CN109128638B - 卡盘和激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卡盘和激光加工设备，该卡盘用于夹持环状工件，包括：固定座；旋转体，开设有通孔；连接体，包括主体部和设于所述主体部的配合部，所述配合部穿设所述通孔并连接于所述固定座，所述配合部与所述旋转体转动配合，所述主体部远离所述配合部的一侧设有若干限位柱；若干旋转臂，转动连接于所述旋转体且开设有限位槽，每一个所述限位柱容纳于其中一个所述限位槽中，每一个所述旋转臂的端部还设有夹爪；弹性组件，设于所述旋转体和所述连接体之间，用于带动所述旋转体和所述旋转臂运动以使所述夹爪夹紧所述环状工件。本发明卡盘既能够由环状工件的内圆周撑紧固定，又能够由环状工件的外圆周夹持固定。

Description

卡盘和激光加工设备

技术领域

本发明涉及自动化生产设备技术领域，特别是涉及一种卡盘和激光加工设备。

背景技术

对环状工件的内圈和外圈加工时，需要先固定环状工件，目前主要采用传统三爪卡盘进行夹持，当环状工件为尺寸较小的戒指等时，由于三爪卡盘只能由戒指的外圆周进行夹持，会将戒指的外表面完全覆盖，导致无法对戒指的外表面进行加工。

发明内容

基于此，有必要针对三爪卡盘仅能由工件的外圆周进行夹持的问题，提供一种激光加工设备及其卡盘。

一种卡盘，用于夹持环状工件，包括：

固定座；

旋转体，开设有通孔；

连接体，包括主体部和设于所述主体部的配合部，所述配合部穿设所述通孔并连接于所述固定座，所述配合部与所述旋转体转动配合，所述主体部远离所述配合部的一侧设有若干限位柱；

若干旋转臂，转动连接于所述旋转体且开设有限位槽，每一个所述限位柱容纳于其中一个所述限位槽中，每一个所述旋转臂的端部还设有夹爪；

弹性组件，设于所述旋转体和所述连接体之间，用于带动所述旋转体和所述旋转臂运动以使所述夹爪夹紧所述环状工件。

本发明卡盘通过整体结构设计，使得夹爪既能够由环状工件的内圆周撑紧固定，方便对环状工件的外圈进行加工；又能够由环状工件的外圆周夹持固定，方便对环状工件的内圈进行加工。进一步地，该卡盘能够适用于不同尺寸的环状工件的夹持，兼容性广，且便于操作。此外，卡盘的各组件构造紧凑，整体尺寸小，能够满足有限空间内的应用需求。

在其中一个实施例中，所述旋转体开设有凹槽，所述主体部容纳于所述凹槽。

在其中一个实施例中，所述弹性组件位于所述旋转体靠近所述固定座的一侧，所述弹性组件包括第一支撑柱、第二支撑柱和设于所述第一支撑柱和所述第二支撑柱之间的弹性件，所述第一支撑柱连接于所述旋转体，所述旋转体上开设有避让槽，所述第二支撑柱穿设所述避让槽并连接于所述连接体。

在其中一个实施例中，所述卡盘还包括放置板，所述放置板开设有若干运行轨道，若干所述运行轨道在所述放置板的中心处连通且呈辐射状分布于所述放置板，每一个所述旋转臂的端部弯折延伸有连接柱，每一个所述连接柱穿设其中一个所述运行轨道并连接于所述夹爪。

