本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種集成薄壁管材氣動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸裝置。該旋轉(zhuǎn)軸裝置是內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)管材輸送和進(jìn)行濕切割作業(yè)。該旋轉(zhuǎn)軸裝置包括：旋轉(zhuǎn)軸外殼模塊；拉桿模塊，包括拉桿、管材和直驅(qū)電機(jī)，其中拉桿由中空的薄壁無(wú)縫管形成，拉桿的內(nèi)徑大于管材外徑以容納待加工的管材，且拉桿被固定地耦合在直驅(qū)電機(jī)的動(dòng)子上；以及夾頭模塊，用于輔助拉桿模塊實(shí)現(xiàn)管材的夾緊和松開。拉桿內(nèi)部設(shè)置有傳感器，該傳感器識(shí)別金屬材料和非金屬材料以便于管材計(jì)數(shù)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)料。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及薄壁管材激光微加工
，具體涉及一種集成薄壁管材氣體夾持 機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸裝置。
技術(shù)介紹
隨著激光微加工技術(shù)的不斷發(fā)展，為追求高速高精度的加工效果，許多關(guān)鍵核心 元器件被運(yùn)用在激光微加工設(shè)備領(lǐng)域。而精密旋轉(zhuǎn)軸作為數(shù)控加工設(shè)備必不可少的核心元 器件，被大量應(yīng)用于高精密激光加工設(shè)備中。目前，激光微加工使用的精密旋轉(zhuǎn)軸多依靠國(guó) 外進(jìn)口。這些引進(jìn)的精密旋轉(zhuǎn)軸價(jià)格高、供貨周期長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、元器件損壞后維修不便，并 且由于它們都是作為標(biāo)準(zhǔn)件被引進(jìn)，難以根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行靈活變更設(shè)計(jì)并符合具 體的應(yīng)用場(chǎng)合，這些都大大制約了自主項(xiàng)目的順利推進(jìn)。因此，亟需自主研發(fā)一種集成薄壁管材氣動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的高精密旋轉(zhuǎn)軸裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在解決旋轉(zhuǎn)軸裝置夾持管材高精度旋轉(zhuǎn)、兼容管材自動(dòng)進(jìn)料以及防水密 封性等技術(shù)問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供了一種集成薄壁管材氣動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸裝 置，該旋轉(zhuǎn)軸裝置是內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)管材輸送和進(jìn)行濕切割作業(yè)。旋轉(zhuǎn)軸裝置包括: 旋轉(zhuǎn)軸外殼模塊；拉桿模塊，包括拉桿、管材和直驅(qū)電機(jī)，其中拉桿由中空的薄壁無(wú)縫管形 成，拉桿的內(nèi)徑大于管材外徑以容納待加工的管材，且拉桿被固定地耦合在直驅(qū)電機(jī)的動(dòng) 子上；以及夾頭模塊，用于輔助拉桿模塊實(shí)現(xiàn)管材的夾緊和松開。拉桿內(nèi)部設(shè)置有傳感器， 傳感器識(shí)別金屬材料和非金屬材料以便于管材計(jì)數(shù)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)料。本專利技術(shù)提出的旋轉(zhuǎn)軸裝置具有能夠夾持管材高精度旋轉(zhuǎn)、兼容管材自動(dòng)進(jìn)料、防 水密封性好、支持管材濕切加工及多種導(dǎo)水方式等優(yōu)點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1是根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)軸裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；以及 圖2是根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)軸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記:1.