CN116748882A - 一种适用于钢结构行业的激光切管机及切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于钢结构行业的激光切管机及切割方法，属于激光加工技术领域，所述适用于钢结构行业的激光切管机包括床身组件，床身组件的上方水平滑动连接有龙门梁组件，龙门梁组件的两侧分别水平滑动连接有激光切割组件和铣削组件；床身组件上设置有双面卡盘组件，双面卡盘组件的两侧分别设置有滚动夹持机构和固定夹持机构。本发明所提供的激光切管机创新性的把激光切割和铣削集合在一台切管机上，并采用全新的双面卡盘形式，使其既能够对工字钢进行激光旋转切割，又能够对工字钢根部进行铣削处理，从而很好的解决了钢结构行业中工字钢的加工难题；同时其还能够满足常规切管机的所有功能，实现一机多用。

Description

一种适用于钢结构行业的激光切管机及切割方法

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，具体涉及一种适用于钢结构行业的激光切管机及切割方法。

背景技术

随着社会经济持续高速发展，钢结构行业发展迅速。尤其是在建筑领域，钢结构凭借其自身的强度和抗震性能，以及低碳环保、施工周期短等优势，已被广泛应用于建筑行业中。

但是在钢结构的加工过程中，其还存在某些加工工艺没有得到很好的解决，从而制约着整个钢结构行业的发展。具体地，如说明书附图中的图1所示，由于目前钢结构中的连接梁常采用的连接方式为：首先通过等离子切割、手持火焰切割等切割方式在对应的两个热轧工字钢的端部切割处圆弧，然后再通过焊接固定在所切割圆弧处的连接板将两个热轧工字钢在一起。故在采用上述钢结构连接方式时，若想要使两个热轧工字钢之间连接牢固可靠，其必须要把相连接的两个热轧工字钢上的腹板连接处和翼板连接处加工平整，才能够保证连接板与对应的热轧工字钢贴合并焊接牢固。但是在使用现有技术中的激光切管机对工字钢进行切割加工时，由于激光切管机无法对工字钢的根部进行切割，且工字钢的内槽根部加工后的截面（说明书附图中图2上箭头所示位置处）大多呈不平整的斜面，因此往往需要在完成激光切割后再将工字钢转运至人工操作台进行人工打磨机打磨，或转运至其他工作台进行机械打磨。

而且在人工打磨机打磨过程中，如说明书附图中的图2所示，由于其使用磨光片进行打磨，其很容易因磨光片发生碎裂而击伤工人，同时其难以保证最终打磨质量；在机械打磨过程中，由于其需要在不同的工作台之间对工字钢进行移动，其存在因多次装夹定位不准确而导致加工精度差的问题。此外，虽然现有技术中存在部分同时具有激光加工功能和铣削功能的设备，但现有的同时具有激光加工功能和铣削功能的设备大多为用来加工门窗加工行业中不规则铝合金型材的机床，而且该类设备中主要通过铣刀进行切割加工，通过激光头进行辅助划线或部分薄壁型材的切割加工，其并不适用于钢结构中的工字钢的加工。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种适用于钢结构行业的激光切管机及切割方法，并使其既能够实现高效率激光切割加工，又能够解决激光切割后所存在的断面不平整的问题，以解决钢结构行业中工字钢的加工难题。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种适用于钢结构行业的激光切管机，其包括床身组件，床身组件的上方水平滑动连接有龙门梁组件，龙门梁组件的两侧分别水平滑动连接有激光切割组件和铣削组件，且所述激光切割组件和铣削组件的滑动方向与龙门梁组件的滑动方向垂直；床身组件上设置有双面卡盘组件，双面卡盘组件的两侧分别设置有滚动夹持机构和固定夹持机构。此时，由于本发明所提供的激光切管机同时具备激光切割组件和铣削组件，即其创新性的把激光切割和铣削集合在一台切管机上，并采用全新的双面卡盘形式，其既能够对工字钢进行激光旋转切割，又能够对工字钢根部进行铣削处理，从而很好的解决了钢结构行业中工字钢的加工难题；同时其还能够满足常规切管机的所有功能，实现一机多用。此外，本发明还能够将龙门梁组件在床身组件长度方向上的移动，被加工工件在床身组件的长度方向上的移动，以及激光切割组件和铣削组件各自的移动，双面卡盘组件的旋转运动很好的结合在一起。

