CN115178901A - 一种大截面h型钢三位一体激光加工装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大截面H型钢三位一体激光加工装置及工艺，涉及大截面H型钢技术领域，为了解决H型钢工艺存在加工效率低、变形大、加工精度低等问题。本大截面H型钢三位一体激光加工装置及工艺，升降横梁上的两个液压水平夹紧块头可单独动作，左右调整工件的纵向中心和翻转装置的中心重合，工件鱼腹朝下致使工件两端的下翼板不能完全下降到测量装置上，工件两端处于悬空状态，这时需要置于两端的垂直升降台动作，工件左右各设置一套定位装置，可满足工件的内外切割需求。工件上下料采用带动力升降辊结构，升降采用液压装置，驱动器通过链轮链条驱动多条辊道输送工件，输送到位后辊道下降，工件落到测量装置上，然后进行后续工。

Description

一种大截面H型钢三位一体激光加工装置及工艺

技术领域

本发明涉及大截面H型钢技术领域，具体为一种大截面H型钢三位一体激光加工装置及工艺。

背景技术

H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母"H"相同而得名。现有的H型钢在进行激光加工时常出现以下问题：

1.上翼板采用半自动氧乙炔火焰切割，此加工方法使H型钢加工效率低并且激光加工精准度降低。

2.腹板及下翼板多孔采用多个工位分别用钻床钻孔，H型钢多处钻孔后会造成生个H型钢的严重变形，会使装置出厂率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大截面H型钢三位一体激光加工装置及工艺，升降横梁上的两个液压水平夹紧块头可单独动作，左右调整工件的纵向中心和翻转装置的中心重合，工件鱼腹朝下致使工件两端的下翼板不能完全下降到测量装置上，工件两端处于悬空状态，这时需要置于两端的垂直升降台动作，工件左右各设置一套定位装置，可满足工件的内外切割需求。工件上下料采用带动力升降辊结构，升降采用液压装置，驱动器通过链轮链条驱动多条辊道输送工件，输送到位后辊道下降，工件落到测量装置上，然后进行后续工，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大截面H型钢三位一体激光加工装置，包括工作台、链条杆、自动运输装置、纵向定位装置、工件、测量装置、升降台、翻转装置、夹紧装置和激光切割装置，所述工作台上端设置有链条杆，链条杆上设置有运输辊，工件底端放置在运输辊上端，工件两端分别设置有纵向定位装置，纵向定位装置底端安装在工作台上端。

优选的，所述测量装置、升降台、翻转装置和夹紧装置均设置有两组，每组测量装置、升降台、翻转装置和夹紧装置分别安装在工作台上，一组升降台安装在激光切割装置下方。

优选的，所述自动运输装置安装在工作台两端，升降台安装在靠近测量装置的一侧，工作台中端分别设置有两组夹紧装置，两组夹紧装置一侧分别设置有翻转装置，一组翻转装置一旁设置有激光切割装置，激光切割装置上安装激光切头。

优选的，所述夹紧装置包括液压缸、导向杆、定位压头阀体、滑杆、压头、第一测量板、第一传感器、第二传感器、紧定螺丝、安装板、内板和支撑杆，安装板设置有两组一组安装板外侧与液压缸和导向杆一端连接，液压缸设置在安装板外侧上端，液压缸下方安装导向杆，安装板内侧与内板一侧连接。

优选的，所述内板高度高于安装板高度，内板上端内侧与滑杆一端连接，滑杆另一端设置有压头，内板上端外侧与定位压头阀体一端连接，定位压头阀体另一端穿过第一测量板与第二传感器连接，定位压头阀体上端设置有紧定螺丝。

优选的，所述内板、定位压头阀体、滑杆、压头和第一测量板分别设置有多组，另一侧安装板内侧与支撑杆一端连接，支撑杆设置有两组，每组支撑杆另一端与内板一侧连接，另一组定位压头阀体另一端穿过另一组第一测量板与第一传感器连接。

优选的，所述翻转装置包括升降导杆、升降横梁、液压水平夹紧块、支撑梁、支撑梁夹紧块、旋转齿轮、蜗轮升降机、旋转驱动、基座和环形壳体，基座上端与升降导杆和旋转驱动底端连接。