拉桿旋鈕，2.拉桿蓋，3.活塞套，4.拉桿座，5.活塞內(nèi)套，6.滾動(dòng)軸承，7.軸套， 8.拉桿，9.管材，10.直驅(qū)電機(jī)，11.連接柱，12.活塞住，13.彈簧14.圓端蓋，15.端內(nèi)蓋， 16.銷軸，17.夾頭安裝環(huán)，18.端卡圈，19.夾頭，20.后端蓋，21.薄壁端蓋，22.旋轉(zhuǎn)軸外 壁，23.右端蓋，24.安裝底座，25.傳感器。具體實(shí)施方式以下將討論本專利技術(shù)的各個(gè)較佳實(shí)施例。但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，此處的詳細(xì)說(shuō)明并不作為對(duì)本專利技術(shù)保護(hù)范圍的限制，本專利技術(shù)還可通過(guò)以下各實(shí)施例的變型或其它等同 方式得以實(shí)現(xiàn)。在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，用于集成薄壁管材氣動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸裝置包括拉 桿模塊、旋轉(zhuǎn)軸外殼模塊和夾頭模塊。作為示例，如圖1所示，拉桿模塊可包括:1.拉桿旋鈕，2.拉桿蓋，3.活塞套，4.拉 桿座，5.活塞內(nèi)套，6.滾動(dòng)軸承，7.軸套，8.拉桿，9.管材，10.直驅(qū)電機(jī)。拉桿模塊的作用 是實(shí)現(xiàn)管材的夾緊和松開。拉桿模塊夾緊和松開管材的過(guò)程是通過(guò)氣缸原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如 圖所示，拉桿模塊被固定地耦合在旋轉(zhuǎn)軸裝置內(nèi)的直驅(qū)電機(jī)的動(dòng)子上，能隨動(dòng)子一起進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而夾頭則通過(guò)從旋轉(zhuǎn)軸左端擰入拉桿模塊的右端螺紋孔中。當(dāng)圖示左氣腔充氣 時(shí)，高壓氣體會(huì)推著拉桿模塊朝右運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)拉桿將夾頭朝右端拉緊，直到夾頭的外圓 錐面與旋轉(zhuǎn)軸裝置左端的端卡圈的內(nèi)圓錐面貼死為止，由于所配的夾頭為彈性?shī)A頭，該夾 頭被端卡圈的內(nèi)圓錐面卡死，同時(shí)承受朝右的拉力，導(dǎo)致彈性?shī)A頭收緊，將管材抱住，保持 該狀態(tài)，管材將一直被夾頭抱緊。需要松開管材時(shí)，給右氣腔充氣，左氣腔放氣，高壓氣體推 動(dòng)活塞柱朝左側(cè)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)拉桿朝左側(cè)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使得彈性?shī)A頭的外圓錐面與端卡圈 的內(nèi)圓錐面相脫離，保持松開狀態(tài)，此時(shí)彈性?shī)A頭依靠自身的彈性回復(fù)力保持松開狀態(tài)，管 材將被松開。為了保證氣密性各個(gè)部分之間采用O形密封圈密封。在一個(gè)示例中，可采用高性能免維護(hù)的直驅(qū)電機(jī)，其優(yōu)勢(shì)在于可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的高 速進(jìn)給、高加速及高精度。電機(jī)采取直接驅(qū)動(dòng)連接柱的設(shè)計(jì)，可省略減速齒輪，因此可以達(dá) 到旋轉(zhuǎn)軸的高加速度及高精度。同時(shí)，由于直驅(qū)電機(jī)內(nèi)置，可以與旋轉(zhuǎn)軸直接結(jié)合而不需使 用機(jī)械附加裝置。連接柱通過(guò)螺釘與直驅(qū)電機(jī)連接，電機(jī)轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)與連接柱過(guò)盈配合 的拉桿的高速旋轉(zhuǎn)，拉桿夾緊管材，從而實(shí)現(xiàn)管材的高精度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)拉桿被直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶 動(dòng)高精度旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)軸承用于支撐拉桿。油脂供應(yīng)潤(rùn)滑軸承可支持到20000轉(zhuǎn)/每分鐘。旋轉(zhuǎn)軸是內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)，能讓拉桿從中間通過(guò)，同時(shí)中空的旋轉(zhuǎn)軸能夠?qū)崿F(xiàn)管 材輸送功能和濕切割作業(yè)功能。拉桿為中空的薄壁無(wú)縫管且拉桿內(nèi)徑大于管材外徑以容納 待加工的管材。拉桿內(nèi)部可形成密封腔。當(dāng)進(jìn)行濕切加工時(shí)，采用后置導(dǎo)水方式，此時(shí)整根 管材浸入導(dǎo)水管中，一旦導(dǎo)水管泄露，水流也是在拉桿的中空密封腔內(nèi)，不會(huì)泄露到旋轉(zhuǎn)軸 內(nèi)部影響電機(jī)的正常工作。夾頭模塊，用于輔助拉桿模塊實(shí)現(xiàn)管材的夾緊和松開。如圖1所示，夾頭模塊包 括:11.連接柱，12.活塞柱，13.彈簧14.圓端蓋，15.端內(nèi)蓋，16，銷軸，17.夾頭安裝環(huán)， 18.端卡圈，19.夾頭。夾頭部分采取迷宮式的密封形式，使得在濕切加工時(shí)，加工區(qū)域的水 霧不會(huì)進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部。旋轉(zhuǎn)軸外殼模塊包括:20.后端蓋，21.薄壁端蓋，22.旋轉(zhuǎn)軸外壁，23.右端蓋， 24.安裝底座。外殼上有兩個(gè)外接口:一個(gè)是編碼器引出線，另一個(gè)是電機(jī)電源引出線。在 一個(gè)示例中，旋轉(zhuǎn)軸外殼可采用防水材料制作，防水等級(jí)IP65，以便有效地抗灰塵和水濺。 通過(guò)安裝底座，旋轉(zhuǎn)軸整體可以非常方便的安裝固定在直線軸上平臺(tái)上。整體便于安裝(安 裝到直線軸平臺(tái)上)、定位。另外，還可利用定位銷，實(shí)現(xiàn)粗定位。可在拉桿內(nèi)部安裝傳感器25。這樣，在進(jìn)行濕切加工工藝時(shí)，如果有水流泄露時(shí)可 提供安全報(bào)警。例如，當(dāng)加工區(qū)域內(nèi)導(dǎo)水管斷裂或者導(dǎo)水管與管材尾部連接處有水滲漏時(shí)，所述傳感器發(fā)出安全警報(bào)以停止操作。其次，該傳感器還可識(shí)別金屬材料和非金屬材料，從而便于管材計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)料功能。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種集成薄壁管材氣動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸裝置，所述旋轉(zhuǎn)軸裝置是內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)管材輸送和進(jìn)行濕切割作業(yè)，所述旋轉(zhuǎn)軸裝置包括：旋轉(zhuǎn)軸外殼模塊；拉桿模塊，包括拉桿、管材和直驅(qū)電機(jī)，其中拉桿由中空的薄壁無(wú)縫管形成，拉桿的內(nèi)徑大于管材外徑以容納待加工的管材，且拉桿被固定地耦合在直驅(qū)電機(jī)的動(dòng)子上；以及夾頭模塊，用于輔助拉桿模塊實(shí)現(xiàn)管材的夾緊和松開，其中拉桿內(nèi)部設(shè)置有傳感器，所述傳感器識(shí)別金屬材料和非金屬材料以便于管材計(jì)數(shù)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)料。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種集成薄壁管材氣動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸裝置，所述旋轉(zhuǎn)軸裝置是內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)管材輸送和進(jìn)行濕切割作業(yè)，所述旋轉(zhuǎn)軸裝置包括:旋轉(zhuǎn)軸外殼模塊；拉桿模塊，包括拉桿、管材和直驅(qū)電機(jī)，其中拉桿由中空的薄壁無(wú)縫管形成，拉桿的內(nèi)徑大于管材外徑以容納待加工的管材，且拉桿被固定地耦合在直驅(qū)電機(jī)的動(dòng)子上；以及夾頭模塊，用于輔助拉桿模塊實(shí)現(xiàn)管材的夾緊和松開，其中拉桿內(nèi)部設(shè)置有傳感器，所述傳感器識(shí)別...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏志凌，寧軍，夏發(fā)平，馬秀云，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：昆山思拓機(jī)器有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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