CN112518153A - 一种钢管下料辅助装置及钢管激光打孔切割机 - Google Patents

Abstract

一种钢管下料辅助装置及钢管激光打孔切割机，包括底板和与底板固定相连的立板，所述立板通过两根转轴转动连接有两夹紧动力装置，两所述转轴均贯穿立板并在立板另一侧固定连接有夹臂；所述夹紧动力装置连接有保持夹臂向立板中部摆动趋势的复位机构，还包括机体、机头、支撑轮、防护罩，所述钢管下料辅助装置设置在防护罩后部的机体上，底板下部的滑道与机体的滑轨以能够在外力作用下滑动的方式相连；本发明选用夹料后拖的方式，解决了工业机器人因空间问题，取拿加工完成后的成品管材产品时不便的问题。

Description

一种钢管下料辅助装置及钢管激光打孔切割机

技术领域：

本发明涉及钢管激光切割技术领域，更具体地说是一种钢管下料辅助装置及钢管激光打孔切割机。

背景技术：

钢管激光打孔切割机主要应用于汽车行业、管材装饰、楼梯、玻璃幕墙、运动器材等管材、型材的自动化激光加工，可以满足圆管、方管、矩形管及其他型材多种截面、不同管材长度的大批量生产，相对于传统的加工方式速度更快，准确性更高。

目前，钢管激光打孔切割机主要包括上料部分、夹持部分、激光加工部分、下料部分等几大部分。在下料部分基本分为手工取拿和工业机器人取拿两种方式；传统的手工取拿由于效率较低，如果不慎还可能造成工人受伤，现在大部分工厂都在升级使用工业机器人将加工完的管材取下，然后码垛；但是，钢管激光打孔切割机体积较大，附属设备较多，留给安装工业机器人的空间有限；在机器人在取料时，容易产生阻挡或偏重的问题。

一般产生这种情况的原因是，激光加工部分为了对工人有足够的防护，在激光头处会设置有一个体积较大的防护外罩，这样在激光加工完成后，会有一部分管材是在防护外罩内的，机器人要么没办法取料，要么取料时只能拿去管材的一端，造成偏重。

发明内容：

为解决上述问题，克服现有技术的不足，本发明拟提供一种通过夹料后拖的方式，解决工业机器人因空间问题，取拿加工完成后的管材时不便问题的钢管下料辅助装置及钢管激光打孔切割机。

为实现上述目的，本发明提供的钢管下料辅助装置，包括底板和与底板固定相连的立板，所述立板通过两根转轴转动连接有两夹紧动力装置，两所述转轴均贯穿立板并在立板另一侧固定连接有夹臂；所述夹紧动力装置连接有保持夹臂向立板中部摆动趋势的复位机构。

进一步地，所述底板下部设置有与激光打孔切割机机体的滑轨滑动配合的滑道。

进一步地，所述夹紧动力装置为立板通过两根转轴转动连接的两夹紧齿轮，所述复位机构包括与夹紧齿轮啮合的复位齿条，所述复位齿条连接有复位弹簧，所述立板固定连接有保持复位齿条与夹紧齿轮啮合的限位块。

进一步地，两所述夹紧齿轮相互啮合。

进一步地，所述夹臂内侧连接有防滑橡胶层。

进一步地，所述立板上开设有通孔，所述通孔内已能够相对转动的方式连接有转盘，所述转盘中部开设有条形的渣板孔；所述渣板孔一端设置有与转盘转动连接的辅助滑动齿轮，所述渣板孔另一端设置有与转盘转动连接的主动滑动齿轮，所述主动滑动齿轮通过传动机构与动力装置相连；所述渣板孔内穿设有除渣板，所述除渣板包括与渣板孔适配的条形板和条形板朝向夹臂一端固定相连的顶板，所述条形板两侧边设置有与辅助滑动齿轮、主动滑动齿轮啮合的齿牙，所述顶板形状、尺寸与待加工管材内腔形状、尺寸适配；所述转盘中心位于两夹臂水平中轴面上。

