CN111644765B - 一种激光切割机的管材检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光切割机的管材检测方法，激光切割机包括管材上料机、床身、管材支撑架、卡盘及激光切割头，管材上料机与床身对接，管材支撑架设置在床身内，卡盘设置在床身上，激光切割头设置在卡盘的一侧，卡盘包括安装壳体、旋转体组件及驱动装置，旋转体组件设置在安装壳体内，驱动装置设置在安装壳体上且与旋转组件连接，旋转体组件内设有检测机构；管材检测方法包括如下步骤：1、管材上料机上料；2、管材支撑架支撑管材；3、旋转体组件夹持管材，且检测机构检测夹持行程；4、分析管材的尺寸。本发明取得的有益效果：通过检测机构检测夹持行程，分析管材的尺寸，当管材上料出错或夹扁管材时可及时反馈，提高切割效率及降低生产成本。

Description

一种激光切割机的管材检测方法

技术领域

本发明涉及激光切割的技术领域，具体涉及一种激光切割机的管材检测方法。

背景技术

激光切割具有切割面光滑、切割效率高、切割质量高等的优点，因此激光切割得到了广泛地应用，激光切割机就是其中一个应用例子，一般地，激光切割机通过卡盘夹紧管材后进行切割，但是，目前市面上的激光切割机对卡盘夹紧管材后缺乏检测的过程，当加工薄型管材时，容易出现卡盘夹扁管材的现象，或者出现管材上料机的问题上错管材型号的情况，由于缺乏检测的过程无法获悉上述出现的情况而继续加工，导致激光切割出现问题浪费材料，甚至损坏激光切割头，最终需要停机处理，从而造成激光切割效率低，生产成本高的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种激光切割机的管材检测方法，其包括管材上料机、床身、管材支撑架、卡盘及激光切割头完成该检测方法，该管材检测方法具有可检测行程、提高激光切割效率、降低生产成本的优点。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种激光切割机的管材检测方法，激光切割机包括管材上料机、床身、管材支撑架、卡盘及激光切割头；所述管材上料机与所述床身的一侧对接，所述床身内设有若干管材支撑架，且若干所述管材支撑架沿所述床身的长度方向间隔设置，所述卡盘设置在所述床身上，所述激光切割头设置在所述卡盘的一侧；

所述卡盘包括固定卡盘及移动卡盘，所述固定卡盘固定地设置在所述床身的一端，所述移动卡盘滑动地设置在所述床身上，所述激光切割头设置在所述固定卡盘的一侧；所述卡盘包括安装壳体、旋转体组件及驱动装置；所述旋转体组件设置在所述安装壳体内，所述驱动装置设置在所述安装壳体的后端，且所述驱动装置与所述旋转体组件连接，所述旋转体组件包括旋转座、气缸及若干夹装组件，若干夹装组件设置在所述旋转座的前端，且若干所述夹装组件沿所述旋转座的周向等角度均布，所述气缸设置在所述旋转座内，所述气缸的活塞杆与所述夹装组件连接；其特征在于，所述旋转座内还设有检测机构，所述检测机构与所述气缸的活塞杆连接；

所述管材检测方法包括以下步骤：

步骤1：将所需加工管材的尺寸输入至激光切割机中；

步骤2：所述管材上料机将管材输送至所述床身上；

步骤3：所述管材支撑架将管材支撑；

步骤4：所述气缸的活塞杆伸出驱动所述夹装组件夹持管材，并且通过所述检测机构检测所述夹装组件的行程；

步骤5：所述检测机构通过所述夹装组件的行程分析所夹持管材的尺寸，若所夹持管材的尺寸等于所需加工管材的尺寸，则所述激光切割头对所述管材进行加工；若所述夹持管材的尺寸不等于所述加工管材的尺寸，则所述激光切割机停机并发出警报。

作为优选，所述检测机构包括位移传感器及电脑板，且所述气缸的活塞杆与所述位移传感器连接，所述位移传感器与所述电脑板电连接，通过这样设置，当所述气缸的活塞杆伸缩驱动所述夹装组件张合时，所述位移传感器可检测所述气缸活塞杆的行程，所述位移传感器将活塞杆的行程信息传输给所述电脑板，通过所述电脑板的分析可间接获悉所述夹装组件夹持管材的状态，从而分析出管材的尺寸。

作为优选，所述检测机构还包括若干电池组，若干所述电池组设置在所述旋转座内，且所述电池组与所述电脑板电连接，通过这样设置，所述电池组为所述电脑板的正常工作提供电源，所述电池组可供所述电脑板正常使用数月，无需经常拆卸更换电池，并且所述电池组与所述电脑板之间无相对运动，无需考虑因所述旋转体组件旋转后电线缠绕的问题；若所述电脑板采用外部电源，则需在所述旋转座上设置供电环，增加了生产成本，并且使得所述旋转体组件的结构过于复杂。

