑向相向或相反移動的裝置即為第二聯動驅動裝置，均屬于本實用新型請求保護的范圍。
[0042]本實用新型的自動定心夾具能夠對各種形狀的管材進行快速定心夾緊，提高了加工效率，且適用范圍更加廣。
[0043]本實施例中，所述第一聯動驅動裝置包括第一電機21、第一移動機構、第二電機22、第二移動機構和第一環形齒圈23，所述第一環形齒圈23可轉動地設于所述安裝板10上且位于所述管材避空孔15的周緣;所述第一電機21的輸出端設有一與所述第一環形齒圈23嗤合的第一錐齒輪26，所述第一移動機構的輸入端設有一與所述第一環形齒圈23嗤合的第二錐齒輪28，所述第一卡爪11與所述第一移動機構驅動連接;所述第二電機22的輸出端設有一與所述第一環形齒圈23嚙合的第三錐齒輪，所述第二移動機構的輸入端設有一與所述第一環形齒圈23嚙合的第四錐齒輪，所述第三卡爪13與所述第二移動機構驅動連接。具體工作時，第一電機21和/或第二電機22啟動，第一電機21的輸出端帶動第一錐齒輪26轉動，第二電機22的輸出端帶動第三錐齒輪轉動，由于第一錐齒輪26和第三錐齒輪均與第一環形齒圈23嚙合，那么第一錐齒輪26和第三錐齒輪會同時帶動第一環形齒圈23轉動，第一環形齒圈23轉動時，該第一環形齒圈23帶動與其嚙合的另外的第二錐齒輪28和第四錐齒輪轉動，第二錐齒輪28和第四錐齒輪分別帶動第一移動機構和第二移動機構工作，第一移動機構和第二移動機構分別帶動第一卡爪11和第二卡爪12沿徑向相向或相反移動，從而實現在第一個方向對管材進行夾緊或者對夾緊好的管材進行松開。
[0044]本實施例中，所述第一移動機構包括第一絲桿29和與該第一絲桿29螺紋連接的第一滑塊24，所述第二錐齒輪28安裝于所述第一絲桿29朝向所述第一環形齒圈23的端部，所述第一卡爪11與所述第一滑塊24連接。具體的，當第一環形齒圈23轉動時，其帶動第二錐齒輪28轉動，由于第二錐齒輪28安裝在第一絲桿29的端部，那么第二錐齒輪28會帶動第一絲桿29轉動，第一絲桿29轉動時會帶動與其螺紋連接的第一滑塊24移動，第一滑塊24移動則帶動第一卡爪11移動，即實現了驅動第一卡爪11在徑向方向的移動夾緊或者松開。
[0045]本實施例中，所述第二移動機構包括第二絲桿和與該第二絲桿螺紋連接的第二滑塊25，所述第四錐齒輪安裝于所述第二絲桿朝向所述第一環形齒圈23的端部，所述第三卡爪13與所述第二滑塊25連接。具體的，當第一環形齒圈23轉動時，其帶動第四錐齒輪轉動，由于第四錐齒輪安裝在第二絲桿的端部，那么第四錐齒輪會帶動第二絲桿轉動，第二絲桿轉動時會帶動與其螺紋連接的第二滑塊25移動，第二滑塊25移動則帶動第三卡爪13移動，即實現了驅動第三卡爪13在徑向方向的移動夾緊或者松開。
[0046]本實施例中，所述第二聯動驅動裝置包括第三電機31、第三移動機構、第四電機32、第四移動機構和第二環形齒圈33，所述第二環形齒圈33可轉動地設于所述安裝板10上且位于所述管材避空孔15的周緣;所述第三電機31的輸出端設有一與所述第二環形齒圈33嚙合的第五錐齒輪27，所述第三移動機構的輸入端設有一與所述第二環形齒圈33嚙合的第六錐齒輪，所述第二卡爪12與所述第三移動機構驅動連接;所述第四電機32的輸出端設有一與所述第二環形齒圈33嚙合的第六錐齒輪，所述第四移動機構的輸入端設有一與所述第二環形齒圈33嚙合的第八錐齒輪，所述第四卡爪14與所述第四移動機構驅動連接。具體工作時，第三電機31和/或第四電機32啟動，第三電機31的輸出端帶動第五錐齒輪27轉動，第四電機32的輸出端帶動第七錐齒輪轉動，由于第五錐齒輪27和第七錐齒輪均與第二環形齒圈33嚙合，那么第五錐齒輪27和第七錐齒輪會同時帶動第二環形齒圈33轉動，第二環形齒圈33轉動時，該第二環形齒圈33帶動與其嚙合的另外的第六錐齒輪和第八錐齒輪轉動，第六錐齒輪和第八錐齒輪分別帶動第三移動機構和第四移動機構工作，第三移動機構和第四移動機構分別帶動第二卡爪12和第四卡爪14沿徑向相向或相反移動，從而實現在第二個方向(最優的，該第二個方向與上述的第一個方向垂直)對管材進行夾緊或者對夾緊好的管材進行松開。
