CN108274131A - 一种管材自动激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管材自动激光切割设备，其包括：自动上料机构、激光切割机构以及控制箱；自动上料机构包括储料装置、传送装置、放料装置；储料装置包括储料架，储料架上设有若干滑轮组、若干拉绳；传送机构包括若干第一传送带、若干限高装置；放料装置包括若干顶升装置、若干夹持装置；激光切割机构设置于放料装置后方，激光切割机构包括切割机架、若干送料台、切割装置、推料装置。本发明提供的管材自动激光切割设备自带上料机构，逐根上料，上料过程稳定，提高了激光切割设备的自动化性能和生产效率，节省了人力，并且通过简单合理的结构设计，其能适应不同直径大小的管材，应用范围广，提高了设备的使用率。

Description

一种管材自动激光切割设备

技术领域

本发明涉及一种管材自动激光切割设备。

背景技术

现有的机械生产中，常需要对管材进行加工，而随着机械设备的自动化程度的提高，许多加工过程都是自动化进行的。但是，管材，由于其形状、重量等方面的因素，目前还较少有实现管材自动上料的机械设备。现有的管材上料时，通常采用人工将管材一根一根地放置于进行加工的机械设备上的特定位置，而且，每次放置一根管材后，待加工完成，再放入第二根管材，频繁地等待和上料操作容易使操作人员疲惫，且费时，不利于机器自动控制加工操作，效率低。

中国专利201420034057.9公开了一种管材自动上料激光切割机，包括自动上料装置、自动送料装置、激光系统、以及控制箱，自动上料装置包括自动上料机架及设于自动上料机架内的多个并排布置的推料机构，自动送料装置包括与自动上料机架紧密相邻的切割床体、设于切割床体上的Y轴送料机构、Y轴伺服电机、以及Y轴伺服驱动器，Y轴送料机构包括Y向导轨、设于Y向导轨一端的U轴管材旋转机构、以及设于Y向导轨另一端的盲区移动装置。

中国专利201420419435.5公开了一种管件自动上料激光切割机，包括导轨机床、激光切割装置、用于支撑管件一端的卡盘、用于夹持管件的相对另一端的夹持装置、驱动夹持装置在导轨机床上移动的进料机构、设于导轨机床侧边的上料装置；上料装置包括用于支撑管件的支撑架、用于将管件输送至导轨机床上的送料机构和用于将管件推至送料机构上的推料机构；送料机构安装于支撑架上，推料机构安装于支撑架上。

中国专利201610338116.5公开了一种带有自动上料装置的多功能激光切割设备，涉及激光切割技术领域，其包括自动上料装置、切管装置和切板装置，切管装置包括长方体的升降工作台和旋转工作台，自动上料装置设置于升降工作台的一侧；切板装置设置于旋转工作台的一侧，该切板装置包括长方体的底架，底架两侧的顶部分别沿长度方向安装有导轨，底架的顶部铺设有板材放置板，且板材放置板位于两条导轨之间；板材放置板的上方设置有横梁，横梁的底部设置有两个滑块，各滑块移动设置于对应的一条导轨；横梁的一端向外延伸至旋转工作台的上方；横梁的顶部沿其长度方向设置有滑轨，滑轨上滑动设置有激光切割头。

上述方法均采用夹取后升降的方式，将待加工的管材放入激光切割工作台上，该方式的送料可避免人工上料时受到激光的伤害，但是其效率较慢，还没有实现管材上料的完全自动化操作。

因此，如何提供一种自动上料的管材激光切割设备成为了业界需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种管材自动激光切割设备，其自带上料装置，与切割装置配合，自动上料。

为了实现上述目的，本发明提供了一种管材自动激光切割设备，其包括：自动上料机构、激光切割机构以及控制箱；

自动上料机构包括储料装置、传送装置、放料装置；储料装置包括储料架，储料架上设有若干滑轮组、若干拉绳；传送机构包括若干第一传送带、若干限高装置，储料架后端与若干第一传送带紧密邻接且高度平齐，若干限高装置分别固定于第一传送带上方；放料装置包括若干顶升装置、若干夹持装置，若干顶升装置分布在第一传送带的末端和侧边，若干夹持装置可平移式固定在若干顶升装置上方；

