CN103567641B - 用于切割大型管状部件的激光切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的用于切割大型管状部件的激光切割装置，包括支撑部，支撑部的上端面上依次设置有驱动链轮部、激光切割部以及航向调节部，激光切割部与航向调节部相连接；支撑部的下端面设置有滑轮，滑轮套合于导轨上，并且滑轮能够沿着导轨运动。本发明的用于切割大型管状部件的激光切割装置解决了现有的切割装置依靠人工控制切割所造成的切割精度低、效率低的问题，通过链传动带动整个装置沿曲线导轨运动的同时，利用激光完成端面蒙皮余量的切割。原来4-5个工人1周时间完成后切割加工，采样本发明的切割装置只需要0.5小时。大大降低工人的劳动强度，使工人远离了恶劣的专业环境，并且切割精度高，次品率低。

Description

用于切割大型管状部件的激光切割装置
技术领域
本发明属于激光切割设备技术领域，具体涉及一种用于切割大型管状部件的激光切割装置。
背景技术
一些具有封闭轮廓的大型机械产品，如飞机机身蒙皮，石油管道产品，都会涉及到对其进行端面的切割。其中飞机机身是飞机的重要部件之一，它把机翼、尾翼、起落架等部件连接在一起，形成一架完整的飞机。飞机的最终组装是将前期已经装配好的前段、中段、后段和尾段各部再次进行组合装配。装配时必须保证各段蒙皮之间的精确对接。为了保证各段蒙皮之间的精确对接，分段装配时，将蒙皮悬出一定的余量（10-30mm），待部件装配好后，将多余的余量切割掉。
目前，国内生产的飞机上各段蒙皮端面余量的切割都是由技术工人手工完成。先进行划线，然后手动切割。随着飞机其它机型的生产，飞机蒙皮直径、厚度都在变化，加之端面尺寸大等因素，手工切割时很难保证切割线位于同一平面内，更难保证切割面与装配基准的垂直度。这种方法切割效率低，使装配精度难以保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于切割大型管状部件的激光切割装置，解决了现有的切割装置依靠人工控制切割所造成的切割精度低、效率低的问题。
本发明所采用的技术方案是：用于切割大型管状部件的激光切割装置，包括支撑部，支撑部的上端面上从左到右依次设置有驱动链轮部、激光切割部以及航向调节部，激光切割部与航向调节部相连接；支撑部的下端面设置有滑轮，滑轮套合于导轨上，并且滑轮能够沿着导轨运动。
本发明的特点还在于，
滑轮设置有4个，4个滑轮依次相连的连线构成一个矩形。
激光切割部包括径向调节支座，径向调节支座的上下两侧分别设置有径向滑槽，径向滑块通过径向滑槽与径向调节支座活动连接，径向滑块的一侧设置有激光头固定座，激光头固定座上固定有激光头；径向调节支座活动连接于横向调节部，径向调节支座的一端还设置有伺服电机。
驱动链轮部包括链轮固定块，沿链轮固定块的纵向设置有第一通孔，沿链轮固定块的横向设置有两个第二通孔，两根圆形导轨分别从相应的第二通孔中穿过，两根圆形导轨的一端共同连接有前支座，另一端共同连接有气缸；气动马达从第一通孔中穿过，气动马达的输出轴上连接有链轮；气动马达的连接有链轮的一端固定于支撑部上，链轮与导轨啮合。
航向调节部包括支撑竖板，支撑竖板的一侧设置有连接板，支撑竖板的顶端设置有航向调节轮；连接板与激光切割部活动连接。
支撑部包括支撑板，支撑板的两端分别设置有夹紧装置，支撑板上还设置有安装孔，安装孔用来安装驱动链轮部，激光切割部和航向调节部分别安装于支撑板的相应位置。
