CN109382589A - 一种支撑装置及切割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种支撑装置及切割机。本发明提供的支撑装置，用于支撑管材，包括安装板和设置在安装板上的支撑体，其中，支撑体的侧壁上开设有沿其周向延伸且渐变过渡的凹槽，凹槽由多个大小不同的支撑槽按照一定的顺序依次排列而成。该支撑装置结构简单，支撑槽的槽面能够与其相匹配的管材的外圆周面相贴合，以更好地支撑管材，防止管材跳动；此外，支撑体能够转动以使支撑槽支撑不同管径的管材，且无需更换零部件，能够有效提高工作效率并降低成本。该切割机通过应用上述支撑装置，结构简单，无需更换零件就能够切割不同管径的管材，且能够有效抑制管材的跳动。

Description

一种支撑装置及切割机

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种支撑装置及切割机。

背景技术

随着激光技术的快速发展，激光切割的质量和效率大大提高，且加工成本大大降低，继平板金属类零件大量采用激光加工的方式之后，管材切割领域也开始普及激光切割技术。如何达到激光切割的所需的高速性，如何抑制被切割的管材在高速旋转时的跳动，成为目前激光管材切管机中关键的技术难题。针对截面小、壁厚薄的管子，由于开始切割时管子长度较长，在重力作用下，管子会下垂变形，从而造成诸多问题：1)管子前后移动不灵活，会有卡死等；2)切割轮廓精度降低；3)切断端面不平整，有时甚至不能完全切断。

目前常见的做法是，在靠近前卡盘处增加1-2个辅助支承，可以大大减小管子下垂变形，由于管子截面不是圆形，因此管子转动时，支承高度需要随着管子的转动位置变化，再就是后卡盘移近前卡盘时会与辅助支承干涉，也需要避开后卡盘的进给运动。目前该支撑结构主要有可拆卸托板式、伺服控制式等。针对可拆卸托板式，不同管材需要更换对应的托板，加工柔性程度低，制作、存放这些托板需要占用场地及人力。针对伺服式控制式，支持装置结构复杂，切割非圆截面管材时，该机构需要立即对管材的高度变化作出响应，对控制系统及机械传动系统的响应速度要求很高，且成本高。

因此，亟待需要一种新型的支撑装置以解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种支撑装置，结构简单，无需更换零件就能够支撑不同管径的管材，且能够有效抑制管材的跳动。

本发明的另一个目的在于提供一种切割机，通过应用上述支撑装置，结构简单，无需更换零件就能够切割不同管径的管材，且能够有效抑制管材的跳动。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种支撑装置，用于支撑管材，包括安装板和设置在所述安装板上的支撑体，所述支撑体的侧壁上开设有沿其周向延伸且渐变过渡的凹槽，所述凹槽由多个支撑槽依次排列而成，且所述支撑槽的槽面能够与其相匹配的所述管材的外圆周面相贴合，所述支撑体能够转动以使所述支撑槽支撑不同管径的所述管材。

进一步地，所述支撑槽为圆弧槽。

进一步地，还包括分度机构，所述分度机构包括：

支座，固设在所述安装板上；

转动组件，设置在所述支座上，且与所述支撑体相连接；

分度对定组件，用于控制所述支撑体的转动角度并锁定所述支撑体。

进一步地，所述转动组件包括芯轴所述芯轴穿设在所述支撑体上，且所述芯轴的两端设置在所述支座上。

进一步地，所述分度对定组件包括：

分度盘，固设在所述支撑体上，且所述分度盘上设置有与所述支撑槽相对应的分度值；

固定销，用于将所述支撑体固定在所述支座上。

进一步地，所述安装板上开设有贯穿其厚度的第一通孔，用于容纳所述支撑体。

进一步地，还包括升降驱动机构，所述升降驱动机构包括托板和设置在所述托板上的驱动组件，所述驱动组件与所述安装板相连接，以驱动所述安装板移动。

进一步地，所述托板上开设有贯穿其厚度的第二通孔，用于容纳所述支撑体。

进一步地，还包括导向机构，所述导向机构包括相配合的套筒和导柱，所述套筒固设在所述托板上，所述导柱设置在所述安装板上。

一种切割机，包括如上所述的支撑装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的支撑装置，用于支撑管材，包括安装板和设置在安装板上的支撑体，其中，支撑体的侧壁上开设有沿其周向延伸且渐变过渡的凹槽，凹槽由多个大小不同的支撑槽按照一定的顺序依次排列而成。该支撑装置结构简单，支撑槽的槽面能够与其相匹配的管材的外圆周面相贴合，以更好地支撑管材，防止管材跳动；此外，支撑体能够转动以使支撑槽支撑不同管径的的管材，且无需更换零部件，能够有效提高工作效率并降低成本。

本发明提供的切割机，通过应用上述支撑装置，结构简单，无需更换零件就能够切割不同管径的管材，且能够有效抑制管材的跳动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的支撑装置的结构示意图；

