一种小型激光切管卡盘的制作方法

1.本实用新型属于卡盘技术领域，具体涉及一种小型激光切管卡盘。


背景技术：

2.激光切割作为一种快速高效的加工方式，已经在各种工业领域得到广泛应用。激光切割机在切割管材时，通常需要采用配套的卡盘将管材夹持固定以防止在切割过程中管材松动影响激光切割质量。
3.现有技术中管材在切割时，针对大型管材，即管径不大于240mm的圆管或边长不大于240mm的方管，一般采用气动卡盘进行固定；而对于小型管材，即管径不大于85mm的圆管或边长不大于55mm的方管，则不适用上述气动卡盘，一般采用气动夹具进行固定。在切割过程中整个气动夹具需要跟随管材旋转，因此需要在气动夹具的尾部另外安装一个气压回转器以实现气动夹具与气源的气路连通，不仅增加了气动夹具在使用时所占用的空间，而且提高了使用成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种小型激光切管卡盘，以解决传统气动夹具在使用时占用空间大的问题。
5.本实用新型的一种小型激光切管卡盘是这样实现的：
6.一种小型激光切管卡盘，包括卡盘体、位于所述卡盘体后侧的固定座，以及转动安装在所述固定座内的转动组件；其中，
7.所述转动组件包括与所述固定座转动配合的空心主轴，以及安装在所述空心主轴内的活塞，所述固定座和空心主轴上设置有对应连通的气流通道，所述气流通道与所述空心主轴和活塞之间的密封腔连通，所述活塞能够在所述密封腔内前、后移动，且带动所述卡盘体前侧的夹爪组件松开或夹紧。
8.进一步的，所述转动组件还包括位于所述活塞内部的防尘套筒，所述防尘套筒前端与所述卡盘体固定，后端设置有与所述空心主轴后端相连的后法兰。
9.进一步的，所述气流通道包括位于所述固定座径向的进气孔、位于所述空心主轴外环面上的环形气槽，以及位于所述空心主轴内的气道，所述进气孔、环形气槽和气道对应连通。
10.进一步的，所述密封腔包括密封前腔和密封后腔，所述气流通道设置有两个且分别与所述密封前腔和密封后腔对应连通。
11.进一步的，所述活塞包括活塞筒体，以及设置在所述活塞筒体外环面上的外凸环，所述密封前腔位于所述外凸环的前侧，所述密封后腔位于所述外凸环的后侧。
12.进一步的，所述活塞筒体与所述空心主轴之间安装有位于所述密封前腔前侧的密封法兰。
13.进一步的，所述空心主轴的内环面上设置有内凸环，所述密封后腔位于所述外凸
环和内凸环之间。
14.进一步的，所述转动组件还包括与所述活塞前端相连的导向环，所述导向环与夹爪组件配合。
15.进一步的，所述夹爪组件包括滑动安装在所述卡盘体上的动力楔块，以及安装在所述动力楔块上的夹爪。
16.进一步的，所述导向环的外环面上设置有嵌槽，所述动力楔块的里端配合安装在所述嵌槽内，所述导向环前移推动所述动力楔块向外移动，所述导向环后移带动所述动力楔块向内移动。
17.采用了上述技术方案后，本实用新型具有的有益效果为：
18.本实用新型整体结构简单紧凑，并将用于连接气源以驱动活塞移动的气流通道直接设置在相对转动配合的固定座和空心主轴上，从而无需再另行安装气压回转器，缩小了卡盘的整体体积，简化了卡盘的整体结构，减小了卡盘在使用时所占用的空间，降低了使用成本。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
20.图1是本实用新型优选实施例的小型激光切管卡盘的结构图；
21.图2是本实用新型优选实施例的小型激光切管卡盘的结构图；
22.图3是本实用新型优选实施例的小型激光切管卡盘的爆炸图；
23.图4是本实用新型优选实施例的小型激光切管卡盘的主视图；
24.图5是图4中a-a部分的剖面图；
25.图6是本实用新型优选实施例的小型激光切管卡盘的导向环的结构图；
26.图7是本实用新型优选实施例的小型激光切管卡盘的动力楔块的结构图；
27.图8是本实用新型优选实施例的小型激光切管卡盘的卡盘体的结构图；
28.图中：卡盘体1，后凸环1-1，通孔1-2，台阶1-3，滑槽ⅰ1-4，固定座2，进气孔2-1，配合凸环2-2，空心主轴3，环形气槽3-1，气道3-2，内凸环3-3，活塞4，活塞筒体4-1，外凸环4-2，轴承5，防尘套筒6，延伸环6-1，后法兰7，气管接头8，密封前腔9，密封后腔10，密封法兰11，导向环12，嵌槽12-1，斜面ⅰ12-2，动力楔块13，滑槽ⅱ13-1，斜面ⅱ13-2，夹爪14，夹持面14-1，滑动固定块15。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