优选的，所述升降导杆上端与升降横梁底端连接，升降横梁上端设置有液压水平夹紧块，支撑梁底端安装在基座上端，支撑梁一侧设置有两组支撑梁夹紧块，支撑梁内壁安装蜗轮升降机，环形壳体一侧与支撑梁一侧连接，环形壳体上设置有旋转齿轮。

本发明提供另一种技术方案，一种大截面H型钢三位一体激光加工装置的工艺，包括以下步骤：

第一步：工件为变截面H型钢，工件整体呈中间宽两端窄的鱼腹形状，工件可以为鱼腹水平放置、鱼腹朝上和鱼腹朝下三种形式进行放置；

第二步：自动运输装置采用带动力升降辊结构，升降采用液压装置，驱动器通过链条杆上的多组运输辊输送H型钢工件；

第三步：H型钢工件输送到位后，通过置于工件两端的纵向定位装置实现纵向定位和夹紧；

第四步：工件横向定位通过两组夹紧装置定位块实现，同时通过升降台和翻转装置可以将横向定位和纵向定位完成的工件进行升降和翻转，以上工序都完成后激光切割装置可以将工件的内外进行激光切割。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明提供一种大截面H型钢三位一体激光加工装置及工艺，升降横梁上的两个液压水平夹紧块头可单独动作，左右调整工件的纵向中心和翻转装置的中心重合，这时处于水平位置的支撑梁在蜗轮升降机的作用下升起，托举工件至翻转装置中心位置，同时支撑梁上的支撑梁夹紧块夹紧工件的翼板，升降横梁下降到最低位置，这时翻转旋转驱动动作，带动旋转齿轮和支撑梁一同旋转，旋转90度到位后自动锁紧。

2.本发明提供一种大截面H型钢三位一体激光加工装置及工艺，工件鱼腹朝下，致使工件两端的下翼板不能完全下降到测量装置上，即工件两端处于悬空状态，这时需要置于两端的垂直升降台动作，其中的升降台上升托举到工件的下翼板，这时支撑梁夹紧块松开工件，工件下翼板落到升降台的定位槽中，支撑梁在蜗轮升降机的驱动下后退离开工件，该装置在工件左右各设置一套定位装置，可满足工件的内外切割需求。

3.本发明提供一种大截面H型钢三位一体激光加工装置及工艺，工件上下料采用带动力升降辊结构，升降采用液压装置，驱动器通过链轮链条驱动多条辊道输送工件，输送到位后辊道下降，工件落到测量装置上，然后进行后续工作。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的夹紧装置结构示意图；

图4为本发明的翻转装置侧视结构示意图；

图5为本发明的翻转装置结构示意图。

图中：1、工作台；101、激光切头；2、链条杆；201、运输辊；3、自动运输装置；4、纵向定位装置；5、工件；6、测量装置；7、升降台；8、翻转装置；801、升降导杆；802、升降横梁；803、液压水平夹紧块；804、支撑梁；805、支撑梁夹紧块；806、旋转齿轮；807、蜗轮升降机；808、旋转驱动；809、基座；811、环形壳体；9、夹紧装置；901、液压缸；902、导向杆；903、定位压头阀体；904、滑杆；905、压头；906、第一测量板；907、第一传感器；908、第二传感器；909、紧定螺丝；911、安装板；912、内板；913、支撑杆；10、激光切割装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种大截面H型钢三位一体激光加工装置，包括工作台1、链条杆2、自动运输装置3、纵向定位装置4、工件5、测量装置6、升降台7、翻转装置8、夹紧装置9和激光切割装置10，所述工作台1上端设置有链条杆2，链条杆2上设置有运输辊201，工件5底端放置在运输辊201上端，工件5两端分别设置有纵向定位装置4，纵向定位装置4底端安装在工作台1上端，测量装置6、升降台7、翻转装置8和夹紧装置9均设置有两组，每组测量装置6、升降台7、翻转装置8和夹紧装置9分别安装在工作台1上，一组升降台7安装在激光切割装置10下方，自动运输装置3安装在工作台1两端，升降台7安装在靠近测量装置6的一侧，工作台1中端分别设置有两组夹紧装置9，两组夹紧装置9一侧分别设置有翻转装置8，一组翻转装置8一旁设置有激光切割装置10，激光切割装置10上安装激光切头101，工件5整体呈中间宽两端窄的鱼腹形状，三个加工位置为工件5鱼腹水平放置、鱼腹朝上和鱼腹朝下三种。其中工件5鱼腹水平放置、鱼腹朝上位置共用两个纵向定位装置4，都以工件5下平面作为定位基准。鱼腹朝下位时，因鱼腹端下降高度受限，存在工件5两端悬空现象，悬空处由置于工件5两端的升降台7实现上下和横向定位。