激光切割机构设置于放料装置后方，激光切割机构包括切割机架、若干送料台、切割装置、推料装置；若干送料台可升降地安装于切割机架内，推料装置可滑移式固定于切割机架上。

本发明通过设置自动上料机构为激光切割机构提供自动上料，实现激光切割设备的自动切割。其上料机构为实现管材的自动上料，首先将管材储放于储料架上，经滑轮组与拉绳的作用，拉绳拉紧后，将管材逐个拉入第一传送带上，再通过顶升装置顶起管材，便于夹持装置夹持，夹持后放入激光切割机构的送料台上，通过推料装置推动管材到切割装置切割，送料台可升降地的安装便于切割一次后逐步推动管材移动。

本发明提供的用于管材的激光切割设备自动上料后切割，逐根上料，上料过程稳定，提高了激光切割设备的自动化性能和生产效率，节省了人力，并且通过简单合理的结构设计，其能适应不同直径大小的管材，应用范围广，提高了设备的使用率。

根据本发明另一具体实施方式，储料架包括间隔设置的前架杆和后架杆，储料架上还设有转动杆，滑轮组包括上滑轮和下滑轮，上滑轮均固定于后架杆上，下滑轮均套在转动杆上，转动杆上套有第一主动齿轮，若干拉绳的头部均固定于前架杆上、绕过上滑轮、尾部固定于下滑轮上。

根据本发明另一具体实施方式，传送装置还包括若干第一终端杆、若干支撑板、若干限位装置，后架杆架设于每一支撑板前端，第一终端杆架设于支撑板后端，每一第一传送带套均在后架杆和第一终端杆上，每一第一传送带均设置于支撑板上方，每一限位装置均固定于支撑板后端。

根据本发明另一具体实施方式，限高装置包括固定板、调节板、调节杆，固定板固定于固定架上方，调节板上设有齿条，调节杆滑动连接于固定板上，调节杆上对应固定板位置设有第二主动齿轮。

根据本发明另一具体实施方式，顶升装置包括“L”型支架、顶升气缸，“L”型支架的水平端面在前，“L”型支架的水平端面与第一传送带平齐，“L”型支架的垂直端面在后，顶升气缸设置于“L”型支架的下方，顶升气缸的推杆朝上，顶升气缸的推杆与“L”型支架的水平断面固定连接。

根据本发明另一具体实施方式，放料装置进一步包括固定架，夹持装置固定于固定架上方，限高装置固定于固定架上方。

根据本发明另一具体实施方式，夹持装置包括夹持件和平移件，夹持件固定于平移件上，平移件包括第二传送带、平移板、滑块、驱动传送带传动的动力部件，滑块固定于第二传送带上，平移板滑块固定连接；

夹持件固定于平移板上；夹持件包括夹持支架、旋紧气缸、上夹板、下夹板，夹持支架包括侧壁版和顶板，平移板与侧壁板固定连接，下夹板固定于侧壁板下端，旋紧气缸固定于顶板上，旋紧气缸的输出轴穿过顶板与上夹板连接，上夹板与侧壁版滑动连接；

侧壁板上还设有夹持齿轮，上夹板上设有与上夹板垂直的上夹持齿条，下夹板上设有与下夹板相垂直的下夹持齿条，上夹持齿条和下夹持齿条分别位于夹持齿轮的两侧，并分别于夹持齿轮啮合。

根据本发明另一具体实施方式，拉绳上设有自重力装置，自重力装置固定在拉绳上，若干自重力装置在拉绳上距离前架杆的距离相等。

根据本发明另一具体实施方式，每一送料台左端设有感应装置，推料装置的推杆与送料台的高度相适应。

根据本发明另一具体实施方式，送料台包括送料支架和承托杆，承托杆与送料支架可滚动式连接，承托杆的侧壁设有若干不同直径大小的圆弧凹槽，若干圆弧凹槽依次交叠排布。

与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：

1、本发明提供的用于管材的激光切割设备自动上料后切割，逐根上料，上料过程稳定，提高了激光切割设备的自动化性能和生产效率，节省了人力，并且通过简单合理的结构设计，其能适应不同直径大小的管材，应用范围广，提高了设备的使用率。

2、本发明中通过杆带动主动齿轮，在通过一个主动齿轮带动若干从动部件转动，便于实现同步运行的同时，还能节省动力设备。

3、本发明的上料装置中，通过调距板调节“L”型支架的位置，从而调节“L”型支架能向上顶起管材直径的大小，使得该顶升装置能适用于不同直径大小的管材，拓展了管材自动上料装置的适用范围。