30.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
方式，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1-8所示，一种小型激光切管卡盘，包括卡盘体1、位于卡盘体1后侧的固定座2，以及转动安装在固定座2内的转动组件；转动组件包括与固定座2转动配合的空心主轴3，以及安装在空心主轴3内的活塞4，固定座2和空心主轴3上设置有对应连通的气流通道，气流通道与空心主轴3和活塞4之间的密封腔连通，活塞4能够在密封腔内前、后移动，且带动卡盘体1前侧的夹爪组件松开或夹紧。
32.具体的，夹爪组件设置有四组，且两两相对布置，从而保证对管材夹持的稳定性。
33.优选的，为了实现空心主轴3与固定座2之间的转动配合，固定座2内侧安装有轴承5。
34.在本实施例中，轴承5设置有两个，且分别位于空心主轴3的前部和后部，这样能够保证空心主轴3相对固定座2转动的稳定性。
35.优选的，卡盘体1的后侧面设置有后凸环1-1，其伸入固定座2与空心主轴3之间，能够两者实现良好的配合，提高结构的紧凑性，并且还能够防止灰尘进入空心主轴3前部的轴承5内，避免影响空心主轴3的转动。
36.卡盘体1通过螺柱与空心主轴3固定连接，通过空心主轴3能够带动卡盘体1同步转动。
37.为了在对管材夹紧时便于管材从卡盘中间穿过，转动组件还包括位于活塞4内部的防尘套筒6，防尘套筒6前端与卡盘体1固定，后端设置有与空心主轴3后端相连的后法兰7。
38.具体的，卡盘体1中间设置有通孔1-2，且通孔1-2的前侧面设置有凹陷的台阶1-3，防尘套筒6的前端设置有向外的延伸环6-1，延伸环6-1配合在台阶1-3上，既方便利用螺柱实现防尘套筒6与卡盘体1之间的固定，也能够使卡盘体1的前侧面为平面，避免影响夹爪组件的夹紧或松开操作。
39.防尘套筒6的设置，还能够避免管材在切割时碎屑进入卡盘内部，保证卡盘的正常使用。
40.而后法兰7托在防尘套筒6的尾部，且通过螺柱与空心主轴3的后端连接，并且后法兰7还能够将位于空心主轴3后部的轴承5遮挡起来，避免灰尘等落入轴承5内部，从而影响空心主轴3的转动。
41.对管材固定时，管材从防尘套筒6内部穿过，并利用卡盘体1前侧的夹爪组件将其夹紧固定。
42.为了形成完整的气流通道，从而连接气源以实现对活塞4的驱动，气流通道包括位于固定座2径向的进气孔2-1、位于空心主轴3外环面上的环形气槽3-1，以及位于空心主轴3内的气道3-2，进气孔2-1、环形气槽3-1和气道3-2对应连通。
43.具体的，进气孔2-1的外端安装有气管接头8，方便连接气管。
44.通过活塞4的前、后两个方向的移动才能够实现夹爪组件的松开和夹紧，而为了能够控制活塞4在前、后方向的移动，密封腔包括密封前腔9和密封后腔10，气流通道设置有两个且分别与密封前腔9和密封后腔10对应连通。
45.与密封前腔9连通的气流通道接通气源，气体进入密封前腔9，气压推动活塞4后移，实现夹爪组件的夹紧；与密封后腔10连通的气流通道接通气源，气体进行密封后腔10，
气压则推动活塞4前移，从而实现夹爪组件的松开。
46.优选的，为了方便固定座2上的进气孔2-1与空心主轴3上的环形气槽3-1连通，固定座2的内环面上设置有向内延伸的配合凸环2-2。
47.其中，两个轴承5分别安装在配合凸环2-2的前侧和后侧，配合凸环2-2的设置能够对轴承5的安装进行定位。
48.并且，环形气槽3-1则设置于与配合凸环2-2相对的空心主轴3的外环面处，以便于与进气孔2-1连通。
49.优选的，每个环形气槽3-1的两侧分别设置有密封圈，以保证环形气槽3-1两侧的密封性。
50.优选的，两个气流通道的进气孔2-1安装固定座2的轴向方向并列布置，即两个进气孔2-1位于同侧，能够更加便于与气源连接。
51.为了能够形成密封前腔9和密封后腔10，活塞4包括活塞筒体4-1，以及设置在活塞筒体4-1外环面上的外凸环4-2，密封前腔9位于外凸环4-2的前侧，密封后腔10位于外凸环4-2的后侧。
52.为了保证密封前腔9的密封性，活塞筒体4-1与空心主轴3之间安装有位于密封前腔9前侧的密封法兰11。
53.具体的，密封法兰11通过螺柱与空心主轴3固定连接，而密封法兰11与活塞筒体4-1之间、密封法兰11与空心主轴3之间，以及外凸环4-2与空心主轴3之间均安装有密封圈，以保证密封前腔9的密封性，而位于前侧的环形气槽3-1通过对应的气道3-2与密封前腔9连通。
