本發(fā)明涉及激光切割加工技術領域，特別是涉及一種卡盤裝置。

背景技術：

在管材加工中，經(jīng)常需要使用卡盤來夾緊定位。現(xiàn)有的卡盤多使用氣缸或液壓缸來驅(qū)動實現(xiàn)工件的夾緊，不同的夾持范圍的卡盤，其氣缸或液壓缸需定制。

氣缸或液壓缸裝置工作時必須和卡盤一起旋轉(zhuǎn)，氣缸或液壓缸使用旋轉(zhuǎn)密封裝置來實現(xiàn)壓力的持續(xù)供給，旋轉(zhuǎn)密封裝置必須和旋轉(zhuǎn)主軸同軸安裝。為了適應工件穿過卡盤的情況，旋轉(zhuǎn)密封裝置需做成環(huán)形或空心的結構，旋轉(zhuǎn)密封裝置密封性差且對結構及安裝精度要求高，在工件加工過程中，灰塵和金屬渣比較多，容易進入旋轉(zhuǎn)密封圈內(nèi)，使旋轉(zhuǎn)密封圈易磨損并失效，導致機器的故障率高，加工成本高。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種安裝方便且加工成本低的卡盤裝置。

一種卡盤裝置，包括：

卡盤架；

旋轉(zhuǎn)支撐件，設置在所述卡盤架上，所述旋轉(zhuǎn)支撐件為中空且兩端具有開口；

滑環(huán)，所述滑環(huán)嵌設在所述旋轉(zhuǎn)支撐件內(nèi)且可沿所述旋轉(zhuǎn)支撐件的軸向運動；

驅(qū)動機構，連接設置于所述卡盤架上以驅(qū)動所述滑環(huán)沿所述旋轉(zhuǎn)支撐件的軸向運動；

卡爪機構，包括對稱設置在所述旋轉(zhuǎn)支撐件上且可沿所述旋轉(zhuǎn)支撐件的徑向運動的至少兩個卡爪；

連接件，所述連接件的一端與所述滑環(huán)連接、另一端與所述卡爪機構連接，所述滑環(huán)沿所述旋轉(zhuǎn)支撐件的軸向運動時帶動所述連接件轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述卡爪沿徑向移動，實現(xiàn)對穿過所述旋轉(zhuǎn)支撐件的工件的夾緊或松開。

在其中一個實施例中，所述旋轉(zhuǎn)支撐件包括外圈、嵌設于所述外圈內(nèi)且固定于所述卡盤架的內(nèi)圈，所述外圈可相對于所述內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，所述連接件設置在所述外圈與所述內(nèi)圈之間，所述卡爪機構的一側(cè)與所述外圈連接固定。

在其中一個實施例中，所述滑環(huán)內(nèi)側(cè)開設有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽內(nèi)嵌設有軸承，所述軸承可相對于所述滑環(huán)轉(zhuǎn)動，所述軸承隨所述滑環(huán)的軸向移動而移動。

在其中一個實施例中，所述連接件包括連接固定于所述滑環(huán)的內(nèi)圓周壁的滑座、連接設置在所述滑座與所述卡爪之間的杠桿，所述滑座隨所述滑環(huán)軸向移動時帶動所述杠桿轉(zhuǎn)動，所述杠桿驅(qū)動所述卡爪沿徑向移動。

在其中一個實施例中，所述杠桿包括一體設置的第一連接臂和第二連接臂，所述第一連接臂與所述第二連接臂之間具有夾角，所述第一連接臂與所述第二連接臂形成有折彎，所述折彎處穿設有連接固定于所述外圈的固定軸，所述杠桿能繞所述固定軸轉(zhuǎn)動，所述第一連接臂與所述卡爪活動連接，所述第二連接臂與所述滑座活動連接。

在其中一個實施例中，所述卡爪包括與所述外圈連接固定的連接座、滑動設置在所述連接座上的滑塊、設置在所述滑塊遠離所述外圈的一側(cè)的卡持件，所述第一連接臂與所述滑塊活動連接。

在其中一個實施例中，所述滑塊遠離所述內(nèi)圈的一側(cè)開設有缺口，所述卡持件設置于所述缺口處，所述卡持件沿徑向方向一側(cè)突伸于所述缺口或與所述缺口平齊。

在其中一個實施例中，所述卡持件為轉(zhuǎn)動設置于所述滑塊上的滾筒。

在其中一個實施例中，所述滑塊的底部開設有第一容置槽，所述滑座與所述杠桿相對的一側(cè)設置有第二容置槽，所述第一連接臂的端頭與所述第一容置槽形成萬向節(jié)結構，所述第二連接臂的端頭與所述第二容置槽且形成萬向節(jié)結構。

