CN116475599B - 一种全自动管材切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动管材切割机，包括机体，机体左侧顶部固定连接有工控机，机体正面设置有上料机构，机体背面顶部设置有平移机构，机体内设置有除尘机构，上料机构顶部设置有切割机构，机体底部设置有除尘机构，机体顶部左右两侧设置有三爪卡盘，上料机构包括：上料箱，上料箱固定连接于机体正面顶部，上料箱内顶部设置有传送带。本发明，当清扫刷毛上的灰尘的堆积时，清扫刷毛在被管材挤压时，使清扫架下移，同时弹簧被压缩，并使清扫刷毛接触敲击头，可以进行间歇性敲击，使得清扫刷毛上的灰尘敲落，同时在清扫刷毛上下晃动时，与导向弧板槽口处进行滑动接触，进一步将灰尘抖落，使装置具有自洁的功能。

Description

一种全自动管材切割机

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，具体为一种全自动管材切割机。

背景技术

管材激光切割主要是用来切割非金属固性材料的各种空心圆管材料，比如塑料管、PVC管、PVB管等工业、民用材料。这种管材一般应用于家装、工业、水利建设比较多。

中国专利申请号为CN202110896089.4公开了专利申请一种方便上料的圆管激光切割机，该申请虽然解决了方便进行上料的问题，但是该申请在进行工作时，管材上会附着表面浮灰，导致存在以下问题：阻挡激光束：灰尘会在激光束到达工件前就把能量吸收或散射掉一部分，使得激光束变弱，造成切割不完整，降低切割速度，灰尘会增加切割阻力，使得切割速度变慢，降低生产效率。

因此，设计实用性强和可以对管材表面浮灰进行清理的一种全自动管材切割机是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动管材切割机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种全自动管材切割机，包括机体，所述机体左侧顶部固定连接有工控机，所述机体正面设置有上料机构，所述机体背面顶部设置有平移机构，所述机体内设置有扫尘机构，所述上料机构顶部设置有切割机构，所述机体底部设置有除尘机构，所述机体顶部左右两侧设置有三爪卡盘。

所述上料机构包括：

上料箱，上料箱固定连接于机体正面顶部，上料箱内顶部设置有传送带，传送带顶部固定连接有支撑架，上料箱底部前端固定连接有支撑脚。

根据上述技术方案，所述平移机构包括滑槽、滑轮、支撑底座、步进电机一、移动齿轮、连接架和固定齿条，所述滑槽固定连接于机体背面中部，所述滑轮滑动连接于滑槽，所述支撑底座转动连接于滑轮背面中部，所述步进电机一固定连接于支撑底座顶部，所述步进电机一有输出轴，所述移动齿轮固定连接于步进电机一输出轴，所述连接架固定连接于支撑底座背面，所述固定齿条固定连接于机体背面靠近顶部。

根据上述技术方案，所述扫尘机构包括固定座、弹簧、清扫架、导向弧板、清扫刷毛和敲击头，所述固定座固定连接于机体内侧靠近顶部，所述弹簧固定连接于固定座顶部，所述清扫架固定连接于弹簧顶端，所述导向弧板固定连接于机体内侧顶部，所述清扫刷毛固定连接于清扫架顶部，所述敲击头固定连接于清扫架顶部内侧。

根据上述技术方案，所述切割机构包括防护架、步进电机二、旋转齿轮、调节齿块、激光切割头和转动槽，所述防护架固定连接于连接架底部前端，所述步进电机二固定连接于防护架内底部，所述步进电机二有输出轴，所述旋转齿轮固定连接于步进电机二输出轴，所述调节齿块啮合于旋转齿轮底部，所述激光切割头设置于调节齿块底部中间。

根据上述技术方案，所述除尘机构包括滤尘箱、固定孔、吸尘管架和气泵，所述滤尘箱滑动连接于机体背面底部，所述固定孔开设于清扫架顶部左右两侧，所述吸尘管架固定连接于机体底部，所述气泵固定连接于机体右侧底部。

