CN113245726B - 一种适用于任意管径、长度的激光切割设备及其切割方法 - Google Patents
一种适用于任意管径、长度的激光切割设备及其切割方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113245726B CN113245726B CN202110798240.0A CN202110798240A CN113245726B CN 113245726 B CN113245726 B CN 113245726B CN 202110798240 A CN202110798240 A CN 202110798240A CN 113245726 B CN113245726 B CN 113245726B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe fitting
- pipe
- laser head
- laser
- cutting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
- B23K37/053—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/06—Tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于任意管径、长度的激光切割设备及其切割方法,它的最大优点在于可以同时对管件的多段进行切割,同时能在不同管径、厚度、长度切换的情况下确保管件的中轴线始终不动,由此极大地提升了切割效率以及切割质量。在本发明的激光切割设备中,包括有多个激光头,这些激光头是沿着管件的轴向等间距设置,并且均能对管件进行切割,在机架的一侧设置有旋转电机,旋转电机可以驱动管件正转或反转,在管件第一次正转的工序中,通过系统控制各个激光头循序地断光,使得各个位置的管件激光切割时间逐渐减小,使得在正转工序中各个位置管件的环向切割量不同,随后管件反转复位,在第二次反转的工序中,循序地将各段管件切断。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割技术领域,特别是涉及了一种适用于任意管径、长度的激光切割设备及其切割方法。它的最大优点在于可以同时对管件的多段进行切割,同时能在不同管径、厚度、长度切换的情况下确保管件的中轴线始终不动,由此极大地提升了切割效率以及切割质量。
背景技术
现有技术中,采用激光切割机对细长管件进行切割时,一般是由激光头从管件的一端进行切割,随后或者通过导轨移动激光头,或者使得管件沿轴向进给到激光头的下方,进而再对管件的下一个位置进行切割,这种方式使得激光头的空移路径较长,降低了整根管件的切割效率。
目前也有采用多个激光头对管件进行切割的工艺,比如在专利申请号为CN202010698503.6的中国发明专利中,申请人华中科技大学就公开了一种细长管材自动化激光切割方法与装置,属于激光加工领域,该方法将以一定间隔上料的多根管材聚拢,再利用连续/脉冲激光以多次扫描刻蚀的方法进行单面切割,完成后对管材实施并行翻转,并再次进行切割作业,最后重复上述步骤直到切割完成。
简单来说,上述专利中的加工工序是先同时上料多根管件,随后利用松紧机构将这些管件聚拢,由激光头从上下两侧同时对这些管件进行切割,待切割完成后,由松紧机构将这些管件相互分开,同时对这些管件进行转向,使得它们未切割的部分转动到与激光头正对,然后再聚拢管件,重复切割的过程,随后移动激光头至下一个切割工位,再重复上述的加工工序。
上述专利中的方法,就其本质而言,是通过设置多工位来提高整体的切割效率,对于单根管件而言,它的加工过程依旧是分段式循序切割的。
