本发明属于高端装备,具体涉及一种差动式激光切管机前卡。
背景技术:
1、气动前卡作为激光切管机关键部件,本发明是针对气缸摆动空间较小的运动机构及长寿命要求的场合研发的新型高精度高可靠性激光切管机前卡盘,在夹持工作过程中,需要驱动元件作摆动及两队滚轮工作于差动状态,故该气缸称为“差动式激光切管机前卡”,简称“差动前卡”。
2、在激光切管机工作时,不但要求其精度、夹持力、可靠性达到更高的要求,还必须尽量减少转动惯量,这些都成为激光切管机前卡开发的难题。利用差动式结构,就是从结构上解决以上难题。主要原因是:
3、1.现有激光切管机前卡结构复杂,无法解决高温金属粉尘的影响,导致可靠性差;
4、2.对于现有卡盘中的气缸一端固定形式,无法充分利用驱动元件的推力,导致夹持力不足,严重是会造成“卡顿”现象,从而影响可靠性;
5、3.原流行的气动驱动形式,都是采用缸尾固定,造成卡盘外径过大,通常卡盘外径与中孔内径比(简称:外内径比)超过2.8以上,转动惯量明显偏大,导致激光切管机伺服驱动响应慢,降低了整机工作效率。为此我们提出一种差动式激光切管机前卡。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种差动式激光切管机前卡,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种差动式激光切管机前卡,包括机座和卡盘体,所述卡盘体固定设置在所述机座的上表面,所述卡盘体包括前卡外圈和盘面,所述前卡外圈与所述机座中的内套固定连接,所述盘面嵌入式设置在所述前卡外圈的外表面,所述盘面的外表面设置有第一滑块和第一滑轨,所述第一滑轨和所述第一滑块对应设置有两组,两组所述第一滑轨和两组所述第一滑块对称设置在所述盘面的上下两侧,且两组所述第一滑块分别滑动设置在两组所述第一滑轨上,两组所述第一滑块的相对端均装有滚轮架y,所述滚轮架y上转动设置有第一滚轮;
3、所述盘面的外表面设置有第二滑块和第二滑轨,所述第二滑轨和所述第二滑块对应设置有两组,两组所述第二滑轨和两组所述第二滑块对称设置在所述盘面的左右两侧,且两组所述第二滑块分别滑动设置在两组所述第二滑轨上,两组所述第二滑块的相对端均装有滚轮架x,所述滚轮架x上转动设置有第二滚轮;
4、所述前卡外圈的内部转动设置有函数盘x和函数盘y,所述函数盘x上对称同步开设有第一函数槽,所述函数盘y上对称同步开设有第二函数槽,所述函数盘x和所述函数盘y的表面均对应设置有气动组件,所述第一函数槽和所述第二函数槽的内部插接有杠杆,所述第一函数槽和所述第二函数槽与所述杠杆的动力臂端头配合带动所述杠杆作旋转移动,杠杆的阻力臂带动所述第一滑块和所述第二滑块沿所述第一滑轨和第二滑轨做径向移动。
5、优选的,所述机座的边缘处开设有用于安装固定的定位孔,所述定位孔在所述机座的两侧设置有至少两组。
6、优选的,所述盘面的左右两侧外表面装有垫高块,所述第二滑轨固定安装在所述垫高块的外表面。
7、优选的,所述函数盘x和所述函数盘y错位设置,且所述第一函数槽与所述第二函数槽之间的中心夹角为90度。
8、优选的,所述函数盘x和所述函数盘y的转动角度设置为0-45°,且所述函数盘x和所述函数盘y沿相反方向旋转。
9、优选的,所述第一函数槽设置为圆弧型槽,所述第二函数槽设置为非圆曲线型槽。
10、优选的,所述气动组件包括第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸,所述第一气缸和第二气缸的缸尾连接于所述函数盘x上,所述第一气缸和第二气缸的活塞头连接于所述函数盘y上,所述第三气缸和第四气缸的缸尾连接于所述函数盘y上,所述第三气缸和第四气缸的活塞头连接于所述函数盘x上。
