CN116423063A - 一种多功能大管径坡口曲面激光切管机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，包括夹持装置，夹持装置一侧设有支撑装置，支撑装置一侧设有切割装置，夹持装置包括夹持座，夹持座中间设有移动块，夹持座在移动块对应位置开设有移动槽，移动块两侧与夹持座通过转动螺杆连接，夹持座上表面在传动螺杆对应位置设有传动电机，移动块内部转动连接有四爪卡盘，支撑装置包括支撑底座，支撑底座内部设置有升降装置，升降装置上等距设置有剪刀式支撑装置，切割装置包括切割底座，切割底座上表面设有横向移动座；本发明能够实现对大管径管材的激光切割相贯线，便于对大管径管材的夹持和支撑调节，实现更高效，快速的对管材曲面坡口的切割。

Description

一种多功能大管径坡口曲面激光切管机

技术领域

本发明属于激光切管机制造技术领域，尤其涉及一种多功能大管径坡口曲面激光切管机。

背景技术

激光切管机是利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。随着眼前储罐行业的不断发展，越来越多的行业和企业运用到激光切割储罐，越来越多的企业进入到了储罐行业，但是，由于降低了后续工艺处理的成本，所以，在大生产中采用这种设备还是可行的。

现有的激光切管机中，大多数为管材切割是为了将管材分段切割，但是在大管径管材切割中，为了配合管材安装使用，需要在大管径管材上切割出相贯线，传统对大管径管材切割多为使用等离子切割的方式，这种等离子切割的切割废料较多，从而导致切割精度不高，并且相贯线的切割需要多角度配合，等离子切割无法实现，对比文件CN201910495676.5公开了一种简易激光相贯线切割机，其通过括管材夹持夹具、齿轮传动组件、凸轮和激光切割组件，管材夹持夹具用于夹持待切割管材，齿轮传动组件和管材夹持夹具浮动连接，齿轮传动组件用于将待切割管材的转动同步传递给凸轮，凸轮用于生成待切割管材的相贯线的轨迹；激光切割组件包括凸轮顶针、第一滑移架和激光切割头，凸轮顶针接触凸轮且随着凸轮的转动而做往复直线移动，激光切割头、第一滑移架和凸轮顶针同步做往复直线移动，相贯线的切割轨迹由凸轮顶针往复直线移动的路径来确定，配合待切割管材的转动，激光切割头对待切割管材进行相贯线切割。本发明实施例提供的简易激光相贯线切割机，采用凸轮机构，精度较高且操作简单；成本极低，维护容易，可代替简单的数控切割机，适合大批量加工；操作简便，无需复杂编程，只需将凸轮正确安装即可，在实际应用中，这种的切割方式需要不断的调整，不能够满足连续生产的加工流水线，工作效率较低，并且不满足大口径的管材在切割过程中调整位置。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决传统现有的管材相贯线切割装置仅能对小管径的管材切割，不便于大口径管材的切割调整等问题而提供一种多功能大管径坡口曲面激光切管机。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：包括夹持装置，所述夹持装置一侧设有支撑装置，所述支撑装置一侧设有切割装置，所述夹持装置包括夹持座，所述夹持座中间设有移动块，所述夹持座在所述移动块对应位置开设有移动槽，所述移动块两侧与所述夹持座通过转动螺杆连接，所述夹持座上表面在所述传动螺杆对应位置设有传动电机，所述移动块内部转动连接有四爪卡盘，所述支撑装置包括支撑底座，所述支撑底座内部设置有升降装置，所述升降装置上设置有快换支撑装置，所述切割装置包括切割底座，所述切割底座上表面设有横向移动座，所述横向移动座与所述切割底座通过传动丝杆连接，所述横向移动座一侧面上设有竖向移动座，所述竖向移动座与所述横向移动座通过传动丝杆连接，所述竖向移动座远离所述切割底座一端上表面设置有纵向移动座，所述纵向移动座与所述竖向移动座通过传动丝杆连接，所述纵向移动座远离所述横向移动座一侧面设置有激光切割头，所述激光切割头与所述纵向移动座通过摆动装置连接。

