CN108356423A - 一种具有内部切割的除锈型激光切割设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有内部切割的除锈型激光切割设备，包括激光切割头、主体、切割机构和四个移动机构，四个移动机构均匀分布在主体的外周上，所述切割机构设置在主体的一侧，所述激光切割头通过切割机构与主体连接，所述切割机构包括位移组件和打磨组件，所述移动机构包括气缸、活塞和移动组件，所述移动组件包括第四电机、转轴、滚轮、驱动齿轮、从动齿轮和两个支架，该具有内部切割的除锈型激光切割设备通过移动机构在切割物内壁中移动，通过切割机构带动激光切割头对切割物进行切割，实现了内部切割的功能，不仅如此，还通过打磨组件对切割物进行除锈，提高切割效果。

Description

一种具有内部切割的除锈型激光切割设备
技术领域
本发明涉及激光切割设备领域，特别涉及一种具有内部切割的除锈型激光切割设备。
背景技术
激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，完成对材料的切割。
现有的激光切割机还不能对生锈材料直接切割，生锈的材料表面会降低激光的吸收率，导致切割过程中材料吸热不均匀，影响切割效果，不仅如此，在一些狭小的管件中，不能达到合适的切割距离，无法对管件内部进行切割。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有内部切割的除锈型激光切割设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有内部切割的除锈型激光切割设备，包括激光切割头、主体、切割机构和四个移动机构，四个移动机构均匀分布在主体的外周上，所述切割机构设置在主体的一侧，所述激光切割头通过切割机构与主体连接，所述切割机构包括位移组件和打磨组件；
所述移动机构包括气缸、活塞和移动组件，所述气缸固定在主体上，所述气缸套设在活塞的一端上，所述移动组件设置在活塞的另一端上；
所述位移组件包括位移单元和偏移单元，所述位移单元包括第一电机、第一丝杆、第一支撑块、第一滑杆、第一滑块和两个第一支杆，所述第一电机固定在主体的一侧，所述第一电机与第一丝杆的一端传动连接，所述第一支撑块套设在第一丝杆的另一端上，所述第一支撑块固定在主体的一侧，所述第一滑块套设在第一丝杆和第一滑杆上，所述第一滑块和第一滑杆均位于第一电机和第一支撑块之间，所述第一滑块的与第一丝杆的连接处设有与第一丝杆匹配的螺纹，所述第一滑杆通过两个第一支杆与主体固定连接；
所述偏移单元包括第二电机、第二丝杆、第二支撑块、第二滑杆、第二滑块和两个第二支杆，所述第二电机、第二支撑块和两个第二支杆均固定在第一滑块的远离主体的一侧，所述第二电机与第二丝杆的一端传动连接，所述第二支撑块套设在第二丝杆的另一端上，所述第二滑块套设在第二丝杆和第二滑杆上，所述第二滑块和第二滑杆均位于第二电机和第二支撑块之间，所述第二滑块的与第二丝杆的连接处设有与第二丝杆匹配的螺纹，所述第二滑杆通过两个第二支杆与第一滑块固定连接。
作为优选，为了实现主体移动的功能，所述移动组件包括第四电机、转轴、滚轮、驱动齿轮、从动齿轮和两个支架，所述转轴的两端通过两个支架与活塞固定连接，所述驱动齿轮和滚轮均套设在转轴上，所述第四电机固定在支架的靠近滚轮的一侧，所述第四电机与驱动齿轮传动连接，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合。
作为优选，为了达到除锈的功能，所述打磨组件设置在第二滑块的远离第一滑块的一端，所述打磨组件包括打磨圈、轴承、从动内齿轮、打磨齿轮和第三电机，所述第三电机固定在第二滑块的一侧，所述第三电机与打磨齿轮传动连接，所述打磨齿轮与从动内齿轮啮合，所述从动内齿轮固定在打磨圈的内壁上，所述打磨圈的内壁通过轴承与第一滑块的外周固定连接，所述激光切割头固定在第二滑块的远离第一滑块的一端。
作为优选，为了避免打磨圈受热损坏，所述打磨圈为金刚砂轮。
作为优选，为了减小第一滑杆和第二滑杆之间的摩擦力，所述第一滑杆和第二滑杆上均涂有润滑油。
