自动定心夹具及激光切割机的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及激光切割设备技术领域，尤其涉及自动定心夹具及激光切割机，自动定心夹具包括具有管材避空孔的安装板以及环形均布于所述管材避空孔周缘的第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪和第四卡爪，所述安装板上设有用于驱动所述第一卡爪和第三卡爪沿径向相向或相反移动的第一联动驱动装置以及用于驱动所述第二卡爪和第四卡爪沿径向相向或相反移动的第二联动驱动装置。本实用新型的自动定心夹具能够对各种形状的管材进行快速定心夹紧，提高了加工效率，且适用范围更加广。
【专利说明】
自动定心夹具及激光切割机
技术领域
[0001]本实用新型涉及激光切割设备技术领域，尤其涉及自动定心夹具及激光切割机。
【背景技术】
[0002]激光切管时，经常要切割圆管、矩形管、椭圆管、平圆管等各种形状的管材。参见附图1为现有的四爪夹具100，四爪夹具100又包括两种，一种是四爪单动夹具，四个卡爪101单独控制，实际使用时，无法实现自动定心，调整时费时费力；另外一种是四爪自动定心夹具，四个卡爪101实现同时控制，可以快速的夹紧圆管和方管，但是无法快速夹紧矩形管、椭圆管等长短轴不一样的管材。
[0003]因此，有必要对现有的四爪夹具100进行改进，以解决快速定心问题和对长短轴不一样的管材进行有效夹紧的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种能够对各种形状的管材进行快速定心夹紧的自动定心夹具及具有该自动定心夹具的激光切割机。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:自动定心夹具，包括具有管材避空孔的安装板以及环形均布于所述管材避空孔周缘的第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪和第四卡爪，所述安装板上设有用于驱动所述第一卡爪和第三卡爪沿径向相向或相反移动的第一联动驱动装置以及用于驱动所述第二卡爪和第四卡爪沿径向相向或相反移动的第二联动驱动装置。
[0006]优选地，所述第一联动驱动装置包括第一电机、第一移动机构、第二电机、第二移动机构和第一环形齿圈，所述第一环形齿圈可转动地设于所述安装板上且位于所述管材避空孔的周缘；
[0007]所述第一电机的输出端设有一与所述第一环形齿圈嗤合的第一锥齿轮，所述第一移动机构的输入端设有一与所述第一环形齿圈啮合的第二锥齿轮，所述第一卡爪与所述第一移动机构驱动连接；
[0008]所述第二电机的输出端设有一与所述第一环形齿圈啮合的第三锥齿轮，所述第二移动机构的输入端设有一与所述第一环形齿圈啮合的第四锥齿轮，所述第三卡爪与所述第二移动机构驱动连接。
[0009]优选地，所述第一移动机构包括第一丝杆和与该第一丝杆螺纹连接的第一滑块，所述第二锥齿轮安装于所述第一丝杆朝向所述第一环形齿圈的端部，所述第一卡爪与所述第一滑块连接。
[0010]优选地，所述第二移动机构包括第二丝杆和与该第二丝杆螺纹连接的第二滑块，所述第四锥齿轮安装于所述第二丝杆朝向所述第一环形齿圈的端部，所述第三卡爪与所述第二滑块连接。
[0011]优选地，所述第二联动驱动装置包括第三电机、第三移动机构、第四电机、第四移动机构和第二环形齿圈，所述第二环形齿圈可转动地设于所述安装板上且位于所述管材避空孔的周缘；
[0012]所述第三电机的输出端设有一与所述第二环形齿圈啮合的第五锥齿轮，所述第三移动机构的输入端设有一与所述第二环形齿圈啮合的第六锥齿轮，所述第二卡爪与所述第三移动机构驱动连接；
[0013]所述第四电机的输出端设有一与所述第二环形齿圈啮合的第六锥齿轮，所述第四移动机构的输入端设有一与所述第二环形齿圈啮合的第八锥齿轮，所述第四卡爪与所述第四移动机构驱动连接。
[0014]优选地，所述第三移动机构包括第三丝杆和与该第三丝杆螺纹连接的第三滑块，所述第六锥齿轮安装于所述第三丝杆朝向所述第二环形齿圈的端部，所述第二卡爪与所述第三滑块连接。
[0015]优选地，所述第四移动机构包括第四丝杆和与该第四丝杆螺纹连接的第四滑块，所述第八锥齿轮安装于所述第四丝杆朝向所述第二环形齿圈的端部，所述第四卡爪与所述第四滑块连接。