进一步的，所述升降装置包括底板，所述底板上方设有承载组件，所述底板与所述承载组件之间设有若干组剪刀升降架，所述剪刀升降架两端分别与所述底板和所述承载组件通过转轴连接，所述底板和所述承载组件在所述剪刀升降架对应位置开设有滑槽，所述剪刀升降架与所述支撑底座之间设有伺服伸缩缸，所述伺服伸缩缸两端分别与所述支撑底座和所述剪刀升降架通过转轴连接。

进一步的，所述承载组件包括承载板，所述承载板上设置有四组限位块，所述承载板上表面位于四组所述限位块外侧均设置有气缸，所述气缸输出端贯通所述限位块连接有销块，所述气缸能够带动销块来回移动，以达到快锁的功能。

进一步的，所述快换支撑装置包括第一连接板，所述第一连接板上设置有若干剪刀式支撑装置。

进一步的，所述快换支撑装置包括第二连接板，所述第二连接板上均匀设置有若干第二固定座，所述第二连接板位于所述第二固定板两两之间开设有第二腰型孔，所述第二连接板上表面设置有支撑板。

进一步的，所述第一连接板上等距设置有若干第一固定座，所述第一固定座及所述第一连接板与所述限位块相配合对所述第一连接板进行限位，方便所述支撑装置工作，所述第一固定座上设置有两组导轨，所述第一固定座一侧壁外侧设置有辅助板，所述第一连接板位于所述第一固定座两两之间开设有第一腰型孔，所述销块与所述第一腰型孔相配合插接，以固定所述第一连接板。

进一步的，所述剪刀式支撑装置包括剪刀架，所述剪刀架两侧内部均等距设置有若干个滚轮，相邻的两个所述滚轮通过链条相互连接，若干组所述剪刀架下端横向贯通连接有传动轴，所述传动轴一端固定连接有第一驱动电机，所述第一驱动电机与所述剪刀架外侧通过螺栓相连接固定，所述传动轴与最低端所述滚轮通过链条连接，所述第一驱动电机驱动所述传动轴转动，从而通过链条带动所述滚轮转动，当管材过大过重时能够辅助管材转动，从而保证管材切割加工的质量，所述剪刀架底部均转动连接有滑台，所述滑台与所述导轨相配合滑动连接，所述辅助板外侧设置有第二驱动电机，所述第二驱动电机贯通所述辅助板侧壁连接有丝杆，所述丝杆贯通所述第一固定座侧壁与所述剪刀架，并与所述第一固定座另一侧壁之间通过轴承座相转动连接，相邻的两个所述丝杆通过链条相互连接传动，所述丝杆与所述剪刀架之间设置有滚珠螺母，所述第二驱动电机驱动所述丝杆转动，能够实现所述剪刀架的开合，从而实现对不同管径的管材的支撑。

进一步的，所述丝杆由左旋丝杆与右旋丝杆两个部分组成，所述左旋丝杆与所述右旋丝杆旋转方向相反才能够实现所述剪刀架的开合，如果是同一方向所述剪刀架只能向同一方向移动无法实现开合。

进一步的，所述摆动装置包括旋转板，所述旋转板与所述纵向移动座通过转轴连接，所述纵向移动座一侧面固定连接步进电机，所述步进电机的传动轴贯穿所述纵向移动座且与所述旋转板固定连接，所述旋转板与所述激光切割头固定连接。

有益效果：本发明设计合理，结构简单稳定，实用性强，具有以下有益效果：

1、夹持装置通过安装的四爪卡盘可以实现对圆管、方管等异形管材的夹持，便于对多种类型管材的夹持，并且通过传动电机可以实现四爪卡盘的上下移动，便于调整四爪卡盘高度，便于切割；

2、支撑装置通过伺服伸缩缸可以实现剪刀式支撑装置高度的调节，剪刀式支撑装置能够调节张开的角度以适应不同管径支撑，同时配合四爪卡盘移动调节管材的高度，并且滚轮通过驱动电机实现同向转动，从而能够对大管径管材在切割的时候进行驱动，减少四爪卡盘的负荷，提高设备使用寿命；

3、快速支撑装置具有两种，具有剪刀式支撑装置的一种适用圆柱形管材，具有支撑板的一种能够适用方形管材，两种可以快速更换以满足不同形状的管材的加工需求；

4、摆动装置可以实现对激光切割头的摆动，达到一个摆动切割的幅度，再配合横向移动座和竖向移动座，从而便于实现对管材的坡口曲面的切割，提高切割效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明夹持装置结构示意图；

