CN114654107A - 一种在线管材激光切割机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光切割机设备技术领域，具体为一种在线管材激光切割机，包括定位孔、供料装置、加工管材、除尘组件、机座组件和激光切割组件，机座组件的上端面前部固定安装有两组供料装置，且位于机座组件的上端面通过两组所述供料装置滑动卡接有加工管材。本发明通过设置激光切割组件，在对加工管材进行加工时，激光切割头能在直齿轮和限位齿环的限位下对加工管材的轴向角度进行全方位加工，同时激光头位移模组能对激光切割头的水平位置进行调控，有效提高了对加工管材加工的效率。

Description

一种在线管材激光切割机
技术领域
本发明涉及激光切割机设备技术领域，具体为一种在线管材激光切割机。
背景技术
现有技术中，制管在线切割有3种方式：1、圆形锯片切割机；2、带锯切割机；3、激光切割机，圆形锯片切割机和带锯切割机具有切管长度不受限制的优点，但切割质量存有问题，如：1、锯片厚大，切口处加工量多；2、切割应力大，切口变形大；3、切口毛刺翻边大，后续需要增加工序去除切口毛刺，目前越来越多的制管线在线切割采用激光切割机技术进行切割，相比于传统圆形锯片切割机和带锯切割机，激光切割机切割有如下优点：1、激光直径小，切口加工去除量少；2、无切割应力，切口变形小；3、切口几乎无毛刺翻边，后续不需要增加工序去除毛刺。
如专利号为：CN202020070090.2所公开的实用新型专利，本实用新型公开了一种管材激光切割机，涉及管材加工设备技术领域，包括机架，机架上安装的夹持机构包括四爪卡盘，四爪卡盘包括底座，底座上安装有四个活动卡爪以及卡爪驱动机构，四个活动卡爪的外端垂直固接有延伸臂，延伸臂的内壁与外壁均为圆弧型，且圆弧型与底座的中心同轴设置，延伸臂的外端的外壁设有第一弧型台阶槽与第二弧型台阶槽，延伸臂的内端的内壁设有第三弧型台阶槽。本实用新型一种管材激光切割机解决了现有技术中管材切割浪费严重的技术问题，本实用新型可以实现对圆柱管材以及多棱柱管材的稳定高效的装夹，有效的降低了管材的浪费，可适用的管材直径范围广，对管材的损害小。
如专利号为：CN201620884685.5所公开的实用新型专利，本实用新型涉及机械自动化设备技术领域，尤其是一种管材激光切割机。它包括平台底座、沿左右方向装设于平台底座内的传动机构以及座设于平台底座上的与传动机构相连的主动卡盘总成、位于传动机构的出料侧的从动卡盘总成、位于传动机构的进料侧的送料夹紧定位机构和位于从动卡盘总成的前方侧或后方侧的激光切割机构。本实用新型通过对主动卡盘总成的运动精度的有效控制，实现对管材供给长度的精确控制；利用夹紧定位机构与卡盘总成的相互配合及转换，既可对管材的牢固夹持及精确定位，也能使管材在被加工切割时具有足够的稳定性，保证切割加工的效果；同时，也可对管材进行连续送料、分段切割，有利于减小机器本身的占地面积。
但激光切割机切割时管材内部产生高温基材飞溅，需增加除尘装置，市场已存在技术多为下料段除尘，每次除尘都需要除尘管从管材尾端进入和移出，所以激光机后段还需要设置下料装置，下料装置和除尘装置限制了激光在线切管的切管长度在1.2米以下，并且增加切割机的占地面积，降低了切割的便捷性和切割的效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在线管材激光切割机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种在线管材激光切割机，包括定位孔、供料装置、加工管材、除尘组件、机座组件和激光切割组件；
所述机座组件的上端面前部固定安装有两组供料装置，且位于所述机座组件的上端面通过两组所述供料装置滑动卡接有加工管材；
所述加工管材的内端面中心处贯通内外开设有定位孔，且位于所述定位孔的内端面滑动连接有除尘组件，所述机座组件的后端面中部滑动卡接有激光切割组件；
