CN110315227A - 一种高端装备制造用激光切割夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高端装备制造用激光切割夹具，有效的解决了现有的激光夹具只能单独夹持钢管或其他零件的问题；其解决的技术方案是包括底座，其特征在于，底座上左右滑动连接有基板，基板左右两端均固定连接有固定环，两个固定环侧壁均均匀的开设有四个螺纹孔，每个螺纹孔内均螺纹啮合有固定螺杆，每个固定螺杆顶端均同轴固定连接有摩擦轮，两个固定环一侧均转动连接有可和相应摩擦轮接触连接的摩擦盘，两个摩擦盘均和设置在基板上的摩擦驱动结构相连；本发明结构简洁，可直接接入相应激光切割设备的数控单元内，便于操作和使用，能有效的夹紧包括钢管在内的各种零件，适用范围广，实用性强。

Description

一种高端装备制造用激光切割夹具

技术领域

本发明涉及激光加工设备技术领域，具体是一种高端装备制造用激光切割夹具。

背景技术

激光切割是现在使用比较广泛的新型切割技术，它是利用高功率密度的激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束的移动，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，从而完成对材料的切割。激光切割根据原理的不同，又分为***化切割、激光熔断切割、激光氧气切割以及激光划片与控制断裂切割四类，尽管四种切割有所不同，但其均具有切割质量好、切割速度快、切割效率高、非接触性切割以及切割材料种类多等优势。

而钢管是工业生产、建筑业等行业不可或缺的材料，加工生产的钢管需要进行不同长度的切割，如何对激光切割线中的钢管进行牢固定位，是本领域技术人员面临的技术难题。现有的切割夹具存在专门针对钢管的夹具，然而，这种夹具则无法夹持其他零件，即在需要切割其他零件时还需单独更换夹具，而智能数控切割设备的夹具更换并不轻松。故，现亟需一种多用的激光切割夹具，能有效的夹紧钢管，也能牢固夹持其他常见的零件。

因此，本发明提供一种新的发明名称来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种高端装备制造用激光切割夹具，有效的解决了现有的激光夹具只能单独夹持钢管或其他零件的问题。

本发明包括底座，其特征在于，所述的底座上左右滑动连接有基板，所述的基板左右两端均固定连接有固定环，两个所述的固定环侧壁均均匀的开设有四个螺纹孔，每个螺纹孔内均螺纹啮合有固定螺杆，每个所述的固定螺杆顶端均同轴固定连接有摩擦轮，两个固定环一侧均转动连接有可和相应摩擦轮接触连接的摩擦盘，两个摩擦盘均和设置在基板上的摩擦驱动结构相连；

所述的基板上左右滑动连接有两个基座，两个所述的基座上均转动连接有两个夹爪，每个基座上的两个夹爪均和设置在相应基座上的夹爪驱动结构相连。

优选的，所述的摩擦驱动结构包括和所述的摩擦盘同轴固定连接的摩擦驱动皮带轮，所述的基板上转动连接有两个摩擦从动皮带轮，两个摩擦驱动皮带轮均通过皮带和相应的摩擦从动皮带轮相连，两个摩擦从动皮带轮之间通过驱动轴相连，所述的驱动轴和固定连接在基板上的摩擦电机相连。

优选的，所述的夹爪驱动结构转动连接在基座上的双头蜗杆，所述基座上的两个夹爪和基座转动连接的转轴上同轴固定连接有涡轮，两个所述的涡轮均和相应基座上的双头蜗杆啮合，所述的双头蜗杆和固定连接在基座上的夹爪电机相连。

优选的，所述的基板上转动连接有两个驱动螺杆，两个所述的驱动螺杆均穿过两个基座，两个所述的驱动螺杆分别和两个基座螺纹配合，两个驱动螺杆均和固定连接在基板上的螺杆驱动结构相连，使两个驱动螺杆能单独旋转也能同时旋转。

