CN105880845A - 双工位管材激光切割机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双工位管材激光切割机，包括平台（1），所述平台（1）上设置有横梁（2），所述横梁（2）上表面设置有左右向运动的X轴驱动装置（3），所述X轴驱动装置（3）的第一滑块（4）上表面连有前后向运动的Y轴驱动装置（5），所述Y轴驱动装置（5）的前端连有第二滑块（6），所述第二滑块（6）前侧面凸出所述X轴驱动装置（3）的前侧面，所述第二滑块（6）的前侧面设置有上下向运动的Z轴驱动装置（7），所述Z轴驱动装置（7）的底端连有切割头（8）。本发明提供的一种双工位管材激光切割机，管材远端不易发生摆动，切割质量高，成品率高，适用于薄壁管材高效切割加工。

Description

双工位 管材激光切割机
技术领域
本发明涉及一种双工位管材激光切割机，属于管材切割装置技术领域。
背景技术
现今社会对设备的生产效率要求越来越高，目前的管材切割机精度差，很难满足薄壁管材的高效切割加工，由于管材自身的不规则及加工过程中的受热变形，管材在旋转时远端发生摆动，故不能保证切割头中心线与管材中心重合，切割出的产品合格率低，造成了大量浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种管材远端不易发生摆动，切割质量高，成品率高，适用于薄壁管材高效切割加工的双工位管材激光切割机；进一步地，本发明提供一种直线电机和光栅尺工作环境好，使用寿命长的双工位管材激光切割机；更进一步地，本发明提供一种在具备除粉尘功能，改善切割头等零件的加工环境的双工位管材激光切割机。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
双工位管材激光切割机，包括平台，所述平台上设置有横梁，所述横梁上表面设置有左右向运动的X轴驱动装置，所述X轴驱动装置的第一滑块上表面连有前后向运动的Y轴驱动装置，所述Y轴驱动装置的前端连有第二滑块，所述第二滑块前侧面凸出所述X轴驱动装置的前侧面，所述第二滑块的前侧面设置有上下向运动的Z轴驱动装置，所述Z轴驱动装置的底端连有切割头，所述切割头下方的所述平台上左右镜像对称式设置有加工装置，所述加工装置包括设置于所述平台上的L型底座，所述L型底座的垂直板上连有旋转驱动机构，所述旋转驱动机构与管材的一端相连，所述管材的另一端设置有位于所述L型底座的水平板上的变形限位机构，所述旋转驱动机构和变形限位机构之间设置有拉杆定位机构，所述拉杆定位机构的位置与所述管材上的定位孔位置相对应；所述平台上设置有测距定位机构，所述测距定位机构位于所述变形限位机构的外侧且正对所述管材。
所述X轴驱动装置包括设置于所述横梁上的第一滑轨，所述第一滑轨上连有所述第一滑块，所述第一滑块的两端分别与两第一风琴盖的一端相连，两所述第一风琴盖的另一端分别于所述横梁的两个端头相连；所述第一滑块与设置于所述第一风琴盖内的第一直线电机相连，所述第一风琴盖内还设置有第一光栅尺。
所述Y轴驱动装置包括设置于所述第一滑块上表面的第二滑轨，所述第二滑轨上连有所述第二滑块，所述第二滑块的后端与所述第二滑轨的后端之间连有第二风琴盖；所述第二滑块与设置于所述第二风琴盖内的第二直线电机相连，所述第二风琴盖内还设置有第二光栅尺。
所述第二滑轨与所述第一滑轨相互垂直设置。
第二滑轨与第一滑轨上均设置有滑轨辅助支撑导向，光栅尺用于控制精度，此驱动方式可全面提高设备的速度及精度水平。
所述Z轴驱动装置包括设置于所述第二滑块上表面的立架，所述立架上设置有电机，所述电机与丝杆相连，所述丝杆上设置有丝母机构，所述丝母机构上设置有连接机构，所述连接机构上设置有所述切割头。
所述丝杆分别与所述第二滑轨和第一滑轨相互垂直设置。
所述旋转驱动机构包括旋转电机，所述旋转电机上设置有用于夹住所述管材一端的气动卡盘。旋转驱动机构采用的是旋转电机驱动，同时在旋转电机上安装气动卡盘，产品加工时气动卡盘夹紧产品，旋转驱动机构带动产品转动。
所述拉杆定位机构包括设置于所述水平板上的定位块，所述定位块上设置有竖向滑道，所述竖向滑道上设置有竖向滑块，所述竖向滑块上部设置有前后向水平通孔，所述水平通孔内设置有带弹簧的拉杆，所述拉杆的后端与所述管材上的定位孔相配合。
所述变形限位机构包括用于活动式夹住所述管材的另一端的手指气缸，所述手指气缸的外侧设置有用于托住所述管材的托架，所述托架上安装有X轴方向和Z轴方向的调整装置。
所述测距定位机构包括X轴方向的伸缩气缸，所述伸缩气缸上连有位移传感器和测距仪，所述位移传感器和测距仪均与电脑相连。
所述平台上还设置有粉尘吸收机构。
所述平台和横梁的材质均包括大理石，所述横梁以龙门的方式架设在所述平台上。
切割管材时，要求切割头处于管材的上方，且其中心的延长线通过管材的轴心。切割过程中，管材只绕其轴心转动，切割头根据情况进行X轴、Y轴、Z轴的运动。
X轴驱动装置固定在大理石材质的横梁上，其上通过连接机构安装Y轴驱动装置，保证Y轴驱动装置可延X轴方向滑动。Z轴驱动装置通过连接机构安装在Y轴驱动装置上，保证Z轴驱动装置可延Y轴方向滑动。切割头通过连接机构安装在Z轴驱动装置上，保证切割头能延Z轴方向滑动。
设备运行时，工人把管材装夹在其中一个工位上，启动对应开关，切割头开始切割该工位产品，同时工人可进行另一工位管材的装夹，然后启动对应的开关，当切割头把第一工位产品切割完成后即立即移动到第二工位进行切割加工。
传统的多轴联动设备控制程序多为代码控制，本发明控制器可直接导入切割图形，方便快捷，失误率低。
本发明的有益效果：本发明提供的一种双工位管材激光切割机，变形限位机构的设置，用于固定管材远离旋转驱动机构的一端，防止管材在旋转时远端发生摆动，控制管材的形变，保证切割头中心线与管材中心重合，确保加工精度，加工成品率高，适用于薄壁管材高效切割加工；手指气缸的设置，可自动调节手指气缸的开度，从而控制手指气缸夹持住管件或松开管件；托架的设置，用于承托管件的远端，避免管件摆动；调整装置的设置，用于根据管件位置调节托架的前后向和上下向位移，可根据具体情况进行调节，达到产品切割精度要求；第一风琴盖的设置，使第一直线电机和第一光栅尺位于密封空间内，保证了第一直线电机和第一光栅尺对环境的要求，使第一直线电机和第一光栅尺使用寿命久；第二风琴盖的设置，大大延长了第二直线电机和第二光栅尺的使用寿命；第一风琴盖可随着第一滑块的运动而进行伸缩，第二风琴盖可随着第二滑块的运动而进行伸缩，始终使电机和光栅尺位于密封空间内；拉杆定位机构的设置，工人装夹管材时，使用拉杆插入管材上的定位孔内，可对管材的近端进行气动卡盘装夹；拉杆定位机构由一个定位块和一根带弹簧拉杆组成，工人先拉开拉杆，把产品定位孔放置大概位置后放松拉杆，弹簧后把拉杆顶进定位孔内进行定位；工人装夹完成后，启动对应开关，拉杆缩回，管材后方测距定位机构启动，该测距定位机构采用气缸伸缩采集数据，电脑进行数据分析，进行产品X方向定位，此定位方式精度非常高，可满足精度较高的管材切割；金属管材进行激光切割时会产生大量的金属粉尘，在加工区域架设粉尘吸收机构，以改善切割头等零件的加工环境；镜像对称式的加工装置的设置，为双工位设置，双工位采用背靠背方式，管材的旋转驱动机构位于设备的中心位置，加工工位互不影响，可单独使用其中一个工位，也可同时使用提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中拉杆定位机构和变形限位机构的结构示意图；
图3为本发明中测距定位机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1~图3所示，双工位管材激光切割机，包括平台1，所述平台1上设置有横梁2，所述横梁2上表面设置有左右向运动的X轴驱动装置3，所述X轴驱动装置3的第一滑块4上表面连有前后向运动的Y轴驱动装置5，所述Y轴驱动装置5的前端连有第二滑块6，所述第二滑块6前侧面凸出所述X轴驱动装置3的前侧面，所述第二滑块6的前侧面设置有上下向运动的Z轴驱动装置7，所述Z轴驱动装置7的底端连有切割头8，所述切割头8下方的所述平台1上左右镜像对称式设置有加工装置9，所述加工装置9包括设置于所述平台1上的L型底座10，所述L型底座10的垂直板11上连有旋转驱动机构12，所述旋转驱动机构12与管材13的一端相连，所述管材13的另一端设置有位于所述L型底座10的水平板21上的变形限位机构14，所述旋转驱动机构12和变形限位机构14之间设置有拉杆定位机构15，所述拉杆定位机构15的位置与所述管材13上的定位孔位置相对应；所述平台1上设置有测距定位机构22，所述测距定位机构22位于所述变形限位机构14的外侧且正对所述管材13。
所述X轴驱动装置3包括设置于所述横梁2上的第一滑轨，所述第一滑轨上连有所述第一滑块4，所述第一滑块4的两端分别与两第一风琴盖16的一端相连，两所述第一风琴盖16的另一端分别于所述横梁2的两个端头相连；所述第一滑块4与设置于所述第一风琴盖16内的第一直线电机相连，所述第一风琴盖16内还设置有第一光栅尺。
所述Y轴驱动装置5包括设置于所述第一滑块4上表面的第二滑轨，所述第二滑轨上连有所述第二滑块6，所述第二滑块6的后端与所述第二滑轨的后端之间连有第二风琴盖17；所述第二滑块6与设置于所述第二风琴盖17内的第二直线电机相连，所述第二风琴盖17内还设置有第二光栅尺。
所述Z轴驱动装置7包括设置于所述第二滑块6上表面的立架18，所述立架18上设置有电机19，所述电机19与丝杆相连，所述丝杆上设置有丝母机构，所述丝母机构上设置有连接机构20，所述连接机构20上设置有所述切割头8。
所述旋转驱动机构12包括旋转电机23，所述旋转电机23上设置有用于夹住所述管材13一端的气动卡盘。
所述拉杆定位机构15包括设置于所述水平板21上的定位块24，所述定位块24上设置有竖向滑道25，所述竖向滑道25上设置有竖向滑块26，所述竖向滑块26上部设置有前后向水平通孔，所述水平通孔内设置有带弹簧的拉杆27，所述拉杆27的后端与所述管材13上的定位孔相配合。
所述变形限位机构14包括用于活动式夹住所述管材13的另一端的手指气缸28，所述手指气缸28的外侧设置有用于托住所述管材13的托架29，所述托架29上安装有X轴方向和Z轴方向的调整装置。
所述测距定位机构22包括X轴方向的伸缩气缸30，所述伸缩气缸30上连有位移传感器和测距仪，所述位移传感器和测距仪均与电脑相连。
所述平台1上还设置有粉尘吸收机构31。
所述平台1和横梁2的材质均包括大理石，所述横梁2以龙门的方式架设在所述平台1上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.双工位管材激光切割机，其特征在于：包括平台（1），所述平台（1）上设置有横梁（2），所述横梁（2）上表面设置有左右向运动的X轴驱动装置（3），所述X轴驱动装置（3）的第一滑块（4）上表面连有前后向运动的Y轴驱动装置（5），所述Y轴驱动装置（5）的前端连有第二滑块（6），所述第二滑块（6）前侧面凸出所述X轴驱动装置（3）的前侧面，所述第二滑块（6）的前侧面设置有上下向运动的Z轴驱动装置（7），所述Z轴驱动装置（7）的底端连有切割头（8），所述切割头（8）下方的所述平台（1）上左右镜像对称式设置有加工装置（9），所述加工装置（9）包括设置于所述平台（1）上的L型底座（10），所述L型底座（10）的垂直板（11）上连有旋转驱动机构（12），所述旋转驱动机构（12）与管材（13）的一端相连，所述管材（13）的另一端设置有位于所述L型底座（10）的水平板（21）上的变形限位机构（14），所述旋转驱动机构（12）和变形限位机构（14）之间设置有拉杆定位机构（15），所述拉杆定位机构（15）的位置与所述管材（13）上的定位孔位置相对应；所述平台（1）上设置有测距定位机构（22），所述测距定位机构（22）位于所述变形限位机构（14）的外侧且正对所述管材（13）。
2.根据权利要求1所述的双工位管材激光切割机，其特征在于：所述X轴驱动装置（3）包括设置于所述横梁（2）上的第一滑轨，所述第一滑轨上连有所述第一滑块（4），所述第一滑块（4）的两端分别与两第一风琴盖（16）的一端相连，两所述第一风琴盖（16）的另一端分别于所述横梁（2）的两个端头相连；所述第一滑块（4）与设置于所述第一风琴盖（16）内的第一直线电机相连，所述第一风琴盖（16）内还设置有第一光栅尺。
3.根据权利要求1所述的双工位管材激光切割机，其特征在于：所述Y轴驱动装置（5）包括设置于所述第一滑块（4）上表面的第二滑轨，所述第二滑轨上连有所述第二滑块（6），所述第二滑块（6）的后端与所述第二滑轨的后端之间连有第二风琴盖（17）；所述第二滑块（6）与设置于所述第二风琴盖（17）内的第二直线电机相连，所述第二风琴盖（17）内还设置有第二光栅尺。
4.根据权利要求1所述的双工位管材激光切割机，其特征在于：所述Z轴驱动装置（7）包括设置于所述第二滑块（6）上表面的立架（18），所述立架（18）上设置有电机（19），所述电机（19）与丝杆相连，所述丝杆上设置有丝母机构，所述丝母机构上设置有连接机构（20），所述连接机构（20）上设置有所述切割头（8）。
5.根据权利要求1所述的双工位管材激光切割机，其特征在于：所述旋转驱动机构（12）包括旋转电机（23），所述旋转电机（23）上设置有用于夹住所述管材（13）一端的气动卡盘。
6.根据权利要求1所述的双工位管材激光切割机，其特征在于：所述拉杆定位机构（15）包括设置于所述水平板（21）上的定位块（24），所述定位块（24）上设置有竖向滑道（25），所述竖向滑道（25）上设置有竖向滑块（26），所述竖向滑块（26）上部设置有前后向水平通孔，所述水平通孔内设置有带弹簧的拉杆（27），所述拉杆（27）的后端与所述管材（13）上的定位孔相配合。
7.根据权利要求1所述的双工位管材激光切割机，其特征在于：所述变形限位机构（14）包括用于活动式夹住所述管材（13）的另一端的手指气缸（28），所述手指气缸（28）的外侧设置有用于托住所述管材（13）的托架（29），所述托架（29）上安装有X轴方向和Z轴方向的调整装置。
8.根据权利要求1所述的双工位管材激光切割机，其特征在于：所述测距定位机构（22）包括X轴方向的伸缩气缸（30），所述伸缩气缸（30）上连有位移传感器和测距仪，所述位移传感器和测距仪均与电脑相连。
9.根据权利要求1所述的双工位管材激光切割机，其特征在于：所述平台（1）上还设置有粉尘吸收机构（31）。
10.根据权利要求1所述的双工位管材激光切割机，其特征在于：所述平台（1）和横梁（2）的材质均包括大理石，所述横梁（2）以龙门的方式架设在所述平台（1）上。
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