[0047]本實施例中，第三錐齒輪和第七錐齒輪的結構和第一錐齒輪26以及第五錐齒輪27的結構相同，安裝方式也一樣，在圖中未進行圖示。
[0048]本實施例中，所述第三移動機構包括第三絲桿和與該第三絲桿螺紋連接的第三滑塊34，所述第六錐齒輪安裝于所述第三絲桿朝向所述第二環形齒圈33的端部，所述第二卡爪12與所述第三滑塊34連接。具體的，當第二環形齒圈33轉動時，其帶動第四錐齒輪轉動，由于第四錐齒輪安裝在第三絲桿的端部，那么第四錐齒輪會帶動第三絲桿轉動，第三絲桿轉動時會帶動與其螺紋連接的第三滑塊34移動，第三滑塊34移動則帶動第二卡爪12移動，即實現了驅動第二卡爪12在徑向方向的移動夾緊或者松開。
[0049]本實施例中，所述第四移動機構包括第四絲桿和與該第四絲桿螺紋連接的第四滑塊35，所述第八錐齒輪安裝于所述第四絲桿朝向所述第二環形齒圈33的端部，所述第四卡爪14與所述第四滑塊35連接。具體的，當第二環形齒圈33轉動時，其帶動第八錐齒輪轉動，由于第八錐齒輪安裝在第四絲桿的端部，那么第八錐齒輪會帶動第四絲桿轉動，第四絲桿轉動時會帶動與其螺紋連接的第四滑塊35移動，第四滑塊35移動則帶動第四卡爪14移動，即實現了驅動第四卡爪14在徑向方向的移動夾緊或者松開。
[0050]具體的，本實施例中的第四錐齒輪、第六錐齒輪和第八錐齒輪的結構與第二錐齒輪28相同，安裝方式也一樣，在圖中未進行圖示；同樣，第二絲桿、第三絲桿和第四絲桿的結構和第一絲桿29相同，安裝方式也一樣，在圖中未進行圖示。
[0051]本實施例中，所述安裝板10相背于所述第一電機21、第二電機22、第三電機31和第四電機32的背面設有絕緣板40，所述絕緣板40嵌設有銅環41以及安裝有與所述第一電機21、第二電機22、第三電機31和第四電機32電連接的電極座42，所述電極座42內設有電極碳棒(圖未示)，所述電極碳棒與所述銅環41連接。具體的，該種結構涉及可以保證整個自動定心夾具在旋轉時，第一電機21、第二電機22、第三電機31和第四電機32具有穩定可靠的電力供應。
[0052]本實施例中，所述安裝板10上設有用于將所述第一電機21、第二電機22、第三電機31和第四電機32固定在所述安裝板10上的電機固定板16。具體的，由于自動定心夾具在旋轉時會產生較大的離心力，那么為了第一電機21、第二電機22、第三電機31和第四電機32安裝的穩定性，需要通過四塊電機固定板16將第一電機21、第二電機22、第三電機31和第四電機32固定安裝在安裝板10上，保證工作的安全進行。
[0053]另外，安裝板10上還設有分別將第一絲桿29、第二絲桿、第三絲桿和第四絲桿安裝在安裝板10上的四個絲桿固定座17，絲桿定位座的設計可以確保絲桿在一定限定的位置內進行轉動，不會出現松脫掉落等問題。
[0054]進一步的，安裝板10上還設有防止第一絲桿29、第二絲桿、第三絲桿和第四絲桿在轉動工作時出現前后竄動的定位塊18。
[0055]優選地，所述第一卡爪11與所述第三卡爪13對稱設置，所述第二卡爪12與所述第四卡爪14對稱設置。具體的，該種結構設計可以確保第一卡爪11和第三卡爪13的連線與第二卡爪12和第四卡爪14的連線形成90°直角，這樣在四個方向對管材進行夾緊時的穩定性最佳，且能夠實現快速定位夾緊。
[0056]進一步說明的是，第一移動機構、第二移動機構、第三移動機構和第四移動機構結構一樣，圖中未示，但它們的設置位置不一樣，工作時可以進行分開控制。
[0057]以及，第一滑塊24、第二滑塊25、第三滑塊34和第四滑塊35均呈T字形狀。
[0058]本實用新型實施例提供的激光切割機，包括機身和上述的自動定心夾具，所述自動定心夾具固定安裝于所述機身上。本實施例的激光切割機，由于使用了上述的自動定心夾具，從而能夠通過自動定心夾具對各種形狀的管材進行快速定心夾緊進行激光切割工作，大大提高加工效率，且適用范圍更加廣。