所述供料装置包括传动装置、连接电机、电机卡座、齿形带轮、齿形皮带、支撑卡座和固定带轮；
所述支撑卡座的内端面对称转动卡接有用于限位的传动装置，且位于上部的所述传动装置的侧端面中心处固定安装有固定带轮；
所述支撑卡座的侧端面靠近底部处转动卡接有齿形带轮，且位于所述齿形带轮的侧端面固定安装有连接电机；
所述连接电机的侧端面中心处固定连接有电机卡座，且所述齿形带轮与固定带轮之间通过齿形皮带进行啮合连接；
所述传动装置包括连接齿轮、导向转槽和固定导辊；
所述固定导辊的内端面开设有用于限位的导向转槽，且位于所述固定导辊的侧端面中心处固定连接有连接齿轮；
所述除尘组件包括倒流头、PVC软管、铜保护气头、管径加长软管、气管接头和吸渣头；
所述吸渣头的一端固定安装有倒流头，且位于所述吸渣头的另一端固定安装有PVC软管；
所述PVC软管的侧端面中心处固定连接有铜保护气头，且位于所述铜保护气头的侧端面固定设置有管径加长软管，所述管径加长软管的侧端面中心处螺纹连接有气管接头；
所述机座组件包括焊接机座、机架座、斜齿齿条、传动斜齿轮、第一伺服电机、移动机架、定位升降机、传动丝杆、三相混合式步进电机、导轨滑块、横直线导轨和竖直线导轨；
所述焊接机座的上端面对称固定安装有用于传动的横直线导轨，且位于所述横直线导轨的上端面滑动卡接有机架座；
所述横直线导轨的内端面固定安装有用于限位的斜齿齿条，且位于所述机架座的上端面固定安装有移动机架；
所述移动机架的上端面中心处固定设置有定位升降机，所述移动机架的上端面正对于定位升降机处固定连接有三相混合式步进电机；
所述定位升降机的内端面螺纹滑动连接有传动丝杆，所述移动机架的前部对称固定安装有竖直线导轨，且位于所述竖直线导轨的外端面对称滑动卡接有两组导轨滑块；
所述机架座的上端面靠近侧部固定安装有第一伺服电机，且位于所述第一伺服电机的下端面中心处固定连接有传动斜齿轮。
优选的，所述激光切割组件包括激光切割头、升降支撑座、激光头压板、第二伺服电机、启动夹爪模组、缠线连接管、直齿轮、限位齿环和激光头位移模组，所述激光头压板的后端面靠近顶部处固定卡接有升降支撑座，且位于所述激光头压板的后端面中心处固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的前端面中心处固定连接有直齿轮，所述激光头压板的前端面中心处转动卡接有限位齿环，所述限位齿环的前端面固定设置有缠线连接管，且位于所述缠线连接管的前端面侧部固定连接有激光头位移模组，所述激光头位移模组的侧端面固定安装有激光切割头，所述激光头压板的后端面与缠线连接管同轴心处对称设置有启动夹爪模组。
优选的，所述激光头压板的后端面与导轨滑块进行固定连接，且所述传动丝杆的底端面与升降支撑座的上端面进行固定连接。
优选的，所述激光头压板和缠线连接管的外端面中心处贯通内外开设有导向槽，且所述导向槽的半径与加工管材的半径相等。
优选的，所述导向转槽与加工管材相适配，且所述加工管材通过导向转槽与加工管材相适配进而滑动连接在供料装置的内端面，两组所述传动装置的侧端面通过连接齿轮进行啮合连接。
优选的，所述机架座的下端面通过四组卡接滑块与横直线导轨进行滑动卡接，且所述传动斜齿轮的侧端面与斜齿齿条进行啮合连接。
优选的，所述直齿轮的下端面与限位齿环进行啮合连接，且所述三相混合式步进电机与定位升降机的侧部进行固定连接。
优选的，所述传动丝杆通过升降支撑座带动所述激光切割组件在竖直线导轨的外部进行滑动。
优选的，所述启动夹爪模组的内部开设有夹持槽，且所述夹持槽与加工管材的外径相同。
优选的，所述导向转槽的内端面均匀等距固定设置有导向卡板，且所述导向卡板与加工管材进行过盈贴合。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明通过设置激光切割组件，在对加工管材进行加工时，激光切割头能在直齿轮和限位齿环的限位下对加工管材的轴向角度进行全方位加工，同时激光头位移模组能对激光切割头的水平位置进行调控，有效提高了对加工管材加工的效率。