本发明的有益效果是：本发明的用于切割大型管状部件的激光切割装置通过链传动带动整个装置沿曲线导轨运动的同时，利用激光完成端面蒙皮余量的切割。原来4-5个工人1周时间完成后切割加工，采样本发明的切割装置只需要0.5小时，大大降低工人的劳动强度，使工人远离了恶劣的专业环境，并且切割精度高，次品率低。
附图说明
图1是本发明的用于切割大型管状部件的激光切割装置的结构示意图；
图2是本发明的用于切割大型管状部件的激光切割装置中激光切割部的结构示意图；
图3是本发明的用于切割大型管状部件的激光切割装置中驱动链轮部的结构示意图；
图4是本发明的用于切割大型管状部件的激光切割装置中航向调节部的结构示意图；
图5是本发明的用于切割大型管状部件的激光切割装置中支撑部的结构示意图；
图6是本发明的用于切割大型管状部件的激光切割装置的使用状态图；
图7是本发明的用于切割大型管状部件的激光切割装置中导轨与待切割的工件的位置关系图。
图中，1.激光切割部，2.驱动链轮部，3.航向调节部，4.支撑部，5.滑轮，6.导轨，7.蒙皮；
11.激光头，12.伺服电机，13.径向调节支座，14.径向滑块，15.径向滑槽，16.激光头固定座；
21.气动马达，22.链轮固定块，23.前支座，24.链轮，25.圆形导轨，26.气缸，27.第一通孔，28.第二通孔；
31.连接板，32.航向调节轮，33.支撑竖板；
41.支撑板，42.夹紧装置，43.安装孔。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种用于切割大型管状部件的激光切割装置，如图1所示，包括支撑部4，支撑部4的上端面上从左到右依次设置有驱动链轮部2、激光切割部1以及航向调节部3，激光切割部1与航向调节部3相连接；支撑部4的下端面设置有滑轮5，滑轮5套合于导轨6上，并且滑轮5能够沿着导轨6运动。
滑轮5设置有4个，4个滑轮5依次相连的连线构成一个矩形。
如图2所示，激光切割部1包括径向调节支座13，径向调节支座13的上下两侧分别设置有径向滑槽15，径向滑块14通过径向滑槽15与径向调节支座13活动连接，径向滑块14的一侧设置有激光头固定座16，激光头固定座16上固定有激光头11；径向调节支座13活动连接于横向调节部3，径向调节支座13的一端还设置有伺服电机12。
如图3所示，驱动链轮部2包括链轮固定块22，沿链轮固定块22的纵向设置有第一通孔27，沿链轮固定块22的横向设置有两个第二通孔28，两根圆形导轨25分别从相应的第二通孔28中穿过，两根圆形导轨25的一端共同连接有前支座23，另一端共同连接有气缸26；气动马达21从第一通孔27中穿过，气动马达21的输出轴上连接有链轮24；气动马达21的连接有链轮24的一端固定于支撑部4上，链轮24与导轨6啮合。
如图4所示，航向调节部3包括支撑竖板33，支撑竖板33的一侧设置有连接板31，支撑竖板33的顶端设置有航向调节轮32；连接板31与激光切割部1活动连接。
如图5所示，支撑部4包括支撑板41，支撑板41的两端分别设置有夹紧装置42，支撑板41上还设置有安装孔43，安装孔3用来安装驱动链轮部2，激光切割部1和航向调节部3分别安装于支撑板41的相应位置。
以切割飞机端面蒙皮为例，工作时，如图6所示，根据被加工端面形状，选取与蒙皮7端面截型相符的导轨6，保证导轨6与被加工端面的距离处处相等，如图7所示，将导轨6固定好。进行蒙皮7切割前，将滑轮5套合于导轨6上，具体方式为：将四个滑轮5分别嵌套于导轨6的两侧，导轨6每侧各两个滑轮5，使得滑轮5能够沿着导轨运动，进而带动本发明的切割装置能够沿着导轨6运动。
