CN213033916U - 一种管材定中夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种管材定中夹紧装置，涉及机械加工技术领域。一种管材定中夹紧装置，包括定位组件和转动组件，定位组件包括第一定中机构和第二定中机构。第一定中机构包括筒体、推杆和内涨块，筒体套设在推杆上，内涨块一端伸入到筒体内，与推杆涨紧连接。筒体设置在转动组件上，转动组件能带动筒体转动。第二定中机构包括卡座和限位结构，卡座设置在转动组件上，限位结构设置在卡座内。转动组件能带动筒体和卡座同步转动。该管材定中夹紧装置能够从内部对管材内壁进行夹紧，进行第一次定中，还能通过限位结构进行第二次定中。能够避免管材不在旋转中心导致定中不准确的情况发生。该装置转动惯量较小，转动速度快，能够提升管材的加工速率。

Description

一种管材定中夹紧装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体而言，涉及一种管材定中夹紧装置。

背景技术

管材激光切割机主要是用来切割金属或非金属材料的各种空心管材，比如各种焊管、无缝管、角钢、槽钢等工业、民用材料。现在，市面上的激光切割机已经全面普及，管材激光切割机是对金属圆管方管等精密加工切割。管材激光切割机加工具有以下优点：切割管材类型多，能够对圆管、方管、扁管等材料进行切断、打孔、管壁镂空雕刻以及坡口斜切等三维加工；激光加工速度快、切割精度高，能够实现大批量的高效加工；操作简单；采用数控操作平台，输入相应的图纸，即可实现快速加工，灵活快捷。目前，现有的激光切割设备一般选用四爪卡盘作为夹紧管材的夹紧工具，气动或电动卡盘采用从管材外部进行夹紧，一般会带来不确定性，卡盘在反复夹紧和松开的过程中会出现不同步的情况，造成钢管不在旋转中心，影响管材的加工精度。同时气动或电动卡盘的转动惯量较大，旋转速度较慢，影响旋转加工速率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种管材定中夹紧装置，其能够从内部对管材内壁进行夹紧，进行第一次定中，还能通过限位结构进行第二次定中。由于两种定中机构都是按照特定的管材外形尺寸来调整的，相对于同一外形尺寸定中机构尺寸是固定不变的，其能够避免钢管不在旋转中心导致定中不准确的情况发生，极大的提升了管材的加工精度。同时，该装置转动惯量较小，转动速度快，能够提升管材的旋转加工速率。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种管材定中夹紧装置，包括定位组件和转动组件，定位组件包括第一定中机构和第二定中机构；

第一定中机构包括筒体、推杆和内涨块，筒体套设在推杆上，内涨块一端伸入到筒体内，与推杆涨紧连接；

筒体设置在转动组件上，转动组件能带动筒体转动；

第二定中机构包括卡座和限位结构，卡座设置在转动组件上，限位结构设置在卡座内；

转动组件能带动筒体和卡座同步转动。

在本实用新型的一些实施例中，上述转动组件包括旋转中心线重合的第一旋转机构和第二旋转机构，筒体一端固定在第一旋转机构上，卡座固定在第二旋转机构上。

在本实用新型的一些实施例中，上述第一旋转机构和第二旋转机构都连接有驱动电机，驱动电机能同步转动。

在本实用新型的一些实施例中，上述限位结构包括多个限位器，限位器包括两根限位轴和两块尺寸调整块，限位轴平行相对设置在卡座内，且限位轴两端通过轴承分别固定在两块尺寸调整块上。

在本实用新型的一些实施例中，上述限位结构包括依次设置的多个限位器。

在本实用新型的一些实施例中，上述限位轴为圆柱形结构。

在本实用新型的一些实施例中，上述限位轴为弧形结构。

在本实用新型的一些实施例中，上述远离内涨块的推杆端设置有推力机构，推力机构包括气缸、拨杆和支撑筋板，拨杆中部固定与支撑筋板铰链连接，拨杆的一端与气缸的活塞杆铰链连接，拨杆的另一端与推杆连接。