11、优选的,所述卡盘体的外表面开设有排屑槽口。
12、优选的,所述前卡外圈的顶部外表面固定设置有用于与所述气动组件电性连接的伺服接口。
13、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
14、(1)本发明采用薄壁气缸,按差动式结构设计前卡盘,并采用函数盘作
15、为同一坐标轴上的一对滚轮的夹持同步,结构简单、可靠性高、精度得到提高,安转方便、免调试,充分利用内部空间,减小了外径降低了转动惯量;
16、(2)本发明通过采用第一滚轮和第二滚轮进行管件夹持,第一滚轮和第二滚轮在夹持后可以灵活转动,不影响管件的前后移动,从而便于管件加工;
17、(3)本发明采用渐开线的非圆曲线作为第二函数槽的设计,使槽口工作时其法向压力工作于最佳状态,大大提升了夹持力,且采用槽口滑动驱动与同步结构二合一,在提升构建缸体端面与活塞重叠式结构,提高夹持力的同时也提高了精度,另外本发明中差动式驱动整体设计使卡盘外内径比小于2.5,有效地降低了转动惯量。
1.一种差动式激光切管机前卡,包括机座(1)和卡盘体(2),所述卡盘体(2)固定设置在所述机座(1)中的内套(25)上面,所述卡盘体(2)包括前卡外圈(3)和盘面(4),所述前卡外圈(3)与所述机座(1)中的内套(25)固定连接,所述盘面(4)嵌入式设置在所述前卡外圈(3)的外表面,其特征在于:所述盘面(4)的外表面设置有第一滑块(5)和第一滑轨(6),所述第一滑轨(6)和所述第一滑块(5)对应设置有两组,两组所述第一滑轨(6)和两组所述第一滑块(5)对称设置在所述盘面(4)的上下两侧,且两组所述第一滑块(5)分别滑动设置在两组所述第一滑轨(6)上,两组所述第一滑块(5)的相对端均装有滚轮架y(7),所述滚轮架y(7)上转动设置有第一滚轮(8);
2.根据权利要求1所述的一种差动式激光切管机前卡,其特征在于:所述机座(1)的边缘处开设有用于安装固定的定位孔(18),所述定位孔(18)在所述机座(1)的两侧设置有至少两组。
3.根据权利要求1所述的一种差动式激光切管机前卡,其特征在于:所述盘面(4)的左右两侧外表面装有垫高块(19),所述第二滑轨(10)固定安装在所述垫高块(19)的外表面。
4.根据权利要求1所述的一种差动式激光切管机前卡,其特征在于:所述函数盘x(13)和所述函数盘y(14)错位设置,且所述第一函数槽(15)与所述第二函数槽(16)之间的中心夹角为90度。
5.根据权利要求4所述的一种差动式激光切管机前卡,其特征在于:所述函数盘x(13)和所述函数盘y(14)的转动角度设置为0-45°,且所述函数盘x(13)和所述函数盘y(14)沿相反方向旋转。
6.根据权利要求1所述的一种差动式激光切管机前卡,其特征在于:所述第一函数槽(15)设置为圆弧曲线型槽,所述第二函数槽(16)设置为非圆曲线型槽。。
7.根据权利要求1所述的一种差动式激光切管机前卡,其特征在于:所述气动组件(17)包括第一气缸(171)、第二气缸(172)、第三气缸(173)和第四气缸(174),所述第一气缸(171)和第二气缸(172)的缸尾连接于所述函数盘x(13)上,所述第一气缸(171)和第二气缸(172)的活塞头连接于所述函数盘y(14)上,所述第三气缸(173)和第四气缸(174)的缸尾连接于所述函数盘y(14)上,所述第三气缸(173)和第四气缸(174)的活塞头连接于所述函数盘x(13)上。
8.根据权利要求1所述的一种差动式激光切管机前卡,其特征在于:所述卡盘体(2)的外表面开设有排屑槽(20)。
9.根据权利要求1所述的一种差动式激光切管机前卡,其特征在于:所述前卡外圈(3)的顶部外表面固定设置有用于与所述气动组件(17)电性连接的伺服接口(21)。