4、本发明通过不同大小圆弧凹槽的设计，使得送料台可以适应不同直径大小的管材，并且根据管材直径的大小转动到合适大小的圆弧凹槽，承托管材时更稳当，避免摇晃，进一步为自动激光切割设备为自动、稳定运行提供保障，同时，拓展了适应范围。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是实施例1的管材自动激光切割设备的结构示意图；

图2是实施例1的管材自动激光切割设备的自动上料机构结构示意图；

图3是实施例1的管材自动激光切割设备的激光切割机构结构示意图；

图4是实施例1的管材自动激光切割设备的承托杆结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种管材自动激光切割设备，如图1-4所示，其包括：自动上料机构1、激光切割机构2以及控制箱3。

自动上料机构1包括储料装置、传送装置、放料装置；储料装置包括储料架，储料架上设有若干滑轮组、若干拉绳113；传送机构包括若干第一传送带121、若干限高装置，储料架后端与若干第一传送带121紧密邻接且高度平齐，若干限高装置分别固定于第一传送带121上方；放料装置包括若干顶升装置、若干夹持装置，若干顶升装置分布在第一传送带121的末端和侧边，若干夹持装置可平移式固定在若干顶升装置上方。

激光切割机构2设置于放料装置后方，激光切割机构2包括切割机架21、若干送料台22、切割装置23、推料装置24；若干送料台22可升降地安装于切割机架21内，推料装置24可滑移式固定于切割机架21上。

本实施例通过设置自动上料机构1为激光切割机构2提供自动上料，实现激光切割设备的自动切割，减少人工操作，提高激光切割管材的工作效率。其上料机构通过储料再逐个传送再夹持放料的方式，实现管材的自动上料，管材逐个、有序传送，便于逐个切割。

自动上料机构1中的储料架包括间隔设置的前架杆111和后架杆112，储料架上还设有转动杆114，滑轮组包括上滑轮115和下滑轮116，上滑轮115均固定于后架杆112上，下滑轮116均套在转动杆114上，转动杆114上套有第一主动齿轮123，若干拉绳113的头部均固定于前架杆111上、绕过上滑轮115、尾部固定于下滑轮116上。转动杆114上的第一主动齿轮123转动，带动转动杆114，转动杆114上的下滑轮116带动拉绳113拉紧。储料架上的管材随着拉绳113的拉紧滑动到第一传送带121上。

为方便拉绳113自由下垂，便于将管材放置于储料架上，拉绳113上设有自重力装置(图中未示出)，自重力装置固定在拉绳113上，使得拉绳113下垂为储存放料提供一个下凹的储料空间，若干自重力装置在拉绳113上距离前架杆111的距离相等，保持储料空间的平衡。第一主动齿轮123转动时带动转动杆114转动，转动杆114带动下滑轮116转动，使拉绳113张紧，将储料架上的管材抬高至上滑轮115上方，上滑轮115的滑轮面为平整面，平整面与第一传送带121等高设置，因此，管材随着张紧的拉绳113自然下滑至第一传送带121上。为进一步方便管材下滑，可设置前架杆111的高度高于后架杆112的高度。

传送装置还包括若干第一终端杆(图中未示出)、若干支撑板122、若干限位装置127，后架杆112架设于每一支撑板122前端，第一终端杆架设于支撑板122后端，每一第一传送带121套均在后架杆112和第一终端杆上，每一第一传送带121均设置于支撑板122上方，每一限位装置127均固定于支撑板122后端。限位装置127为二阶梯型，下阶梯与第一传送带121平齐。本实施例中，在后架杆112上设置第三主动齿轮(图中未示出)，带动后架杆112转动，后架杆112带动若干第一传送带121同步传动，若干第一终端杆上设置第一被动齿轮，通过该方式的设置，便于若干第一传送带121同步传动，同时，节省第三主动齿轮的数量。

限高装置包括固定板124、调节板125、调节杆126，固定板124固定于固定架134上方，调节板125上设有齿条，调节杆126滑动连接于固定板124上，调节杆126上对应固定板124位置设有第二主动齿轮(图中未示出)。调节杆126上的第二主动齿轮带动调节杆126，调节杆126带动调节板125同步运动，实现同步调节。通过限高装置的设置，可限定第一传送带121上管材传送的高度，使得管材在第一传送带121上逐根传送，便于后面的顶升和夹紧操作。