图3为本发明支撑装置结构示意图；

图4为本发明切割装置结构示意图；

图5为本发明升降装置结构示意图；

图6为本发明承载组件结构示意图；

图7为本发明实施例一中的快换支撑装置结构示意图；

图8为本发明实施例二中的快换支撑装置结构示意图；

图9为本发明第一连接板结构示意图；

图10为本发明剪刀式支撑装置结构示意图；

图11为本发明剪刀式支撑装置截面示意图；

图12为本发明丝杆结构示意图；

图13为本发明摆动装置结构示意图。

图中：1-夹持装置、2-支撑装置、3-切割装置；

11-夹持座、12-移动块、13-移动槽、14-转动螺杆、15-传动电机、16-四爪卡盘、21-支撑底座、22-升降装置、23-快换支撑装置、31-切割底座、32-横向移动座、33-竖向移动座、34-纵向移动座、35-激光切割头、36-摆动装置；

221-底板、222-承载组件、223-剪刀升降架、224-伺服伸缩缸、231-第一连接板、232-剪刀式支撑装置、233-第二连接板、234-第二固定座、235-第二腰型孔、236-支撑板、361-旋转板、362-步进电机；

2221-承载板、2222-限位块、2223-气缸、2224-销块、2311-第一固定座、2312-导轨、2313-辅助板、2314-第一腰型孔、2321-剪刀架、2322-滚轮、2323-传动轴、2324-第一驱动电机、2325-滑台、2326-第二驱动电机、2327-丝杆；23271-左旋丝杆、23272-右旋丝杆。

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。

实施例一：

结合图1至图4所示，一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，包括夹持装置1，夹持装置1一侧设有支撑装置2，支撑装置2一侧设有切割装置3，夹持装置1包括夹持座11，夹持座11中间设有移动块12，夹持座11在移动块12对应位置开设有移动槽13，移动块12两侧与夹持座11通过转动螺杆14连接，夹持座11上表面在传动螺杆对14应位置设有传动电机15，移动块12内部转动连接有四爪卡盘16，支撑装置2包括支撑底座21，支撑底座21内部设置有升降装置22，升降装置22上设置有快换支撑装置23，切割装置3包括切割底座31，切割底座31上表面设有横向移动座32，横向移动座32与切割底座31通过传动丝杆连接，横向移动座32一侧面上设有竖向移动座33，竖向移动座33与横向移动座32通过传动丝杆连接，竖向移动座33远离切割底座31一端上表面设置有纵向移动座34，纵向移动座34与竖向移动座33通过传动丝杆连接，纵向移动座34远离横向移动座32一侧面设置有激光切割头35，激光切割头35与纵向移动座34通过摆动装置36连接。

结合图5所示，升降装置22包括底板221，底板221上方设有承载组件222，底板221与承载组件222之间设有若干组剪刀升降架223，剪刀升降架223两端分别与底板221和承载组件222通过转轴连接，底板221和承载组件222在剪刀升降架223对应位置开设有滑槽，剪刀升降架223与支撑底座21之间设有伺服伸缩缸224，伺服伸缩缸224两端分别与支撑底座21和剪刀升降架223通过转轴连接。

结合图6所示，承载组件222包括承载板2221，承载板2221上设置有四组限位块2222，承载板2221上表面位于四组限位块2222外侧均设置有气缸2223，气缸2223输出端贯通限位块2222连接有销块2224，气缸2223能够带动销块2224来回移动，以达到快锁的功能。

结合图7所示，快换支撑装置23包括第一连接板231，第一连接板231上设置有若干剪刀式支撑装置232，因为剪刀式支撑装置232有角度，所以快换支撑装置23只适用圆柱形管材，不适用于方形管材。

结合图9所示，第一连接板231上等距设置有若干第一固定座2311，第一固定座2311及第一连接板231与限位块2222相配合对第一连接板231进行限位，方便支撑装置23工作，第一固定座2311上设置有两组导轨2312，第一固定座2311一侧壁外侧设置有辅助板2313，第一连接板231位于第一固定座2311两两之间开设有第一腰型孔2314，销块2224与第一腰型孔2314相配合插接，以固定第一连接板231。