优选的，所述的螺杆驱动结构包括两个转动连接在基板上的螺杆从动齿轮，两个所述的螺杆从动齿轮分别和两个驱动螺杆相连，两个所述的螺杆从动齿轮之间设置有滑动连接在基板上的螺杆驱动齿轮；

所述的基板上上下滑动连接有定位杆，所述的定位杆上开设有定位槽，所述的螺杆驱动齿轮左右滑动连接在定位槽内，所述的螺杆驱动齿轮和固定连接在定位杆上的螺杆电机相连，所述的基板上固定连接有两个液压伸缩杆，两个所述的液压伸缩杆另一端均和所述的定位杆固定连接，两个液压伸缩杆均和固定连接在基座上的液压泵连通。

优选的，两个所述的驱动螺杆均同轴固定连接有螺杆从动皮带轮，两个所述的螺杆从动齿轮均同轴固定连接有螺杆驱动皮带轮，两个所述的螺杆驱动皮带轮分别通过皮带和相应的螺杆从动皮带轮相连。

优选的，两个所述的摩擦盘、两个所述的摩擦驱动皮带轮圆心处均开设有和固定环内径相同的孔。

优选的，所述的摩擦盘和摩擦轮接触一侧设置有若干摩擦条，所述的摩擦条一端螺旋向摩擦盘圆心延伸，所述的摩擦轮侧壁设置有竖向摩擦纹。

优选的，所述的基板下端固定连接有基板螺纹套，所述的基板螺纹套内螺纹啮合转动连接在底座上的基板螺杆，所述的基板螺杆同轴固定连接有基板螺杆从动齿轮，所述的基板螺杆从动齿轮旁啮合有转动连接在底座上的基板螺杆驱动齿轮，所述的基板螺杆驱动齿轮同轴固定连接有把手。

优选的，所述的基板上转动连接有多个和底座接触的导轮。

优选的，所述的基板底部固定连接有转盘。

优选的，每个所述的固定螺杆一端均固定连接有硬质橡胶垫，每个所述的夹爪内侧固定连接有硬质橡胶垫。

本发明针对现有的激光夹具只能单独夹持钢管或其他零件的问题做出改进，采用两个同步运动的钢管夹紧结构用于将钢管夹紧；增设两组夹爪，用于将其他零件包括不规则零件夹紧；设置控制结构，使两组夹爪可同时相向运动，也可单独运动，从而以便于适应各种大小的零件，也便于更好的控制，本发明结构简洁，可直接接入相应激光切割设备的数控单元内，便于操作和使用，能有效的夹紧包括钢管在内的各种零件，适用范围广，实用性强。

附图说明

图1为本发明立体示意图一。

图2为本发明主视示意图。

图3为本发明立体剖视示意图一。

图4为本发明立体示意图二。

图5为本发明立体剖视示意图二。

图6为本发明立体剖视示意图三。

图7为本发明固定螺杆立体示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图7对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，本发明为一种高端装备制造用激光切割夹具，包括底座1，所述的底座1可拆卸安装在激光切割机上，为常见激光切割夹具底座1，可为后续结构提供固定基础，其特征在于，所述的底座1上左右滑动连接有基板2，所述的基板2左右两端均固定连接有固定环3，钢管可穿过两个固定环3被后续结构固定在两个固定环3内，激光切割头可在右侧固定环3的右侧对钢管进行切割，参考图1、图3、图5，两个所述的固定环3侧壁均均匀的开设有四个螺纹孔4，每个螺纹孔4内均螺纹啮合有固定螺杆5，同一固定环3上的四个固定螺杆5同向转动可使得固定螺杆5置于固定环3内的一端同步向固定环3圆心方向运动，从而将钢管夹紧，每个所述的固定螺杆5顶端均同轴固定连接有摩擦轮6，两个固定环3一侧均转动连接有可和相应摩擦轮6接触连接的摩擦盘7，两个摩擦盘7均和设置在基板2上的摩擦驱动结构相连，即所述的摩擦驱动结构可带动两个摩擦盘7同步运动，摩擦盘7转动带动相应的摩擦轮6同步转动，从而带动相应的固定螺杆5转动，以此控制两个固定环3上的若干固定螺杆5将固定环3内的零件夹紧或松开；

