CN108213739B - 一种多功能管板一体光纤激光切割机 - Google Patents

Abstract

一种多功能管板一体光纤激光切割机，包括并排设置的切板机机架和切管机机架，所述切板机机架上设有水平设置的工作台，切板机机架上两侧延长度方向各设有一切板机导轨，两切板机导轨上活动设有横梁组件，横梁上设有可沿横梁移动的Z轴组件，Z轴组件内设有可上下垂直移动的激光切割头；所述切管机机架上两侧延长度方向各设有一切管机导轨，两切管机导轨上活动设有后卡盘组件，切管机机架前端设有与后卡盘组件对正设置的前卡盘组件。本发明采用上述方案，它设计合理，结构紧凑；可实现对板材、多种管材和型材的切割，切割工件种类多，效率高、成本低，具有很强的实用价值。

Description

一种多功能管板一体光纤激光切割机

技术领域：

本发明涉及机械和激光设备领域，尤其涉及一种多功能管板一体光纤激光切割机。

背景技术：

激光切割机因其具有切割速度快、精度高、加工形变小、切割断面好、加工成本低等优点，在现代加工领域得到广泛应用。特别是光纤激光器的技术成熟，其高效方便的光纤传导优势使其在很短的时间内就在激光切割领域得到认可和迅速推广。而目前用于金属加工的激光切割机都只能加工板材或只能加工管材，有的虽然也有板材切割带有管材切割功能，但不完善，切割管材类型有限，只能加工一部分管材，比如圆管和矩形管，不能加工扁管、槽钢、H型钢、工字钢等型材，且由于Z轴行程的限制，行程过大，切割过程中切割头易抖动，影响加工精度与切割效果，因此无法加工高度较高的工件，难以满足生产作业中的要求。

发明内容：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种多功能管板一体光纤激光切割机，它结构设计合理、紧凑，可切割板材、方管、圆管、扁管和多种型材，切割稳定，定位准确，精度高，操作使用方便，切割效果好，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能管板一体光纤激光切割机，包括并排设置的切板机机架和切管机机架，所述切板机机架上设有水平设置的工作台，切板机机架上两侧延长度方向各设有一切板机导轨，两切板机导轨上活动设有横梁组件，横梁上设有可沿横梁移动的Z轴组件，Z轴组件内设有可上下垂直移动的激光切割头；所述切管机机架上两侧延长度方向各设有一切管机导轨，两切管机导轨上活动设有后卡盘组件，切管机机架前端设有与后卡盘组件对正设置的前卡盘组件，所述横梁组件靠近切管机机架的一端伸至切管机机架上方，切管机机架中部设有若干辅助支撑机构，切板机机架上工作台一侧沿切板机机架长度方向设有扁管或型材切割机构。

优选的，所述扁管或型材切割机构包括安装架、若干个平行设置的送料辊，送料辊通过轴承可旋转连接在对称设置于安装架两侧的固定座上，安装架一侧设有若干与送料辊相配合设置的夹紧气缸。

优选的，所述扁管或型材切割机构还包括定位机构，所述定位机构包括互相垂直设置的侧定位基准和端面基准，侧定位基准竖直设置于远离夹紧气缸一侧送料辊上方的安装架上；端面基准竖直设置于安装架后端。

优选的，所述夹紧气缸一侧前端设有导向滚。

优选的，所述辅助支撑机构包括安装在切管机机架上的气缸固定架，气缸固定架上设有两个支撑气缸，两支撑气缸的活塞杆与设置于气缸固定架上方的铰链架底部相连，铰链架的一端通过铰链与切管机机架铰接相连，另一端与支撑架的一端相连，支撑架另一端设有滚轮。

优选的，所述后卡盘组件包括活动设于切管机导轨上的安装座，安装座上设有后卡盘和第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴与第一小带轮相连，第一小带轮通过同步带与第一大带轮相连，第一大带轮与通过轴承可旋转安装在安装座上的旋转轴一端相连，旋转轴另一端与后卡盘相连；所述前卡盘组件包括前卡盘和设于切管机机架上的第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴与第二小带轮相连，第二小带轮通过同步带与第二大带轮相连，第二大带轮与前卡盘的大通孔主轴相连。

优选的，所述前卡盘和后卡盘均为双联动气动卡盘。

优选的，所述送料辊和夹紧气缸在安装架上均采取前密后疏的布置方式。

优选的，所述前卡盘前端下方设有接料车。

优选的，所述切板机机架内两侧设有抽风门。

本发明采用上述方案，提供了一种多功能管板一体光纤激光切割机，它设计合理，其管板切割机构，及自定心夹紧送料管材切割机构共用一个横梁和Z轴，结构紧凑；可实现对板材、多种管材和型材的切割，在不增加Z轴行程的前提下，可实现对大型型材的切割加工，切割工件种类多；可实现管材自动夹紧定位，自动送料，并提供管材的辅助支撑；前后卡盘自定心夹紧及同步旋转，保证切割精度高，效率高、成本低，具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明扁管或型材切割机构的结构示意图；