根据上述技术方案，所述固定孔内设置有吸风管，吸风管顶端贯穿导向弧板表面并与导向弧板顶部空气相连通，吸风管底端延伸至滤尘箱顶部，可以对导向弧板上的灰尘吸入。

根据上述技术方案，所述机体内中部固定连接有定位板，定位板顶部左右两侧固定连接有液压升降杆，液压升降杆顶端设置有托举半环，可以使托举半环上的管材进行托举上升工作。

根据上述技术方案，所述移动齿轮正面啮合固定齿条，所述步进电机二输出轴前端贯穿转动槽背面并延伸至转动槽内固定连接旋转齿轮，所述调节齿块靠近顶部固定连接有定位杆，定位杆前后端均转动连接转动槽，所述滤尘箱内设置有过滤布袋。

根据上述技术方案，所述工控机电性连接有检测单元和切割单元，检测单元包括：一级压力传感器，一级压力传感器设置于支撑架内部，一级压力传感器电性连接传送带，托举半环内部设置有二级压力传感器，二级压力传感器电性连接液压伸缩杆，可以使托举半环内的二级压力传感器接受信号后通过液压伸缩杆升降将管材移动至三爪卡盘处进行夹持，工控机电性连接激光切割头和步进电机二。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置上料机构，将管材放置在支撑架顶部，此时一级压力传感器接受信号并通过工控机控制传送带工作，将管材向后进行移动，随后管材掉入机体内，顺着导向弧板向托举半环进行滑动，在滑动时，与导向弧板上的清扫刷毛进行摩擦接触，可以将管材表面上的灰尘进行清除，管材随着导向弧板的弧形形状一直在导向弧板上进行滑动，增大了接触面积，同时清扫刷毛将灰尘扫除时，气泵工作，将导向弧板上的灰尘通过吸风管吸入，并通过滤尘箱内设置的过滤布袋进行滤尘工作；

当清扫刷毛上的灰尘的堆积时，清扫刷毛在被管材挤压时，使清扫架下移，同时弹簧被压缩，并使清扫刷毛接触敲击头，可以进行间歇性敲击，使得清扫刷毛上的灰尘敲落，同时在清扫刷毛上下晃动时，与导向弧板槽口处进行滑动接触，进一步将灰尘抖落，使装置具有自洁的功能；

当需要进行平移时，工控机控制步进电机一工作，随后步进电机一在工作时使移动齿轮与固定齿条啮合，同时滑轮在滑槽内滑动，可以使连接架底部的激光切割头进行平移，当工控机控制激光切割头工作时，可以方便进行平移工作；

当需要左右交替工作时，工控机控制步进电机二工作，使步进电机二带动旋转齿轮旋转，此时在旋转齿轮旋转时，与旋转齿轮啮合的调节齿块转动，进而可以控制激光切割头进行左右旋转，交替进行切割工作。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的支撑架处示意图；

图3是本发明的移动齿轮处示意图；

图4是本发明的弹簧处截取结构示意图；

图5是本发明的清扫架处示意图；

图6是本发明的旋转齿轮处结构示意图；

图7是本发明的气泵结构示意图；

图8是本发明的系统框图。

图中：1、机体；2、工控机；3、上料机构；301、上料箱；302、传送带；303、支撑架；304、支撑脚；4、平移机构；401、滑槽；402、滑轮；403、支撑底座；404、步进电机一；405、移动齿轮；406、连接架；407、固定齿条；6、扫尘机构；601、固定座；602、弹簧；603、清扫架；604、导向弧板；605、清扫刷毛；606、敲击头；7、切割机构；701、防护架；702、步进电机二；703、旋转齿轮；704、调节齿块；705、激光切割头；706、转动槽；8、除尘机构；801、滤尘箱；802、固定孔；803、吸尘管架；804、气泵；9、三爪卡盘。

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，本发明提供技术方案：一种全自动管材切割机，包括机体1，机体1左侧顶部固定连接有工控机2，机体1正面设置有上料机构3，机体1背面顶部设置有平移机构4，机体1内设置有扫尘机构6，上料机构3顶部设置有切割机构7，机体1底部设置有除尘机构8，机体1顶部左右两侧设置有三爪卡盘9，当托举半环顶部管材稳定后，此时托举半环内的二级压力传感器将信号传输到工控机2，并控制液压升降杆带动托举半环对管材进行抬升，当抬升至三爪卡盘9处，控制三爪卡盘9对管材进行夹持。

上料机构3包括：

上料箱301，上料箱301固定连接于机体1正面顶部，上料箱301内顶部设置有传送带302，传送带302顶部固定连接有支撑架303，上料箱301底部前端固定连接有支撑脚304。