在本实用新型的一些实施例中，上述内涨块为弹性爪型结构，弹性爪型结构内开设有中心孔，中心孔内表面为锥面，推杆能伸入到中心孔内，并沿锥面滑动。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本实用新型提供一种管材定中夹紧装置，包括定位组件和转动组件。其中，定位组件主要用于对管件中心进行定位和限位，防止管材出现颤动，影响中心定位。转动组件用于对管材进行夹持，使管材不会发生相对移动，保证管材在加工中心线上。转动组件用于驱动定位组件同步转动，方便管材的转动加工。定位组件包括第一定中机构和第二定中机构；第一定中机构包括筒体、推杆和内涨块，筒体套设在推杆上，内涨块一端伸入到筒体内，与推杆涨紧连接。管材套设在筒体上，推杆会推动内涨块，使内涨块受力涨开，内涨块会受力涨开，使内涨块从管材内壁涨紧管壁，从而夹紧管材。在夹紧过程中，始终保持管材处于加工中心线，可完成对管材的内涨式定中夹紧。利用内涨块式夹紧原理对管材进行夹持，夹紧后可以避免钢管不在旋转中心，中心定位不准确的情况发生，能够提升加工精度。其中，筒体设置在转动组件上，转动组件能带动筒体转动。通过转动组件带动筒体转动，可以实现筒体带动管材转动，实现旋转加工。第二定中机构包括卡座和限位结构，卡座设置在转动组件上，限位结构设置在卡座内。卡座主要用于承载限位结构，使限位结构能够准确的安装在加工中心线上。卡座设置在转动组件上，可以使卡座的转动与筒体的转动同步，防止管材前后转动不同步造成变形。转动组件能带动筒体和卡座同步转动，在对管件进行加工时，避免旋转不同步，造成管材变形，损坏管材。

因此，该管材定中夹紧装置能够从内部对管材内壁进行夹紧，进行第一次定中，还能通过限位结构进行第二次定中。其能够避免钢管不在旋转中心导致定中不准确的情况发生，极大的提升了管材的加工精度。同时，该装置转动惯量较小，转动速度快，能够提升管材的旋转加工速率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的三维结构示意图；

图3为本实用新型实施例的侧视图；

图4为本实用新型实施例中定位组件的结构***图。

图标：1-拨杆，2-气缸，3-支撑筋板，4-推杆，5-球头螺栓，6-内涨块，7-筒体，8-驱动电机，9-第一旋转机构，10-第二旋转机构，11-卡座，12-调整螺栓，13-固定螺栓，14-调整块，15-限位轴，16-轴承，17-管材。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而齿轮不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“竖直”、“内等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求组件绝对水平或悬垂，而是竖直可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1和图2，图1所示为本实用新型实施例的结构示意图，图2为本实用新型实施例的三维结构示意图。本实施例提供本实用新型提供一种管材定中夹紧装置，包括定位组件和转动组件。其中，定位组件主要用于对管件中心进行定位和限位，防止管材17出现颤动，影响中心定位。转动组件用于对管材17进行夹持，使管材17不会发生相对移动，保证管材17在加工中心线上。转动组件用于驱动定位组件同步转动，方便管材17的转动加工。定位组件包括第一定中机构和第二定中机构；第一定中机构包括筒体7、推杆4和内涨块6，筒体7套设在推杆4上，内涨块6一端伸入到筒体7内，与推杆4涨紧连接。管材17套设在筒体7上，推杆4会推动内涨块6，使内涨块6受力涨开，内涨块6会受力涨开，使内涨块6从管材17内壁涨紧管壁，从而夹紧管材17。在夹紧过程中，始终保持管材17处于加工中心线，可完成对管材17的内涨式定中夹紧。利用内涨块6式夹紧原理对管材17进行夹持，夹紧后可以避免钢管不在旋转中心，中心定位不准确的情况发生，能够提升加工精度。其中，筒体7设置在转动组件上，转动组件能带动筒体7转动。

通过转动组件带动筒体7转动，可以实现筒体7带动管材17转动，实现旋转加工。第二定中机构包括卡座11和限位结构，卡座11通过固定螺栓13设置在转动组件上，限位结构设置在卡座11内。卡座11主要用于承载限位结构，使限位结构能够准确的安装在加工中心线上。卡座11设置在转动组件上，可以使卡座11的转动与筒体7的转动同步，防止管材17前后转动不同步造成变形。

转动组件能带动筒体7和卡座11同步转动，在对管件进行加工时，避免旋转不同步，造成管材17变形，损坏管材17。

因此，该管材定中夹紧装置能够从内部对管材17内壁进行夹紧，进行第一次定中，还能通过限位结构进行第二次定中。其能够避免钢管不在旋转中心导致定中不准确的情况发生，极大的提升了管材17的加工精度。同时，该装置转动惯量较小，转动速度快，能够提升管材17的旋转加工速率。

在本实施例的一些实施方式中，上述转动组件包括旋转中心线重合的第一旋转机构9和第二旋转机构10，筒体7一端固定在第一旋转机构9上，卡座11固定在第二旋转机构10上。第一旋转机构9用于驱动筒体7转动，从而带动筒体7上的管材17转动。第二旋转机构10用于驱动卡座11转动，从而带动卡座11上限位结构转动。