2.本发明可以切割任意长度的加工管材，有效提高了设备的适应性能。
3.本发明激光机结构简洁，机床体积小，制造成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的主体结构示意图；
图2为本发明的主体侧视图；
图3为本发明的供料装置结构示意图；
图4为本发明的供料装置侧视图；
图5为本发明的传动装置结构示意图；
图6为本发明的除尘组件结构示意图；
图7为本发明的机座组件结构示意图；
图8为本发明的机座组件侧视图；
图9为本发明的激光切割组件结构示意图；
图10为本发明的激光切割组件前视图；
图11为本发明的激光切割组件后视图；
图12为本发明的传动装置第二实施例结构示意图。
图中：1-定位孔、2-供料装置、3-加工管材、4-除尘组件、5-机座组件、6-激光切割组件、21-传动装置、22-连接电机、23-电机卡座、24-齿形带轮、25-齿形皮带、26-支撑卡座、27-固定带轮、211-连接齿轮、212-导向转槽、213-固定导辊、214-导向卡板、41-倒流头、42-PVC软管、43-铜保护气头、44-管径加长软管、45-气管接头、46-吸渣头、51-焊接机座、52-机架座、53-斜齿齿条、54-传动斜齿轮、55-第一伺服电机、56-移动机架、57-定位升降机、58-传动丝杆、59-三相混合式步进电机、510-导轨滑块、511-横直线导轨、512-竖直线导轨、61-激光切割头、62-升降支撑座、63-激光头压板、64-第二伺服电机、65-启动夹爪模组、66-缠线连接管、67-直齿轮、68-限位齿环、69-激光头位移模组。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例1
请参阅图1、图3、图5、图6、图7和图9所示，本发明提供的一种实施例：一种在线管材激光切割机，包括定位孔1、供料装置2、加工管材3、除尘组件4、机座组件5和激光切割组件6；
机座组件5的上端面前部固定安装有两组供料装置2，且位于机座组件5的上端面通过两组供料装置2滑动卡接有加工管材3；
加工管材3的内端面中心处贯通内外开设有定位孔1，且位于定位孔1的内端面滑动连接有除尘组件4，机座组件5的后端面中部滑动卡接有激光切割组件6；
如图3和图4所示，供料装置2包括传动装置21、连接电机22、电机卡座23、齿形带轮24、齿形皮带25、支撑卡座26和固定带轮27；
支撑卡座26的内端面对称转动卡接有用于限位的传动装置21，且位于上部的传动装置21的侧端面中心处固定安装有固定带轮27；
支撑卡座26的侧端面靠近底部处转动卡接有齿形带轮24，且位于齿形带轮24的侧端面固定安装有连接电机22；
连接电机22的侧端面中心处固定连接有电机卡座23，且齿形带轮24与固定带轮27之间通过齿形皮带25进行啮合连接；
如图5所示，传动装置21包括连接齿轮211、导向转槽212和固定导辊213；
固定导辊213的内端面开设有用于限位的导向转槽212，且位于固定导辊213的侧端面中心处固定连接有连接齿轮211；
如图6所示，除尘组件4包括倒流头41、PVC软管42、铜保护气头43、管径加长软管44、气管接头45和吸渣头46；
吸渣头46的一端固定安装有倒流头41，且位于吸渣头46的另一端固定安装有PVC软管42；
PVC软管42的侧端面中心处固定连接有铜保护气头43，且位于铜保护气头43的侧端面固定设置有管径加长软管44，管径加长软管44的侧端面中心处螺纹连接有气管接头45；
如图7和图8所示，机座组件5包括焊接机座51、机架座52、斜齿齿条53、传动斜齿轮54、第一伺服电机55、移动机架56、定位升降机57、传动丝杆58、三相混合式步进电机59、导轨滑块510、横直线导轨511和竖直线导轨512；
焊接机座51的上端面对称固定安装有用于传动的横直线导轨511，且位于横直线导轨511的上端面滑动卡接有机架座52；
横直线导轨511的内端面固定安装有用于限位的斜齿齿条53，且位于机架座52的上端面固定安装有移动机架56；