54.为了能够形成密封后腔10，空心主轴3的内环面上设置有内凸环3-3，密封后腔10位于外凸环4-2和内凸环3-3之间。
55.外凸环4-2与空心主轴3之间，以及内凸环3-3与活塞筒体4-1之间均安装有密封圈，从而使外凸环4-2和内凸环3-3之间形成密封的密封后腔10，而位于后侧的环形气槽3-1通过对应的气道3-2与密封后腔10连通。
56.为了能够通过活塞4带动夹爪组件的夹紧或松开，转动组件还包括与活塞4前端相连的导向环12，导向环12与夹爪组件配合。
57.具体的，活塞筒体4-1的前端从密封法兰11和防尘套筒6之间向前伸出，并与位于密封法兰11前侧的导向环12相连，活塞4可带动导向环12前、后移动，从而实现夹爪组件的松开或夹紧。
58.现有的气动卡盘中，一般设置两对夹爪组件和两个活塞，并且同一活塞带动相对的两个夹爪组件相向或相背移动。而每组夹爪组件需要单独采用一组连接件来实现与活塞的连接，相应地两对夹爪组件则需要通过四组连接件实现与活塞的连接，才能够完成对管材的夹紧或松开，这样不仅增加了卡盘结构的复杂程度，而且若其中一组连接件出现问题，极易出现夹持不稳甚至夹紧失效的问题。
59.在本实用新型中采用单活塞结构，并且仅通过一个导向环即可实现活塞与多组夹爪组件的传动连接，不仅简化了整个卡盘的结构，而且保证了夹爪在夹紧或松开时的精准性和有效性，使用更方便。
60.为了实现夹爪组件的移动，夹爪组件包括滑动安装在卡盘体1上的动力楔块13，以
及安装在动力楔块13上的夹爪14。
61.具体的，卡盘体1的前侧开设有“凸”字形的滑槽ⅰ1-4，动力楔块13滑动安装在滑槽ⅰ1-4内。
62.优选的，动力楔块13的前侧面和夹爪14的后侧面设置有相互啮合的齿面。动力楔块13的前侧面设置有“凸”字形的滑槽ⅱ13-1，滑槽ⅱ13-1内安装有滑动固定块15，夹爪14通过螺柱固定在滑动固定块15上。
63.通过齿面的设置，能够保证动力楔块13和夹爪14之间配合的稳定性，从而保证管材夹持的牢固性。
64.而通过滑槽ⅱ13-1和滑动固定块15的设置，能够根据需要调整夹爪14的位置，以便于适合不同管径的管材的夹紧。
65.当需要夹持的管材更换为管径较小的时，可以旋松夹爪14与滑动固定块15之间的螺柱，将夹爪14与动力楔块13之间的齿面分离，从而向内移动夹爪14和滑动固定块15，即滑动固定块15在滑槽ⅱ13-1中向内移动，待移动至合适位置后再将螺柱旋紧，并使夹爪14与动力楔块13之间的齿面啮合即可，操作简单方便。
66.相反地，当需要夹持的管材更换为管径较大的时，可以按照上述方法将夹爪14相对于动力楔块13向外移动。
67.优选的，夹爪14“y”型结构，其设置有两个分离的夹持面14-1，且每个夹持面14-1上均设置有防滑纹，可以提高夹持时的稳定性。
68.为了实现夹爪组件的夹紧和松开，导向环12的外环面上设置有嵌槽12-1，动力楔块13的里端配合安装在嵌槽12-1内，导向环12前移推动动力楔块13向外移动，导向环12后移带动动力楔块13向内移动。
69.导向环12上的嵌槽12-1为“凸”字形结构，嵌槽12-1中垂直于导向环12径向的内侧面均为后端向外倾斜的斜面ⅰ12-2，动力楔块13的里端与嵌槽12-1的结构配合，其垂直于导向环12径向的外侧面亦是后端向外倾斜且与斜面ⅰ12-2配合的斜面ⅱ13-2。
70.在通过斜面ⅰ12-2与斜面ⅱ13-2的配合，导向环12前移时，其会推动动力楔块13向外移动，实现夹爪14的松开；导向环12后移时，其会带动动力楔块13向内移动，实现夹爪14的夹紧。
71.在对小型管材进行切割时，将管材从防尘套筒6中穿过，使其位于四组夹爪组件之间，两个进气孔2-1外端的气管接头8与气源的气管连接，将气源接通与密封后腔10连通的气流通道，通过气压推动活塞4前移，从而通过导向环12带动两组夹爪14两两相对移动，从而实现对管材的夹持。待切割完成后，则将气源接通与密封前腔9连通的气流通道，气压推动活塞4后移，即可通过导向环12带动两组夹爪14两两相背移动，从而将管材松开。
72.本实用新型整体结构简单紧凑，将气流通道设置在相对转动配合的固定座2与空心主轴3上，能够直接与气源连通，可以在固定座2固定不动，而转动组件跟随管材转动时亦可实现夹爪14的快速夹紧或松开，无需保压操作，不仅使用方便，占用空间小，而且有效地提高了管材切割的效率。
73.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术
性范围。