作为优选，所述旋转座的前端设有四个所述夹装组件，即所述旋转座的前端设有第一夹装组件对及第二夹装组件对，所述气缸包括第一气缸及第二气缸，所述第一气缸的活塞杆与所述第一夹装组件对连接，所述第二气缸的活塞杆与所述第二夹装组件对连接，所述位移传感器包括第一位移传感器及第二位移传感器，所述第一气缸的活塞杆与所述第一位移传感器连接，所述第二气缸的活塞杆与所述第二位移传感器连接，通过这样设置，所述卡盘为四夹装组件卡盘，不仅可以夹持直径极小的管材，理论上可以夹持到零直径管材；而且可以夹持管材的种类多，对圆管、矩形管及异型管均可夹持，适用性强；还可以从两个垂直的方向上测量管材的尺寸。

作为优选，所述旋转体组件还包括前盖板、内同步盘及外同步盘，所述旋转座的前端依次设有所述内同步盘、所述外同步盘及所述前盖板，所述气缸与所述旋转座铰接，且所述第一气缸的活塞杆与所述内同步盘铰接，所述第二气缸的活塞杆与所述外同步盘铰接，所述夹装组件设置在所述前盖板的端面上，所述前盖板上设有直槽口，且所述直槽口与所述夹装组件对应布置，所述内同步盘及所述外同步盘上均设有两个中心对称的变轨迹同步槽，所述夹装组件包括从动柱，所述从动柱依次穿过相应的所述直槽口及所述变轨迹同步槽，通过这样设置，所述第一气缸的活塞杆伸缩驱动所述内同步盘转动，由于从动柱穿设于相应的所述直槽口与所述变轨迹同步槽内，所述内同步盘带动相对的两个所述从动柱沿所述直槽口方向移动，从而驱动所述第一夹装组件对同步相向或相离运动；同理，所述第二气缸驱动所述第二夹装组件对同步相向或相离运动。

作为优选，所述夹装组件还包括滑块及滚轮组，所述滑块与从动柱连接，所述滑块设有多组沿所述前盖板的径向间隔设置的安装孔，所述滚轮组与多组所述安装孔配合实现所述滚轮组与所述滑块之间的可调整连接，通过这样设置，当加工尺寸相差较大的管材时，根据所需加工管材的尺寸，在所述滑块上选择一组合适的安装孔与滚轮组连接，使得同一滚轮组可适用于夹持不同尺寸的管材，降低生产成本；否则，卡盘需要配备多种滚轮组，每种滚轮组只能夹持在一定范围尺寸内的管材，根据所需加工管材的尺寸更换合适的滚轮组，设有多种滚轮组从而提高了生产成本。

作为优选，还包括气路旋转机构，所述气路旋转机构设置在所述安装壳体上，且所述气路旋转机构与所述气缸连接，所述气路旋转机构驱动所述气缸工作，通过这样设置，通过所述气路旋转机构同步驱动所述第一气缸及所述第二气缸工作，从而使得所述第一夹装组件对与所述第二夹装组件对之间同步动作。

作为优选，所述变轨迹同步槽包括多段直线槽，相邻的两段所述直线槽之间通过弧形槽连接，同步盘的中心沿竖直方向延伸形成Y轴，所述直线槽与所述Y轴之间的夹角在20°-80°之间，且从同步盘的外缘至内缘方向，多段所述直线槽与所述Y轴之间的夹角依次递减，通过这样设置，所述从动柱往同步盘的中心靠近时，在同步盘转动同一角度情况下，所述从动柱沿径向方向移动的距离增加，所述从动柱沿径向方向移动的速度越快，所述从动柱的夹紧力越小，即所述夹装组件从旋转座径向的远端点至近端点，所述夹装组件的移动速度从慢至快，所述夹装组件的夹紧力从大至小，同一气压下所述夹装组件夹持大管径管材的夹紧力比夹持小管径的夹紧力大，更符合卡盘的夹紧力分布。

作为优选，所述从动柱与所述变轨迹同步槽之间设有滚轮，所述滚轮套设于所述从动柱上，通过这样设置，当所述气缸驱动同步盘转动时，通过所述变轨迹同步槽与所述从动柱配合，驱动从动柱动作，所述从动柱与所述变轨迹同步槽之间设有滚轮，一方面，便于同步盘带动所述从动柱运动；另一方面，降低同步盘与所述从动柱之间的磨损。

作为优选，所述驱动装置包括电机，所述电机设置在所述安装壳体上，所述电机的输出轴连接有小齿轮，所述旋转体组件靠近所述电机的一端设有大齿轮，位于所述大齿轮与所述小齿轮之间设有调节齿轮，所述调节齿轮分别与所述大齿轮与所述小齿轮啮合，通过这样设置，设有所述调节齿轮可以调节所述小齿轮与所述大齿轮之间的中心距，即可调整所述电机的安装位置，最终使得所述移动卡盘的前端面可贴紧所述固定卡盘的后端面进行送管，降低管材尾料的损耗，进一步降低生产成本。