进一步地，所述动力装置为滑动电动机，滑动电机输出轴通过减速装置与主动滑动齿轮相连。

一种设置有上述钢管下料辅助装置的钢管激光打孔切割机，还包括机体、机头、支撑轮、防护罩，所述钢管下料辅助装置设置在防护罩后部的机体上，底板下部的滑道与机体的滑轨以能够在外力作用下滑动的方式相连；所述防护罩内设置有定心卡盘，所述机头上设置有夹持卡盘，所述转盘中心与夹持卡盘的中心、定心卡盘的中心在同一直线上。

本发明的有益效果是：

本发明选用夹料后拖的方式，解决了工业机器人因空间问题，取拿加工完成后的成品管材产品时不便的问题，能够通过夹臂将加工完成后的成品管材产品向后拖动一定距离，便于机器人取料；夹料后拖还可以保证加工管材时，更稳定，尤其是加工最后一节时，由于最后一节毛坯管材，固定点变少，在激光头打孔或切割时，可能会产生晃动，造成孔位置的偏移，本发明夹臂能够起到固定的作用，提高加工精度。同时，除渣板的设置，能够快速的将留在成品管材产品内切割下来的废料带出，避免成品管材内遗留有切割下来的小块钢板。同时，因为很多情况下管材上打的并不是对孔，因此，除渣板还能够防止在对管材一面打孔时，伤害到管材另一面，破坏管材的强度。防滑橡胶层的设置，便于夹臂拖动管材，同时夹持卡盘转动管材时，夹臂不会划伤管材。

附图说明：

附图1是本发明钢管激光打孔切割机未安装除渣板时的结构示意图；

附图2是本发明钢管激光打孔切割机条形板调整为水平状态时的结构示意图；

附图3是本发明钢管下料辅助装置第一角度的结构示意图；

附图4是本发明钢管下料辅助装置第二角度的结构示意图；

附图5是本发明钢管下料辅助装置第三角度的结构示意图；

附图6是本发明钢管下料辅助装置第四角度的结构示意图；

附图7是本发明钢管下料辅助装置实施例2的结构示意图；

附图中：1、机头，2、支撑轮，3、防护罩，4、下料辅助装置，5、除渣板，401、转盘，402、立板，403、夹紧齿轮，404、复位齿条，405、底板，406、主动滑动齿轮，407、滑动电机，408、辅助滑动齿轮，409、渣板孔，410、滑轨，411、夹臂，412、电动推杆。

具体实施方式：

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明进行更加详细的描述。

在对本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“后”、“左下”、“右上”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如附图3-6所示，钢管下料辅助装置4，包括底板405和与底板405固定相连的立板402，所述立板402通过两根转轴转动连接有两夹紧动力装置，两所述转轴均贯穿立板402并在立板402另一侧固定连接有夹臂411；所述夹紧动力装置连接有保持夹臂411向立板402中部摆动趋势的复位机构。

所述底板405下部设置有与激光打孔切割机机体的滑轨410滑动配合的滑道。

所述夹紧动力装置为立板402通过两根转轴转动连接的两夹紧齿轮403，所述复位机构包括与夹紧齿轮403啮合的复位齿条404，所述复位齿条404连接有复位弹簧，所述立板402固定连接有保持复位齿条404与夹紧齿轮403啮合的限位块。

两所述夹紧齿轮403相互啮合。所述夹臂411内侧连接有防滑橡胶层。

所述立板402上开设有通孔，所述通孔内已能够相对转动的方式连接有转盘401，所述转盘401中部开设有条形的渣板孔409；所述渣板孔409一端设置有与转盘401转动连接的辅助滑动齿轮408，所述渣板孔409另一端设置有与转盘401转动连接的主动滑动齿轮406，所述主动滑动齿轮406通过传动机构与动力装置相连；所述渣板孔409内穿设有除渣板5，所述除渣板5包括与渣板孔409适配的条形板和条形板朝向夹臂411一端固定相连的顶板，所述条形板两侧边设置有与辅助滑动齿轮408、主动滑动齿轮406啮合的齿牙，所述顶板形状、尺寸与待加工管材内腔形状、尺寸适配；所述转盘401中心位于两夹臂411水平中轴面上。所述条形板端面沿顶板对角线与顶板固定相连。