请参阅图3，所述测量装置6包括液压缸901、导向杆902、定位压头阀体903、滑杆904、压头905、第一测量板906、第一传感器907、第二传感器908、紧定螺丝909、安装板911、内板912和支撑杆913，安装板911设置有两组一组安装板911外侧与液压缸901和导向杆902一端连接，液压缸901设置在安装板911外侧上端，液压缸901下方安装导向杆902，安装板911内侧与内板912一侧连接，内板912高度高于安装板911高度，内板912上端内侧与滑杆904一端连接，滑杆904另一端设置有压头905，内板912上端外侧与定位压头阀体903一端连接，定位压头阀体903另一端穿过第一测量板906与第二传感器908连接，定位压头阀体903上端设置有紧定螺丝909，内板912、定位压头阀体903、滑杆904、压头905和第一测量板906分别设置有多组，另一侧安装板911内侧与支撑杆913一端连接，支撑杆913设置有两组，每组支撑杆913另一端与内板912一侧连接，另一组定位压头阀体903另一端穿过另一组第一测量板906与第一传感器907连接，夹紧装置9采用带动力升降辊结构，升降采用液压装置，驱动器通过链轮链条驱动多条辊道输送工件5，工件5输送到位后辊道下降，工件5落到支撑平台上，完成工件5的工序就位。工件5输送到位后，通过置于工件两端的纵向定位装置4实现纵向定位和夹紧。纵向定位装置4由置于工件5前后端的液压旋转缸组成，工件5就位前，前端液压旋转缸的定位块处于垂直朝上位置，卡到工件5前端定位槽后完成纵向就位，工件5后端的液压旋转缸90度旋转并有纵向压紧功能，夹紧工件完成，工件5横向定位通过两组夹紧装置9定位块实现，测量装置6上的定位块的侧面作为工件5一端翼板的内表面定位面，通过测量装置6的压头固定夹紧。固定完成后进行工件5水平位置的腹板加工。

请参阅图4-5，所述翻转装置8包括升降导杆801、升降横梁802、液压水平夹紧块803、支撑梁804、支撑梁夹紧块805、旋转齿轮806、蜗轮升降机807、旋转驱动808、基座809和环形壳体811，基座809上端与升降导杆801和旋转驱动808底端连接，升降导杆801上端与升降横梁802底端连接，升降横梁802上端设置有液压水平夹紧块803，支撑梁804底端安装在基座809上端，支撑梁804一侧设置有两组支撑梁夹紧块805，支撑梁804内壁安装蜗轮升降机807，环形壳体811一侧与支撑梁804一侧连接，环形壳体811上设置有旋转齿轮806。当需要加工该位置上翼板时，测量装置6压头松开，翻转装置8中的升降横梁802上升，将工件5托升离开测量装置6，升降横梁802上的两个液压水平夹紧块803头可单独动作，左右调整工件的纵向中心和翻转装置的中心重合，这时处于水平位置的支撑梁804在蜗轮升降机807的作用下升起，托举工件5至翻转装置中心位置，同时支撑梁804上的支撑梁夹紧块805夹紧工件的翼板，升降横梁802下降到最低位置，这时翻转旋转驱动808动作，带动旋转齿轮806和支撑梁804一同旋转，旋转90度到位后自动锁紧，因该位置的工件5鱼腹朝下，致使工件两端的下翼板不能完全下降到测量装置6上，即工件5两端处于悬空状态，这时需要置于两端的垂直升降台7动作，其中的升降台7上升托举到工件5的下翼板，这时支撑梁夹紧块805松开工件，工件5下翼板落到升降台7的定位槽中，支撑梁804在蜗轮升降机807的驱动下后退离开工件5。升降台7上的定位槽立端面和下翼板立侧面贴合，升降台7的压头夹紧下翼板的另一侧，从而固定夹紧工件，夹紧即可进行上翼板的加工。当工件5加工完成后，按相反工作顺序完成到工件5的水平位置放置。当需要加工工件5该位置上翼板时，工作顺序和以往顺序一样，只是翻转装置8旋转时反方向旋转90度，当工件5两端下翼板下落到测量装置6上时，置于工件中间部位的两套对中定位测量装置6实现工件5全尺寸长度方向对中定位。横向方向利用测量装置6上的定位块夹紧工件5，进行该位置的上翼板加工。两板形成一个相对于切割长度的测量矩形，满足激光切割寻边的工艺要求。该装置在工件5左右各设置一套定位装置，可满足工件的内外切割需求。工件5上下料采用带动力升降辊结构，升降采用液压装置，驱动器通过链轮链条驱动多条辊道输送工件5，输送到位后辊道下降，工件5落到测量装置6上，然后进行后续工作。