所述的基板2上左右滑动连接有两个基座8，两个所述的基座8上均转动连接有两个夹爪9，每个基座8上的两个夹爪9均和设置在相应基座8上的夹爪9驱动结构相连，所述的夹爪9驱动结构可带动夹爪9开合，从而可固定非钢管的其他长度有限的零件，两个基座8可左右滑动从而调节相互之间的距离，以保证可以固定夹紧不用长度大小的零件；

所述的基板2底部固定连接有转盘，转盘的设置使得本装置可将转盘安装在激光切割装置上，从而使得底座1可旋转，增加了本装置的一个旋转自由度；

每个所述的固定螺杆5一端均固定连接有硬质橡胶垫，每个所述的夹爪9内侧固定连接有硬质橡胶垫，硬质橡胶垫的设置使得固定螺杆5和夹爪9能更好的夹紧零件，同时不会对零件造成损坏；

本实施例在具体使用时，工人可通过摩擦驱动结构控制两个摩擦盘7同步运动，摩擦盘7转动带动相应的摩擦轮6同步转动，从而带动相应的固定螺杆5转动，从而控制两个固定环3上的若干固定螺杆5将固定环3内的钢管或其他零件夹紧或松开，工人也可通过控制两个基座8之间的距离和控制夹爪9驱动结构保证两组夹爪9可将零件夹紧。

实施例二，在实施例一的基础上，本实施例提供一种具体的摩擦驱动装置，使得其可带动两个摩擦盘7同步转动，具体的，参考图4，所述的摩擦驱动结构包括和所述的摩擦盘7同轴固定连接的摩擦驱动皮带轮10，所述的基板2上转动连接有两个摩擦从动皮带轮11，两个摩擦驱动皮带轮10均通过皮带和相应的摩擦从动皮带轮11相连，两个摩擦从动皮带轮11之间通过驱动轴33相连，所述的驱动轴33和固定连接在基板2上的摩擦电机12相连，所述的摩擦电机12为伺服电机，其内部集成有控制单元，摩擦电机12和激光切割机的控制模块电连接并由其供电和通过控制单元控制摩擦电机12的工作状态，即工人可通过激光切割机的控制模块控制摩擦电机12工作，从而带动驱动轴33转动，驱动轴33转动带动两个摩擦从动皮带轮11转动，并通过皮带带动相应的摩擦驱动皮带轮10转动，从而带动相应的摩擦盘7转动；

两个所述的摩擦盘7、两个所述的摩擦驱动皮带轮10圆心处均开设有和固定环3内径相同的孔，该孔的开设可使得钢管或其他需要两个固定环3固定的零件可以顺利的穿过两个固定环3比被相应的固定螺杆5固定，本实施例在具体使用时，工人可通过激光切割机的控制模块控制摩擦电机12工作，从而带动驱动轴33转动，并通过摩擦从动皮带轮11、摩擦驱动皮带轮10带动相应的摩擦盘7转动。

实施例三，在实施例一的基础上，本实施例提供一种具体的夹爪9驱动结构，使得其可控制夹爪9的开合，从而保证可牢固夹紧零件，具体的，所述的夹爪9驱动结构转动连接在基座8上的双头蜗杆13，所述基座8上的两个夹爪9和基座8转动连接的转轴上同轴固定连接有涡轮14，两个所述的涡轮14均和相应基座8上的双头蜗杆13啮合，所述的双头蜗杆13转动可带动其两端啮合的涡轮14反向转动，从而带动两个夹爪9夹紧或松开，所述的双头蜗杆13和固定连接在基座8上的夹爪电机15相连，所述的夹爪电机15和激光切割机的中控模块电连接，所述的夹爪电机15为伺服电机，其内部集成有控制单元，激光切割机的中控模块可通过夹爪电机15内的控制单元控制其工作状态，本实施例中采用涡轮14蜗杆控制夹爪9的转动，利用了涡轮14蜗杆的单向自锁能力，可有效的防止夹爪9反转导致的零件松脱，本实施例在具体使用时，工人可通过激光切割机的中控模块控制夹住电机工作，从而带动双头蜗杆13正反转，从而通过两个涡轮14带动夹爪9夹紧或松开。