所述动力装置为滑动电动机，滑动电机407输出轴通过减速装置与主动滑动齿轮406相连。

如附图1-2所示，一种设置有上述钢管下料辅助装置4的钢管激光打孔切割机，还包括机体、机头1、支撑轮2、防护罩3，所述钢管下料辅助装置4设置在防护罩3后部的机体上，底板405下部的滑道与机体的滑轨410以能够在外力作用下滑动的方式相连；所述防护罩3内设置有定心卡盘，所述机头1上设置有夹持卡盘，所述转盘401中心与夹持卡盘的中心、定心卡盘的中心在同一直线上。

实施例1

如上所述的钢管激光打孔切割机，工作原理为：

夹持卡盘夹住管材并向前推进，管材沿支撑轮2向前滑动，并穿过定心卡盘，同时，钢管下料辅助装置4在外力作用下滑动到预设位置，管材在穿过定心卡盘然后进入到两夹臂411之间时，用手掰动夹臂411，将两夹臂411的间隙分得更大，管材进入到两夹臂411之间后，松开手夹臂411即可夹住管材。

两所述夹紧齿轮403相互啮合，在掰动夹臂411时，无论掰动其中任一夹臂411，还是同时掰动两夹臂411，两夹臂411张开幅度均相同。

在初始状态下，除渣板5的顶板紧贴在立板402上，夹臂411夹紧管材的同时，外部控制滑动电机407启动，主动滑动齿轮406带动条形板向前延伸预设长度后外部控制滑动电机407停机，预设长度为单根成品管材产品工件长度。

激光加工部分开始工作时，机头1会随着管材加工部分位置的改变，间隔性的向前推进，钢管下料辅助装置4在管材的推动下后退；在加工管材不同侧面时，机头1的夹持卡盘带动管材转动，管材在克服夹臂411的夹持力后转动，同时管材内腔的除渣板5随着管材的转动而转动，转盘401在除渣板5的带动下转动，主动滑动齿轮406、滑动电机407、辅助滑动齿轮408均与转盘401相连，主动滑动齿轮406、滑动电机407、辅助滑动齿轮408与除渣板5在激光加工部分工作阶段相对静止。

在激光加工部分工作完成后，如果加工完的部分不是毛坯管材产出的最后一根成品管材产品，此时，成品管材已被与待加工的毛坯管材部分切割分离，如果此时成品管材是单根毛坯管材产出的最后一根成品，则此时成品管材末端已脱离夹持卡盘或夹持卡盘所夹持的部分已被切割掉；钢管下料辅助装置4在外部动力驱动下沿机体的滑轨410向后运动，成品管材在夹臂411的拖动下，跟随钢管下料辅助装置4向后运动直至负责下料的工业机器人能够方便取件的位置；然后在外部的工业机器人夹紧成品管材后，钢管下料辅助装置4继续向后运动，成品管材在工业机器人的夹持力下脱离夹臂411；

然后，控制滑动电机407带动主动滑动齿轮406转动反转，将除渣板5整体拉出成品管材，返回初始位置；同时切割下来钢板片、废渣全部被除渣板5带出，由于条形板端面沿顶板对角线与顶板固定相连，这样除渣板5拉出时，无需干预，所有钢板片、废渣脱离管材后都会集中掉落在管材口下方，便于收集处理。然后钢管下料辅助装置4返回初始状态位置

实施例2

如图7所示，如上所述的钢管激光打孔切割机，所述立板402上还设置有在外部控制下伸长收缩的电动推杆412，所述电动推杆412伸出部上端连接有拨片，所述复位齿条404上设置有与拨片配合的凸起，拨片初始状态与复位齿条404的凸起脱离不接触。

工作原理为：

夹持卡盘夹住管材并向前推进，管材沿支撑轮2向前滑动，并穿过定心卡盘，同时，钢管下料辅助装置4在外力作用下滑动到预设位置，管材在穿过定心卡盘然后进入到两夹臂411之间时，电动推杆412伸出部伸出，拨片运动至接触复位齿条404上的凸起，并克服复位弹簧的弹力通过凸起带动复位齿条404继续运动，进而带动夹紧齿轮403转动，从而将两夹臂411的间隙分得更大，电动推杆412牵引复位齿条404时，两者接触而不连接，管材进入到两夹臂411之间后，电动推杆412复位并与复位齿条404脱离接触，夹臂411夹住管材；夹臂411夹住管材后续步骤如实施例1所述。