通过设置上料机构3，将管材放置在支撑架303顶部，此时一级压力传感器接受信号并通过工控机2控制传送带302工作，将管材向后进行移动，进行上料工作。

请参阅图3，本发明提供技术方案：平移机构4包括滑槽401、滑轮402、支撑底座403、步进电机一404、移动齿轮405、连接架406和固定齿条407，滑槽401固定连接于机体1背面中部，滑轮402滑动连接于滑槽401，支撑底座403转动连接于滑轮402背面中部，步进电机一404固定连接于支撑底座403顶部，步进电机一404有输出轴，移动齿轮405固定连接于步进电机一404输出轴，连接架406固定连接于支撑底座403背面，固定齿条407固定连接于机体1背面靠近顶部。

当需要进行平移时，工控机2控制步进电机一404工作，随后步进电机一404在工作时使移动齿轮405与固定齿条407啮合，同时滑轮402在滑槽401内滑动，可以使连接架406底部的激光切割头705进行平移，当工控机2控制激光切割头705工作时，可以方便进行平移工作。

请参阅图4-5，本发明提供技术方案：扫尘机构6包括固定座601、弹簧602、清扫架603、导向弧板604、清扫刷毛605和敲击头606，固定座601固定连接于机体1内侧靠近顶部，弹簧602固定连接于固定座601顶部，清扫架603固定连接于弹簧602顶端，导向弧板604固定连接于机体1内侧顶部，清扫刷毛605固定连接于清扫架603顶部，敲击头606固定连接于清扫架603顶部内侧。

当管材掉入机体1内，顺着导向弧板604向托举半环进行滑动，在滑动时，与导向弧板604上的清扫刷毛605进行摩擦接触，可以将管材表面上的灰尘进行清除，管材随着导向弧板604的弧形形状一直在导向弧板604上进行滑动，增大了接触面积，同时清扫刷毛605将灰尘扫除时，气泵804工作，将导向弧板604上的灰尘通过吸风管吸入，并通过滤尘箱801内设置的过滤布袋进行滤尘工作。

在清扫刷毛605上的灰尘的堆积时，清扫刷毛605在被管材挤压时，使清扫架603下移，同时弹簧602被压缩，并使清扫刷毛605接触敲击头606，可以进行间歇性敲击，使得清扫刷毛605上的灰尘敲落，同时在清扫刷毛605上下晃动时，与导向弧板604槽口处进行滑动接触，进一步将灰尘抖落，使装置具有自洁的功能。

请参阅图6-7，本发明提供技术方案：切割机构7包括防护架701、步进电机二702、旋转齿轮703、调节齿块704、激光切割头705和转动槽706，防护架701固定连接于连接架406底部前端，步进电机二702固定连接于防护架701内底部，步进电机二702有输出轴，旋转齿轮703固定连接于步进电机二702输出轴，调节齿块704啮合于旋转齿轮703底部，激光切割头705设置于调节齿块704底部中间。

除尘机构8包括滤尘箱801、固定孔802、吸尘管架803和气泵804，滤尘箱801滑动连接于机体1背面底部，固定孔802开设于清扫架603顶部左右两侧，吸尘管架803固定连接于机体1底部，气泵804固定连接于机体1右侧底部。

固定孔802内设置有吸风管，吸风管顶端贯穿导向弧板604表面并与导向弧板604顶部空气相连通，吸风管底端延伸至滤尘箱801顶部，可以对导向弧板604上的灰尘吸入。

移动齿轮405正面啮合固定齿条407，步进电机二702输出轴前端贯穿转动槽706背面并延伸至转动槽706内固定连接旋转齿轮703，调节齿块704靠近顶部固定连接有定位杆，定位杆前后端均转动连接转动槽706，滤尘箱801内设置有过滤布袋。

清扫刷毛605将灰尘扫除时，气泵804工作，将导向弧板604上的灰尘通过吸风管吸入，并通过滤尘箱801内设置的过滤布袋进行滤尘工作。

当需要左右交替工作时，工控机2控制步进电机二702工作，使步进电机二702带动旋转齿轮703旋转，此时在旋转齿轮703旋转时，与旋转齿轮703啮合的调节齿块704转动，进而可以控制激光切割头705进行左右旋转，交替进行切割工作。