实施例四，在实施例一的基础上，本实施例提供一种基座8左右运动的具体结构，可对两个基座8同步控制可单独控制的切换控制结构，具体的，所述的基板2上转动连接有两个驱动螺杆16，两个所述的驱动螺杆16均穿过两个基座8，两个所述的驱动螺杆16分别和两个基座8螺纹配合，两个驱动螺杆16均和固定连接在基板2上的螺杆驱动结构相连，使两个驱动螺杆16能单独旋转也能同时旋转；

所述的螺杆驱动结构包括两个转动连接在基板2上的螺杆从动齿轮17，两个所述的螺杆从动齿轮17分别和两个驱动螺杆16相连，两个所述的螺杆从动齿轮17之间设置有滑动连接在基板2上的螺杆驱动齿轮18，参考图3，所述的基板2上固定连接有竖板，两个螺杆从动齿轮17转动连接在竖板上，竖板上开设有S形的S槽，S槽内滑动连接有齿轮座，齿轮座上转动连接有螺杆驱动齿轮18，螺杆驱动齿轮18可同时位于两个螺杆从动齿轮17之间并同时和两个螺杆从动齿轮17啮合，螺杆驱动齿轮18也分别和两个螺杆从动齿轮17啮合；

所述的基板2上上下滑动连接有定位杆19，所述的定位杆19上开设有定位槽20，所述的螺杆驱动齿轮18左右滑动连接在定位槽20内，参考图3，具体的，所述的螺杆驱动齿轮18一侧同轴固定连接有驱动键，所述的驱动键左右滑动连接在定位槽20内，在S槽的限位下，定位杆19上下滑动可带动驱动键在定位槽20内左右滑动，所述的螺杆驱动齿轮18和固定连接在定位杆19上的螺杆电机26相连，所述的基板2上固定连接有两个液压伸缩杆21，两个所述的液压伸缩杆21另一端均和所述的定位杆19固定连接，两个液压伸缩杆21均和固定连接在基座8上的液压泵22连通，所述的液压泵22和激光切割机的中控模块电连接，中控模块可通过控制液压泵22控制两个液压伸缩杆21的同步伸缩，本实施例在具体使用时，工人可通过激光切割机的中控模块控制液压泵22工作，初始位置时，两个液压伸缩杆21位于中间位置，螺杆驱动齿轮18同时和两个螺杆从动齿轮17啮合，螺杆驱动齿轮18转动可通过两个螺杆从动齿轮17带动两个驱动螺杆16转动，从而带动两个基座8相互靠近或远离，当仅需要一个基座8运动时，则控制两个液压伸缩杆21伸出或缩回，从而使得螺杆驱动齿轮18只和一个螺杆从动齿轮17啮合。

实施例五，在实施例四的基础上，本实施例提供一种螺杆从动齿轮17转动带动相应驱动螺杆16转动的具体结构，具体的，参考图3，两个所述的驱动螺杆16均同轴固定连接有螺杆从动皮带轮23，两个所述的螺杆从动齿轮17均同轴固定连接有螺杆驱动皮带轮24，两个所述的螺杆驱动皮带轮24分别通过皮带和相应的螺杆从动皮带轮23相连，即所述的螺杆从动齿轮17转动通过螺杆从动皮带轮23、螺杆驱动皮带轮24带动相应的驱动螺杆16转动。