[0016]优选地，所述安装板相背于所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的背面设有绝缘板，所述绝缘板嵌设有铜环以及安装有与所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机电连接的电极座，所述电极座内设有电极碳棒，所述电极碳棒与所述铜环连接。
[0017]优选地，所述安装板上设有用于将所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机固定在所述安装板上的电机固定板。
[0018]优选地，所述第一卡爪与所述第三卡爪对称设置，所述第二卡爪与所述第四卡爪对称设置。
[0019]本实用新型的有益效果:本实用新型的自动定心夹具，使用时，管材穿过管材避空孔，然后通过控制第一联动驱动装置或者第二联动驱动装置工作，那么，第一联动驱动装置或者第二联动驱动装置先控制在相面对方向的两个第一卡爪和第三卡爪或者第二卡爪和第四卡爪相向移动，运动速度相同，从而使在相面对的方向的两个第一卡爪和第三卡爪或者第二卡爪和第四卡爪实现了同步夹紧管材，自动定心，由于分成两组相面对的卡爪对管材进行先后的夹紧，且可以实现两组分别单独控制，进而能够有效对矩形管、椭圆管等长短轴不一样的管材进行自动定心、快速夹紧。本实用新型的自动定心夹具能够对各种形状的管材进行快速定心夹紧，提高了加工效率，且适用范围更加广。
[0020]本实用新型的另一技术方案是:激光切割机，包括机身和上述的自动定心夹具，所述自动定心夹具固定安装于所述机身上。
[0021 ]本实用新型的激光切割机，由于使用了上述的自动定心夹具，从而能够通过自动定心夹具对各种形状的管材进行快速定心夹紧进行激光切割工作，大大提高加工效率，且适用范围更加广。
【附图说明】
[0022]图1为现有技术的四爪夹具的立体结构示意图。
[0023]图2为本实用新型的自动定心夹具正面的立体结构示意图。
[0024]图3为本实用新型的自动定心夹具正面的另一立体结构示意图。
[0025]图4为本实用新型的自动定心夹具背面的立体结构示意图。
[0026]附图标记包括:
[0027]10一安装板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]16一电机固定板17—丝杆固定座18—定位块
[0030]21—第一电机22—第二电机23—第一环形齿圈
[0031]24—第一滑块25—第二滑块26—第一锥齿轮
[0032]27—第五锥齿轮28—第二锥齿轮29—第一丝杆
[0033]31 一第三电机32 一第四电机33—第二环形齿圈
[0034]34—第三滑块35 一第四滑块40 一绝缘板
[0035]41 一铜环42—电极座100—四爪夹具
[0036]101—卡爪。
【具体实施方式】
[0037]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图2?4及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，其中附图2?3中为了更好的显示内部部件，从而对局部部件进行隐藏。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0038]需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0039]如图2至图4所示，本实用新型实施例提供的自动定心夹具，包括具有管材避空孔15的安装板10以及环形均布于所述管材避空孔15周缘的第一卡爪11、第二卡爪12、第三卡爪13和第四卡爪14，所述安装板10上设有用于驱动所述第一卡爪11和第三卡爪13沿径向相向或相反移动的第一联动驱动装置以及用于驱动所述第二卡爪12和第四卡爪14沿径向相向或相反移动的第二联动驱动装置。具体使用时，管材穿过管材避空孔15，然后通过控制第一联动驱动装置或者第二联动驱动装置工作，那么，第一联动驱动装置或者第二联动驱动装置先控制在相面对方向的两个第一卡爪11和第三卡爪13或者第二卡爪12和第四卡爪14相向移动，运动速度相同，从而使在相面对的方向的两个第一卡爪11和第三卡爪13或者第二卡爪12和第四卡爪14实现了同步夹紧管材，自动定心，由于分成两组相面对的卡爪101对管材进行先后的夹紧，且可以实现两组分别单独控制，进而能够有效对矩形管、椭圆管等长短轴不一样的管材进行自动定心、快速夹紧。