在本实施例的一些实施方式中，上述第一旋转机构9和第二旋转机构10都连接有驱动电机8，驱动电机8同步转动。第一旋转机构9用于驱动筒体7转动，从而带动芯棒转动，第二旋转机构10用于驱动卡座11旋转，带动限位机构转动，第一第二旋转机构10同步旋转。

在本实施例中，第一旋转机构9包括齿轮，上述筒体7穿过齿轮，与齿轮固定连接。在本实施例中，筒体7与齿轮通过法兰连接，在齿轮转动过程中筒体7可随齿轮转动。上述电机的输出轴连接有传动齿轮，该传动齿轮与齿轮啮合。同样的，在本实施例中，第二传动机构与第一转动机构基本相同。

在本实施例的一些实施方式中，上述限位结构包括多个限位器，限位器包括两根限位轴15和两块尺寸调整块14，限位轴15平行相对设置在卡座11内，且限位轴15两端通过轴承16分别固定在两块调整块14上。被加工的管材17设置在两根限位轴15之间，通过限位轴15可以限制被加工管材17在径向移动，造成管材17中心发生跳动的情况发生。其中，调整块14主要用于将限位轴15固定在卡座11上，使限位轴15在调整块14上可自由转动，保证被加工管材17能够在轴向运动。

请参照图3和图4，在本实施例的一些实施方式中，上述限位结构包括依次设置的三个限位器，位于中间的限位器与两侧的限位器垂直。在本实施例中，中间限位器与两侧的限位器方向不同，中间限位器处于竖直状态，两侧的限位器处于水平状态，这样可以分别限制被加工管材17在各径向上运动，保证了被加工管材17的中心稳定，且不会跳动。

请参照图4，在本实施例的一些实施方式中，上述调整块14与卡座11之间设置有调整螺栓12，调整螺栓12一端穿过卡座11，并与调整块14转动连接，调整螺栓12与卡座11螺纹连接。调整螺栓12用于调整调整块14的位置，通过转动调整螺栓12可以进行调整。

在实施例的一些实施方式中，上述限位轴15为圆柱形结构。选用圆柱形结构的限位轴15，三个限位轴15之间形成一正方形通道，正方形通道适用于方形管材17的定位和限位。使限位轴15贴合在方形管材17的管壁上，能够极大的提升定位精确度，还能防止管材17在加工时出现跳动情况。

在本实施例的一些实施方式中，上述远离内涨块6的推杆4端设置有推力机构，推力机构包括气缸2、拨杆1和支撑筋板3，拨杆1中部固定与支撑筋板3铰链连接，拨杆1的一端与气缸2的活塞杆铰链连接，拨杆1的另一端与推杆4连接。推力结构主要用于推动推杆4移动，其中气缸2的活塞杆可以推动或拉动拨杆1一端，使拨杆1带动另一端推动或拉动推杆4，带动推杆4在筒体7内运动。

在本实施例的一些实施方式中，内涨块6为弹性爪型结构(图中未示出)，弹性爪型结构内开设有中心孔，中心孔内表面为锥面(图中未示出)，推杆4能伸入到中心孔内，并沿锥面滑动。在本实施例中，推杆4端设置有球头螺栓5，球头螺栓5一端沿上述锥面滑动。推杆4进入中心孔后，向前移动，使推杆4一端沿锥面滑动，不断顶紧卡爪，使卡爪向被加工管材17内壁涨紧，加持主被加工管材17。上述内涨块6为弹性材料制作，端面开有一定深度和对称的槽结构，并有中心孔，中心孔内表面为锥面，推杆4能伸入到中心孔内，并沿锥面滑动。

在使用时，将被加工管材17穿过卡座11上限位轴15，使限位轴15紧贴被加工管材17设置，保证被加工管材17能够在轴向运动，且不会向径向运动，从而保证被加工管材17的中心定位不变。将被加工管材17套设在筒体7上，然后启动气缸2，使气缸2的活塞杆推动拨杆1一端，使拨杆1另一端推动推杆4。推杆4向内涨块6方向运动，推杆4一端进入中心孔，使推杆4一端沿中心孔内表面滑动，使推杆4沿中心孔内的锥面滑动，使弹性卡爪涨紧筒体7上的管材17，从而将被加工管材17夹持住。完成夹紧后，启动第一转动机构和第二转动机构使驱动电机8同步驱动第一转动机构和第二转动机构转动，保证前后端的管材17转动同步。根据被加工管材17的加工需求，可转动被加工管材17进行加工。