结合图10和图11所示，剪刀式支撑装置232包括剪刀架2321，剪刀架2321两侧内部均等距设置有若干个滚轮2322，相邻的两个滚轮2322通过链条相互连接，若干组剪刀架2321下端横向贯通连接有传动轴2323，传动轴2323一端固定连接有第一驱动电机2324，第一驱动电机2324与剪刀架2321外侧通过螺栓相连接固定，传动轴2323与最低端滚轮2322通过链条连接，第一驱动电机2324驱动传动轴2323转动，从而通过链条带动滚轮2322转动，当管材过大过重时能够辅助管材转动，从而保证管材切割加工的质量，剪刀架2321底部均转动连接有滑台2325，滑台2325与导轨2312相配合滑动连接，辅助板2313外侧设置有第二驱动电机2326，第二驱动电机2326贯通辅助板2313侧壁连接有丝杆2327，丝杆2327贯通第一固定座2311侧壁与剪刀架2321，并与第一固定座2311另一侧壁之间通过轴承座相转动连接，相邻的两个丝杆2327通过链条相互连接传动，丝杆2327与剪刀架2321之间设置有滚珠螺母，第二驱动电机2326驱动丝杆2327转动，能够实现剪刀架2321的开合，从而实现对不同管径的管材的支撑。

结合图12所示，丝杆2327由左旋丝杆23271与右旋丝杆23272两个部分组成，左旋丝杆23271与右旋丝杆23272旋转方向相反才能够实现剪刀架2321的开合，如果是同一方向剪刀架2321只能向同一方向移动无法实现开合。

结合图13所示，摆动装置36包括旋转板361，旋转板361与纵向移动座34通过转轴连接，纵向移动座34一侧面固定连接步进电机362，步进电机362的传动轴贯穿纵向移动座34且与旋转板361固定连接，旋转板361与激光切割头35固定连接。

实施例二：

结合图8所示，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，快换支撑装置23包括第二连接板233，第二连接板233上均匀设置有若干第二固定座234，第二连接板233位于第二固定板234两两之间开设有第二腰型孔235，第二连接板233上表面设置有支撑板236，快速支撑装置23能够适用方形管材。

工作原理：本发明通过夹持装置通过安装的四爪卡盘可以实现对圆管、方管等异形管材的夹持，便于对多种类型管材的夹持，并且通过传动电机可以实现四爪卡盘的上下移动，便于调整四爪卡盘高度，便于切割，支撑装置通过伺服伸缩缸可以实现快换支撑装置高度的调节，剪刀式支撑装置能够调节张开的角度以适应圆形管材不同管径支撑，同时配合四爪卡盘移动调节管材的高度，并且滚轮通过驱动电机实现同向转动，从而能够对大管径管材在切割的时候进行驱动，减少四爪卡盘的负荷，提高设备使用寿命，支撑板能够适用方形管材的支撑，摆动装置可以实现对激光切割头的摆动，达到一个摆动切割的幅度，再配合横向移动座、竖向移动座和纵向移动座，从而便于实现对管材的坡口曲面的切割，提高切割效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神.或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，其特征在于：包括夹持装置(1)，所述夹持装置(1)一侧设有支撑装置(2)，所述支撑装置(2)一侧设有切割装置(3)，所述夹持装置(1)包括夹持座(11)，所述夹持座(11)中间设有移动块(12)，所述夹持座(11)在所述移动块(12)对应位置开设有移动槽(13)，所述移动块(12)两侧与所述夹持座(11)通过转动螺杆(14)连接，所述夹持座(11)上表面在所述传动螺杆对(14)应位置设有传动电机(15)，所述移动块(12)内部转动连接有四爪卡盘(16)，所述支撑装置(2)包括支撑底座(21)，所述支撑底座(21)内部设置有升降装置(22)，所述升降装置(22)上设置有快换支撑装置(23)，所述切割装置(3)包括切割底座(31)，所述切割底座(31)上表面设有横向移动座(32)，所述横向移动座(32)与所述切割底座(31)通过传动丝杆连接，所述横向移动座(32)一侧面上设有竖向移动座(33)，所述竖向移动座(33)与所述横向移动座(32)通过传动丝杆连接，所述竖向移动座(33)远离所述切割底座(31)一端上表面设置有纵向移动座(34)，所述纵向移动座(34)与所述竖向移动座(33)通过传动丝杆连接，所述纵向移动座(34)远离所述横向移动座(32)一侧面设置有激光切割头(35)，所述激光切割头(35)与所述纵向移动座(34)通过摆动装置(36)连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，其特征在于：所述升降装置(22)包括底板(221)，所述底板(221)上方设有承载组件(222)，所述底板(221)与所述承载组件(222)之间设有若干组剪刀升降架(223)，所述剪刀升降架(223)两端分别与所述底板(221)和所述承载组件(222)通过转轴连接，所述底板(221)和所述承载组件(222)在所述剪刀升降架(223)对应位置开设有滑槽，所述剪刀升降架(223)与所述支撑底座(21)之间设有伺服伸缩缸(224)，所述伺服伸缩缸(224)两端分别与所述支撑底座(21)和所述剪刀升降架(223)通过转轴连接。