在其中一個實施例中，所述外圈包括基座、與所述基座連接的套筒，所述基座的外圓周設置有用于配合驅(qū)動所述外圈轉(zhuǎn)動的外輪齒；所述套筒的圓周壁開設有條形孔，所述滑環(huán)的外圓周壁沿徑向延伸設置有連接軸，所述連接軸穿過所述條形孔，所述驅(qū)動機構為通用氣缸，所述通用氣缸通過球形鉸支座鉸接于所述卡盤架，所述通用氣缸的驅(qū)動桿通過鉸接軸與所述連接軸連接，所述通用氣缸通過所述球形鉸支座可從第一位置轉(zhuǎn)動至第二位置，所述通用氣缸位于所述第一位置時所述鉸接軸與所述連接軸連接，所述通用氣缸位于所述第二位置時所述鉸接軸與所述連接軸分開。

在其中一個實施例中，所述卡爪機構包括第一組卡爪機構和第二組卡爪機構，每組卡爪機構具有兩個所述卡爪，所述第一卡爪機構上的兩個卡爪與所述第二卡爪機構上的兩個卡爪的布設方向垂直。

上述卡盤裝置，由于在旋轉(zhuǎn)支撐件內(nèi)設置有滑環(huán)和連接件，滑環(huán)軸向移動時可通過連接件帶動卡爪機構的卡爪運動，使相對設置的卡爪相向運動和相背離運動，以實現(xiàn)對穿過旋轉(zhuǎn)支撐件的工件的夾緊或松開，整體結構簡單、安裝方便，能有效地將工件進行夾緊，加工成本低。

上述卡盤裝置，連接件采用杠桿形狀，驅(qū)動機構推動滑環(huán)時，滑環(huán)沿軸向移動并帶動杠桿旋轉(zhuǎn)，使滑環(huán)的軸向運動轉(zhuǎn)換成滾筒的徑向運動，操作非常便捷，維護成本低，通過改變杠桿的兩個連接臂的長度，可實現(xiàn)卡爪移動行程的放大、縮小或夾緊力的縮小、放大。

附圖說明

圖1為本發(fā)明卡盤裝置實施例的立體結構示意圖；

圖2為圖1所示卡盤裝置移除外殼的立體結構示意圖；

圖3為圖2所示卡盤裝置移除套筒的立體結構示意圖；

圖4為圖2所示卡盤裝置的縱剖視圖；

圖5為圖2所示卡盤裝置移除套筒和滑環(huán)的側(cè)視結構示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

請參閱圖1、圖2、圖4，本發(fā)明提供的卡盤裝置10，用于夾緊工件，如鋼材或管材等，卡盤裝置10包括卡盤架600、旋轉(zhuǎn)支撐件100、滑環(huán)200、驅(qū)動機構500、卡爪機構400和連接件300。

具體的，卡盤架600豎直安裝固定于機床上，例如安裝在激光切割機床上。旋轉(zhuǎn)支撐件100整體為中空結構并且兩端具有開口，以使工件可穿透旋轉(zhuǎn)支撐件100?；h(huán)200也呈中空結構，滑環(huán)200嵌設在旋轉(zhuǎn)支撐件100內(nèi)且可相對于旋轉(zhuǎn)支撐件100能做軸向運動。驅(qū)動機構500與滑環(huán)200連接用以驅(qū)動滑環(huán)200沿旋轉(zhuǎn)支撐件100的軸向運動，驅(qū)動機構500連接設置于卡盤架600上，旋轉(zhuǎn)支撐件100旋轉(zhuǎn)時驅(qū)動機構500固定不動?？ㄗC構400連接設置于旋轉(zhuǎn)支撐件100上，卡爪機構400包括對稱設置在旋轉(zhuǎn)支撐件100上的至少兩個卡爪，卡爪可沿旋轉(zhuǎn)支撐件100的徑向運動。連接件300的一端與滑環(huán)200連接，連接件300的另一端與卡爪機構400連接，滑環(huán)200沿旋轉(zhuǎn)支撐件100的軸向運動時可帶動連接件300轉(zhuǎn)動，從而帶動卡爪機構400相對的卡持件430做相向運動或相背離的運動，以實現(xiàn)對穿過旋轉(zhuǎn)支撐件100的工件的夾緊或松開的目的。

請參閱圖1、圖4，本發(fā)明中的卡盤裝置10允許工件穿過旋轉(zhuǎn)支撐件100，可適用于有穿透夾緊要求的機床。驅(qū)動機構500可采用通用氣缸，通用氣缸在工件的切割加工中固定于卡盤架600上，便于拆卸安裝、維修、更換，通用氣缸不需要跟著旋轉(zhuǎn)支撐件100的旋轉(zhuǎn)中心軸做旋轉(zhuǎn)運動，且不需要旋轉(zhuǎn)密封裝置實現(xiàn)氣壓傳遞，對氣路要求不高，也不會出現(xiàn)因旋轉(zhuǎn)密封圈受損而發(fā)生的漏氣現(xiàn)象，整體結構穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)運動與通用氣缸的分離。