[0040]简而言之即时在对管材进行夹紧时，先在两个相面对的方向(即第一卡爪11与第三卡爪13的连线作为第一方向)对管材进行夹紧定位，然后在另外两个与相面对的方向(SP第二卡爪12与第四卡爪14的连线作为第二方向，最优的是第二方向与第一方向垂直)对管材进行再次的夹紧，这样，即使管材的外形为非圆形状，也可以确保能够对其进行快速定位夹紧。
[0041]S卩，只要可以实现能够同时驱动第一卡爪11与第三卡爪13沿径向相向或相反移动的装置即为第一联动驱动装置；以及只要可以实现能够同时驱动第二卡爪12和第四卡爪14沿径向相向或相反移动的装置即为第二联动驱动装置，均属于本实用新型请求保护的范围。
[0042]本实用新型的自动定心夹具能够对各种形状的管材进行快速定心夹紧，提高了加工效率，且适用范围更加广。
[0043]本实施例中，所述第一联动驱动装置包括第一电机21、第一移动机构、第二电机22、第二移动机构和第一环形齿圈23，所述第一环形齿圈23可转动地设于所述安装板10上且位于所述管材避空孔15的周缘;所述第一电机21的输出端设有一与所述第一环形齿圈23嗤合的第一锥齿轮26，所述第一移动机构的输入端设有一与所述第一环形齿圈23嗤合的第二锥齿轮28，所述第一卡爪11与所述第一移动机构驱动连接;所述第二电机22的输出端设有一与所述第一环形齿圈23啮合的第三锥齿轮，所述第二移动机构的输入端设有一与所述第一环形齿圈23啮合的第四锥齿轮，所述第三卡爪13与所述第二移动机构驱动连接。具体工作时，第一电机21和/或第二电机22启动，第一电机21的输出端带动第一锥齿轮26转动，第二电机22的输出端带动第三锥齿轮转动，由于第一锥齿轮26和第三锥齿轮均与第一环形齿圈23啮合，那么第一锥齿轮26和第三锥齿轮会同时带动第一环形齿圈23转动，第一环形齿圈23转动时，该第一环形齿圈23带动与其啮合的另外的第二锥齿轮28和第四锥齿轮转动，第二锥齿轮28和第四锥齿轮分别带动第一移动机构和第二移动机构工作，第一移动机构和第二移动机构分别带动第一卡爪11和第二卡爪12沿径向相向或相反移动，从而实现在第一个方向对管材进行夹紧或者对夹紧好的管材进行松开。
[0044]本实施例中，所述第一移动机构包括第一丝杆29和与该第一丝杆29螺纹连接的第一滑块24，所述第二锥齿轮28安装于所述第一丝杆29朝向所述第一环形齿圈23的端部，所述第一卡爪11与所述第一滑块24连接。具体的，当第一环形齿圈23转动时，其带动第二锥齿轮28转动，由于第二锥齿轮28安装在第一丝杆29的端部，那么第二锥齿轮28会带动第一丝杆29转动，第一丝杆29转动时会带动与其螺纹连接的第一滑块24移动，第一滑块24移动则带动第一卡爪11移动，即实现了驱动第一卡爪11在径向方向的移动夹紧或者松开。
[0045]本实施例中，所述第二移动机构包括第二丝杆和与该第二丝杆螺纹连接的第二滑块25，所述第四锥齿轮安装于所述第二丝杆朝向所述第一环形齿圈23的端部，所述第三卡爪13与所述第二滑块25连接。具体的，当第一环形齿圈23转动时，其带动第四锥齿轮转动，由于第四锥齿轮安装在第二丝杆的端部，那么第四锥齿轮会带动第二丝杆转动，第二丝杆转动时会带动与其螺纹连接的第二滑块25移动，第二滑块25移动则带动第三卡爪13移动，即实现了驱动第三卡爪13在径向方向的移动夹紧或者松开。
[0046]本实施例中，所述第二联动驱动装置包括第三电机31、第三移动机构、第四电机32、第四移动机构和第二环形齿圈33，所述第二环形齿圈33可转动地设于所述安装板10上且位于所述管材避空孔15的周缘;所述第三电机31的输出端设有一与所述第二环形齿圈33啮合的第五锥齿轮27，所述第三移动机构的输入端设有一与所述第二环形齿圈33啮合的第六锥齿轮，所述第二卡爪12与所述第三移动机构驱动连接;所述第四电机32的输出端设有一与所述第二环形齿圈33啮合的第六锥齿轮，所述第四移动机构的输入端设有一与所述第二环形齿圈33啮合的第八锥齿轮，所述第四卡爪14与所述第四移动机构驱动连接。具体工作时，第三电机31和/或第四电机32启动，第三电机31的输出端带动第五锥齿轮27转动，第四电机32的输出端带动第七锥齿轮转动，由于第五锥齿轮27和第七锥齿轮均与第二环形齿圈33啮合，那么第五锥齿轮27和第七锥齿轮会同时带动第二环形齿圈33转动，第二环形齿圈33转动时，该第二环形齿圈33带动与其啮合的另外的第六锥齿轮和第八锥齿轮转动，第六锥齿轮和第八锥齿轮分别带动第三移动机构和第四移动机构工作，第三移动机构和第四移动机构分别带动第二卡爪12和第四卡爪14沿径向相向或相反移动，从而实现在第二个方向(最优的，该第二个方向与上述的第一个方向垂直)对管材进行夹紧或者对夹紧好的管材进行松开。