目前还无法实现利用多个激光头同时对一根管件的多段进行同时切割,其主要技术难点在于管件转动的同步性问题,一段管件转动力来源于与其相邻管件产生的摩擦力,在两段管件连接成一体时,这种摩擦力很大,当管件被环向切割时,环向切割量越大,则相邻两段管件之间的摩擦力越小,当环向切割量大于某个临界值(由于管件的壁厚不同,该临界值为管件剩余量的10-30%)时,近端管件和远端管件之间的连接处很短,使得两者之间的摩擦力要小于使得远端管件产生转动所需的扭力,此时远端管件就无法继续转动,这也就使得激光头无法将远端管件完全切断。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状而提供一种适用于任意管径、长度的激光切割设备及其切割方法。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种适用于任意管径、长度的激光切割设备,包括有机架,在所述机架一端设置有装夹台,在所述装夹台上设置有旋转电机和转轴,待加工的管件套接在转轴上,所述旋转电机能驱动转轴转动,进而带动管件转动,在所述机架上还间隔设置有多个工作台,这些工作台呈直线排列,待加工的管件同时架设在这些工作台上,在所述工作台上设置有回转机构,所述回转机构包括外转盘和内转盘,所述外转盘和内转盘外径相等且同心设置,所述外转盘和内转盘分别由不同的驱动机构单独驱动,使得所述外转盘和内转盘之间可以发生相对转动,在所述外转盘和内转盘的外圈均沿周向形成有若干V形卡口,所述外转盘和所述内转盘前后层叠,所述外转盘和内转盘上的V形开口在截面上能形成V形的定位卡槽,所述定位卡槽的一面槽壁位于所述外转盘上,另一面槽壁位于所述内转盘上,所述定位卡槽的两面槽壁在截面上形成V形夹角,管件被夹持在所述定位卡槽中进行定位,管件的顶部通过外部的气缸将其限位在所述定位卡槽中;
在每个工作台上均设置有激光头,且各个工作台上的激光头均位于同一高度上,所有激光头均位于管件的同一侧,各个工作台上的激光头与管件之间形成的夹角均相等。
作为本发明的优选,在所述机架的一端铺设有导轨,所述装夹台套设在导轨上并能沿导轨滑动。
作为本发明的改进,所述外转盘和内转盘均在所述V形卡口的两侧设置了轴承板,在所述轴承板上设置有若干滚轴,所述管件与所述滚轴贴合设置。
作为本发明的进一步改进,在所述气缸的气缸杆端部设置有滚轴,所述滚轴与所述管件贴合。
作为本发明的具体技术方案,在至少一个工作台的侧面设置有定位气缸,所述定位气缸的气缸杆能将与其正对的管件限位在定位卡槽中。
一种采用上述的激光切割设备对管件进行激光切割的方法,包括有如下步骤:
1)、上料,将多根管件分别放置到回转机构一侧的各个定位卡槽中,随后通过转动外转盘和内转盘来调整定位卡槽的V形夹角角度,从而将管件夹持在定位卡槽中;
2)、以相同的转速驱动外转盘和内转盘同向转动,将其中一根管件转动至与激光头正对,此时,与激光头正对的定位卡槽成为了加工工位,外部的气缸驱动气缸杆向管件移动,将该管件限位在加工工位中;
3)、由旋转电机带动管件进行正转,同时所有激光头启动,其中,距离装夹台最近的激光头为第一激光头,然后根据距离装夹台的距离由小到大依次为第二激光头、第三激光头……第N激光头,所述第N激光头距离装夹台的距离最远,在本步骤中,第一激光头不出光,其他所有激光头均对与其正对的管件位置进行切割;
4)、在经过t时间后,第二激光头停止切割,经过短暂的t时间后,第三激光头停止切割,再经过短暂的t时间后,第四激光头停止切割,依次重复直至第N激光头停止工作,在这一过程中,旋转电机始终驱动管件转动,且当第N激光头停止工作时,管件的旋转角度为180°;
5)、由旋转电机驱动管件进行第一次反转,将管件反转至步骤4)的初始位置,在这一过程中,所有激光头都停止工作;
6)、由旋转电机驱动管件进行第二次反转,所有激光头同时开启工作,由于在管件第一次正转过程中各个位置的管件环向切割量不同,即第一激光头对应位置的管件环向切割量最小,第N激光头对应位置的管件环向切割量最大,故在第二次反转的过程中,管件会由第N激光头所对应的位置最先开始完成全部切断,直至第一激光头所对应的管件位置最后完成全部切断,此时,管件也恰好完成转动360°;
7)、所述机架在工作台下方设置有传送带,当完成一根管件的切断后,转动回转机构,完全切断的管件在自身重力作用下掉落在传送带上并被送出卸料。
作为上述方法的改进,在步骤4)中,t时间内管件转动的角度=180°/(N-1)。