請結合參閱圖2、圖4，在一實施例中，采用電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)支撐件100旋轉(zhuǎn)，電機連接有減速機710。旋轉(zhuǎn)支撐件100包括外圈110和內(nèi)圈120，內(nèi)圈120嵌設在外圈110內(nèi)且一端固定于卡盤架600上，外圈110可相對于內(nèi)圈120轉(zhuǎn)動，連接件300及滑環(huán)200均設置在外圈110與內(nèi)圈120之間。

外圈110包括基座111及與基座111連接的套筒112，套筒112具有開口，套筒112外可套設保護殼70，減速機710安裝于保護殼70內(nèi)壁，基座111的外圓周沿軸向方向設置有用于配合驅(qū)動外圈110轉(zhuǎn)動的外輪齒，套筒112開設有供外輪齒配合驅(qū)動的開口103，卡爪機構400的一側(cè)與外圈110剛性連接，外圈110通過外輪齒旋轉(zhuǎn)時，卡爪機構400和連接件300隨外圈110的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。內(nèi)圈120包括基部121及從基部121延伸且向內(nèi)部傾斜的延伸部122，基部121位于靠近卡盤架600的一側(cè)，該延伸部122的一部分具有彎折部，以增加連接件300的運動空間。

請參閱圖3、圖4，滑環(huán)200的內(nèi)側(cè)開設有環(huán)形槽210，該環(huán)形槽210內(nèi)嵌設有軸承220，軸承220可相對于滑環(huán)200轉(zhuǎn)動，軸承220隨滑環(huán)200的軸向移動而移動，旋轉(zhuǎn)支撐件100的外圈110、內(nèi)圈120、滑環(huán)200及軸承220的回轉(zhuǎn)中心軸線重合。切割加工時，軸承220將在滑環(huán)200的環(huán)形槽210中轉(zhuǎn)動，軸承220轉(zhuǎn)動的同時還能實現(xiàn)夾緊力的傳遞。滑環(huán)200包括兩部分，滑環(huán)200包括第一滑環(huán)201和與第一滑環(huán)201連接的第二滑環(huán)202，第一滑環(huán)201靠近卡盤架600，環(huán)形槽210設置在第一滑環(huán)201或第二滑環(huán)202內(nèi)。

請參閱圖2、圖4，套筒112的圓周壁開設有第一條形孔101，滑環(huán)200的外圓周壁沿徑向延伸設置有連接軸230，該連接軸230穿過第一條形孔101，通用氣缸通過球形鉸支座520鉸接于卡盤架600，通用氣缸的驅(qū)動桿通過鉸接軸510與滑環(huán)200的連接軸230連接，通用氣缸通過球形鉸支座520可從第一位置轉(zhuǎn)動至第二位置，通用氣缸位于第一位置時，鉸接軸510與連接軸230連接，通用氣缸位于第二位置時鉸接軸510與連接軸230分開。也就是說，在夾緊操作時，通用氣缸調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)至第一位置，此時啟動通用氣缸，可驅(qū)動滑環(huán)200沿軸向移動至合適位置，使卡爪夾緊工件，通用氣缸調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)至第二位置，此時鉸接軸510與連接軸230分開，通用氣缸和鉸接軸510固定于卡盤架600上，不隨外圈110旋轉(zhuǎn)。

套筒112還設置有第二條形孔102，滑座310通過連接軸240與外圈110的套筒112連接固定，該連接軸240穿過滑環(huán)200和第二條形孔102，第二條形孔102與第一條形孔101垂直布設，第二條形孔102的布設方向與旋轉(zhuǎn)支撐件100的軸向方向具有夾角。

請參閱圖2、圖4在一實施例中，連接件300包括滑座310及杠桿320，滑座310連接固定于滑環(huán)200的內(nèi)圓周壁，杠桿320連接設置在滑座310與卡爪之間，滑座310隨滑環(huán)200軸向移動時能帶動杠桿320轉(zhuǎn)動，進而使杠桿320驅(qū)動卡爪沿徑向移動。還可以設置一滑軌312，該滑軌312與套筒112連接固定，滑座310與滑軌312配合使用，滑座310可在滑軌312沿旋轉(zhuǎn)支撐件100的軸向滑動。

請參閱圖4，具體的，杠桿320包括一體設置的第一連接臂321和第二連接臂322，兩連接臂之間具有夾角，第一連接臂321與卡爪活動連接，第二連接臂322與滑座310活動連接。第一連接臂321與第二連接臂322之間具有夾角，第一連接臂321和第二連接臂322形成有折彎，該折彎處穿設有連接固定于套筒112的固定軸323，該固定軸323形成支點，杠桿320可繞固定軸323旋轉(zhuǎn)。通過改變杠桿320的兩個連接臂的長度，可實現(xiàn)卡爪移動行程的放大、縮小或夾緊力的縮小、放大。