本发明选用夹料后拖的方式，解决了工业机器人因空间问题，取拿加工完成后的管材时不便的问题，能够通过夹臂411将加工完成后的管材向后拖动一定距离，便于机器人取料；夹料后拖还可以保证加工管材时，更稳定，尤其是加工最后一节时，由于最后一节管材，固定点变少，在激光头打孔或切割时，可能会产生晃动，造成孔位置的偏移，本发明夹臂411能够起到固定的作用，提高加工精度。同时，除渣板5的设置，能够快速的将留在管材内切割下来的废料带出，避免成品管材内遗留有切割下来的小块钢板。同时，因为很多情况下管材上打的并不是对孔，因此，除渣板5还能够防止在对管材一面打孔时，伤害到管材另一面，破坏管材的强度。

除说明书所述技术特征外，均为本专业技术人员已知技术。

Claims (10)

1.一种钢管下料辅助装置，其特征在于包括底板（405）和与底板（405）固定相连的立板（402），所述立板（402）通过两根转轴转动连接有两夹紧动力装置，两所述转轴均贯穿所述立板（402）并在立板（402）另一侧固定连接有夹臂（411）；所述夹紧动力装置连接有保持夹臂（411）向立板（402）中部摆动趋势的复位机构。

2.如权利要求1所述的钢管下料辅助装置，其特征在于所述底板（405）下部设置有与激光打孔切割机机体的滑轨（410）滑动配合的滑道。

3.如权利要求1所述的钢管下料辅助装置，其特征在于所述夹紧动力装置为立板（402）通过两根转轴转动连接的两夹紧齿轮（403），所述复位机构包括与夹紧齿轮（403）啮合的复位齿条（404），所述复位齿条（404）连接有复位弹簧，所述立板（402）固定连接有保持复位齿条（404）与夹紧齿轮（403）啮合的限位块。

4.如权利要求3所述的钢管下料辅助装置，其特征在于两所述夹紧齿轮（403）相互啮合。

5.如权利要求1所述的钢管下料辅助装置，其特征在于所述夹臂（411）内侧连接有防滑橡胶层。

6.如权利要求1-5任一项所述的钢管下料辅助装置，其特征在于所述立板（402）上还设置有在外部控制下伸长收缩的电动推杆（412），所述电动推杆（412）伸出部上端连接有拨片，所述复位齿条（404）上设置有与拨片配合的凸起。

7.如权利要求1所述的钢管下料辅助装置，其特征在于所述立板（402）上开设有通孔，所述通孔内已能够相对转动的方式连接有转盘（401），所述转盘（401）中部开设有条形的渣板孔（409）；所述渣板孔（409）一端设置有与转盘（401）转动连接的辅助滑动齿轮408，所述渣板孔（409）另一端设置有与转盘（401）转动连接的主动滑动齿轮（406），所述主动滑动齿轮（406）通过传动机构与动力装置相连；所述渣板孔（409）内穿设有除渣板（5），所述除渣板（5）包括与渣板孔（409）适配的条形板和条形板朝向夹臂（411）一端固定相连的顶板，所述条形板两侧边设置有与辅助滑动齿轮408、主动滑动齿轮（406）啮合的齿牙，所述顶板形状、尺寸与待加工管材内腔形状、尺寸适配；所述转盘（401）中心位于两夹臂（411）水平中轴面上。

8.如权利要求7所述的钢管下料辅助装置，其特征在于所述条形板端面沿顶板对角线与顶板固定相连。

9.如权利要求7所述的钢管下料辅助装置，其特征在于所述动力装置为滑动电动机，滑动电机（407）输出轴通过减速装置与主动滑动齿轮（406）相连。

10.一种设置有权利要求7-9任一项所述钢管下料辅助装置的钢管激光打孔切割机，还包括机体、机头（1）、支撑轮（2）、防护罩（3），其特征在于所述钢管下料辅助装置（4）设置在防护罩（3）后部的机体上，底板（405）下部的滑道与机体的滑轨（410）以能够在外力作用下滑动的方式相连；所述防护罩（3）内设置有定心卡盘，所述机头（1）上设置有夹持卡盘，所述转盘（401）中心与夹持卡盘的中心、定心卡盘的中心在同一直线上。

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