[0047]本实施例中，第三锥齿轮和第七锥齿轮的结构和第一锥齿轮26以及第五锥齿轮27的结构相同，安装方式也一样，在图中未进行图示。
[0048]本实施例中，所述第三移动机构包括第三丝杆和与该第三丝杆螺纹连接的第三滑块34，所述第六锥齿轮安装于所述第三丝杆朝向所述第二环形齿圈33的端部，所述第二卡爪12与所述第三滑块34连接。具体的，当第二环形齿圈33转动时，其带动第四锥齿轮转动，由于第四锥齿轮安装在第三丝杆的端部，那么第四锥齿轮会带动第三丝杆转动，第三丝杆转动时会带动与其螺纹连接的第三滑块34移动，第三滑块34移动则带动第二卡爪12移动，即实现了驱动第二卡爪12在径向方向的移动夹紧或者松开。
[0049]本实施例中，所述第四移动机构包括第四丝杆和与该第四丝杆螺纹连接的第四滑块35，所述第八锥齿轮安装于所述第四丝杆朝向所述第二环形齿圈33的端部，所述第四卡爪14与所述第四滑块35连接。具体的，当第二环形齿圈33转动时，其带动第八锥齿轮转动，由于第八锥齿轮安装在第四丝杆的端部，那么第八锥齿轮会带动第四丝杆转动，第四丝杆转动时会带动与其螺纹连接的第四滑块35移动，第四滑块35移动则带动第四卡爪14移动，即实现了驱动第四卡爪14在径向方向的移动夹紧或者松开。
[0050]具体的，本实施例中的第四锥齿轮、第六锥齿轮和第八锥齿轮的结构与第二锥齿轮28相同，安装方式也一样，在图中未进行图示；同样，第二丝杆、第三丝杆和第四丝杆的结构和第一丝杆29相同，安装方式也一样，在图中未进行图示。
[0051]本实施例中，所述安装板10相背于所述第一电机21、第二电机22、第三电机31和第四电机32的背面设有绝缘板40，所述绝缘板40嵌设有铜环41以及安装有与所述第一电机21、第二电机22、第三电机31和第四电机32电连接的电极座42，所述电极座42内设有电极碳棒(图未示)，所述电极碳棒与所述铜环41连接。具体的，该种结构涉及可以保证整个自动定心夹具在旋转时，第一电机21、第二电机22、第三电机31和第四电机32具有稳定可靠的电力供应。
[0052]本实施例中，所述安装板10上设有用于将所述第一电机21、第二电机22、第三电机31和第四电机32固定在所述安装板10上的电机固定板16。具体的，由于自动定心夹具在旋转时会产生较大的离心力，那么为了第一电机21、第二电机22、第三电机31和第四电机32安装的稳定性，需要通过四块电机固定板16将第一电机21、第二电机22、第三电机31和第四电机32固定安装在安装板10上，保证工作的安全进行。
[0053]另外，安装板10上还设有分别将第一丝杆29、第二丝杆、第三丝杆和第四丝杆安装在安装板10上的四个丝杆固定座17，丝杆定位座的设计可以确保丝杆在一定限定的位置内进行转动，不会出现松脱掉落等问题。
[0054]进一步的，安装板10上还设有防止第一丝杆29、第二丝杆、第三丝杆和第四丝杆在转动工作时出现前后窜动的定位块18。
[0055]优选地，所述第一卡爪11与所述第三卡爪13对称设置，所述第二卡爪12与所述第四卡爪14对称设置。具体的，该种结构设计可以确保第一卡爪11和第三卡爪13的连线与第二卡爪12和第四卡爪14的连线形成90°直角，这样在四个方向对管材进行夹紧时的稳定性最佳，且能够实现快速定位夹紧。
[0056]进一步说明的是，第一移动机构、第二移动机构、第三移动机构和第四移动机构结构一样，图中未示，但它们的设置位置不一样，工作时可以进行分开控制。
[0057]以及，第一滑块24、第二滑块25、第三滑块34和第四滑块35均呈T字形状。
[0058]本实用新型实施例提供的激光切割机，包括机身和上述的自动定心夹具，所述自动定心夹具固定安装于所述机身上。本实施例的激光切割机，由于使用了上述的自动定心夹具，从而能够通过自动定心夹具对各种形状的管材进行快速定心夹紧进行激光切割工作，大大提高加工效率，且适用范围更加广。