相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：

采用本管材检测方法，由于卡盘内设有检测机构，当所述气缸的活塞缸驱动夹装组件张合时，检测机构可检测气缸活塞杆的行程，检测机构通过分析获悉所述夹装组件夹持管材的状态，当所述夹装组件夹扁管材或管材型号上料出现错误时可及时反馈，避免激光切割出现错误或损坏激光切割头，提高了激光切割效率及降低生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例的轴侧示意图；

图2是本发明实施例的部分结构轴侧示意图；

图3是本发明实施例的剖面示意图；

图4是本发明实施例的旋转体组件的轴侧示意图；

图5是本发明实施例的旋转体组件的侧视示意图；

图6是本发明实施例的旋转体组件的爆炸示意图；

图7是本发明实施例的旋转体组件的另一视角爆炸示意图；

图8是本发明实施例的内同步盘的正视示意图；

图9是本发明实施例的气缸与位移传感器的连接示意图；

图10是本发明实施例的气路旋转机构的轴侧示意图；

图11是本发明实施例的气路旋转机构的后视局部剖视示意图；

图12是本发明实施例的气路旋转机构的剖面示意图；

图13是本发明实施例的密封圈的正视示意图。

其中，各附图标记所指代的技术特征如下：

00`、Y轴；10、安装壳体；11、安装座；12、钣金外壳；20、旋转体组件；21、旋转座；22、内同步盘；22.1、变轨迹同步槽；23、外同步盘；24、前盖板；24.1、直槽口；25、夹装组件；25.1、从动柱；25.2、滑块；25.3、导轨压条；25.4、限位块；25.5、滚轮组；26、气缸；30、驱动装置；31、电机；32、减速器；33、小齿轮；34、调节齿轮；35、大齿轮；40、检测机构；41、电脑板；42、电池组；43、位移传感器；50、气路旋转机构；51、固定盘；51.1、固定盘凹槽；51.2、底壁；51.3、侧壁；51.4、顶壁；52、旋转盘；52.1、旋转盘凹槽；53、固定盘气口；54、旋转盘气口；55、密封圈；55.1、气孔；56、防尘圈；60、滚动轴承。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

参考图1-13，本实施例公开了激光切割机，其中，激光切割机包括管材上料机、床身、管材支撑架、卡盘及激光切割头；管材上料机与床身的一侧对接，床身内设有若干管材支撑架，且若干管材支撑架沿床身的长度方向间隔设置，卡盘设置在床身上，激光切割头设置在卡盘的一侧；

具体而言，卡盘包括固定卡盘及移动卡盘，固定卡盘固定地设置在床身的一端，移动卡盘滑动地设置在床身上，激光切割头设置在固定卡盘的一侧；卡盘包括安装壳体10、旋转体组件20及驱动装置30；安装壳体10包括安装座11及钣金外壳12，钣金外壳12与安装座11固定连接形成可容纳旋转体组件20的中空腔体，并且安装座11的前后两端均设有可供管材穿过的通孔，旋转体组件20设置在安装壳体10内，驱动装置30设置在安装壳体10的后端，且驱动装置30与旋转体组件20连接，旋转体组件20包括旋转座21、气缸26及若干夹装组件25，若干夹装组件25设置在旋转座21的前端，且若干夹装组件25沿旋转座21的周向等角度均布，气缸26设置在旋转座21内，气缸26的活塞杆与夹装组件25连接；旋转座21内还设有检测机构40，检测机构40与气缸26的活塞杆连接，上述描述的前后两端分别为沿旋转体组件20的轴向两端。

参考图6、7及9，进一步具体描述，检测机构40包括位移传感器43及电脑板41，位移传感器43通过位移传感器座与气缸26固定连接，且位移传感器43的探针与气缸26的活塞杆的朝向相同且相互平行，气缸26的活塞杆与探针之间通过牵引板固定连接，电脑板41固定地设置在旋转座21内，位移传感器43与电脑板41电连接，当气缸26的活塞杆伸缩驱动夹装组件25张合时，通过牵引板带动探针移动，即气缸26的活塞杆与探针同步动作，使得位移传感器43可检测气缸26活塞杆的行程，位移传感器43将气缸26活塞杆的行程信息以电信号的形式传输给电脑板41，通过电脑板41的分析可间接获悉夹装组件25夹持管材的状态，从而分析出管材的尺寸。

参考图6-7，本实施例中，检测机构40还包括若干电池组42，若干电池组42固定地设置在旋转座21内，且电池组42与电脑板41点连接，电池组42包括电池盒及设置在电池盒内的多节可充电电池，电池盒与旋转座21固定连接，电池组42为电脑板41的正常工作提供电源，电池组42可供电脑板41正常工作数月，无需经常拆卸旋转体组件20进行更换电池，并且电池组42与电脑板41之间相对运动，无需考虑因旋转体组件20旋转后电线缠绕的问题；若电脑板41采用外部电源供电，则需在旋转座21上设置供电环，增加了生产成本，并且使得旋转体组件20的结构过于复杂。