在其中一个实施例中，所述夹爪与所述旋转臂的间距大于所述放置板的厚度。

在其中一个实施例中，所述卡盘处于初始状态时，所述弹性组件上具有弹性回复力，每一个所述连接柱分别位于相应所述运行轨道的末端，以使所述夹爪保持静止。

在其中一个实施例中，所述固定座远离所述连接体的端部开设有定位槽，并设有若干磁铁块或开设若干螺纹孔。

在其中一个实施例中，所述定位槽的底壁开设有若干安装孔，若干连接体穿设所述安装孔并连接于所述配合部。

在其中一个实施例中，所述卡盘还包括设于所述旋转体的盖板，所述盖板开设有让位口，所述盖板盖设于所述放置板，且所述夹爪由所述让位口露出。

相应的，本发明还提供了一种激光加工设备，包括上述的卡盘。

附图说明

图1为一实施例中卡盘的结构示意图；

图2为一实施例中卡盘的***图；

图3为图1所示卡盘去除固定座的仰视图；

图4为图1所示卡盘处于第一状态的结构示意图；

图5为图1所示卡盘由内圆周夹持环状工件的示意图；

图6为图1所示卡盘处于第二状态的结构示意图；

图7为图1所示卡盘由外圆周夹持环状工件的示意图；

图8图1所示卡盘另一视角的结构示意图；

图9为图1所示卡盘中旋转体的结构示意图；

图10为另一实施例中卡盘的结构示意图；

图11为图10所示卡盘中旋转臂的结构示意图；

图12为图11所示旋转臂另一视角的结构示意图；

图13为再一实施例中卡盘的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

一种激光加工设备，包括卡盘100。该激光加工设备可以是激光打标机。

请参阅图1、图2和图3，卡盘100包括固定座10、旋转体20、连接体30、若干旋转臂40及弹性组件50，旋转体20开设有通孔21，连接体30包括主体部31和设于主体部31的配合部32，配合部32穿设通孔21并连接于固定座10，配合部32与旋转体20转动配合，主体部31远离配合部32的一侧设有若干限位柱311；若干旋转臂40转动连接于旋转体20，结合图13所示，每一个旋转臂40还开设有限位槽41，每一个限位柱311容纳于其中一个限位槽41中，每一个旋转臂40的端部还设有夹爪42；弹性组件50设于旋转体20和连接体30之间，用于带动旋转体20和旋转臂40运动以使夹爪42夹紧环状工件200。

本发明卡盘100通过整体结构设计，使得夹爪42既能够由环状工件200的内圆周撑紧固定，方便对环状工件200的外圈进行加工；又能够由环状工件200的外圆周夹持固定，方便对环状工件200的内圈进行加工。进一步地，该卡盘100能够适用于不同尺寸的环状工件200的夹持，兼容性广，且便于操作。此外，卡盘100的各组件构造紧凑，整体尺寸小，能够满足有限空间内的应用需求。

其中，请参阅图4，卡盘100处于初始状态(下称“第一状态”)时，若干夹爪42相互分离，旋转体20朝第一方向(即逆时针方向)旋转并带动若干旋转臂40的端部随之转动，与此同时，限位柱311沿旋转臂40上的限位槽41滑动，使得夹爪42相互靠近。并且，旋转体20和连接体30的相对运动使得弹性组件50发生弹性变形，请参阅图5，将环状工件200套设于夹爪42上，弹性组件50上的弹性回复力使得旋转体20朝第二方向(即顺时针方向)旋转并带动夹爪42相互远离，直至环状工件200的内圆周被撑紧。

请参阅图6，若干夹爪42处于聚拢状态(下称“第二状态”)时，旋转体20朝第二方向旋转并带动若干旋转臂40的端部随之转动，与此同时，限位柱311沿旋转臂40上的限位槽41滑动，使得夹爪42相互远离。旋转体20和连接体30的相对运动使得弹性组件50发生弹性变形，请参阅图7，将环状工件200设于若干夹爪42之间，弹性组件50上的弹性回复力使得旋转体20朝第一方向旋转并带动夹爪42相互靠近，直至环状工件200的外圆周被夹紧。

需要说明的是，请参阅图2，旋转体20的通孔21内壁安装有第一轴承24，配合部32穿设第一轴承24。旋转体20远离固定座10的一端设有若干转轴25，转轴25上套设有第二轴承26，旋转臂40的一端通过第二轴承26与转轴25转动连接。

此外，可以通过手动操作来转动旋转体20，为便于握持，增加摩擦力，旋转体20的外壁加工有纹路。在其他实施例中，还可以设置旋转电机，以带动旋转体20转动。

请参阅图8，固定座10远离连接体30的端部开设有定位槽11且设有若干磁铁块12，以便将卡盘100与旋转台进行装配。通过旋转台带动卡盘100整体转动，方便对卡盘100上夹持的环状工件200进行加工。作为一种替换方案，还可在固定座10的端部开设若干螺纹孔，通过螺钉将卡盘100整体装配到旋转台上。

定位槽11的底壁开设有若干安装孔13，若干连接体300穿设安装孔13并连接于配合部32。

请参阅图4和图9，旋转体20开设有凹槽22，主体部31容纳于凹槽22，从而主体部31的表面与旋转体20的周缘齐平，避免阻碍旋转臂40转动。同时，方便设置于主体部31上的限位柱311与旋转臂40上开设的限位槽41相配合。

进一步地，凹槽22的底壁开设有通孔21和避让槽23。由于旋转体20与连接体30之间的空间不足以设置弹性组件50，弹性组件50设置于旋转体20远离连接体30的一侧，避让槽23的设置方便弹性组件50与连接体30相连。

请参阅图3，弹性组件50位于旋转体20靠近固定座10的一侧，弹性组件50包括第一支撑柱51、第二支撑柱52和设于第一支撑柱51和第二支撑柱52之间的弹性件53，第一支撑柱51连接于旋转体20，旋转体20上开设有避让槽23，第二支撑柱52穿设避让槽23并连接于连接体30。