[0059]综上所述可知本实用新型乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。
[0060]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的思想和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.自动定心夹具，包括具有管材避空孔的安装板以及环形均布于所述管材避空孔周缘的第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪和第四卡爪，其特征在于:所述安装板上设有用于驱动所述第一卡爪和第三卡爪沿径向相向或相反移动的第一联动驱动装置以及用于驱动所述第二卡爪和第四卡爪沿径向相向或相反移动的第二联动驱动装置。2.根据权利要求1所述的自动定心夹具，其特征在于:所述第一联动驱动装置包括第一电机、第一移动机构、第二电机、第二移动机构和第一环形齿圈，所述第一环形齿圈可转动地设于所述安装板上且位于所述管材避空孔的周缘； 所述第一电机的输出端设有一与所述第一环形齿圈嗤合的第一锥齿轮，所述第一移动机构的输入端设有一与所述第一环形齿圈啮合的第二锥齿轮，所述第一卡爪与所述第一移动机构驱动连接； 所述第二电机的输出端设有一与所述第一环形齿圈啮合的第三锥齿轮，所述第二移动机构的输入端设有一与所述第一环形齿圈啮合的第四锥齿轮，所述第三卡爪与所述第二移动机构驱动连接。3.根据权利要求2所述的自动定心夹具，其特征在于:所述第一移动机构包括第一丝杆和与该第一丝杆螺纹连接的第一滑块，所述第二锥齿轮安装于所述第一丝杆朝向所述第一环形齿圈的端部，所述第一卡爪与所述第一滑块连接。4.根据权利要求2或3所述的自动定心夹具，其特征在于:所述第二移动机构包括第二丝杆和与该第二丝杆螺纹连接的第二滑块，所述第四锥齿轮安装于所述第二丝杆朝向所述第一环形齿圈的端部，所述第三卡爪与所述第二滑块连接。5.根据权利要求2所述的自动定心夹具，其特征在于:所述第二联动驱动装置包括第三电机、第三移动机构、第四电机、第四移动机构和第二环形齿圈，所述第二环形齿圈可转动地设于所述安装板上且位于所述管材避空孔的周缘； 所述第三电机的输出端设有一与所述第二环形齿圈啮合的第五锥齿轮，所述第三移动机构的输入端设有一与所述第二环形齿圈啮合的第六锥齿轮，所述第二卡爪与所述第三移动机构驱动连接； 所述第四电机的输出端设有一与所述第二环形齿圈啮合的第六锥齿轮，所述第四移动机构的输入端设有一与所述第二环形齿圈啮合的第八锥齿轮，所述第四卡爪与所述第四移动机构驱动连接。6.根据权利要求5所述的自动定心夹具，其特征在于:所述第三移动机构包括第三丝杆和与该第三丝杆螺纹连接的第三滑块，所述第六锥齿轮安装于所述第三丝杆朝向所述第二环形齿圈的端部，所述第二卡爪与所述第三滑块连接。7.根据权利要求5或6所述的自动定心夹具，其特征在于:所述第四移动机构包括第四丝杆和与该第四丝杆螺纹连接的第四滑块，所述第八锥齿轮安装于所述第四丝杆朝向所述第二环形齿圈的端部，所述第四卡爪与所述第四滑块连接。8.根据权利要求5所述的自动定心夹具，其特征在于:所述安装板相背于所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的背面设有绝缘板，所述绝缘板嵌设有铜环以及安装有与所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机电连接的电极座，所述电极座内设有电极碳棒，所述电极碳棒与所述铜环连接。9.根据权利要求5所述的自动定心夹具，其特征在于:所述安装板上设有用于将所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机固定在所述安装板上的电机固定板。10.激光切割机，包括机身，其特征在于:还包括权利要求1?9任意一项所述的自动定心夹具，所述自动定心夹具固定安装于所述机身上。
【文档编号】B23K26/38GK205520282SQ201620074921
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】张永洪
【申请人】深圳迪能激光科技有限公司