参考图1-5，本实施例中，旋转座21的前端设有四个夹装组件25，由于四个夹装组件25沿旋转座21的周向等角度均布，即旋转座21的前端设有两对相对的夹装组件25，两对相对的夹装组件25包括第一夹装组件及第二夹装组件，且第一夹装组件的两个相对的夹装组件25之间轴对称设置，第二夹装组件的两个相对的夹装组件25之间轴对称设置，第一夹装组件位于第二夹装组件的外侧，气缸26包括第一气缸及第二气缸，第一气缸的活塞杆与第一夹装组件连接，第二气缸的活塞杆与第二夹装组件连接，位移传感器43包括第一位移传感器43及第二位移传感器43，第一气缸的活塞杆与第一位移传感器43连接，第二气缸的活塞杆与第二位移传感器43连接，连接方式与上述相同，此处不再进行赘述，卡盘为四夹装组件25卡盘，不仅可以夹持直径极小的管材，理论上可以夹持到零直径管材；而且可以夹持管材的种类多，对圆管、矩形管及异型管均可夹持，适用性强；还可以从两个垂直的方向上测量管材的尺寸。

参考图6-8，旋转体组件20还包括前盖板24、内同步盘22及外同步盘23，旋转座21的前端依次设有内同步盘22、外同步盘23及前盖板24，且内同步盘22与外同步盘23与旋转座21转动连接，前盖板24与旋转座21固定连接，第一气缸及第二气缸与旋转座21铰接，且第一气缸的活塞杆与内同步盘22铰接，第二气缸的活塞杆与外同步盘23铰接，四个夹装组件25设置在前盖板24的端面上，前盖板24上设有四道直槽口24.1，四道直槽口24.1沿前盖板24的周向等角度均布，即每一道直槽口24.1与每一个夹装组件应布置，内同步盘22及外同步盘23上均设有两个中心对称的变轨迹同步槽22.1，夹装组件25包括从动柱25.1，从动柱25.1依次穿过相应的直槽口24.1及变轨迹同步槽22.1，第一气缸的活塞杆伸缩驱动内同步盘22转动，由于从动柱25.1穿设于相应的直槽口24.1与变轨迹同步槽22.1内，内同步盘22带动相对的两个所述从动柱25.1沿直槽口24.1的方向移动，从而驱动第一夹装组件同步相向或相离运动；同理，第二气缸驱动第二夹装组件同步相向或相离运动，变轨迹同步槽22.1是指同步槽的轨迹线为渐变曲线，比如阿基米德螺旋线或者渐开线等了，而圆弧同步槽是指同步槽的轨迹线为圆弧线，之所以设置成变轨迹同步槽22.1是因为，变轨迹同步槽22.1对夹装组件25形成的压力角压力与圆弧同步槽不一样，能更好地推动夹装组件25运动。

参考图6-7，夹装组件25还包括滑块25.2、导轨压条25.3、限位块25.4及滚轮组25.5，前盖板24的端面上沿周向设有用于安装夹装组件25的四个沉槽，且四个沉槽沿前盖板24的周向等角度均布，前盖板24上设有沉槽便于定位安装夹装组件25，每个沉槽上均设有滑块25.2，且滑块25.2与从动柱25.1固定连接，且在滑块25.2上设有导轨压条25.3，导轨压条25.3包括第一导轨压条25.3及第二导轨压条25.3，第一导轨压条25.3及第二导轨压条25.3分别设置在滑块25.2的两侧且与前盖板24固定连接，滑块25.2可在导轨压条25.3下沿前盖板24的径向滑动，滑块25.2靠近前盖板24中心的一端设有多组沿前盖板24的径向间隔设置的安装孔，滚轮组25.5与多组安装孔配合实现滚轮组25.5与滑块25.2之间的可调整连接，且多组安装孔之间的间隔小于滑块25.2沿前盖板24径向的可滑动的行程，使得滚轮组25.5与选择不同的安装孔与滑块25.2连接时存在夹持行程的重叠量，每组安装孔远离前盖板24中心的一侧设有凹槽，滚轮组25.5设有与凹槽相适配的凸台，当滚轮组25.5与滑块25.2连接时，通过凸台与凹槽的配合，便于滚轮组25.5与滑块25.2的定位连接，当加工尺寸相差较大的管材时，根据所需加工管材的尺寸，在滑块25.2上选择一组合适的安装孔与滚轮组25.5连接，使得同一滚轮组25.5可适用于夹持不同尺寸的管材，降低生产成本；否则，卡盘需要配备多种滚轮组25.5，每种滚轮组25.5只能夹持一定范围尺寸内的管材，根据所需加工管材的尺寸更换合适的滚轮组25.5，设有多种滚轮组25.5从而提高了生产成本，本实施例的夹装组件25采用滚轮组25.5，滚轮平滑的表面不会在管材的表面形成夹持的痕迹，能减少加工过程中卡壳的情况发生，使加工过程更加流畅，并且第一夹装组件的滚轮长度比第二夹装组件的滚轮长度长，第一夹装组件的滚轮长度稍大于该卡盘所需加工异型管材开口的最大尺寸，便于对异型管材加工，当加工异型管材时，将异型管材的开口朝向第一夹装组件即可夹持，无需更换夹具，滑块25.2远离前盖板24中心的一端设有限位台阶，限位块25.4与导轨压条25.3活动连接，当滑块25.2朝前盖板24的中心滑动直至限位凸台与限位块25.4抵触时，限制了滑块25.2进一步朝向前盖板24的中心滑动，即限制了滚轮组25.5的滑动，当加工超薄管壁的管材，比如加工管壁厚度0.5mm的管材时，限位块25.4可限制夹装组件的行程，避免出现夹装组件25夹扁管材的现象，具体而言，限位块25.4呈U形，限位块25.4设计呈U形结构可以有多种好处，既有限位功能，又有锁紧功能，而且这种结构工件容易买到，且容易加工，其次这种结构工件不容易磨损，使用寿命长，损坏后也容易更换，限位块25.4包括第一滑动部、中间连接部及第二滑动部，中间连接部用于连接第一滑动部及第二滑动部的一端，并限制夹装组件25的位置，第一滑动部及第二滑动部上均设有长条形滑槽孔，可采用限位螺钉穿过滑槽孔与导轨压条25.3螺纹连接，从而调整限位块25.4的安装位置，最终调整夹装组件25所能夹持最小尺寸的管径。