作为上述方法的优选,在步骤6)中,当管件反转180°后,由第N激光头开始依次对各个激光头断光,相邻两个激光头之间的断光时间间隔为t,所述管件的反转转速与步骤4)中管件的正转转速相等。
作为上述方法的进一步优选,各激光头实际断光时间精度控制在+0.05s内。
与现有技术相比,本发明的优点在于:可以同时由沿管件轴向排列的多个激光头对管件的多段进行切割,在切割的过程中通过工序改进,使得管件可以在正转一个轮次、反转两个轮次后就依次完成多段切割,且各段管件的切割过程都是相对独立的,不会对相邻管件的切割过程造成干扰,极大地提升了切割效率。此外,本发明的激光切割设备可以通过自动调节V形夹角的角度,使得不同管径的管件,其中轴线可以始终保持同一高度,即不同管径的管件可以始终保持同心设置,由此可以适用于不同管径的管件,提升本发明的激光切割设备的适用面。
附图说明
图1为本发明实施例中激光切割设备的整体结构示意图(图中,对管件进行了分段式处理);
图2为本发明实施例中回转机构的局部结构示意图;
图3为本发明实施例中工作台的局部结构示意图;
图4为本发明实施例中回转机构的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步的详细描述。本实施例中公开了一种适用于任意管径、长度的激光切割设备,它通过多段同时切割、能快速适用不同管径的管件这两个特点,能极大地提升激光切割的效率,实现大批量生产。
具体的,如图1所示,本实施例中的激光切割设备,包括机架1,机架1顶面罩设有铝合金防尘罩2,可以防止切割过程中产生的废屑进入机架1内部,在机架1的顶面上还设置有传送带3,传送带3用于承接切割完成后掉落下来的管件4,并将其运出卸料。传送带3可以如附图所示那样呈现为分段式的,也可以将所有传送带3连接在一起构成一个整体式的传送带3。
在机架1的一端设置有装夹台5,在机架1上设置有导轨,装夹台5可以沿导轨滑动,以便于将后文所述的转轴7插接在管件4中,以带动管件4转动。
在装夹台5上设置有旋转电机6,如图2所示,在旋转电机6的电机轴上连接着转轴7,待切割的管件4套接在转轴7上,这样,当旋转电机6工作时,可以带动其电机轴正转或反转,进而带动转轴7正转或反转,当转轴7转动时,可以带动套接在转轴上的管件4发生转动。
在机架1上还间隔设置有多个工作台8,这些工作台8呈一条直线排列,且相互之间优选为等间距设置。在每一个工作台8上均设置有回转机构,回转机构包括外转盘9和内转盘10,外转盘9、内转盘10两者外径相等且同心设置,出于转动的稳定性考虑,外转盘9有两层,内转盘10位于两层外转盘9之间。
在调整V形夹角的过程中,在内转盘10上设置有轴套12,在外转盘9的中央设置有轴芯13,如图4所示,外转盘和内转盘分别由外转盘电机14和内转盘电机15单独驱动,外转盘电机14的电机轴通过同步带16与轴芯13相连,内转盘电机15的电机轴通过同步带与轴套12相连,当外转盘电机14和内转盘电机15工作时,可以通过电机轴带动同步带16转动,随后利用同步带的传动带动轴套12和轴芯13转动。由于外转盘9和内转盘10两者是单独驱动的,所以两者之间是可以发生相对转动的。
如图3所示,在外转盘9和内转盘10的外圈均沿周向形成有若干等间距设置的V形卡口17,其中,外转盘9和内转盘10上的V形卡口17可以相互作用形成V形的定位卡槽18,具体的,定位卡槽18的一面槽壁位于所述外转盘9上,另一面槽壁位于所述内转盘10上,定位卡槽18的两面槽壁在截面上形成V形夹角,管件4被夹持在所述定位卡槽18中进行定位。当定位卡槽18随回转机构转动至与激光头22正对时,此时与激光头正对的那个定位卡槽18为进行激光切割的加工工位,加工工位的斜上方设置有气缸19,气缸19具有气缸杆,在气缸杆的端部设置有滚轴20,滚轴20能抵靠在管件4的顶部,从而将管件4限位在加工工位中。由于管件4需要在旋转电机6的驱动下转动以完成环向的激光切割,故定位卡槽18既可以将管件4卡紧在其中,又可以使得管件4在定位卡槽18中转动不受影响,为了实现这一目的,在所有V形卡口17的两侧均通过紧固件可拆卸地固定着轴承板21,轴承板21的外侧固定在V形卡口17的侧壁上,轴承板21的内侧形成有多个圆形的凹槽,在圆形的凹槽中也嵌设有滚轴20,滚轴20部分凸出在凹槽的槽口外部,管件4的侧面与滚轴20贴靠,滚轴20可以在凹槽中自由滚动,这样,滚轴20在对管件4夹持的同时,由于它与管件4之间是一种滚动摩擦的关系,所以也不会对管件4的转动造成太大的阻力。