移动机架56的上端面中心处固定设置有定位升降机57，移动机架56的上端面正对于定位升降机57处固定连接有三相混合式步进电机59；
定位升降机57的内端面螺纹滑动连接有传动丝杆58，移动机架56的前部对称固定安装有竖直线导轨512，且位于竖直线导轨512的外端面对称滑动卡接有两组导轨滑块510；
机架座52的上端面靠近侧部固定安装有第一伺服电机55，且位于第一伺服电机55的下端面中心处固定连接有传动斜齿轮54。
如图9、图10和图11所示，，激光切割组件6包括激光切割头61、升降支撑座62、激光头压板63、第二伺服电机64、启动夹爪模组65、缠线连接管66、直齿轮67、限位齿环68和激光头位移模组69，激光头压板63的后端面靠近顶部处固定卡接有升降支撑座62，且位于激光头压板63的后端面中心处固定安装有第二伺服电机64，第二伺服电机64的前端面中心处固定连接有直齿轮67，激光头压板63的前端面中心处转动卡接有限位齿环68，限位齿环68的前端面固定设置有缠线连接管66，且位于缠线连接管66的前端面侧部固定连接有激光头位移模组69，激光头位移模组69的侧端面固定安装有激光切割头61，激光头压板63的后端面与缠线连接管66同轴心处对称设置有启动夹爪模组65。
如图7和图9所示，激光头压板63的后端面与导轨滑块510进行固定连接，且传动丝杆58的底端面与升降支撑座62的上端面进行固定连接，导轨滑块510能为激光切割组件6提供足够的定位空间，方便后续调节激光切割组件6的加工高度。
如图10所示，激光头压板63和缠线连接管66的外端面中心处贯通内外开设有导向槽，且导向槽的半径与加工管材3的半径相等，导向槽能方便后续对加工管材3进行快速精准的导向，提高加工精准度。
如图1和图5所示，导向转槽212与加工管材3相适配，且加工管材3通过导向转槽212与加工管材3相适配进而滑动连接在供料装置2的内端面，两组传动装置21的侧端面通过连接齿轮211进行啮合连接，方便后续两组相对的供料装置2能对加工管材3进行快速稳定的输送，提高对加工管材3的加工效率。
如图7和图8所示，机架座52的下端面通过四组卡接滑块与横直线导轨511进行滑动卡接，且传动斜齿轮54的侧端面与斜齿齿条53进行啮合连接，能方便传动斜齿轮54能通过斜齿齿条53带动设备前移，提高对加工管材3加工的便捷性。
如图7和图9所示，直齿轮67的下端面与限位齿环68进行啮合连接，且三相混合式步进电机59与定位升降机57的侧部进行固定连接，直齿轮67与限位齿环68的啮合方便对设备激光切割的圆周角度进行调控。
如图7和图8所示，传动丝杆58通过升降支撑座62带动激光切割组件6在竖直线导轨512的外部进行滑动，在对激光切割组件6的加工高度进行调控时，三相混合式步进电机59能通过定位升降机57带动传动丝杆58上下位移，进而使得传动丝杆58能带动激光切割组件6上下位移，提高了加工的便捷性。
如图10所示，启动夹爪模组65的内部开设有夹持槽，且夹持槽与加工管材3的外径相同，夹持槽能提高后续启动夹爪模组65对加工管材3进行限位的稳定性，进而提高后续对加工管材3加工的稳定性。
本实施例在实施时，在对加工管材3进行切割操作前，使用者可将除尘组件4与外部吸附设备进行连接，同时可将加工管材3与除尘组件4套接，方便后续对激光切割组件6处理的加工管材3的前部进行快速的除尘操作，在对加工管材3进行切割操作时，使用者可通过外部操控装置启动连接电机22，此时连接电机22能带动前部的齿形带轮24进行转动，同时当齿形带轮24进行转动时，能通过齿形皮带25带动上部的固定带轮27进行转动，使得固定带轮27能带动侧部的传动装置21进行转动，同时两组传动装置21的侧部通过连接齿轮211进行啮合，使得上下两组传动装置21进行反向转动，从而使得两组固定导辊213进行转动时，能通过导向转槽212带动加工管材3向前部位移，方便激光切割组件6对加工管材3进行加工，在对加工管材3进行加工时，使用者可通过外部操控装置启动