参考图3及10-13，卡盘还包括气路旋转机构50，气路旋转机构50设置在安装壳体10上，且气路旋转机构50与气缸26连接，气路旋转机构50驱动气缸26工作，通过气路旋转机构50同步驱动第一气缸及第二气缸工作，从而使得第一夹装组件与第二夹装组件之间同步动作，具体而言，气路旋转结构包括固定盘51和旋转盘52，固定盘51与安装壳体10固定连接，旋转盘52与旋转座21固定连接，旋转座21旋转时能带动旋转盘52旋转，如此便可实现旋转盘52与固定盘51之间的相对旋转，在固定盘51的朝向旋转盘52的一侧的端面上设置有至少两个容纳腔，在每个容纳腔内均设有密封圈55，在本实施例中容纳腔的数量为两个，所以，密封圈55的数量为两个，至少两个容纳腔呈同心圆设置，在本实施例中密封圈55的横截面为矩形，整个密封圈55呈薄片状。容纳腔包括底壁51.2、侧壁51.3和顶壁51.4，底壁51.2、侧壁51.3和顶壁51.4围成上述容纳腔，在顶部上设置有开口，在旋转盘52上设置有至少两个个环形凸起，环形凸起的数量与容纳腔的数量相等，所以在本实施例中，环形凸起的数量为两个，两个环形凸起呈同心圆设置。环形凸起与容纳腔一一对应，并且环形凸起容纳在开口内，在每个环形凸起的端面上均设置有旋转盘凹槽52.1，在每个容纳腔的底壁51.2上均设置有固定盘凹槽51.1，固定盘凹槽51.1与旋转盘凹槽52.1的形状可以为任意形状，固定盘凹槽51.1与所述旋转盘凹槽52.1正对，由于密封圈55容纳在容纳腔内，所以，密封圈55设置在固定盘凹槽51.1与旋转盘凹槽52.1之间，密封圈55的结构如图13所示，在密封圈55上沿周向方向设置有若干气孔55.1，当固定盘凹槽51.1内通入气体时，由于该气孔55.1的流量比进气流量小，气流将密封圈55朝向旋转盘52的一侧压紧，使得整个密封圈55呈弧面，从而密封旋转盘凹槽52.1，气流从气孔55.1内流入到旋转盘凹槽52.1内，最终以同等流量流到第一气缸及第二气缸内，驱使第一气缸及第二气缸动作，随后停止向固定盘51通气，通过第一气缸及第二气缸的保压维持该动作状态，如此，当不通气后，密封圈55恢复薄片状，密封圈55不会受到磨损，提高了密封圈55的使用寿命。