通过这种回转机构的结构设计,可以确保不同管径的管件4在装夹到回转机构上时,它们的中轴线始终是重合的,即不需要因为管径的不同而对装夹台5的高度进行调节。具体的说,对于不同管径的管件4,如果定位卡槽18的V形夹角角度始终不变的话,那么大管径的管件4的中轴线高度会高于小管径管件4的中轴线高度,因为小管径管件4在V形夹角中的卡紧位置要比大管径管件4深,两者的管径相差越大,则两者的中轴线高度相差越大,每次换管的时候就需要重新调整管件4端部的旋转电机6所在高度,从而使得旋转电机6上的转轴7能延伸在管件4中,这显然不适用于大批量生产。
而在本实施例中,可以通过自动调节V形夹角的角度,使得不同管径的管件4,其中轴线可以始终保持同一高度,即不同管径的管件4可以始终保持同心设置。
例如,当通过计算需要增大V形夹角30°时,则驱动外转盘9转动15°,内转盘10反向转动15°即可实现。而V形夹角的变化幅度由管径的改变幅度根据公式推算。
其原理具体来说,管件4与定位卡槽18的两面槽壁是相切的,无论外转盘9和内转盘10如何相对转动,它们的半径始终不变,即无论V形夹角的角度是多少,V形夹角的尖端距离外转盘9、内转盘10的圆心长度是相等的。这样,在截面上,就由管件4的圆心、V形夹角的尖端以及管件4与槽壁的切点三者的连线构成了直角三角形,管件4的圆心与切点的连线、切点与尖端的连线构成两个直角边a和b,管件4的圆心与尖端的连线构成斜边c,不同管径的管件4,如果要使得它们同心,则斜边c长度是不变的,直角边a即为管件4的管径,是预先测量出来的,那么就在已知a和c的长度情况下,很容易利用勾股定理推算出b的长度,进而推算出b与c夹角的变化幅度,b与c的夹角等于二分之一V形夹角,从而可以推算出V形夹角需要变化的角度,随后由控制系统发送指令给驱动机构执行,带动外转盘9和内转盘10转动相应的角度。
在每一个工作台8的上方均固定有激光头22,各个工作台8上的激光头22均位于同一高度上,所有激光头22均位于管件4的同一侧,各个工作台8上的激光头22与管件4之间形成的夹角均相等,即所有激光头22相对于管件4的位置是一样的,这利用更好的控制管件4的环向切割量。激光头22通电后能射出高能量激光,激光照射到与激光头22正对的管件4上时,能灼烧管件4的管壁产生高温将管壁熔断,由此达到切割管件4的目的。
在对细长管件4进行多段同时切割的过程中,现有技术中存在的最大问题是切割工序后期同步性的问题,即在切割的后期,相邻两段管件4之间的连接位置只占初始状态的10%左右,此时,整根管件4仍在旋转,而相邻两段管件之间的连接部无法产生足够的扭力带动远端管件继续转动,这就使得远端管件无法完成切割。
针对于此,本实施例中对切割工序进行了改进。
具体的,采用上述的激光切割设备对管件4进行激光切割的方法,包括有如下步骤:
1)、上料,将多根相同尺寸/不同尺寸的管件4分别放置到回转机构一侧的各个定位卡槽18中,随后通过转动外转盘9和内转盘10来调整定位卡槽18的V形夹角角度,从而将管件夹持在定位卡槽18中;
在这里,针对于同时装夹相同管径的管件4,回转机构上各个定位卡槽18的V形夹角角度相等,而针对同时装夹不同管径的管件4,就需要对各个定位卡槽18的V形夹角角度进行适应性设计,以使得回转机构能同时装夹多根不同管径的管件4,一般来说,在大批量生产时,优选是按照管径进行分类,相等管径的管件4进行同一批次加工效率最高,故优选将回转机构上的各个定位卡槽18设计成V形夹角角度相等,这种结构设计也较为简单,在加工完一个批次的管件4,需要更换不同管径的另外一批次管件4时,再转动外转盘9和内转盘10来调整V形夹角角度即可,这种调整方式不需要调整旋转电机6上转轴7的高度,因此可以适用不同管径的管件4。