顶升装置包括”L”型支架132、顶升气缸131，”L”型支架132的水平端面在前，”L”型支架132的水平端面与第一传送带121平齐，”L”型支架132的垂直端面在后，顶升气缸131设置于”L”型支架132的下方，顶升气缸131的推杆朝上，顶升气缸131的推杆与”L”型支架132的水平断面固定连接。管材输送到”L”型支架132上时，启动顶升气缸131向上推，”L”型支架132带动管材向上移动到一定高度，便于夹持装置夹持。顶升装置还包括调距板、调距杆133，若干顶升气缸131分别设置于若干调距板上，调距杆133穿过若干支撑板122，调距板与调距杆133通过齿轮齿条连接和传动。通过调距杆133带动调距板前后移动，调节顶升气缸131的位置，进一步调节”L”型支架132的位置。通过调节”L”型支架132的位置来调节”L”型支架132能向上顶起管材直径的大小。使得该顶升装置能适用于不同直径大小的管材，拓展了管材的适用范围。

放料装置进一步包括固定架134，夹持装置固定于固定架134上方，限高装置固定于固定架134上方。

夹持装置包括夹持件137和平移件136，夹持件137固定于平移件136上，平移件136包括第二传送带135、平移板、滑块、驱动传送带传动的动力部件，滑块固定于第二传送带135上，平移板滑块固定连接；夹持件137固定于平移板上。滑块随着第二传送带135的移动带动平移板平移，平移板带动夹持件137移动到需要的位置，方便夹持和放料操作。夹持件137包括夹持支架(图中未示出)、旋紧气缸(图中未示出)、上夹板(图中未示出)、下夹板(图中未示出)，夹持支架包括侧壁版和顶板，平移板与侧壁板固定连接，下夹板固定于侧壁板下端，旋紧气缸固定于顶板上，旋紧气缸的输出轴穿过顶板与上夹板连接，上夹板与侧壁版滑动连接；

侧壁板上还设有夹持齿轮(图中未示出)，上夹板上设有与上夹板垂直的上夹持齿条(图中未示出)，下夹板上设有与下夹板相垂直的下夹持齿条(图中未示出)，上夹持齿条和下夹持齿条分别位于夹持齿轮的两侧，并分别于夹持齿轮啮合。通过旋紧气缸推动上夹板下滑，上夹板通过夹持齿轮和上夹持齿条、下夹持齿条之间的相互作用，按照需要下滑到特定的位置处加紧管材，并将管材放置于管材加工设备上反正管材原料的位置。

上述自动上料机构1中的的第一主动齿轮123、第二主动齿轮、第三主动齿轮均采用电机通过链条连接的方式带动第一主动齿轮123、第二主动齿轮、第三主动齿轮转动，拉绳113、滑轮组、第一传送带121、第一终端杆、支撑板122、调高装置、夹持装置、限位装置127、顶升装置的数目均相等，并一一对应设置。

激光切割机构2中，每一送料台22左端设有感应装置25，推料装置24的推杆与送料台22的高度相适应，便于推杆推动送料台22上的管材移动。推料装置24可滑移式固定于切割机架21上，本实施例中，通过将推料装置24固定于滑块27上，在切割机架21上设置用于滑块27移动的滑槽26，使得推料装置24在切割机架21上移动。当管材被切割后，管材长度越来越短，推料装置24推动管材向切割装置23的切口处移动。送料台22为可升降地，推料装置24在切割机架21上移动，从而推动管材移动，当推料装置24经过感应装置25时，控制箱3根据感应装置信息，将送料台22下降，避免阻挡推料装置24移动。送料台22包括送料支架(图中未示出)和承托杆221，承托杆221与送料支架可滚动式连接，承托杆221的侧壁设有若干不同直径大小的圆弧凹槽222，若干圆弧凹槽222依次交叠排布，通过不同大小圆弧凹槽222的设计，使得送料台22可以适应不同直径大小的管材，并且根据管材直径的大小转动到合适大小的圆弧凹槽222，承托管材时更稳当，避免摇晃，进一步为自动激光切割设备为自动、稳定运行提供保障，同时，拓展了适应范围。

控制箱3对自动上料机构1和激光切割机构2中的不同操作过程进行统一和系统的控制，维持激光切割设有自动稳定运行。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种管材自动激光切割设备，其特征在于，所述管材自动激光切割设备包括：自动上料机构、激光切割机构以及控制箱；