进一步具体描述，每个气缸26均包括第一气口和第二气口，当第一气口进气时，第二气口为出气，当第一气口为出气时，第二气口为进气，所以，使得气缸26能伸缩，如图10所示，在固定盘51上设置有至少两个固定盘气口53，固定盘气口53的数量与容纳腔的数量相等，所以，在本实施例中，固定盘气口53的数量为两个，在旋转盘52上设置有至少两个旋转盘气口54，旋转盘气口54的数量与固定盘气口53的数量相等在，本实施例中，旋转盘气口54的数量为两个，为便于描述，将两个固定盘气口53分为固定盘A路气口和固定盘B路气口，将两个旋转盘气口54分为旋转盘A路气口和旋转盘B路气口，气缸26的数量可以为多个，在本实施例中，气缸26的数量为两个，固定盘A路气口与其中一个固定盘凹槽51.1连通，固定盘B路气口与另一个固定盘凹槽51.1连通；旋转盘A路气口通过管道同时与两个气缸26的第一气口连通，旋转盘B路气口通过管道同时与两个气缸26的第二气口连通；所以，当固定盘A路气口内通气时，气体经过固定盘凹槽51.1、密封圈55和旋转盘凹槽52.1后从旋转盘A路气口同时进入到两个气缸26内，两个气缸26同时推动夹装组件25运动，从而达到四个夹装组件25同步运动的目的，气体最后从气缸26的第二气口流出，流入旋转盘B路气口后，经过旋转盘凹槽52.1、密封圈55和固定盘凹槽51.1后，从固定盘B路气口排出；当固定盘B路气口通气时，运动过程与上述类似；所以，当需要维修该气路旋转结构时，只需要拆卸固定盘51和旋转盘52即可维修，维修简单。

优选的，容纳腔的高度大于密封圈55的厚度；所以，当气缸26不需要动作时，旋转座21带动旋转盘52旋转不会摩擦密封圈55导致密封圈55受到磨损，开口的宽度小于密封圈55的宽度，所以气缸26的活塞杆不需要改变状态时，即：固定盘气口53上不通气时，密封圈55不会掉落；在固定盘51的侧壁51.3与旋转盘52的侧壁51.3之间设置有防尘圈56，防尘圈56能防止灰尘进入气路旋转结构3内。

参考图8，优选的，变轨迹同步槽22.1包括多段直线槽，相邻的两段直线槽之间通过弧形槽连接，便于从动柱25.1从一段直线槽运动到相邻的一段直线槽中，同步盘的中心沿竖直方向延伸形成Y轴00`，直线槽与Y轴00`之间的夹角在20°-80°之间，且从同步盘的外缘至内缘方向，多段直线槽与Y轴00`之间的夹角依次递减，具体而言，从同步盘的外缘至内缘方向，多段直线槽依次为第一段直线槽、第二段直线槽、……、第N段直线槽，N≥2，且N为正整数，第N-1段直线槽与Y轴00`形成夹角α_n-1，第N段直线槽与Y轴00`形成夹角α<sub>n</sub>，则20°<α<sub>n</sub><α<sub>n-1</sub><80°，本实施例中，变轨迹同步槽22.1包括四段直线槽，则20°<α<sub>4</sub><α<sub>3</sub><α<sub>2</sub><α<sub>1</sub><80°，即从同步盘的外缘至内缘方向，多段直线槽与Y轴00`之间形成的压力角越小，当从动柱25.1往同步盘的中心靠近时，在同步盘转动同一角度情况下，从动柱25.1沿径向方向移动的距离增加，从动柱25.1沿径向方向移动的速度越快，从动柱25.1的夹紧力越小，即夹装组件25从旋转座21径向的远端点至近端点，夹装组件25的移动速度从慢至快，夹装组件25的夹紧力从大至小，同一气压下夹装组件25夹持大管径管材的夹紧力比夹持小管径的夹紧力大，更符合卡盘的夹紧力分布。

从动柱25.1与变轨迹同步槽22.1之间设有滚轮，滚轮套设于从动柱25.1上，当气缸26驱动同步盘转动时，通过变轨迹同步槽22.1与从动柱25.1配合，驱动从动柱25.1动作，从动柱25.1与变轨迹同步槽22.1之间设有滚轮，一方面，便于同步盘带动从动柱25.1运动；另一方面，降低同步盘与从动柱25.1之间的磨损。

参考图1-2，驱动装置30包括电机31及减速器32，其中，电机31采用伺服电机31，减速器32设置在安装座11上，电机31与减速器32连接，且电机31的输出轴与减速器32的输入端连接，减速器32的输出端设有小齿轮33，设有减速器32，一方面，可提高电机31启动旋转体组件20转动的扭矩；另一方面，可提高电机31启动旋转体组件20旋转的稳定性；旋转体组件20靠近电机31的一端设有大齿轮35，具体而言，大齿轮35与旋转座21之间设有滚动轴承60，大齿轮35套设于滚动轴承60外圈的一端，旋转座21套设于滚动轴承60外圈的另一端，且采用螺钉依次穿过大齿轮35及滚动轴承60外圈及旋转座21螺纹连接，安装座11套设于滚动轴承60的内圈上，且采用螺钉穿过安装座11与滚动轴承60的内圈螺纹连接，固定卡盘位于大齿轮35与小齿轮33之间设有调节齿轮34，调节齿轮34分别与大齿轮35与小齿轮33啮合，设有调节齿轮34可以调节小齿轮33与大齿轮35之间的中心距，即可调整电机31的安装位置，最终使得移动卡盘的前端面可贴紧固定卡盘的后端面进行送管，降低管材尾料的损耗，进一步降低生产成本。