而将回转机构上的各个定位卡槽18根据管径设计成不同的V形夹角,这种在小批量试样时,具有较高的效率,因为不需要再根据管径来转动前转盘9和后转盘10,但由于这种结构设计之后,回转机构外圈的各个定位卡槽18的V形夹角都是特定角度的,其所能匹配的管径也是有限的,当需要装夹超出原有设计管径范围的管件4时,就需要整个调整回转机构的结构,故具有较大的局限性。
此外,为了确保不在加工工位的定位卡槽18也能将管件4夹持,在距离装夹台5最近的那个工作台8的侧面设置有定位气缸11,定位气缸11的气缸杆能将与其正对的管件4限位在对应的定位卡槽18中,防止管件4在自身重力的作用下从定位卡槽18中脱落;
2)、以相同的转速驱动外转盘9和内转盘10同向转动,将其中一根管件4转动至与激光头正对,此时,与激光头正对的定位卡槽18成为了加工工位,外部的气缸19驱动气缸杆向管件4移动,将该管件4限位在加工工位中,气缸杆端部设置有滚轴20,滚轴20抵靠在管件4上并施加较小的力将其夹紧在加工工位中,由于旋转电机6驱动管件4旋转的力较大,故气缸19向管件4提供的较小的夹紧力不会对管件4的旋转造成显著干扰;
3)、由旋转电机6带动管件4进行正转,同时所有激光头22启动,其中,距离装夹台5最近的激光头为第一激光头,然后根据距离装夹台5的距离由小到大依次为第二激光头、第三激光头……第N激光头,所述第N激光头距离装夹台5的距离最远,在本步骤中,第一激光头不出光,其他所有激光头22均对与其正对的管件位置进行切割;
4)、在经过t时间后,第二激光头停止切割,经过短暂的t时间后,第三激光头停止切割,再经过短暂的t时间后,第四激光头停止切割,依次重复直至第N激光头停止工作,在这一过程中,旋转电机6始终驱动管件4转动,且当第N激光头停止工作时,管件的旋转角度为180°,t时间内管件4转动的角度=180°/(N-1),例如一共有9个激光头,则t时间内管件4转动的角度为22.5°;
5)、由旋转电机6驱动管件4进行第一次反转,将管件4反转至步骤4)的初始位置,在这一过程中,所有激光头22都停止工作;
6)、由旋转电机6驱动管件4进行第二次反转,所有激光头22同时开启工作,由于在管件4第一次正转过程中各个位置的管件环向切割量不同,即第一激光头对应位置的管件环向切割量最小,因为第一激光头在第一次正转过程中是不出光的,其对管件4的环形切割量为0,第N激光头对应位置的管件环向切割量最大,有180°,故在第二次反转的过程中,管件4会由第N激光头所对应的位置最先开始完成全部切断,直至第一激光头所对应的管件位置最后完成全部切断,此时,管件也恰好完成转动360°;在第二次反转的过程中,如果在某一位置管件4完全切断的情况下继续出光,那么激光会对切断后的管口位置进行灼烧,使得管口发生变形,影响管口端面的平整度,为了避免这种缺陷的产生,在步骤6)中,当管件4反转180°后,由第N激光头开始依次对各个激光头22断光,相邻两个激光头22之间的断光时间间隔也为t,所述管件4的反转转速与步骤4)中管件4的正转转速相等;
7)、机架1在工作台8下方设置有传送带3,当完成一根管件的切断后,转动回转机构,完全切断的管件4在自身重力作用下掉落在传送带3上并被送出卸料。
另外,在本实施利中,为了确保切割精度,各激光头22实际断光时间精度控制在+0.05s内,可以延后一些断光,但绝对不能提前断光。
通过上述工序的安排,可以同时由沿管件4轴向排列的多个激光头22对管件4的多段进行切割,在切割的过程中通过工序改进,使得管件4可以在正转一个轮次,反转两个轮次后就依次完成多段切割,且各段管件4的切割过程都是相对独立的,不会对相邻管件4的切割过程造成干扰,极大地提升了切割效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种适用于任意管径、长度的激光切割设备,包括有机架,在所述机架一端设置有装夹台,在所述装夹台上设置有旋转电机和转轴,待加工的管件套接在转轴上,所述旋转电机能驱动转轴转动,进而带动管件转动,其特征在于:在所述机架上还间隔设置有多个工作台,这些工作台呈直线排列,待加工的管件同时架设在这些工作台上,在所述工作台上