通过调节航向调节部3中的航向调节轮32来调节航向距离到合适位置，并锁紧；再通过调节径向滑块14在径向滑槽15上的位置来进一步确定激光头11的位置，使得激光的焦点恰好落在待切割蒙皮7的切割面上，然后锁紧；再启动激光头11，同时启动驱动链轮部2中的气动马达21，驱动马达21带动链轮24转动，链轮24与导轨6啮合，因此链轮24的转动能够驱动激光头11沿着导轨6运动，激光头11在运动过程中完成对蒙皮7的切割。
激光头11采用光纤激光器，将电能转换成光学能源，功率大，耗电小，节能。整机光路由光纤传输，不需要复杂的反射镜等导光系统，使设备在切割区域内光程一致，不存在光程差，从而光路简单，工件切割质量稳定。激光头可以根据距被切割材料的法向距离自动调节径向尺寸，保证在不同曲率位置处都可以切割透蒙皮，整机工件切割具有很好的一致性。光纤激光切割可靠和耐用，可以切割不同厚度的碳素钢和不锈钢，比传统激光更适于切割。通过上述方式，本发明的用于切割大型管状部件的激光切割装置解决了现有的切割装置依靠人工控制切割所造成的切割精度低、效率低的问题。本发明的用于切割大型管状部件的激光切割装置通过链传动带动整个装置沿曲线导轨运动的同时，利用激光完成端面蒙皮余量的切割。原来4-5个工人1周时间完成后切割加工，采样本发明的切割装置只需要0.5小时，大大降低工人的劳动强度，使工人远离了恶劣的专业环境，并且切割精度高，次品率低。

Claims (2)

1.用于切割大型管状部件的激光切割装置，其特征在于，包括支撑部(4)，所述支撑部(4)的上端面上依次设置有驱动链轮部(2)、激光切割部(1)以及航向调节部(3)，所述激光切割部(1)与所述航向调节部(3)相连接；所述支撑部(4)的下端面设置有滑轮(5)，所述滑轮(5)套合于导轨(6)上，并且滑轮(5)能够沿着所述导轨(6)运动；所述激光切割部(1)包括径向调节支座(13)，所述径向调节支座(13)的上下两侧分别设置有径向滑槽(15)，径向滑块(14)通过所述径向滑槽(15)与所述径向调节支座(13)活动连接，所述径向滑块(14)的一侧设置有激光头固定座(16)，激光头固定座(16)上固定有激光头(11)；所述径向调节支座(13)活动连接于所述航向调节部(3)，所述径向调节支座(13)的一端还设置有伺服电机(12)；所述驱动链轮部(2)包括链轮固定块(22)，沿所述链轮固定块(22)的纵向设置有第一通孔(27)，沿所述链轮固定块(22)的横向设置有两个第二通孔(28)，两根圆形导轨(25)分别从相应的所述第二通孔(28)中穿过，所述两根圆形导轨(25)的一端共同连接有前支座(23)，另一端共同连接有气缸(26)；气动马达(21)从所述第一通孔(27)中穿过，所述气动马达(21)的输出轴上连接有链轮(24)；所述气动马达(21)的连接所述链轮(24)的一端固定于所述支撑部(4)上，所述链轮(24)与所述导轨(6)啮合；所述航向调节部(3)包括支撑竖板(33)，所述支撑竖板(33)的一侧设置有连接板(31)，所述支撑竖板(33)的顶端设置有航向调节轮(32)；所述连接板(31)与所述激光切割部(1)活动连接；所述支撑部(4)包括支撑板(41)，所述支撑板(41)的两端分别设置有夹 紧装置(42)，所述支撑板(41)上还设置有安装孔(43)，安装孔(43)用来安装所述驱动链轮部(2)，所述激光切割部(1)和航向调节部(3)分别安装于所述支撑板(41)的相应位置。
2.如权利要求1所述的用于切割大型管状部件的激光切割装置，其特征在于，所述滑轮(5)设置有4个，4个滑轮(5)依次相连的连线构成一个矩形。
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