[发明专利]齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘

说明书

本发明提供一种齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘，包括机架、旋转驱动机构、后盖、设有横向和纵向共四个滑槽的前盖，在每个滑槽内各设一个的滑块，在每个滑块上各设一个的卡爪，设于前盖和后盖之间的同步驱动机构，同步驱动机构包括两组共四个气缸，在每个气缸体上各设一根的驱动齿条，每个驱动齿条配设一组与其啮合的传动齿轮组，以及用于实现驱动纵横两组滑块的两组气缸的气缸体分别做同步运动的同步组件，滑块的一侧外端设有与传动齿轮组啮合的驱动齿，各气缸具有的活塞杆的外端固定，气缸体运动。本发明通过同步驱动机构以及滑块的驱动齿的全新设计，使其在不增加外部尺寸的前提下能实现全行程运行并适于重载，且传动效率及同步精度高。

技术领域

本发明涉及激光切管辅助工器具技术领域，具体涉及一种齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘。

背景技术

卡盘是激光切割机工作时必要的配套辅助工具，激光切割机在切割加工管材等工件时，利用卡盘将工件夹紧或者夹紧并旋转以配合激光切割机对工件进行加工。现有此类卡盘，一般由前盖、后盖、可活动地设于前盖上的一对横向卡爪和一对纵向卡爪，可活动地设于前盖4个滑槽中的4个滑块、设于前盖和后盖之间通过驱动滑块动作相应驱动两对卡爪运动的驱动机构，用于实现两对卡爪分别同步运动的同步机构，以及作为安装基础的机架、内设旋转传动齿轮的旋转驱动机构等构成。早期的激光切管卡盘一般将驱动机构和同步机构分别设置，且同步机构多采用连杆类结构，如授权公告号为CN106984842B的中国专利文献所公开的卡盘，由于连杆式同步机构同步性精度有限逐渐被淘汰，并且目前卡盘普遍不再将驱动机构和同步机构分立，而是将同步机构与驱动机构整合成同步驱动机构，如授权公告号为CN215846412U的中国专利文献所公开的激光切管用卡盘，其采用链条等挠性件作为同步兼传动构件，链条通过传动杆与滑块连接使得两对卡爪分别作同步运动，其虽然有较好的同步性，但此类卡盘不能实现重载，也即在被夹持工作为尺寸和重量较大的工作时，此类卡盘并不适用。

目前，齿轮啮合类传动机构的卡盘由于其存在的传动可靠、传动效率较高等优点，在内业目前受到重视，市面出现了多种齿轮啮合类传动机构的卡盘，如授权公告号为CN214443938U的中国专利文献即公开了一种此类激光切割机用卡盘，其通过两个横向驱动气缸71的活塞杆共同驱动一个横向齿轮盘73依托芯轴3旋转，通过两个纵向驱动气缸72的活塞杆共同驱动一个纵向齿轮盘74依托芯轴3旋转，横向齿轮盘73和纵向齿轮盘74分别带动两个传动齿轮75旋转，横向和纵向各两个传动齿轮75分别各带动一个设有齿条422的滑座42在滑槽41内滑动从而实现两对卡爪的同步运动。该卡盘能够实现横向和纵向各一对卡爪具有较好的运动同步性，但其明显存在以下可改进提高之处：其一，其气缸推动齿轮盘依托芯轴旋转，齿轮盘与芯轴为滑动摩擦，使得整机的功率损耗较大；其二，其气缸的缸体固定，气缸的动力通过活塞杆摆动输出至齿轮盘，气缸的活塞杆通过拨杆驱动齿轮盘旋转运动过程中因输出力变化较大，通过传动齿轮75和滑座42的传动，使得卡爪5在运动过程中速度不均匀，存在忽快忽慢的变化，不利于卡爪稳定可靠地夹持被加工的工件；其三，由于其结构的限制，工作过程中其气缸的行程小，为实现卡爪的全行程（即卡爪从对接状态到完全运动至全露出中间夹件孔状态）运动，其滑座42及滑座42上的齿条422需要设置较长，运行过程中其滑座42的行程大，用于重载时十分费力，因此不适合重载；同时，由于滑座42的行程大，超出了盘体的范围，因此需要在盘体的各滑槽的外端需要加装辅助支撑座43，不仅大幅增加了卡盘的外周尺寸，同时也增加了设备的制造和运输成本；其四，其圆筒形的芯轴3是其横向齿轮盘73和纵向齿轮盘74旋转的依托基础，因此其用于夹件通过的中间孔只能是圆孔而难以做成方孔，同时在检修时其芯轴3不能单独从卡盘整体中单独取出。

发明内容

本发明的目的是：为解决现有技术中存在的问题，提供一种对现有卡盘的驱动和同步机构作全新改进的齿轮齿条传动全行程重载激光切管卡盘。