[0059]綜上所述可知本實用新型乃具有以上所述的優良特性，得以令其在使用上，增進以往技術中所未有的效能而具有實用性，成為一極具實用價值的產品。
[0060]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的思想和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.自動定心夾具，包括具有管材避空孔的安裝板以及環形均布于所述管材避空孔周緣的第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪和第四卡爪，其特征在于:所述安裝板上設有用于驅動所述第一卡爪和第三卡爪沿徑向相向或相反移動的第一聯動驅動裝置以及用于驅動所述第二卡爪和第四卡爪沿徑向相向或相反移動的第二聯動驅動裝置。2.根據權利要求1所述的自動定心夾具，其特征在于:所述第一聯動驅動裝置包括第一電機、第一移動機構、第二電機、第二移動機構和第一環形齒圈，所述第一環形齒圈可轉動地設于所述安裝板上且位于所述管材避空孔的周緣； 所述第一電機的輸出端設有一與所述第一環形齒圈嗤合的第一錐齒輪，所述第一移動機構的輸入端設有一與所述第一環形齒圈嚙合的第二錐齒輪，所述第一卡爪與所述第一移動機構驅動連接； 所述第二電機的輸出端設有一與所述第一環形齒圈嚙合的第三錐齒輪，所述第二移動機構的輸入端設有一與所述第一環形齒圈嚙合的第四錐齒輪，所述第三卡爪與所述第二移動機構驅動連接。3.根據權利要求2所述的自動定心夾具，其特征在于:所述第一移動機構包括第一絲桿和與該第一絲桿螺紋連接的第一滑塊，所述第二錐齒輪安裝于所述第一絲桿朝向所述第一環形齒圈的端部，所述第一卡爪與所述第一滑塊連接。4.根據權利要求2或3所述的自動定心夾具，其特征在于:所述第二移動機構包括第二絲桿和與該第二絲桿螺紋連接的第二滑塊，所述第四錐齒輪安裝于所述第二絲桿朝向所述第一環形齒圈的端部，所述第三卡爪與所述第二滑塊連接。5.根據權利要求2所述的自動定心夾具，其特征在于:所述第二聯動驅動裝置包括第三電機、第三移動機構、第四電機、第四移動機構和第二環形齒圈，所述第二環形齒圈可轉動地設于所述安裝板上且位于所述管材避空孔的周緣； 所述第三電機的輸出端設有一與所述第二環形齒圈嚙合的第五錐齒輪，所述第三移動機構的輸入端設有一與所述第二環形齒圈嚙合的第六錐齒輪，所述第二卡爪與所述第三移動機構驅動連接； 所述第四電機的輸出端設有一與所述第二環形齒圈嚙合的第六錐齒輪，所述第四移動機構的輸入端設有一與所述第二環形齒圈嚙合的第八錐齒輪，所述第四卡爪與所述第四移動機構驅動連接。6.根據權利要求5所述的自動定心夾具，其特征在于:所述第三移動機構包括第三絲桿和與該第三絲桿螺紋連接的第三滑塊，所述第六錐齒輪安裝于所述第三絲桿朝向所述第二環形齒圈的端部，所述第二卡爪與所述第三滑塊連接。7.根據權利要求5或6所述的自動定心夾具，其特征在于:所述第四移動機構包括第四絲桿和與該第四絲桿螺紋連接的第四滑塊，所述第八錐齒輪安裝于所述第四絲桿朝向所述第二環形齒圈的端部，所述第四卡爪與所述第四滑塊連接。8.根據權利要求5所述的自動定心夾具，其特征在于:所述安裝板相背于所述第一電機、第二電機、第三電機和第四電機的背面設有絕緣板，所述絕緣板嵌設有銅環以及安裝有與所述第一電機、第二電機、第三電機和第四電機電連接的電極座，所述電極座內設有電極碳棒，所述電極碳棒與所述銅環連接。9.根據權利要求5所述的自動定心夾具，其特征在于:所述安裝板上設有用于將所述第一電機、第二電機、第三電機和第四電機固定在所述安裝板上的電機固定板。10.激光切割機，包括機身，其特征在于:還包括權利要求1?9任意一項所述的自動定心夾具，所述自動定心夾具固定安裝于所述機身上。
【文檔編號】B23K26/38GK205520282SQ201620074921
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月26日
【發明人】張永洪
【申請人】深圳迪能激光科技有限公司