3.根据权利要求2所述的一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，其特征在于：所述承载组件(222)包括承载板(2221)，所述承载板(2221)上设置有四组限位块(2222)，所述承载板(2221)上表面位于四组所述限位块(2222)外侧均设置有气缸(2223)，所述气缸(2223)输出端贯通所述限位块(2222)连接有销块(2224)，所述承载组件(222)能够对其上安装的组件进行快锁。

4.根据权利要求1所述的一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，其特征在于：所述快换支撑装置(23)包括第一连接板(231)，所述第一连接板(231)上设置有若干剪刀式支撑装置(232)。

5.根据权利要求1所述的一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，其特征在于：所述快换支撑装置(23)包括第二连接板(233)，所述第二连接板(233)上均匀设置有若干第二固定座(234)，所述第二连接板(233)位于所述第二固定板(234)两两之间开设有第二腰型孔(235)，所述第二连接板(233)上表面设置有支撑板(236)。

6.根据权利要求4所述的一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，其特征在于：所述第一连接板(231)上等距设置有若干第一固定座(2311)，所述第一固定座(2311)上设置有两组导轨(2312)，所述第一固定座(2311)一侧壁外侧设置有辅助板(2313)，所述第一连接板(231)位于所述第一固定座(2311)两两之间开设有第一腰型孔(2314)。

7.根据权利要求4所述的一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，其特征在于：所述剪刀式支撑装置(232)包括剪刀架(2321)，所述剪刀架(2321)两侧内部均等距设置有若干个滚轮(2322)，相邻的两个所述滚轮(2322)通过链条相互连接，若干组所述剪刀架(2321)下端横向贯通连接有传动轴(2323)，所述传动轴(2323)一端固定连接有第一驱动电机(2324)，所述第一驱动电机(2324)与所述剪刀架(2321)外侧通过螺栓相连接固定，所述传动轴(2323)与最低端所述滚轮(2322)通过链条连接，所述剪刀架(2321)底部均转动连接有滑台(2325)，所述滑台(2325)与所述导轨(2312)相配合滑动连接，所述辅助板(2313)外侧设置有第二驱动电机(2326)，所述第二驱动电机(2326)贯通所述辅助板(2313)侧壁连接有丝杆(2327)，所述丝杆(2327)贯通所述第一固定座(2311)侧壁与所述剪刀架(2321)，并与所述第一固定座(2311)另一侧壁之间通过轴承座相转动连接，相邻的两个所述丝杆(2327)通过链条相互连接传动，所述丝杆(2327)与所述剪刀架(2321)之间设置有滚珠螺母。

8.根据权利要求7所述的一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，其特征在于：所述丝杆(2327)由左旋丝杆(23271)与右旋丝杆(23272)两个部分组成。

9.根据权利要求1所述的一种多功能大管径坡口曲面激光切管机，其特征在于：所述摆动装置(36)包括旋转板(361)，所述旋转板(361)与所述纵向移动座(34)通过转轴连接，所述纵向移动座(34)一侧面固定连接步进电机(362)，所述步进电机(362)的传动轴贯穿所述纵向移动座(34)且与所述旋转板(361)固定连接，所述旋转板(361)与所述激光切割头(35)固定连接。

Images