设置有回转机构,所述回转机构包括外转盘和内转盘,所述外转盘和内转盘外径相等且同心设置,所述外转盘和内转盘分别由不同的驱动机构单独驱动,使得所述外转盘和内转盘之间可以发生相对转动,在所述外转盘和内转盘的外圈均沿周向形成有若干V形卡口,所述外转盘和所述内转盘前后层叠,所述外转盘和内转盘上的V形卡口在截面上能形成V形的定位卡槽,所述定位卡槽的一面槽壁位于所述外转盘上,另一面槽壁位于所述内转盘上,所述定位卡槽的两面槽壁在截面上形成V形夹角,管件被夹持在所述定位卡槽中进行定位,管件的顶部通过外部的气缸将其限位在所述定位卡槽中,不同管径的管件在装夹到所述定位卡槽上时,它们的中轴线始终是重合的,不需要因为管径的不同而对装夹台的高度进行调节;
在每个工作台上均设置有激光头,且各个工作台上的激光头均位于同一高度上,所有激光头均位于管件的同一侧,各个工作台上的激光头与管件之间形成的夹角均相等。
2.根据权利要求1所述的适用于任意管径、长度的激光切割设备,其特征在于:在所述机架的一端铺设有导轨,所述装夹台套设在导轨上并能沿导轨滑动。
3.根据权利要求1所述的适用于任意管径、长度的激光切割设备,其特征在于:所述外转盘和内转盘均在所述V形卡口的两侧设置了轴承板,在所述轴承板上设置有若干滚轴,所述管件与所述滚轴贴合设置。
4.根据权利要求3所述的适用于任意管径、长度的激光切割设备,其特征在于:在所述气缸的气缸杆端部设置有滚轴,气缸杆端部的滚轴与所述管件贴合。
5.根据权利要求1所述的适用于任意管径、长度的激光切割设备,其特征在于:在至少一个工作台的侧面设置有定位气缸,所述定位气缸的气缸杆能将与其正对的管件限位在定位卡槽中。
6.一种采用如权利要求1所述的激光切割设备对管件进行激光切割的方法,包括有如下步骤:
1)、上料,将多根管件分别放置到回转机构一侧的各个定位卡槽中,随后通过转动外转盘和内转盘来调整定位卡槽的V形夹角角度,从而将管件夹持在定位卡槽中;
2)、以相同的转速驱动外转盘和内转盘同向转动,将其中一根管件转动至与激光头正对,此时,与激光头正对的定位卡槽成为了加工工位,外部的气缸驱动气缸杆向管件移动,将该管件限位在加工工位中;
3)、由旋转电机带动管件进行第一次正转,同时所有激光头启动,其中,距离装夹台最近的激光头为第一激光头,然后根据距离装夹台的距离由小到大依次为第二激光头、第三激光头……第N激光头,所述第N激光头距离装夹台的距离最远,在本步骤中,第一激光头不出光,其他所有激光头均对与其正对的管件位置进行切割;
4)、在经过t时间后,第二激光头停止切割,经过短暂的t时间后,第三激光头停止切割,再经过短暂的t时间后,第四激光头停止切割,依次重复直至第N激光头停止工作,在这一过程中,旋转电机始终驱动管件转动,且当第N激光头停止工作时,管件的旋转角度为180°;
5)、由旋转电机驱动管件进行第一次反转,将管件反转至步骤4)的初始位置,在这一过程中,所有激光头都停止工作;
6)、由旋转电机驱动管件进行第二次反转,所有激光头同时开启工作,由于在管件第一次正转过程中各个位置的管件环向切割量不同,即第一激光头对应位置的管件环向切割量最小,第N激光头对应位置的管件环向切割量最大,故在第二次反转的过程中,管件会由第N激光头所对应的位置最先开始完成全部切断,直至第一激光头所对应的管件位置最后完成全部切断,此时,管件也恰好完成转动360°;
7)、所述机架在工作台下方设置有传送带,当完成一根管件的切断后,转动回转机构,完全切断的管件在自身重力作用下掉落在传送带上并被送出卸料。
7.根据权利要求6所述的对管件进行激光切割的方法,其特征在于:在步骤4)中,t时间内管件转动的角度=180°/(N-1)。
8.根据权利要求6所述的对管件进行激光切割的方法,其特征在于:在步骤6)中,当管件反转180°后,由第N激光头开始依次对各个激光头断光,相邻两个激光头之间的断光时间间隔为t,所述管件的反转转速与步骤4)中管件的正转转速相等。