图3为图2中A部的放大图；

图4为本发明切管机的结构示意图；

图5为图4中B部的放大图；

图6为图4中C部的放大图；

图7为本发明辅助支撑机构的结构示意图。

图中，1、切板机机架，2、切管机机架，3、工作台，4、切板机导轨，5、横梁组件，6、Z轴组件，7、激光切割头，8、切管机导轨，9、后卡盘组件，10、前卡盘组件，11、安装架，12、送料辊，13、固定座，14、夹紧气缸，15、侧定位基准，16、端面基准，17、导向滚，18、气缸固定架，19、支撑气缸，20、铰链架，21、铰链，22、滚轮，23、安装座，24、后卡盘，25、第一伺服电机，26、第一小带轮，27、第一大带轮，28、旋转轴，29、前卡盘，30、第二伺服电机，31、第二小带轮，32、第二大带轮，33、大通孔主轴，34、抽风门，35、接料车，36、支撑架。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-7所示，一种多功能管板一体光纤激光切割机，包括并排设置的切板机机架1和切管机机架2，所述切板机机架1上设有水平设置的工作台3，板材便放置在此工作台上进行切割加工；切板机机架1上两侧延长度方向各设有一切板机导轨4，两切板机导轨4上活动设有横梁组件5，所述横梁组件5两侧安装有动力驱动装置，横梁组件减速伺服电机通过齿轮与切板机导轨4上的齿条啮合，实现横梁组件5的X向移动；横梁上设有可沿横梁移动的Z轴组件6，横梁上设有横梁导轨，所述Z轴组件6安装在横梁导轨上，Z轴组件6内安装有动力驱动装置，Z轴组件减速伺服电机通过齿轮与所述横梁导轨上的齿条啮合，实现Z轴组件Y向移动；Z轴组件6内设有可上下垂直移动的激光切割头7，所述Z轴组件6上设有Z轴导轨及滚珠丝杠，并与滑板连接，滑板上安装有激光切割头7，激光切割头伺服电机输出轴与滚珠丝杠相连，并驱动激光切割头7实现Z向移动；所述切管机机架2上两侧延长度方向各设有一切管机导轨8，两切管机导轨8上活动设有后卡盘组件9，切管机机架2前端设有与后卡盘组件9对正设置的前卡盘组件10，所述横梁组件5靠近切管机机架2的一端伸至切管机机架2上方，切管机机架2中部设有若干辅助支撑机构，切板机机架1上工作台一侧沿切板机机架1长度方向设有扁管或型材切割机构。

所述扁管或型材切割机构包括安装架11、若干个平行设置的送料辊12，送料辊12通过轴承可旋转连接在对称设置于安装架11两侧的固定座13上，用于扁管或大型型材的送进与支撑，安装架11一侧设有若干与送料辊12相配合设置的夹紧气缸14，可实现自动夹紧定位，便于进行切割加工。

所述扁管或型材切割机构还包括定位机构，所述定位机构包括互相垂直设置的侧定位基准15和端面基准16，侧定位基准15竖直设置于远离夹紧气缸14一侧送料辊12上方的安装架11上；端面基准16竖直设置于安装架11后端，侧定位基准15和端面基准16用于工件的准确定位。

所述夹紧气缸14一侧前端设有导向滚17，用于工件送进时导向，防止夹紧气缸14与工件碰撞而受损。

所述辅助支撑机构包括安装在切管机机架2上的气缸固定架18，气缸固定架18上设有两个支撑气缸19，两支撑气缸19的活塞杆与设置于气缸固定架18上方的铰链架20底部相连，铰链架20的一端通过铰链21与切管机机架2铰接相连，另一端与支撑架36的一端相连，支撑架36另一端设有滚轮22，支撑气缸19的活塞杆伸缩带动滚轮22绕铰链21旋转，实现滚轮22升降，以满足不同直径管材的支撑，辅助支撑机构可有效防止工件在加工旋转时的摆动，保证了加工精度。

所述后卡盘组件9包括活动设于切管机导轨8上的安装座23，后卡盘组件9安装有动力驱动装置，后卡盘减速伺服电机通过齿轮与所述切管机导轨上的齿条啮合，实现后卡盘送料功能；安装座23上设有后卡盘24和第一伺服电机25，第一伺服电机25的输出轴与第一小带轮26相连，第一小带轮26通过同步带与第一大带轮27相连，第一大带轮27与通过轴承可旋转安装在安装座23上的旋转轴一端相连，旋转轴另一端与后卡盘24相连，第一伺服电机25通过带传动实现后卡盘24的旋转运动；所述前卡盘组件10包括前卡盘29和设于切管机机架2上的第二伺服电机30，第二伺服电机30的输出轴与第二小带轮31相连，第二小带轮31通过同步带与第二大带轮32相连，第二大带轮32与前卡盘的大通孔主轴33相连，第二伺服电机30通过带传动实现前卡盘29与后卡盘24的同步转动。