本发明提供另一种技术方案，一种大截面H型钢三位一体激光加工装置的工艺，包括以下步骤：

第一步：工件5为变截面H型钢，工件5整体呈中间宽两端窄的鱼腹形状，工件5可以为鱼腹水平放置、鱼腹朝上和鱼腹朝下三种形式进行放置，工件5鱼腹水平放置、鱼腹朝上位置共用两个纵向定位装置4，都以工件5下平面作为定位基准。鱼腹朝下位时，因鱼腹端下降高度受限，存在工件5两端悬空现象，悬空处由置于工件5两端的升降台7实现上下和横向定位；

第二步：自动运输装置3采用带动力升降辊结构，升降采用液压装置，驱动器通过链条杆2上的多组运输辊201输送H型钢工件5，工件5输送到位后辊道下降，工件5落到支撑平台上，完成工件5的工序就位；

第三步：H型钢工件5输送到位后，通过置于工件5两端的纵向定位装置4实现纵向定位和夹紧；

第四步：工件5横向定位通过两组夹紧装置9定位块实现，同时通过升降台7和翻转装置8可以将横向定位和纵向定位完成的工件5进行升降和翻转，以上工序都完成后激光切割装置10可以将工件5的内外进行激光切割。

综上所述，本大截面H型钢三位一体激光加工装置及工艺，升降横梁802上的两个液压水平夹紧块803头可单独动作，左右调整工件的纵向中心和翻转装置的中心重合，工件5鱼腹朝下，致使工件两端的下翼板不能完全下降到测量装置6上，即工件5两端处于悬空状态，这时需要置于两端的垂直升降台7动作，该装置在工件5左右各设置一套定位装置，可满足工件的内外切割需求。工件5上下料采用带动力升降辊结构，升降采用液压装置，驱动器通过链轮链条驱动多条辊道输送工件5，输送到位后辊道下降，工件5落到测量装置6上，然后进行后续工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (9)

1.一种大截面H型钢三位一体激光加工装置，包括工作台(1)、链条杆(2)、自动运输装置(3)、纵向定位装置(4)、工件(5)、测量装置(6)、升降台(7)、翻转装置(8)、夹紧装置(9)和激光切割装置(10)，其特征在于：所述工作台(1)上端设置有链条杆(2)，链条杆(2)上设置有运输辊(201)，工件(5)底端放置在运输辊(201)上端，工件(5)两端分别设置有纵向定位装置(4)，纵向定位装置(4)底端安装在工作台(1)上端。

2.根据权利要求1所述的一种大截面H型钢三位一体激光加工装置，其特征在于：所述测量装置(6)、升降台(7)、翻转装置(8)和夹紧装置(9)均设置有两组，每组测量装置(6)、升降台(7)、翻转装置(8)和夹紧装置(9)分别安装在工作台(1)上，一组升降台(7)安装在激光切割装置(10)下方。