作为优选，为了避免第二滑块发生碰撞，所述第二丝杆的两端均设有限位块，所述限位块套设在第二丝杆上。
作为优选，为了便于观察切割物，所述主体的靠近第一电机的一侧设有摄像头。
作为优选，为了方便激光切割头切割，所述第一丝杆的轴线与第二丝杆的轴线垂直。
作为优选，为了便于操作设备，所述主体内设有无线控制装置。
作为优选，为了达到除锈效果，所述打磨圈的顶端到主体的距离大于激光切割头的顶端到主体的距离。
本发明的有益效果是，该具有内部切割的除锈型激光切割设备通过移动机构在切割物内壁中移动，通过切割机构带动激光切割头对切割物进行切割，实现了内部切割的功能，与现有的切割机构相比，该切割机构通过第一丝杆和第二丝杆实现位移，位移更平稳，不仅如此，还通过打磨组件对切割物进行除锈，提高切割效果，与现有的打磨机构相比，该打磨机构随着激光切割头移动，除锈效果更好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有内部切割的除锈型激光切割设备的结构示意图；
图2是本发明的具有内部切割的除锈型激光切割设备的移动机构的结构示意图；
图3是本发明的具有内部切割的除锈型激光切割设备的位移组件的结构示意图；
图4是本发明的具有内部切割的除锈型激光切割设备的偏移单元的结构示意图；
图5是本发明的具有内部切割的除锈型激光切割设备的打磨组件的结构示意图；
图6是本发明的具有内部切割的除锈型激光切割设备的打磨组件的局部放大图；
图中：1.激光切割头，2.主体，3.气缸，4.活塞，5.第一电机，6.第一丝杆，7.第一支撑块，8.第一滑杆，9.第一滑块，10.第一支杆，11.第二电机，12.第二丝杆，13.第二支撑块，14.第二滑杆，15.第二滑块，16.第二支杆，17.第四电机，18.转轴，19.滚轮，20.驱动齿轮，21.从动齿轮，22.支架，23.打磨圈，24.轴承，25.从动内齿轮，26.打磨齿轮，27.第三电机，28.限位块，29.摄像头。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种具有内部切割的除锈型激光切割设备，包括激光切割头1、主体2、切割机构和四个移动机构，四个移动机构均匀分布在主体2的外周上，所述切割机构设置在主体2的一侧，所述激光切割头1通过切割机构与主体2连接，所述切割机构包括位移组件和打磨组件；
该设备通过移动机构在切割物内壁中移动，通过切割机构带动激光切割头1对切割物进行切割，实现了内部切割的功能，通过打磨组件对切割物进行除锈，提高切割效果。
如图2所示，所述移动机构包括气缸3、活塞4和移动组件，所述气缸3固定在主体2上，所述气缸3套设在活塞4的一端上，所述移动组件设置在活塞4的另一端上；
气缸3运行，带动活塞4在气缸3内移动，移动组件通过活塞4与切割物的内壁接触，通过驱动移动组件带动主体2移动，实现了设备在切割物内壁移动的功能。
如图3所示，所述位移组件包括位移单元和偏移单元，所述位移单元包括第一电机5、第一丝杆6、第一支撑块7、第一滑杆8、第一滑块9和两个第一支杆10，所述第一电机5固定在主体2的一侧，所述第一电机5与第一丝杆6的一端传动连接，所述第一支撑块7套设在第一丝杆6的另一端上，所述第一支撑块7固定在主体2的一侧，所述第一滑块9套设在第一丝杆6和第一滑杆8上，所述第一滑块9和第一滑杆8均位于第一电机5和第一支撑块7之间，所述第一滑块9的与第一丝杆6的连接处设有与第一丝杆6匹配的螺纹，所述第一滑杆8通过两个第一支杆10与主体2固定连接；
第一电机5驱动第一丝杆6在第一支撑块7的支撑作用下旋转，带动第一滑块9转动，由于第一滑杆8限制第一滑块9的转动，使第一滑块9在第一丝杆6上移动，实现了第一滑块9位移的功能。
如图4所示，所述偏移单元包括第二电机11、第二丝杆12、第二支撑块13、第二滑杆14、第二滑块15和两个第二支杆16，所述第二电机11、第二支撑块13和两个第二支杆16均固定在第一滑块9的远离主体2的一侧，所述第二电机11与第二丝杆12的一端传动连接，所述第二支撑块13套设在第二丝杆12的另一端上，所述第二滑块15套设在第二丝杆12和第二滑杆14上，所述第二滑块15和第二滑杆14均位于第二电机11和第二支撑块13之间，所述第二滑块15的与第二丝杆12的连接处设有与第二丝杆12匹配的螺纹，所述第二滑杆14通过两个第二支杆16与第一滑块9固定连接。
第二电机11驱动第二丝杆12在第二支撑块13的支撑作用下旋转，带动第二滑块15转动，由于第二滑杆14限制第二滑块15的转动，使第二滑块15在第二丝杆12上移动，实现了第二滑块15位移的功能。
作为优选，为了实现主体2移动的功能，所述移动组件包括第四电机17、转轴18、滚轮19、驱动齿轮20、从动齿轮21和两个支架22，所述转轴18的两端通过两个支架22与活塞4固定连接，所述驱动齿轮20和滚轮19均套设在转轴18上，所述第四电机17固定在支架22的靠近滚轮19的一侧，所述第四电机17与驱动齿轮20传动连接，所述驱动齿轮20与从动齿轮21啮合，第四电机17驱动驱动齿轮20旋转，带动从动齿轮21旋转，从而带动转轴18旋转，转轴18使滚轮19转动，从而带动主体2在切割物内部移动，实现了设备在切割物内部移动的功能。
如图5-6所示，所述打磨组件设置在第二滑块15的远离第一滑块9的一端，所述打磨组件包括打磨圈23、轴承24、从动内齿轮25、打磨齿轮26和第三电机27，所述第三电机27固定在第二滑块15的一侧，所述第三电机27与打磨齿轮26传动连接，所述打磨齿轮26与从动内齿轮25啮合，所述从动内齿轮25固定在打磨圈23的内壁上，所述打磨圈23的内壁通过轴承24与第一滑块9的外周固定连接，所述激光切割头1固定在第二滑块15的远离第一滑块9的一端，第三电机27驱动打磨齿轮26转动，带动从动内齿轮25转动，从而使打磨圈23通过轴承24转动，通过打磨圈23在切割物上的转动达到了除锈的效果。
作为优选，为了避免打磨圈23受热损坏，所述打磨圈23为金刚砂轮，金刚砂轮具有耐高温的特性，从而避免了激光切割头1运行时产生的高温损坏打磨圈23。
作为优选，为了减小第一滑杆8和第二滑杆14之间的摩擦力，所述第一滑杆8和第二滑杆14上均涂有润滑油，润滑油具有润滑的效果，降低第一滑杆8和第二滑杆14之间的摩擦力，提高第一滑块9和第一滑块9移动的顺畅性。
作为优选，为了避免第二滑块15发生碰撞，所述第二丝杆12的两端均设有限位块28，所述限位块28套设在第二丝杆12上，当第二滑块15移动到第二丝杆12的两端时，限位块28可以防止第二滑块15继续移动，避免第二滑块15发生碰撞而损坏。
作为优选，为了便于观察切割物，所述主体2的靠近第一电机5的一侧设有摄像头29，摄像头29可以使操作者便于观察切割物，避免切割失败。
作为优选，为了方便激光切割头1切割，所述第一丝杆6的轴线与第二丝杆12的轴线垂直，第一丝杆6的轴线与第二丝杆12的轴线垂直可以增加激光切割头1的移动范围，方便切割。
作为优选，为了便于操作设备，所述主体2内设有无线控制装置，操作者通过无线控制设备控制激光切割头1切割，提高工作效率。
作为优选，为了达到除锈效果，所述打磨圈23的顶端到主体2的距离大于激光切割头1的顶端到主体2的距离，即打磨圈23到切割物的距离小于激光切割头1到切割物的距离，避免切割时打磨圈23无法对切割物除锈。
该设备通过移动机构在切割物内壁中移动，通过切割机构带动激光切割头1对切割物进行切割，实现了内部切割的功能，通过打磨组件对切割物进行除锈，提高切割效果，开始切割前，打磨圈23通过位移组件使打磨圈23对激光切割头1轴线处的切割物进行打磨除锈，避免影响切割效果。
与现有技术相比，该具有内部切割的除锈型激光切割设备通过移动机构在切割物内壁中移动，通过切割机构带动激光切割头1对切割物进行切割，实现了内部切割的功能，与现有的切割机构相比，该切割机构通过第一丝杆6和第二丝杆12实现位移，位移更平稳，不仅如此，还通过打磨组件对切割物进行除锈，提高切割效果，与现有的打磨机构相比，该打磨机构随着激光切割头1移动，除锈效果更好。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有内部切割的除锈型激光切割设备，包括激光切割头(1)、主体(2)、切割机构和四个移动机构，四个移动机构均匀分布在主体(2)的外周上，所述切割机构设置在主体(2)的一侧，所述激光切割头(1)通过切割机构与主体(2)连接，其特征在于，所述切割机构包括位移组件和打磨组件；