图2为本发明提供的支撑体的结构示意图；

图3为本发明提供的支撑装置的径向剖示图；

图4为本发明提供的支撑装置的轴向剖示图；

图5为本发明提供的支撑装置的侧视图；

图6为本发明提供的支撑装置高度降低后的正视图。

附图标记：

1-安装板；11-第一通孔；

2-支撑体；21-支撑槽；

3-分度机构；31-支座；32-芯轴；33-分度对定组件；331-分度盘；332-固定销；

4-托板；41-第二通孔；

5-驱动组件；51-顶杆；

6-套筒；

7-导柱。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是本产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-图2所示，本实施例提供了一种支撑装置，用于支撑管材，包括安装板1和设置在安装板1上的支撑体2，其中，支撑体2的侧壁上开设有沿其周向延伸且渐变过渡的凹槽，凹槽由多个大小不同的支撑槽21按照一定的顺序依次排列而成。该支撑装置结构简单，支撑槽21的槽面能够与其相匹配的管材的外圆周面相贴合，以更好地支撑管材，防止管材跳动；此外，支撑体2能够转动以使支撑槽21支撑不同管径的管材，且无需更换零部件，能够有效提高工作效率并降低成本。可使用尼龙材质降低摩擦，更适合于质量轻光洁度高的不锈钢管件，也可以使用中碳钢制成，更耐磨损适合壁厚较厚的钢管。

需要说明的是，在本实施例中，渐变过渡的凹槽的槽面并不是光滑连续的，而是由多个大小不同的支撑槽21分段排列形成，以便于使每个支撑槽都能够很好地支撑管材。

本实施例提供的支撑装置可以有效抑制管材在加工过程高速旋转时产生的跳动，显著提高加工精度；并且通过将支撑体2锁定在不同角度以使支撑槽21支撑与之相匹配的管材，从而实现对不同管径的管材的支撑而无需更换零件，停机时间短，劳动强度低。

具体的，如图2所示，在本实施例中，为了便于支撑体2的安装及使用，以及支撑槽21的设置，本实施例提供的支撑体2为圆柱体，且多个支撑槽21设置在圆柱体的侧壁上，多个支撑槽21的大小不同，以实现转动支撑体2使不同支撑槽21支撑不同管径的管材。此外，多个大小不同的支撑槽21从小到大依次排列形成渐变过渡的凹槽，一方面能够保证凹槽的整体，提高支撑体2的强度和刚度；另一方面能够便于加工成型，且符合工人人员的惯性操作，提高工作效率。优选地，本实施例提高的支撑槽21为圆弧槽，以更好地与圆形管材的外圆周面相贴合。

需要说明的是，安装板1用于固定各零件的相对位置，并约束其非需要的自由度，且便于将整个装置安装在切割机上。

优选地，如图3所示，为了减少支撑装置的安装空间，安装板1上开设贯穿其厚度的第一通孔11，支撑体2部分设置在第一通孔11内。通过将支撑体2非工作区布置在安装板1以下的方式，使支撑装置的结构紧凑，能够有效的减小整个装置所需的安装空间。通过巧妙的空间布置使得本装置的总高度很低，可以将该结构布置在空间受限制的板管两用切割机的床身本体中。

进一步地，如图4-图5所示，本实施例提供的支撑装置还包括分度机构3，分度机构3包括支座31、转动组件和分度对定组件33，其中，支座31固设在安装板1上；转动组件设置在支座31上，且与支撑体2相连接，以使支撑体2绕传动组件转动；分度对定组件33用于控制支撑体2的转动角度并将其锁定。进一步地，转动组件包括芯轴32和轴承，芯轴32沿支撑体2的轴线穿设在支撑体2上，轴承套设在芯轴32上，并位于芯轴32的两端，从而便于支撑体2绕芯轴32转动，以调节支撑体2上支撑槽21的位置以用于支撑相应的管材。

进一步地，分度对定组件33包括分度盘331和固定销332，分度盘331上设置有与支撑槽21相对应的分度值，以便于工作人员通过分度盘331上的分度值即能够找到相应的支撑槽21的位置，以提高工作效率。固定销332的作用是在支撑体2转位后，使其相对于支座31进行固定定位，以防止支撑体2因自身惯性或者外界因素发生转动，影响支撑槽21与管材的配合。分度对定组件33的误差会直接影响分度精度，因此是分度装置的关键部分。设计时应根据工件的加工要求，合理选择分度对定组件33的类型。在本实施例中，固定销332可以是分度销，当分度盘331转到所需要的位置时，用于锁定分度盘331，避免分度盘331转动，从而锁定支撑体2。在其他实施例中，固定销332还可以是其他紧固件，只要能够锁定支撑体2即可。有些实施例中使用的可以在任意角度锁紧的结构，但由于支撑2本身是分成若干段的非连续渐变截面，因此这种“无级”调整并没有意义，反而增加了调整的时间，甚至可能出现错误，导致加工过程中卡死，本实施例中的分度调整，由于有明确的刻度指示，调整便捷快速。将所有支撑管调整到对应管材的刻度即可。