实施例六，在实施例一的基础上，摩擦盘7转动带动摩擦轮6转动并带动固定螺杆5向摩擦盘7圆心运动，在该过程中，摩擦轮6随固定螺杆5的运动易造成在摩擦盘7上的磨损，本实施例提供一种具体的结构以降低摩擦，具体的，所述的摩擦盘7和摩擦轮6接触一侧设置有若干摩擦条25，所述的摩擦条25一端螺旋向摩擦盘7圆心延伸，所述的摩擦轮6侧壁设置有竖向摩擦纹，摩擦盘7转动通过摩擦条25和竖向摩擦纹带动摩擦轮6转动，摩擦轮6随固定螺杆5的上下运动使摩擦纹沿着摩擦条25运动，以此减少了摩擦轮6和摩擦盘7的磨损，提高了使用寿命。

实施例七，在实施例一的基础上，所述的基板2下端固定连接有基板螺纹套27，所述的基板螺纹套27内螺纹啮合转动连接在底座1上的基板螺杆28，所述的基板螺杆28转动可通过基板螺纹套27带动基板2在底座1上左右滑动，所述的基板螺杆28同轴固定连接有基板螺杆从动齿轮29，所述的基板螺杆从动齿轮29旁啮合有转动连接在底座1上的基板螺杆驱动齿轮30，所述的基板螺杆驱动齿轮30同轴固定连接有把手31，工人可转动把手31通过基板螺杆驱动齿轮30、基板螺杆从动齿轮29带动基板螺杆28转动，也可在底座1上固定连接基板2螺杆电机26，并使其和激光切割机的中控模块电连接，从而使得工人可通过中控模块控制基板2左右运动。

实施例八，在实施例一或九的基础上，所述的基板2上转动连接有多个和底座1接触的导轮32，导轮32的设置减少了底座1和基板2之间的摩擦，提高了使用寿命。

本发明在具体使用时，工人可通过激光切割机的控制模块控制摩擦电机12工作，从而带动驱动轴33转动，并通过摩擦从动皮带轮11、摩擦驱动皮带轮10带动相应的摩擦盘7转动，摩擦盘7转动带动相应的摩擦轮6同步转动，从而带动相应的固定螺杆5转动，从而控制两个固定环3上的若干固定螺杆5将固定环3内的钢管或其他零件夹紧或松开，工人也可通过控制两个基座8之间的距离和控制夹爪9驱动结构保证两组夹爪9可将零件夹紧；

当需要夹紧非钢管或较短的零件时，工人可通过激光切割机的中控模块控制夹住电机工作，从而带动双头蜗杆13正反转，从而通过两个涡轮14带动夹爪9夹紧或松开；

当需要调节两组夹爪9的位置时，工人可通过激光切割机的中控模块控制液压泵22工作，初始位置时，两个液压伸缩杆21位于中间位置，螺杆驱动齿轮18同时和两个螺杆从动齿轮17啮合，螺杆驱动齿轮18转动可通过两个螺杆从动齿轮17带动两个驱动螺杆16转动，从而带动两个基座8相互靠近或远离，当仅需要一个基座8运动时，则控制两个液压伸缩杆21伸出或缩回，从而使得螺杆驱动齿轮18只和一个螺杆从动齿轮17啮合，并通过控制螺杆电机26带动螺杆驱动齿轮18转动。

本发明针对现有的激光夹具只能单独夹持钢管或其他零件的问题做出改进，采用两个同步运动的钢管夹紧结构用于将钢管夹紧；增设两组夹爪，用于将其他零件包括不规则零件夹紧；设置控制结构，使两组夹爪可同时相向运动，也可单独运动，从而以便于适应各种大小的零件，也便于更好的控制，本发明结构简洁，可直接接入相应激光切割设备的数控单元内，便于操作和使用，能有效的夹紧包括钢管在内的各种零件，适用范围广，实用性强。

Claims (8)

1.一种高端装备制造用激光切割夹具，包括底座（1），其特征在于，所述的底座（1）上左右滑动连接有基板（2），所述的基板（2）左右两端均固定连接有固定环（3），两个所述的固定环（3）侧壁均均匀的开设有四个螺纹孔（4），每个螺纹孔（4）内均螺纹啮合有固定螺杆（5），每个所述的固定螺杆（5）顶端均同轴固定连接有摩擦轮（6），两个固定环（3）一侧均转动连接有可和相应摩擦轮（6）接触连接的摩擦盘（7），两个摩擦盘（7）均和设置在基板（2）上的摩擦驱动结构相连；