采用上述激光切管机的管材检测方法包括以下步骤：

步骤1：将所需加工管材的尺寸输入至激光切割机中；

步骤2：管材上料机将管材输送至床身上；

步骤3：位于移动卡盘及固定卡盘之间的若干管材支撑架升起将管材支撑；

步骤4：气缸26的活塞杆伸出驱动夹装组件25夹持管材，并且通过检测机构40检测夹装组件25的行程；具体而言，初始状态下夹装组件25位于径向的远端点，当固定盘51A路气口通入气体时，气体经过固定盘凹槽51.1、密封圈55和旋转盘凹槽52.1后从旋转盘52A路气口同时进入两个气缸26内，第一气缸及第二气缸的活塞杆伸出分别同步驱动内同步盘22及外同步盘23转动，并且气缸26活塞杆的伸缩距离与同步盘的转动角度成正比关系，比如从图7的方向看，气缸26的活塞杆伸出10mm，同步盘逆时针旋转5°，反之，当固定盘51B路气口通入气体时，气缸26的活塞杆收缩10mm，同步盘顺时针旋转5°，并且根据从动柱25.1与变轨迹同步槽22.1的配合关系，可得知从动柱25.1位于变轨迹同步槽22.1中的位置，比如从初始状态下，夹装组件25位于径向的远端点，即从动柱25.1位于变轨迹同步槽22.1中离中心最远处，当气缸26的活塞杆伸出驱动同步盘逆时针旋转12°时，从动柱25.1位于第一段直线槽内运动，当同步盘继续逆时针旋转10°时，从动柱25.1位于第二段直线槽中运动，当同步继续逆时针旋转7°时，从动柱25.1位于第三段直线槽中运动，当同步盘继续逆时针旋转3°时，从动柱25.1位于第四段直线槽中运动；则根据位移传感器43检测气缸26活塞杆的伸缩距离，得出同步盘的旋转角度，从而得出从动柱25.1在各段直线槽中运动的距离，再根据三角函数关系得出从动柱25.1在直槽口24.1中沿径向移动的距离，从动柱25.1在直槽口24.1沿径向移动的距离即为夹装组件25的行程；

步骤5：检测机构40通过夹装组件25的行程分析所夹持管材的尺寸，具体而言，初始状态下第一夹装组件对的滚轮组之间的最短距离为L₁，第一位移传感器检测出第一夹装组件对的行程为L₂，则管材沿第一夹装组件对连线方向的尺寸L_Y＝L₁-2·L₂，初始状态下第二夹装组件对的滚轮组之间的最短距离为L₃，第二位移传感器检测出第二夹装组件对的行程为L₄，则管材沿第二夹装组件对连线方向的尺寸L_X＝L₃-2·L₄，当加工的管材为圆管或边长相等的矩形管时，则L_Y＝L_X，若所夹持管材的尺寸等于所需加工管材的尺寸，则激光切割头对管材进行加工；若所夹持管材的尺寸远大于或远小于所需加工管材的尺寸，表示管材型号上料错误，若所夹持管材的尺寸稍小于所需加工管材的尺寸，表示夹装组件25夹扁管材，则激光切割机停机发出警报；当加工的管材为边长不等的矩形管或异型管时，L_Y≠L_X，若L_Y及L_X均与所需加工管材的其中一个方向的尺寸相等，则激光切割头对管材进行加工；若L_Y及L_X至少一个与所需加工管材的两个方向的尺寸均不等，表示夹装组件25夹扁管材或管材型号上错，则激光切割机停机并发出警报。

由于卡盘设有检测机构40，当气缸26的活塞杆驱动夹装组件25张合时，检测机构40可检测气缸26活塞杆的行程，检测机构40通过分析获悉夹装组件25夹持管材的状态，当夹装组件25夹扁管材或管材幸好上料出现错误时可及时反馈，避免激光切割出现错误或损坏激光切割头，提高激光切割效率及降低生产成本。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (6)

1.一种激光切割机的管材检测方法，激光切割机包括管材上料机、床身、管材支撑架、卡盘及激光切割头；所述管材上料机与所述床身的一侧对接，所述床身内设有若干所述管材支撑架，且若干所述管材支撑架沿所述床身的长度方向间隔设置，所述卡盘设置在所述床身上，所述激光切割头设置在所述卡盘的一侧；

其特征在于，所述卡盘包括固定卡盘及移动卡盘，所述固定卡盘固定地设置在所述床身的一端，所述移动卡盘滑动地设置在所述床身上，所述激光切割头设置在所述固定卡盘的一侧；所述卡盘包括安装壳体（10）、旋转体组件（20）及驱动装置（30）；所述旋转体组件（20）设置在所述安装壳体（10）内，所述驱动装置（30）设置在所述安装壳体（10）的后端，且所述驱动装置（30）与所述旋转体组件（20）连接，所述旋转体组件（20）包括旋转座（21）、气缸（26）及若干夹装组件（25），若干夹装组件（25）设置在所述旋转座（21）的前端，且若干所述夹装组件（25）沿所述旋转座（21）的周向等角度均布，所述气缸（26）设置在所述旋转座（21）内，所述气缸（26）的活塞杆与所述夹装组件（25）连接；所述旋转座（21）内还设有检测机构（40），所述检测机构（40）与所述气缸（26）的活塞杆连接；