此外，分度盘331上设置有与支撑槽21相对应的分度值，在本实施例中，分度值为与支撑槽21相匹配的管材的直径值，以便于工作人员对支撑体进行快速定位以支撑管材，提高工作效率。在其他实施例中，分度值还可以是与支撑槽21相匹配的管材的型号值或半径值，具体可根据工作人员的操作习惯进行设计，在此不再一一举例说明。

此外，由于切割机的卡盘要夹持管材移动，该支撑装置还必须能够对管材切割的进给运动既卡盘的移动做出避让，防止机构碰撞。优选地，如图5结合图6所示，支撑装置还包括升降驱动机构，升降驱动机构包括托板4和设置在托板4上的驱动组件5，其中，驱动组件5与安装板1相连接，以驱动安装板1上下运动，以避开切割机的其他设备。驱动组件5包括气缸和顶杆51，顶杆51的一端与气缸连接，另一端与安装板1连接，以使安装板1上下运动，从而实现在加工的不同阶段完成对管材的支撑和卡盘运动的避让。此外，气缸能够与弹簧协同作用，保证凸轮转动灵活，同时对管材进行准确定位。

可选地，如图6结合图1所示，为了减少支撑装置的安装空间，托板4上开设贯穿其厚度的第二通孔41，当支撑体2和安装板1下降到托板4时，支撑体2的部分能够容纳于第二通孔41内。通过将支撑体2非工作区布置在托板4以下的方式，使支撑装置的结构紧凑，能够有效的减小整个装置所需的安装空间。通过巧妙的空间布置使得本装置的总高度很低，可以将该结构布置在空间受限制的板管两用切割机的床身本体中。

示例性地，支撑装置还包括导向机构，导向机构包括相配合的套筒6和导柱7，套筒6固设在托板4上，导柱7设置在安装板1上，当驱动组件5驱动安装板1上下运动时，以使安装板1沿既定方向上下移动，且能够保证上下移动的平稳度。具体而言，在本实施例中，包括四个相配合的套筒6和导柱7，分别设置在安装板1和托板4的四个边角。

本实施例还提供了一种切割机，通过应用上述支撑装置，结构简单，无需更换零件就能够切割不同管径的管材，且能够有效抑制管材的跳动，且不需要辅助支撑时，不影响整机原结构的完整性，结构紧凑布置灵活，通用性强。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种支撑装置，用于支撑管材，其特征在于，包括安装板(1)和设置在所述安装板(1)上的支撑体(2)，所述支撑体(2)的侧壁上开设有沿其周向延伸且渐变过渡的凹槽，所述凹槽由多个支撑槽(21)依次排列而成，且所述支撑槽(21)的槽面能够与其相匹配的所述管材的外圆周面相贴合，所述支撑体(2)能够转动以使所述支撑槽(21)支撑不同管径的所述管材。

2.根据权利要求1所述的支撑装置，其特征在于，所述支撑槽(21)为圆弧槽。

3.根据权利要求1所述的支撑装置，其特征在于，还包括分度机构(3)，所述分度机构(3)包括：

支座(31)，固设在所述安装板(1)上；

转动组件，设置在所述支座(31)上，且与所述支撑体(2)相连接；

分度对定组件(33)，用于控制所述支撑体(2)的转动角度并锁定所述支撑体(2)。

4.根据权利要求3所述的支撑装置，其特征在于，所述转动组件包括芯轴(32)，所述芯轴(32)穿设在所述支撑体(2)上，且所述芯轴(32)的两端设置在所述支座(31)上。

5.根据权利要求3所述的支撑装置，其特征在于，所述分度对定组件(33)包括：

分度盘(331)，固设在所述支撑体(2)上，且所述分度盘(331)上设置有与所述支撑槽(21)相对应的分度值；

固定销(332)，用于将所述支撑体(2)固定在所述支座(31)上。

6.根据权利要求1所述的支撑装置，其特征在于，所述安装板(1)上开设有贯穿其厚度的第一通孔(11)，用于容纳所述支撑体(2)。

7.根据权利要求1所述的支撑装置，其特征在于，还包括升降驱动机构，所述升降驱动机构包括托板(4)和设置在所述托板(4)上的驱动组件(5)，所述驱动组件(5)与所述安装板(1)相连接，以驱动所述安装板(1)移动。

8.根据权利要求7所述的支撑装置，其特征在于，所述托板(4)上开设有贯穿其厚度的第二通孔(41)，用于容纳所述支撑体(2)。

9.根据权利要求7所述的支撑装置，其特征在于，还包括导向机构，所述导向机构包括相配合的套筒(6)和导柱(7)，所述套筒(6)固设在所述托板(4)上，所述导柱(7)设置在所述安装板(1)上。

10.一种切割机，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的支撑装置。