所述的基板（2）上左右滑动连接有两个基座（8），两个所述的基座（8）上均转动连接有两个夹爪（9），每个基座（8）上的两个夹爪（9）均和设置在相应基座（8）上的夹爪（9）驱动结构相连。

2.根据权利要求1所述的一种高端装备制造用激光切割夹具，其特征在于，所述的摩擦驱动结构包括和所述的摩擦盘（7）同轴固定连接的摩擦驱动皮带轮（10），所述的基板（2）上转动连接有两个摩擦从动皮带轮（11），两个摩擦驱动皮带轮（10）均通过皮带和相应的摩擦从动皮带轮（11）相连，两个摩擦从动皮带轮（11）之间通过驱动轴（33）相连，所述的驱动轴（33）和固定连接在基板（2）上的摩擦电机（12）相连。

3.根据权利要求1所述的一种高端装备制造用激光切割夹具，其特征在于，所述的夹爪（9）驱动结构转动连接在基座（8）上的双头蜗杆（13），所述基座（8）上的两个夹爪（9）和基座（8）转动连接的转轴上同轴固定连接有涡轮（14），两个所述的涡轮（14）均和相应基座（8）上的双头蜗杆（13）啮合，所述的双头蜗杆（13）和固定连接在基座（8）上的夹爪电机（15）相连。

4.根据权利要求1所述的一种高端装备制造用激光切割夹具，其特征在于，所述的基板（2）上转动连接有两个驱动螺杆（16），两个所述的驱动螺杆（16）均穿过两个基座（8），两个所述的驱动螺杆（16）分别和两个基座（8）螺纹配合，两个驱动螺杆（16）均和固定连接在基板（2）上的螺杆驱动结构相连，使两个驱动螺杆（16）能单独旋转也能同时旋转。

5.根据权利要求4所述的一种高端装备制造用激光切割夹具，其特征在于，所述的螺杆驱动结构包括两个转动连接在基板（2）上的螺杆从动齿轮（17），两个所述的螺杆从动齿轮（17）分别和两个驱动螺杆（16）相连，两个所述的螺杆从动齿轮（17）之间设置有滑动连接在基板（2）上的螺杆驱动齿轮（18）；

所述的基板（2）上上下滑动连接有定位杆（19），所述的定位杆（19）上开设有定位槽（20），所述的螺杆驱动齿轮（18）左右滑动连接在定位槽（20）内，所述的螺杆驱动齿轮（18）和固定连接在定位杆（19）上的螺杆电机（26）相连，所述的基板（2）上固定连接有两个液压伸缩杆（21），两个所述的液压伸缩杆（21）另一端均和所述的定位杆（19）固定连接，两个液压伸缩杆（21）均和固定连接在基座（8）上的液压泵（22）连通。

6.根据权利要求1所述的一种高端装备制造用激光切割夹具，其特征在于，所述的摩擦盘（7）和摩擦轮（6）接触一侧设置有若干摩擦条（25），所述的摩擦条（25）一端螺旋向摩擦盘（7）圆心延伸，所述的摩擦轮（6）侧壁设置有竖向摩擦纹。

7.根据权利要求1所述的一种高端装备制造用激光切割夹具，其特征在于，所述的基板（2）下端固定连接有基板螺纹套（27），所述的基板螺纹套（27）内螺纹啮合转动连接在底座（1）上的基板螺杆（28），所述的基板螺杆（28）同轴固定连接有基板螺杆从动齿轮（29），所述的基板螺杆从动齿轮（29）旁啮合有转动连接在底座（1）上的基板螺杆驱动齿轮（30），所述的基板螺杆驱动齿轮（30）同轴固定连接有把手（31）。

8.根据权利要求1或7所述的一种高端装备制造用激光切割夹具，其特征在于，所述的基板（2）上转动连接有多个和底座（1）接触的导轮（32）。