所述检测机构（40）包括位移传感器（43）及电脑板（41），所述位移传感器（43）通过位移传感器座与所述气缸（26）固定连接，且所述位移传感器（43）的探针与所述气缸（26）的活塞杆的朝向相同且相互平行，所述气缸（26）的活塞杆与探针之间通过牵引板固定连接，所述电脑板（41）固定地设置在所述旋转座（21）内，所述位移传感器（43）与所述电脑板（41）电连接；

所述检测机构（40）还包括若干电池组（42），若干所述电池组（42）设置在所述旋转座（21）内，且所述电池组（42）与所述电脑板（41）电连接；

所述旋转座（21）的前端设有四个所述夹装组件（25），即所述旋转座（21）的前端设有第一夹装组件对及第二夹装组件对，所述气缸（26）包括第一气缸及第二气缸，所述第一气缸的活塞杆与所述第一夹装组件对连接，所述第二气缸的活塞杆与所述第二夹装组件对连接，所述位移传感器（43）包括第一位移传感器及第二位移传感器，所述第一气缸的活塞杆与所述第一位移传感器连接，所述第二气缸的活塞杆与所述第二位移传感器连接；

所述旋转体组件（20）还包括前盖板（24）、内同步盘（22）及外同步盘（23），所述旋转座（21）的前端依次设有所述内同步盘（22）、所述外同步盘（23）及所述前盖板（24），所述气缸（26）与所述旋转座（21）铰接，且所述第一气缸的活塞杆与所述内同步盘（22）铰接，所述第二气缸的活塞杆与所述外同步盘（23）铰接，所述夹装组件（25）设置在所述前盖板（24）的端面上，所述前盖板（24）上设有直槽口（24.1），且所述直槽口（24.1）与所述夹装组件（25）对应布置，所述内同步盘（22）及所述外同步盘（23）上均设有两个中心对称的变轨迹同步槽（22.1），所述夹装组件（25）包括从动柱（25.1），所述从动柱（25.1）依次穿过相应的所述直槽口（24.1）及所述变轨迹同步槽（22.1）

所述管材检测方法包括以下步骤：

步骤1：将所需加工管材的尺寸输入至所述激光切割机中；

步骤2：所述管材上料机将管材输送至所述床身上；

步骤3：所述管材支撑架将管材支撑；

步骤4：所述气缸（26）的活塞杆伸出驱动所述夹装组件（25）夹持管材，并且通过所述检测机构（40）检测所述夹装组件（25）的行程；

步骤5：所述检测机构（40）通过所述夹装组件（25）的行程分析所夹持管材的尺寸，若所夹持管材的尺寸等于所需加工管材的尺寸，则所述激光切割头对所述管材进行加工；若所述夹持管材的尺寸不等于所述加工管材的尺寸，则所述激光切割机停机并发出警报。

2.根据权利要求1所述的管材检测方法，其特征在于，所述夹装组件（25）还包括滑块（25.2）及滚轮组（25.5），所述滑块（25.2）与从动柱（25.1）连接，所述滑块（25.2）设有多组沿所述前盖板（24）的径向间隔设置的安装孔，所述滚轮组（25.5）与多组所述安装孔配合实现所述滚轮组（25.5）与所述滑块（25.2）之间的可调整连接。

3.根据权利要求1所述的管材检测方法，其特征在于，还包括气路旋转机构（50），所述气路旋转机构（50）设置在所述安装壳体（10）上，且所述气路旋转机构（50）与所述气缸（26）连接，所述气路旋转机构（50）驱动所述气缸（26）工作。

4.根据权利要求1所述的管材检测方法，其特征在于，所述变轨迹同步槽（22.1）包括多段直线槽，相邻的两段所述直线槽之间通过弧形槽连接，所述内同步盘（22）及所述外同步盘（23）的中心沿竖直方向延伸形成Y轴（00`），所述直线槽与所述Y轴（00`）之间的夹角在20°-80°之间，且从内同步盘（22）及所述外同步盘（23）的外缘至内缘方向，多段所述直线槽与所述Y轴（00`）之间的夹角依次递减。

5.根据权利要求4所述的管材检测方法，其特征在于，所述从动柱（25.1）与所述变轨迹同步槽（22.1）之间设有滚轮，所述滚轮套设于所述从动柱（25.1）上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的管材检测方法，其特征在于，所述驱动装置（30）包括电机（31），所述电机（31）设置在所述安装壳体（10）上，所述电机（31）的输出轴连接有小齿轮（33），所述旋转体组件（20）靠近所述电机（31）的一端设有大齿轮（35），位于所述大齿轮（35）与所述小齿轮（33）之间设有调节齿轮（34），所述调节齿轮（34）分别与所述大齿轮（35）与所述小齿轮（33）啮合。

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