請結合參閱圖3、圖4，卡爪包括連接座410、滑塊420和卡持件430，連接座410與外圈110連接固定，滑塊420滑動設置在連接座410上，卡持件430設置在滑塊420遠離套筒112的一側(cè)，第一連接臂321與滑塊420活動連接。

在一實施例中，卡持件430為一滾筒，滑塊420遠離內(nèi)圈120的一側(cè)開設有缺口421，滾筒設置在缺口421處，并且滾筒沿徑向方向一側(cè)突伸于缺口421或與缺口421平齊。滾筒可以固定設置于滑塊420上，也可以轉(zhuǎn)動設置在滑塊420上。

卡持件430也可以是其它形狀，如外形適配于待切割的工件的外形，工件為橢圓管時，各卡持件430與工件相對的一側(cè)的形狀分別適配于工件對應側(cè)的弧形狀，工件為D形管時，其中一個卡持件430可以采用滾筒，滾筒對應的另一個卡持件430的外形為弧形狀，適配于D形管的弧形面。

請參閱圖4，在一實施例中，滑塊420的底部開設有第一容置槽422，滑座310與杠桿320相對的一側(cè)設置有第二容置槽311，第一連接臂321的端頭活動嵌設于第一容置槽422中且形成有萬向節(jié)結構，第二連接臂322的端頭活動嵌設于第二容置槽311中且形成有萬向節(jié)結構。使用萬向節(jié)結構，杠桿320的兩個連接臂在繞固定軸323旋轉(zhuǎn)的同時，可防止第一連接臂321和第二連接臂322的端頭從對應的容置槽中滑出。

當然，也可以采用其它結構來實現(xiàn)防滑出的目的，例如，將杠桿320的第二連接臂322與滑座310相鉸接、第一連接臂321與滑塊420相鉸接。

杠桿320與內(nèi)圈120之間具有間隙，為使杠桿320在轉(zhuǎn)動的過程中兩個連接臂不觸碰到內(nèi)圈120，將內(nèi)圈120的延伸部122的彎折處設置為弧形，內(nèi)圈120對應出形成弧面，該弧面的曲率大于兩個連接臂的彎折處的弧面的曲率。

請結合參閱圖5，在一實施例中，卡爪機構400設置有兩組，該兩組卡爪機構400包括第一組卡爪機構401和第二組卡爪機構402，每組卡爪機構400具有兩個卡爪，第一卡爪機構400上的兩個卡爪與第二卡爪機構400上的兩個卡爪的布設方向垂直?？偣灿兴膫€卡爪，四卡爪的布設結構不僅可以夾緊傳統(tǒng)的圓管，還可以夾緊各種形狀的工件，如矩形或方形管、槽鋼、H型鋼，采用四卡爪的結構可以很方便地將工件的旋轉(zhuǎn)中心定位。第一組卡爪機構401的布設方向與第二組卡爪機構402的布設方向垂直，也可以根據(jù)工件的具體形狀來布設兩組卡爪機構400。

兩組卡爪機構400都可以采用滾筒，兩組卡爪機構400中的滾筒所在豎直面可以設置為重合，也可以是間隔設置，即錯位設置。兩組卡爪機構400為獨立設置，具有獨立的通用氣缸和杠桿320驅(qū)動。對工件進行夾緊操作時，可先使第一組卡爪機構401中的卡持件430與工件相接觸并卡緊，再調(diào)節(jié)與第二組卡爪機構402連接的通用氣缸，使該第二組卡爪機構402的卡持件也與工件相接觸并卡緊，整個夾緊操作非常便捷，能適應于不同形狀的工件的夾緊操作。

上述卡盤裝置，由于在旋轉(zhuǎn)支撐件內(nèi)設置有滑環(huán)和連接件，滑環(huán)軸向移動時可通過連接件帶動卡爪機構的卡爪運動，使相對設置的卡爪相向運動和相背離運動，以實現(xiàn)對穿過旋轉(zhuǎn)支撐件的工件的夾緊或松開，整體結構簡單、安裝方便，能有效地將工件進行夾緊，加工成本低。

上述卡盤裝置，連接件采用杠桿形狀，驅(qū)動機構推動滑環(huán)時，滑環(huán)沿軸向移動并帶動杠桿旋轉(zhuǎn)，使滑環(huán)的軸向運動轉(zhuǎn)換成滾筒的徑向運動，操作非常便捷，維護成本低，通過改變杠桿的兩個連接臂的長度，可實現(xiàn)卡爪移動行程的放大、縮小或夾緊力的縮小、放大。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。