两组启动夹爪模组65，两组启动夹爪模组65能对加工管材3进行向心定位，从而提高后续激光切割头61对加工管材3进行加工的稳定性，若是需要对加工的角度进行调控，此时可启动第二伺服电机64，第二伺服电机64能带动直齿轮67进行转动，使得直齿轮67能带动与之啮合的限位齿环68进行转动，从而对缠线连接管66的整体角度进行调控，若是需要调节设备加工的高度，此时使用者还可启动三相混合式步进电机59，三相混合式步进电机59能带动定位升降机57进行转动，使得定位升降机57能带动传动丝杆58和激光切割组件6在导轨滑块510的限位下向上部位移，同时在进行激光加工时，激光切割头61能在激光头位移模组69的带动下进行一定距离的横向和纵向位移，有效提高了后续进行加工的效率。
实施例2
在实施例1的基础上，如图12所示，导向转槽212的内端面均匀等距固定设置有导向卡板214，且导向卡板214与加工管材3进行过盈贴合。
本实施例在实施时，导向转槽212内部的多组导向卡板214能对加工管材3的外部进行充分的挤压，从而最大程度的提高后续对加工管材3的输送效率。
工作原理：在对加工管材3进行切割操作前，使用者可将除尘组件4与外部吸附设备进行连接，同时可将加工管材3与除尘组件4套接，方便后续对激光切割组件6处理的加工管材3的前部进行快速的除尘操作，在对加工管材3进行切割操作时，使用者可通过外部操控装置启动连接电机22，此时连接电机22能带动前部的齿形带轮24进行转动，同时当齿形带轮24进行转动时，能通过齿形皮带25带动上部的固定带轮27进行转动，使得固定带轮27能带动侧部的传动装置21进行转动，同时两组传动装置21的侧部通过连接齿轮211进行啮合，使得上下两组传动装置21进行反向转动，从而使得两组固定导辊213进行转动时，能通过导向转槽212带动加工管材3向前部位移，方便激光切割组件6对加工管材3进行加工，在对加工管材3进行加工时，使用者可通过外部操控装置启动两组启动夹爪模组65，两组启动夹爪模组65能对加工管材3进行向心定位，从而提高后续激光切割头61对加工管材3进行加工的稳定性，若是需要对加工的角度进行调控，此时可启动第二伺服电机64，第二伺服电机64能带动直齿轮67进行转动，使得直齿轮67能带动与之啮合的限位齿环68进行转动，从而对缠线连接管66的整体角度进行调控，若是需要调节设备加工的高度，此时使用者还可启动三相混合式步进电机59，三相混合式步进电机59能带动定位升降机57进行转动，使得定位升降机57能带动传动丝杆58和激光切割组件6在导轨滑块510的限位下向上部位移，同时在进行激光加工时，激光切割头61能在激光头位移模组69的带动下进行一定距离的横向和纵向位移，有效提高了后续进行加工的效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种在线管材激光切割机，其特征在于：包括定位孔（1）、供料装置（2）、加工管材（3）、除尘组件（4）、机座组件（5）和激光切割组件（6）；
所述机座组件（5）的上端面前部固定安装有两组供料装置（2），且位于所述机座组件（5）的上端面通过两组所述供料装置（2）滑动卡接有加工管材（3）。
2.根据权利要求1所述的一种在线管材激光切割机，其特征在于：
所述加工管材（3）的内端面中心处贯通内外开设有定位孔（1），且位于所述定位孔（1）的内端面滑动连接有除尘组件（4），所述机座组件（5）的后端面中部滑动卡接有激光切割组件（6）。
3.根据权利要求2所述的一种在线管材激光切割机，其特征在于：
所述供料装置（2）包括传动装置（21）、连接电机（22）、电机卡座（23）、齿形带轮（24）、齿形皮带（25）、支撑卡座（26）和固定带轮（27）；
所述支撑卡座（26）的内端面对称转动卡接有用于限位的传动装置（21），且位于上部的所述传动装置（21）的侧端面中心处固定安装有固定带轮（27）。
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