所述自动上料机构包括储料装置、传送装置、放料装置；所述储料装置包括储料架，所述储料架上设有若干滑轮组、若干拉绳；所述传送机构包括若干第一传送带、若干限高装置，所述储料架后端与若干所述第一传送带紧密邻接且高度平齐，若干所述限高装置分别固定于所述第一传送带上方；所述放料装置包括若干顶升装置、若干夹持装置，若干所述顶升装置分布在所述第一传送带的末端和侧边，若干所述夹持装置可平移式固定在若干所述顶升装置上方；

所述激光切割机构设置于所述放料装置后方，所述激光切割机构包括切割机架、若干送料台、切割装置、推料装置；若干所述送料台可升降地安装于所述切割机架内，所述推料装置可滑移式固定于所述切割机架上。

2.如权利要求1所述的管材自动激光切割设备，其特征在于，所述储料架包括间隔设置的前架杆和后架杆，所述储料架上还设有转动杆，所述滑轮组包括上滑轮和下滑轮，所述上滑轮均固定于所述后架杆上，所述下滑轮均套在所述转动杆上，所述转动杆上套有第一主动齿轮，若干所述拉绳的头部均固定于所述前架杆上、绕过所述上滑轮、尾部固定于所述下滑轮上。

3.如权利要求1或2所述的管材自动激光切割设备，其特征在于，所述传送装置还包括若干第一终端杆、若干支撑板、若干限位装置，所述后架杆架设于每一所述支撑板前端，所述第一终端杆架设于所述支撑板后端，每一所述第一传送带套均在所述后架杆和所述第一终端杆上，每一所述第一传送带均设置于所述支撑板上方，每一限位装置均固定于所述支撑板后端。

4.如权利要求1所述的管材自动激光切割设备，其特征在于，所述限高装置包括固定板、调节板、调节杆，所述固定板固定于所述固定架上方，所述调节板上设有齿条，所述调节杆滑动连接于所述固定板上，所述调节杆上对应所述固定板位置设有第二主动齿轮。

5.如权利要求1所述的管材自动激光切割设备，其特征在于，所述顶升装置包括“L”型支架、顶升气缸，所述“L”型支架的水平端面在前，所述“L”型支架的水平端面与所述第一传送带平齐，所述“L”型支架的垂直端面在后，所述顶升气缸设置于所述“L”型支架的下方，所述顶升气缸的推杆朝上，所述顶升气缸的推杆与所述“L”型支架的水平断面固定连接。

6.如权利要求1或4所述的管材自动激光切割设备，其特征在于，所述放料装置进一步包括固定架，所述夹持装置固定于所述固定架上方，所述限高装置固定于所述固定架上方。

7.如权利要求6所述的管材自动激光切割设备，其特征在于，所述夹持装置包括夹持件和平移件，所述夹持件固定于所述平移件上，所述平移件包括第二传送带、平移板、滑块、驱动所述传送带传动的动力部件，所述滑块固定于所述第二传送带上，所述平移板所述滑块固定连接；

所述夹持件固定于所述平移板上；所述夹持件包括夹持支架、旋紧气缸、上夹板、下夹板，所述夹持支架包括侧壁版和顶板，所述平移板与所述侧壁板固定连接，所述下夹板固定于所述侧壁板下端，所述旋紧气缸固定于所述顶板上，所述旋紧气缸的输出轴穿过所述顶板与所述上夹板连接，所述上夹板与所述侧壁版滑动连接；

所述侧壁板上还设有夹持齿轮，所述上夹板上设有与所述上夹板垂直的上夹持齿条，所述下夹板上设有与所述下夹板相垂直的下夹持齿条，所述上夹持齿条和所述下夹持齿条分别位于所述夹持齿轮的两侧，并分别于所述夹持齿轮啮合。

8.如权利要求1所述的管材自动激光切割设备，其特征在于，所述拉绳上设有自重力装置，所述自重力装置固定在所述拉绳上，若干所述自重力装置在所述拉绳上距离所述前架杆的距离相等。

9.如权利要求1所述的管材自动激光切割设备，其特征在于，每一所述送料台左端设有感应装置，所述推料装置的推杆与所述送料台的高度相适应。

10.如权利要求9所述的管材自动激光切割设备，其特征在于，所述送料台包括送料支架和承托杆，所述承托杆与所述送料支架可滚动式连接，所述承托杆的侧壁设有若干不同直径大小的圆弧凹槽，若干所述圆弧凹槽依次交叠排布。