请参阅图8，本发明提供技术方案：工控机2电性连接有检测单元和切割单元，检测单元包括：一级压力传感器，一级压力传感器设置于支撑架303内部，一级压力传感器电性连接传送带302，托举半环内部设置有二级压力传感器，二级压力传感器电性连接液压伸缩杆，可以使托举半环内的二级压力传感器接受信号后通过液压伸缩杆升降将管材移动至三爪卡盘9处进行夹持，工控机2电性连接激光切割头705和步进电机二702。

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。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全自动管材切割机，包括机体（1），其特征在于：所述机体（1）左侧顶部固定连接有工控机（2），所述机体（1）正面设置有上料机构（3），所述机体（1）背面顶部设置有平移机构（4），所述机体（1）内设置有扫尘机构（6），所述上料机构（3）顶部设置有切割机构（7），所述机体（1）底部设置有除尘机构（8），所述机体（1）顶部左右两侧设置有三爪卡盘（9）；

所述上料机构（3）包括：

上料箱（301），上料箱（301）固定连接于机体（1）正面顶部，上料箱（301）内顶部设置有传送带（302），传送带（302）顶部固定连接有支撑架（303），上料箱（301）底部前端固定连接有支撑脚（304）；

所述扫尘机构（6）包括固定座（601）、弹簧（602）、清扫架（603）、导向弧板（604）、清扫刷毛（605）和敲击头（606），所述固定座（601）固定连接于机体（1）内侧靠近顶部，所述弹簧（602）固定连接于固定座（601）顶部，所述清扫架（603）固定连接于弹簧（602）顶端，所述导向弧板（604）固定连接于机体（1）内侧顶部，所述清扫刷毛（605）固定连接于清扫架（603）顶部，所述敲击头（606）固定连接于清扫架（603）顶部内侧。

2.根据权利要求1所述的一种全自动管材切割机，其特征在于：所述平移机构（4）包括滑槽（401）、滑轮（402）、支撑底座（403）、步进电机一（404）、移动齿轮（405）、连接架（406）和固定齿条（407），所述滑槽（401）固定连接于机体（1）背面中部，所述滑轮（402）滑动连接于滑槽（401），所述支撑底座（403）转动连接于滑轮（402）背面中部，所述步进电机一（404）固定连接于支撑底座（403）顶部，所述步进电机一（404）有输出轴，所述移动齿轮（405）固定连接于步进电机一（404）输出轴，所述连接架（406）固定连接于支撑底座（403）背面，所述固定齿条（407）固定连接于机体（1）背面靠近顶部。

3.根据权利要求2所述的一种全自动管材切割机，其特征在于：所述切割机构（7）包括防护架（701）、步进电机二（702）、旋转齿轮（703）、调节齿块（704）、激光切割头（705）和转动槽（706），所述防护架（701）固定连接于连接架（406）底部前端，所述步进电机二（702）固定连接于防护架（701）内底部，所述步进电机二（702）有输出轴，所述旋转齿轮（703）固定连接于步进电机二（702）输出轴，所述调节齿块（704）啮合于旋转齿轮（703）底部，所述激光切割头（705）设置于调节齿块（704）底部中间。

4.根据权利要求3所述的一种全自动管材切割机，其特征在于：所述除尘机构（8）包括滤尘箱（801）、固定孔（802）、吸尘管架（803）和气泵（804），所述滤尘箱（801）滑动连接于机体（1）背面底部，所述固定孔（802）开设于清扫架（603）顶部左右两侧，所述吸尘管架（803）固定连接于机体（1）底部，所述气泵（804）固定连接于机体（1）右侧底部。

5.根据权利要求4所述的一种全自动管材切割机，其特征在于：所述固定孔（802）内设置有吸风管，吸风管顶端贯穿导向弧板（604）表面并与导向弧板（604）顶部空气相连通，吸风管底端延伸至滤尘箱（801）顶部。

6.根据权利要求5所述的一种全自动管材切割机，其特征在于：所述机体（1）内中部固定连接有定位板，定位板顶部左右两侧固定连接有液压升降杆，液压升降杆顶端设置有托举半环。

7.根据权利要求6所述的一种全自动管材切割机，其特征在于：所述移动齿轮（405）正面啮合固定齿条（407），所述步进电机二（702）输出轴前端贯穿转动槽（706）背面并延伸至转动槽（706）内固定连接旋转齿轮（703），所述调节齿块（704）靠近顶部固定连接有定位杆，定位杆前后端均转动连接转动槽（706），所述滤尘箱（801）内设置有过滤布袋。