可以理解的，当旋转体20转动时，第二支撑柱52相对于旋转体20的运动轨迹为圆弧，因而将避让槽23设计为圆弧形。

在一实施例中，弹性组件50的个数为2，两个弹性组件50关于旋转体20的圆心呈中心对称设置，相应的，避让槽23的个数也为2。

请参阅图10和图11，卡盘100还包括放置板60，放置板60开设有若干运行轨道61，若干运行轨道61在放置板60的中心处连通且呈辐射状分布于放置板60，也就是说，各运行轨道61沿放置板60的径向延伸，从而夹爪42沿运行轨道61滑动时，能够向内聚拢或向外张开。每一个旋转臂40的端部弯折延伸有连接柱43，每一个连接柱43穿设其中一个运行轨道61并连接于夹爪42。

卡盘100处于初始状态时，弹性组件50上具有弹性回复力，也就是卡盘100在进行组装时，使得弹性组件50发生一定程度的弹性变形，旋转体20和连接体30会产生相对运动趋势，每一个连接柱43分别位于相应运行轨道62的末端。放置板60能够阻止旋转体20和连接体30发生相对运动，进而使得夹爪42保持静止，避免卡盘100处于不工作状态时，多个夹爪42发生相对移动。

在一实施例中，旋转臂40的个数为3，相应的，夹爪42的个数也为3，放置板60上的运行轨道61也为3个，每2个运行轨道形成120°夹角。

夹爪42与旋转臂40的间距大于放置板60的厚度，使得放置板60与夹爪42形成有间隙，确保放置板60能够任意发生旋转，放置板60上的运行轨道61不会阻碍夹爪42的运动，避免阻挡旋转臂40发生转动。

请参阅图13，卡盘100还包括设于旋转体20的盖板70，盖板70开设有让位口，盖板70盖设于放置板60，夹爪42由让位口露出。通过设置盖板70，当夹爪42和旋转臂40松动时，放置板60被盖板70遮挡而不会发生脱落。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种卡盘，用于夹持环状工件，其特征在于，包括：

固定座；

旋转体，开设有通孔；

连接体，包括主体部和设于所述主体部的配合部，所述配合部穿设所述通孔并连接于所述固定座，所述配合部与所述旋转体转动配合，所述主体部远离所述配合部的一侧设有若干限位柱；

若干旋转臂，转动连接于所述旋转体且开设有限位槽，每一个所述限位柱容纳于其中一个所述限位槽中，每一个所述旋转臂远离所述旋转体的端部还固定设有夹爪，所述限位柱能够沿所述限位槽滑动而对所述旋转臂进行限位，以使位于所述旋转臂端部的夹爪相互靠近或远离；以及

弹性组件，设于所述旋转体和所述连接体之间，所述旋转体相对所述连接体转动时，所述弹性组件发生变形，以使所述旋转体复位。

2.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，所述旋转体开设有凹槽，所述主体部容纳于所述凹槽。

3.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，所述弹性组件位于所述旋转体靠近所述固定座的一侧，所述弹性组件包括第一支撑柱、第二支撑柱和设于所述第一支撑柱和所述第二支撑柱之间的弹性件，所述第一支撑柱连接于所述旋转体，所述旋转体上开设有避让槽，所述第二支撑柱穿设所述避让槽并连接于所述连接体。

4.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，所述卡盘还包括放置板，所述放置板开设有若干运行轨道，若干所述运行轨道在所述放置板的中心处连通且呈辐射状分布于所述放置板，每一个所述旋转臂的端部弯折延伸有连接柱，每一个所述连接柱穿设其中一个所述运行轨道并连接于所述夹爪。

5.根据权利要求4所述的卡盘，其特征在于，所述夹爪与所述旋转臂的间距大于所述放置板的厚度。

6.根据权利要求4所述的卡盘，其特征在于，所述卡盘处于初始状态时，所述弹性组件上具有弹性回复力，每一个所述连接柱分别位于相应所述运行轨道的末端，以使所述夹爪保持静止。

7.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，所述固定座远离所述连接体的端部开设有定位槽,并设有若干磁铁块或开设若干螺纹孔。

8.根据权利要求7所述的卡盘，其特征在于，所述定位槽的底壁开设有若干安装孔，若干连接体穿设所述安装孔并连接于所述配合部。

9.根据权利要求4所述的卡盘，其特征在于，所述卡盘还包括设于所述旋转体的盖板，所述盖板开设有让位口，所述盖板盖设于所述放置板，且所述夹爪由所述让位口露出。

10.一种激光加工设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的卡盘。

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