综上，本实用新型的实施例提供一种管材定中夹紧装置，包括定位组件和转动组件。其中，定位组件主要用于对管件中心进行定位和限位，防止管材17出现颤动，影响中心定位。转动组件用于对管材17进行夹持，使管材17不会发生相对移动，保证管材17在加工中心线上。转动组件用于驱动定位组件同步转动，方便管材17的转动加工。定位组件包括第一定中机构和第二定中机构；第一定中机构包括筒体7、推杆4和内涨块6，筒体7套设在推杆4上，内涨块6一端伸入到筒体7内，与推杆4涨紧连接。管材17套设在筒体7上，推杆4会推动内涨块6，使内涨块6受力涨开，内涨块6会受力涨开，使内涨块6从管材17内壁涨紧管壁，从而夹紧管材17。在夹紧过程中，始终保持管材17处于加工中心线，可完成对管材17的内涨式定中夹紧。利用内涨块6式夹紧原理对管材17进行夹持，夹紧后可以避免钢管不在旋转中心，中心定位不准确的情况发生，能够提升加工精度。其中，筒体7设置在转动组件上，转动组件能带动筒体7转动。

通过转动组件带动筒体7转动，可以实现筒体7带动管材17转动，实现旋转加工。第二定中机构包括卡座11和限位结构，卡座11设置在转动组件上，限位结构设置在卡座11内。卡座11主要用于承载限位结构，使限位结构能够准确的安装在加工中心线上。卡座11设置在转动组件上，可以使卡座11的转动与筒体7的转动同步，防止管材17前后转动不同步造成变形。转动组件能带动筒体7和卡座11同步转动，在对管件进行加工时，避免旋转不同步，造成管材17变形，损坏管材17。

因此，该管材定中夹紧装置能够从内部对管材17内壁进行夹紧，进行第一次定中，还能通过限位结构进行第二次定中。其能够避免钢管不在旋转中心导致定中不准确的情况发生，极大的提升了管材17的加工精度。同时，该装置转动惯量较小，转动速度快，能够提升管材17的旋转加工速率。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种管材定中夹紧装置，其特征在于，包括定位组件和转动组件，所述定位组件包括第一定中机构和第二定中机构；

所述第一定中机构包括筒体、推杆和内涨块，所述筒体套设在所述推杆上，所述内涨块一端伸入到所述筒体内，与所述推杆涨紧连接；

所述筒体设置在所述转动组件上，所述转动组件能带动所述筒体转动；

所述第二定中机构包括卡座和限位结构，所述卡座设置在所述转动组件上，所述限位结构设置在所述卡座内；

所述转动组件能带动所述筒体和所述卡座同步转动。

2.根据权利要求1所述的管材定中夹紧装置，其特征在于，所述转动组件包括旋转中心线重合的第一旋转机构和第二旋转机构，所述筒体一端固定在所述第一旋转机构上，所述卡座固定在所述第二旋转机构上。

3.根据权利要求2所述的管材定中夹紧装置，其特征在于，所述第一旋转机构和所述第二旋转机构都连接有驱动电机，所述驱动电机能同步转动。

4.根据权利要求1所述的管材定中夹紧装置，其特征在于，所述限位结构包括多个限位器，所述限位器包括两根限位轴和两块尺寸调整块，所述限位轴平行相对设置在所述卡座内，且所述限位轴两端通过轴承分别固定在两块所述尺寸调整块上。

5.根据权利要求4所述的管材定中夹紧装置，其特征在于，所述限位结构包括依次设置的三个限位器，位于中间的所述限位器与两侧的限位器垂直。

6.根据权利要求4所述的管材定中夹紧装置，其特征在于，所述限位轴为圆柱形结构。

7.根据权利要求4所述的管材定中夹紧装置，其特征在于，所述限位轴为弧形结构。

8.根据权利要求1所述的管材定中夹紧装置，其特征在于，远离所述内涨块的所述推杆端设置有推力机构，所述推力机构包括气缸、拨杆和支撑筋板，所述拨杆中部固定与所述支撑筋板铰链连接，所述拨杆的一端与所述气缸的活塞杆铰链连接，所述拨杆的另一端与所述推杆连接。

9.根据权利要求1所述的管材定中夹紧装置，其特征在于，所述内涨块为弹性爪型结构，所述弹性爪型结构内开设有中心孔，所述中心孔内表面为锥面，所述推杆能伸入到所述中心孔内，并沿所述锥面滑动。

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