9.根据权利要求6所述的对管件进行激光切割的方法,其特征在于:各激光头实际断光时间精度控制在+0.05s内。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110798240.0A CN113245726B (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种适用于任意管径、长度的激光切割设备及其切割方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110798240.0A CN113245726B (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种适用于任意管径、长度的激光切割设备及其切割方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113245726A CN113245726A (zh) | 2021-08-13 |
CN113245726B true CN113245726B (zh) | 2021-09-24 |
Family
ID=77180375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110798240.0A Active CN113245726B (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种适用于任意管径、长度的激光切割设备及其切割方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113245726B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114749809B (zh) * | 2022-06-16 | 2022-11-15 | 湖南湘投金天新材料有限公司 | 一种管材自动精切设备 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203380424U (zh) * | 2013-07-23 | 2014-01-08 | 唐敏 | 一种多头切管机 |
CN207858095U (zh) * | 2017-12-18 | 2018-09-14 | 天津弘茂建筑材料制造有限公司 | 一种自动管道焊接设备 |
CN208195812U (zh) * | 2018-05-14 | 2018-12-07 | 深圳市金合联供应链技术有限公司 | 多头钢管自动切管机 |
CN109570772A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-04-05 | 深圳利都科技有限公司 | 一种可减少污染的便于维修的激光制造装置 |
CN209754296U (zh) * | 2019-04-09 | 2019-12-10 | 安徽同兴科技发展有限责任公司 | 一种连续式多管型切割机 |
CN111872471A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-11-03 | 太仓广陆金属制品有限公司 | 一种高效率钢管切割装置 |
CN111872574A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-11-03 | 华中科技大学 | 一种用于细长管材自动化激光切割方法与装置 |
CN212495691U (zh) * | 2020-06-28 | 2021-02-09 | 四川彭州伟达金属制品有限公司 | 一种钢管切割装置 |
-
2021
- 2021-07-15 CN CN202110798240.0A patent/CN113245726B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203380424U (zh) * | 2013-07-23 | 2014-01-08 | 唐敏 | 一种多头切管机 |