所述前卡盘29和后卡盘24均为双联动气动卡盘，可实现自动定心夹紧工件，自动化程度高，采用气动夹紧无需手动调节夹紧，工作效率高，且相比于四联动卡盘定心更准确、定位精度更高。

所述送料辊12和夹紧气缸14在安装架11上均采取前密后疏的布置方式，既能满足长、短料的送进与夹紧，还能节约本装置的生产、加工成本。

所述前卡盘29前端下方设有接料车35，用于收集切削废屑。

所述切板机机架1内两侧设有抽风门34，清除切割过程中产生的烟尘，保持良好的加工环境。

本装置可进行板材和多种管材的激光切割作业，当需要进行板材切割时，则将板材放置于工作台3上；当需要进行扁管或其它型材的切割时，则将工件放置于扁管或型材切割机构的送料辊12上，借助侧定位基准15和端面基准16对工件准确定位，并用夹紧气缸14夹紧工件，送料辊12提升了工件高度，有效减小了切割过程中的Z轴组件6行程，防止Z轴组件6抖动严重，影响加工精度；当需要进行圆管或方管的切割时，则通过后卡盘24夹紧管材，管材的另一端从前卡盘29的大通孔主轴33中间穿过并自动夹紧，调整辅助支撑机构，使滚轮22与管材相接触，以对管材中部提供支撑，防止管材中部下坠，由第一伺服电机25和第二伺服电机30同步驱动管材旋转，由后卡盘组件9实现管材的自动给进。

使用时，切板机和切管机共用一个横梁组件5和Z轴组件6，激光切割头7实现垂直方向、水平方向和纵向的移动，进行板材、多种管材和大型型材的切割加工，切割工件种类多，切割精度高，效率高、成本低。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (5)

1.一种多功能管板一体光纤激光切割机，包括并排设置的切板机机架和切管机机架，所述切板机机架上设有水平设置的工作台，切板机机架上两侧沿长度方向各设有一切板机导轨，两切板机导轨上活动设有横梁组件，横梁组件上设有可沿横梁移动的Z轴组件，Z轴组件内设有可上下垂直移动的激光切割头；所述切管机机架上两侧沿长度方向各设有一切管机导轨，两切管机导轨上活动设有后卡盘组件，切管机机架前端设有与后卡盘组件对正设置的前卡盘组件，其特征在于：所述横梁组件靠近切管机机架的一端伸至切管机机架上方，切管机机架中部设有若干辅助支撑机构，切板机机架上工作台一侧沿切板机机架长度方向设有扁管或型材切割机构；

所述辅助支撑机构包括安装在切管机机架上的气缸固定架，气缸固定架上设有两个支撑气缸，两支撑气缸的活塞杆与设置于气缸固定架上方的铰链架底部相连，铰链架的一端通过铰链与切管机机架铰接相连，另一端与支撑架的一端相连，支撑架另一端设有滚轮；

所述后卡盘组件包括活动设于切管机导轨上的安装座，安装座上设有后卡盘和第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴与第一小带轮相连，第一小带轮通过同步带与第一大带轮相连，第一大带轮与通过轴承可旋转安装在安装座上的旋转轴一端相连，旋转轴另一端与后卡盘相连；

所述前卡盘组件包括前卡盘和设于切管机机架上的第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴与第二小带轮相连，第二小带轮通过同步带与第二大带轮相连，第二大带轮与前卡盘的大通孔主轴相连；

所述前卡盘和后卡盘均为双联动气动卡盘；

所述扁管或型材切割机构包括安装架、若干个平行设置的送料辊，送料辊通过轴承可旋转连接在对称设置于安装架两侧的固定座上，安装架一侧设有若干与送料辊相配合设置的夹紧气缸；

所述扁管或型材切割机构还包括定位机构，所述定位机构包括互相垂直设置的侧定位基准和端面基准，侧定位基准竖直设置于远离夹紧气缸一侧送料辊上方的安装架上；端面基准竖直设置于安装架后端。

2.根据权利要求1所述的一种多功能管板一体光纤激光切割机，其特征在于：所述夹紧气缸一侧前端设有导向辊。

3.根据权利要求1所述的一种多功能管板一体光纤激光切割机，其特征在于：所述送料辊和夹紧气缸在安装架上均采取前密后疏的布置方式。

4.根据权利要求1所述的一种多功能管板一体光纤激光切割机，其特征在于：所述前卡盘前端下方设有接料车。

5.根据权利要求1所述的一种多功能管板一体光纤激光切割机，其特征在于：所述切板机机架内两侧设有抽风门。