3.根据权利要求1所述的一种大截面H型钢三位一体激光加工装置，其特征在于：所述自动运输装置(3)安装在工作台(1)两端，升降台(7)安装在靠近测量装置(6)的一侧，工作台(1)中端分别设置有两组夹紧装置(9)，两组夹紧装置(9)一侧分别设置有翻转装置(8)，一组翻转装置(8)一旁设置有激光切割装置(10)，激光切割装置(10)上安装激光切头(101)。

4.根据权利要求1所述的一种大截面H型钢三位一体激光加工装置，其特征在于：所述夹紧装置(9)包括液压缸(901)、导向杆(902)、定位压头阀体(903)、滑杆(904)、压头(905)、第一测量板(906)、第一传感器(907)、第二传感器(908)、紧定螺丝(909)、安装板(911)、内板(912)和支撑杆(913)，安装板(911)设置有两组一组安装板(911)外侧与液压缸(901)和导向杆(902)一端连接，液压缸(901)设置在安装板(911)外侧上端，液压缸(901)下方安装导向杆(902)，安装板(911)内侧与内板(912)一侧连接。

5.根据权利要求4所述的一种大截面H型钢三位一体激光加工装置，其特征在于：所述内板(912)高度高于安装板(911)高度，内板(912)上端内侧与滑杆(904)一端连接，滑杆(904)另一端设置有压头(905)，内板(912)上端外侧与定位压头阀体(903)一端连接，定位压头阀体(903)另一端穿过第一测量板(906)与第二传感器(908)连接，定位压头阀体(903)上端设置有紧定螺丝(909)。

6.根据权利要求5所述的一种大截面H型钢三位一体激光加工装置，其特征在于：所述内板(912)、定位压头阀体(903)、滑杆(904)、压头(905)和第一测量板(906)分别设置有多组，另一侧安装板(911)内侧与支撑杆(913)一端连接，支撑杆(913)设置有两组，每组支撑杆(913)另一端与内板(912)一侧连接，另一组定位压头阀体(903)另一端穿过另一组第一测量板(906)与第一传感器(907)连接。

7.根据权利要求1所述的一种大截面H型钢三位一体激光加工装置，其特征在于：所述翻转装置(8)包括升降导杆(801)、升降横梁(802)、液压水平夹紧块(803)、支撑梁(804)、支撑梁夹紧块(805)、旋转齿轮(806)、蜗轮升降机(807)、旋转驱动(808)、基座(809)和环形壳体(811)，基座(809)上端与升降导杆(801)和旋转驱动(808)底端连接。

8.根据权利要求1所述的一种大截面H型钢三位一体激光加工装置，其特征在于：所述升降导杆(801)上端与升降横梁(802)底端连接，升降横梁(802)上端设置有液压水平夹紧块(803)，支撑梁(804)底端安装在基座(809)上端，支撑梁(804)一侧设置有两组支撑梁夹紧块(805)，支撑梁(804)内壁安装蜗轮升降机(807)，环形壳体(811)一侧与支撑梁(804)一侧连接，环形壳体(811)上设置有旋转齿轮(806)。

9.如权利要求1-8任一项所述的大截面H型钢三位一体激光加工装置的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：工件(5)为变截面H型钢，工件(5)整体呈中间宽两端窄的鱼腹形状，工件(5)可以为鱼腹水平放置、鱼腹朝上和鱼腹朝下三种形式进行放置；

第二步：自动运输装置(3)采用带动力升降辊结构，升降采用液压装置，驱动器通过链条杆(2)上的多组运输辊(201)输送H型钢工件(5)；

第三步：H型钢工件(5)输送到位后，通过置于工件(5)两端的纵向定位装置(4)实现纵向定位和夹紧；

第四步：工件(5)横向定位通过两组夹紧装置(9)定位块实现，同时通过升降台(7)和翻转装置(8)可以将横向定位和纵向定位完成的工件(5)进行升降和翻转，以上工序都完成后激光切割装置(10)可以将工件(5)的内外进行激光切割。

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