CN207858095U (zh) * | 2017-12-18 | 2018-09-14 | 天津弘茂建筑材料制造有限公司 | 一种自动管道焊接设备 |
CN208195812U (zh) * | 2018-05-14 | 2018-12-07 | 深圳市金合联供应链技术有限公司 | 多头钢管自动切管机 |
CN109570772A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-04-05 | 深圳利都科技有限公司 | 一种可减少污染的便于维修的激光制造装置 |
CN209754296U (zh) * | 2019-04-09 | 2019-12-10 | 安徽同兴科技发展有限责任公司 | 一种连续式多管型切割机 |
CN212495691U (zh) * | 2020-06-28 | 2021-02-09 | 四川彭州伟达金属制品有限公司 | 一种钢管切割装置 |
CN111872574A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-11-03 | 华中科技大学 | 一种用于细长管材自动化激光切割方法与装置 |
CN111872471A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-11-03 | 太仓广陆金属制品有限公司 | 一种高效率钢管切割装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113245726A (zh) | 2021-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101721693B1 (ko) | 파이프 커팅장치 및 방법 | |
CN103286341B (zh) | 双轴数控镗孔专用机 | |
CN113245726B (zh) | 一种适用于任意管径、长度的激光切割设备及其切割方法 | |
CN109108660A (zh) | 管材旋转切断组合生产线 | |
CN107363589B (zh) | 一种气门芯多工位加工装置 | |
CN212735034U (zh) | 一种活塞杆加工定位装置 | |
CN208628884U (zh) | 双轴向、两工位、自动定心镗床 | |
CN109531161A (zh) | 一种轴、盘类复杂零件的双主轴车铣复合加工中心及复杂轴类加工方法 | |
CN113466131A (zh) | 一种金属切削刀具连续检测装置 | |
CN112846012B (zh) | 一种自动上料搓丝设备 | |
CN108747432A (zh) | 一种双轴向、两工位、自动定心镗床及应用 | |
CN208913560U (zh) | 管材旋转切断主机和管材旋转切断组合生产线 | |
CN210644583U (zh) | 全自动艾柱切割、包装一体机 | |
CN109433643B (zh) | 一种轴承振动在线检测及分拣系统 | |
CN216326950U (zh) | 一种倒置式回转机床 | |
CN206253706U (zh) | 一种全自动铣槽机 | |
CN111015202B (zh) | 一种橡胶端盘成型设备,及其轴套组合件检测机 | |
CN106925823B (zh) | 托辊轴加工机床及加工方法 | |
CN210731792U (zh) | 切管机 | |
CN111230218B (zh) | 一种基于平口的用于换热器生产的加工设备 | |
CN209614263U (zh) | 一种零件两侧同轴度加工用刀具 | |
CN113858030A (zh) | 一种刀具钝化设备 | |
CN109434343B (zh) | 一种脚手架管件与连接头的自动焊接机 | |
CN110774058A (zh) | 冰箱压缩机用活塞生产线 | |
CN209850454U (zh) | 一种轴承套圈加工用车床自动进料装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |