[发明专利]矩管或圆管智能对中夹持旋转装置

说明书

技术领域

本发明属于智能制造设备技术领域，涉及一种切割矩管或圆管的自动化夹具，具体涉及一种矩管或圆管智能对中夹持旋转装置。

背景技术

传统的切割矩管或圆管的方式是人工切割，把矩管或圆管放在地面上，工人手持火焰切割枪，先切割朝上的一面，完成后把朝下的一面人工翻转至朝上的方位，继续切割，直到这一段材料从此处完全分开，切割完毕。这种方式工人的劳动强度较大，切割效率较低，切割边不整齐，长度尺寸不好控制，切割口容易受热变形和产生毛刺，在后期使用过程中有时需要重新修整长度和打磨毛刺，生产效率较低，制造精度较差，仅使用在小批量生产或野外作业。

还有一种方式是使用砂轮片式的切割机，人工把矩管或圆管装夹在切割机上，启动电源，人工扳动切割机手柄，使高速旋转的砂轮片不断靠在材料上，砂轮片不断把靠近它的材料打磨掉，直到完全切断为止。这种方式的切割效率也比较低，需要人工装夹，长度尺寸控制不精确，需要打磨毛刺，在工作中产生很大的噪声，影响工人的身体健康。

这些切割方式只适用于粗犷型的加工，在机械设备制造中，经常要求我们做一些很精确或者很复杂的快速切割，比如切割出较复杂的截面形状，比如切割出两件不同直径的圆管沿某个夹角相贯穿时的交线，比如切割出镂空的图案或文字等，传统的切割和装夹设备不能胜任这样的任务。

激光切割加工技术的出现大幅提高了切割精度和速度，切口平滑，加工成本低，将逐渐改进或取代传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄（0.1mm～0.3mm）；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面。

等离子切割技术也是一种优良的切割技术，配合不同的工作气体可以切割多种氧气切割难以完成的金属切割任务，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳，热变形区域小，材料表面颜色不变；切割厚度不大的金属时，等离子切割速度非常快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧气切割的5～6倍，并且切割面光洁、热变形小、热影响区少。

激光切割技术或等离子切割技术，配合数控编程移动工作平台或智能工作设备(比如机器人)，在钢板切割技术领域已得到广泛的使用，可加工较复杂平面图形或者文字，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。然而，该技术在矩管或圆管切割领域还没有得到推广使用，主要是因为还没有合适的可编程控制装夹和变位设备，该技术领域还是一片空白。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足之处，提供一种能避免液压软管拧转在一起、使旋转部可以无限制地连续旋转、使矩管或圆管的中心线能很好地与圆环转盘的中心线重合、可以切割出与其它几何形状相贯穿时的复杂交线、也可以切割出复杂的镂空图案或文字、自动装夹、翻转和变位、不需人工、节省人力的矩管或圆管智能对中夹持旋转装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种矩管或圆管智能对中夹持旋转装置，包括两个对中夹紧器和一个底座组件；

对中夹紧器包括旋转部和平移部，平移部包括平移支架、平移电机、平移齿轮和平移滑块，平移电机的外壳法兰和平移滑块分别与平移支架固定连接，平移齿轮和平移电机的输出轴固定连接；底座组件包括底座、底座导轨和底座齿条，底座导轨和底座齿条分别与底座固定连接；平移滑块与底座导轨组成直线导轨副，平移齿轮与底座齿条啮合，平移电机通过平移齿轮-底座齿条的组合驱动平移部沿直线导轨平移；

平移部还包括四个排列成圆形的槽滚轮、旋转电机和旋转齿轮；槽滚轮与平移支架通过转动副相连，四个槽滚轮的轴心线分别平行，槽滚轮上有带挡沿的槽形滚道；旋转电机的外壳法兰和平移支架固定连接，旋转齿轮和旋转电机的输出轴固定连接；旋转部包括圆环形的圆环转盘、圆筒状的转筒和转筒齿轮，圆环转盘有转盘正面和转盘背面两个端面，转筒的一端和转盘背面固定连接，转筒齿轮套在转筒的外围并与转筒固定连接，圆环转盘、转筒和转筒齿轮三者的轴心线重合；四个槽滚轮围绕在圆环转盘的周围，槽滚轮的槽形滚道与圆环转盘的外圆周面成相切的状态，槽滚轮的两个挡沿分别挡住转盘正面和转盘背面的边缘，圆环转盘在四个槽滚轮的共同约束作用下只能旋转运动，即圆环转盘与平移部之间组成了转动副；旋转齿轮和转筒齿轮啮合，旋转电机通电旋转时，通过旋转齿轮-转筒齿轮的组合驱动旋转部转动；