所述移动机构包括气缸(3)、活塞(4)和移动组件，所述气缸(3)固定在主体(2)上，所述气缸(3)套设在活塞(4)的一端上，所述移动组件设置在活塞(4)的另一端上；
所述位移组件包括位移单元和偏移单元，所述位移单元包括第一电机(5)、第一丝杆(6)、第一支撑块(7)、第一滑杆(8)、第一滑块(9)和两个第一支杆(10)，所述第一电机(5)固定在主体(2)的一侧，所述第一电机(5)与第一丝杆(6)的一端传动连接，所述第一支撑块(7)套设在第一丝杆(6)的另一端上，所述第一支撑块(7)固定在主体(2)的一侧，所述第一滑块(9)套设在第一丝杆(6)和第一滑杆(8)上，所述第一滑块(9)和第一滑杆(8)均位于第一电机(5)和第一支撑块(7)之间，所述第一滑块(9)的与第一丝杆(6)的连接处设有与第一丝杆(6)匹配的螺纹，所述第一滑杆(8)通过两个第一支杆(10)与主体(2)固定连接；
所述偏移单元包括第二电机(11)、第二丝杆(12)、第二支撑块(13)、第二滑杆(14)、第二滑块(15)和两个第二支杆(16)，所述第二电机(11)、第二支撑块(13)和两个第二支杆(16)均固定在第一滑块(9)的远离主体(2)的一侧，所述第二电机(11)与第二丝杆(12)的一端传动连接，所述第二支撑块(13)套设在第二丝杆(12)的另一端上，所述第二滑块(15)套设在第二丝杆(12)和第二滑杆(14)上，所述第二滑块(15)和第二滑杆(14)均位于第二电机(11)和第二支撑块(13)之间，所述第二滑块(15)的与第二丝杆(12)的连接处设有与第二丝杆(12)匹配的螺纹，所述第二滑杆(14)通过两个第二支杆(16)与第一滑块(9)固定连接。
2.如权利要求1所述的具有内部切割的除锈型激光切割设备，其特征在于，所述移动组件包括第四电机(17)、转轴(18)、滚轮(19)、驱动齿轮(20)、从动齿轮(21)和两个支架(22)，所述转轴(18)的两端通过两个支架(22)与活塞(4)固定连接，所述驱动齿轮(20)和滚轮(19)均套设在转轴(18)上，所述第四电机(17)固定在支架(22)的靠近滚轮(19)的一侧，所述第四电机(17)与驱动齿轮(20)传动连接，所述驱动齿轮(20)与从动齿轮(21)啮合。
3.如权利要求1所述的具有内部切割的除锈型激光切割设备，其特征在于，所述打磨组件设置在第二滑块(15)的远离第一滑块(9)的一端，所述打磨组件包括打磨圈(23)、轴承(24)、从动内齿轮(25)、打磨齿轮(26)和第三电机(27)，所述第三电机(27)固定在第二滑块(15)的一侧，所述第三电机(27)与打磨齿轮(26)传动连接，所述打磨齿轮(26)与从动内齿轮(25)啮合，所述从动内齿轮(25)固定在打磨圈(23)的内壁上，所述打磨圈(23)的内壁通过轴承(24)与第一滑块(9)的外周固定连接，所述激光切割头(1)固定在第二滑块(15)的远离第一滑块(9)的一端。
4.如权利要求3所述的具有内部切割的除锈型激光切割设备，其特征在于，所述打磨圈(23)为金刚砂轮。
5.如权利要求1所述的具有内部切割的除锈型激光切割设备，其特征在于，所述第一滑杆(8)和第二滑杆(14)上均涂有润滑油。
6.如权利要求1所述的具有内部切割的除锈型激光切割设备，其特征在于，所述第二丝杆(12)的两端均设有限位块(28)，所述限位块(28)套设在第二丝杆(12)上。
7.如权利要求1所述的具有内部切割的除锈型激光切割设备，其特征在于，所述主体(2)的靠近第一电机(5)的一侧设有摄像头(29)。
8.如权利要求1所述的具有内部切割的除锈型激光切割设备，其特征在于，所述第一丝杆(6)的轴线与第二丝杆(12)的轴线垂直。
9.如权利要求1所述的具有内部切割的除锈型激光切割设备，其特征在于，所述主体(2)内设有无线控制装置。
10.如权利要求1所述的具有内部切割的除锈型激光切割设备，其特征在于，所述打磨圈(23)的顶端到主体(2)的距离大于激光切割头(1)的顶端到主体(2)的距离。
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