进一步地，双面卡盘组件包括相对设置的正面卡盘座和背面卡盘座，正面卡盘座和背面卡盘座安装在床身组件上，且正面卡盘座转动安装有正面卡盘，正面卡盘内安装滚动夹持机构；背面卡盘座转动安装有背面卡盘，背面卡盘内安装固定夹持机构；双面卡盘组件还包括前卡旋转驱动机构，前卡旋转驱动机构通过前卡旋转传动机构传动连接背面卡盘与正面卡盘。这样在使用激光切割组件进行旋转切割作业时，本发明可先通过正面卡盘内所设的滚动夹持机构夹紧对应的工件，并使背面卡盘内所设的固定夹持机构处于松开状态，随后再通过前卡旋转驱动机构带动正面卡盘和背面卡盘进行转动，进而带动工件进行对应角度的旋转；另外，在使用铣削组件进行铣削加工时，本发明可先同时通过正面卡盘内所设的滚动夹持机构和背面卡盘内所设的固定夹持机构夹紧对应的工件，随后再控制铣削组件进行对应的铣削加工，以防止工件发生晃动。

进一步地，滚动夹持机构包括两对夹持辊轮，每对夹持辊轮中的两个夹持辊轮都相对设置，且每对夹持辊轮中的两个夹持辊轮之间都设置有同步机构，每个夹持辊轮都传动连接有驱动气缸，从而通过上述同步机构确定每对夹持辊轮中的两个夹持辊轮都能够同步移动，以确保所夹持的工件能够居于正面卡盘的中心，以及所切割的零件精度符合要求。

进一步地，固定夹持机构包括两对防滑夹板，每对防滑夹板中的两个防滑夹板都相对设置，且每对防滑夹板中的两个防滑夹板之间都设置有同步机构，每个防滑夹板都传动连接有驱动气缸，从而通过上述同步机构确定每对防滑夹板中的两个防滑夹板都能够同步移动，以确保所夹持的工件能够居于背面卡盘的中心，以及所切割的零件精度符合要求。

进一步地，床身组件还包括后卡盘组件，后卡盘组件沿床身组件的长度方向水平滑动安装在床身组件上。这时本发明在工字钢或其他管材的加工过程中，可通过后卡盘组件推动对应的工字钢或其他管材沿床身组件的长度方向移动，以驱使该工字钢或其他管材靠近或远离双面卡盘组件，进而达到送料和退料的目的。

进一步地，后卡盘组件包括Y轴滑板，Y轴滑板沿床身组件的长度方向水平滑动安装在床身组件上，Y轴滑板上安装有后卡盘、后卡Y轴直线驱动机构和后卡旋转驱动机构；后卡盘包括后卡盘主轴，后卡盘主轴的一端通过后卡旋转传动机构与后卡旋转驱动机构传动连接，后卡盘主轴的另一端通过紧固件安装有后卡驱动缸体，后卡驱动缸体的表面设置四根导柱和四个活动空腔，每个活动空腔的开口端都设置有缸盖，每个活动空腔的闭合端连通有控制管路；每个活动空腔内滑动安装有后卡驱动活塞杆，相对设置的两个后卡驱动活塞杆的端部穿过缸盖后连接同一个推板，且每个推板都通过导套与对应的导柱滑动连接，每个推板都通过两个连杆机构分别连接两个卡爪。在此基础上，相较于现有的后卡盘组件中采用直接安装四个成品小气缸的方式，本发明中的后卡盘组件直接在后卡驱动缸体上加工出四支单独的小气缸进行驱动，故本发明能够在后卡盘内部有限的空间内布置出最大的缸体，并使得后卡盘组件上所设卡爪的夹持力最大。此外，相较于现有后卡盘组件中采用后卡盘筒壁与推板之间配合进行导向的结构，本发明中这种利用推板与导柱之间配合进行导向的结构更容易进行加工，且其减少了后卡盘筒壁的加工难度。

进一步地，后卡盘还包括卡爪固定座，卡爪固定座与后卡盘主轴之间设置有全封闭保护罩，并通过该全封闭保护罩防止灰尘等进入后卡盘内部。

进一步地，激光切割组件中的激光切割头和铣削组件中的铣刀均具有竖直方向的自由度和垂直于床身组件的长度方向的水平方向的自由度，以保证其均能够对工字钢或其他管材进行对应的加工。

进一步地，床身组件上还设置有至少一个支撑夹持组件，支撑夹持组件设置有对中夹持机构，且所述支撑夹持组件用来对所加工的工字钢或其他管材进行竖直支撑。

进一步地，床身组件的外侧设置有防护钣金，并通过该防护钣金对床身组件进行保护，以保证对应操作的安全性、舒适性。

另一方面，本发明提供了一种使用上述适用于钢结构行业的激光切管机的切割方法，其包括以下步骤：

步骤一，初始状态，控制后卡盘组件位于床身组件的尾端处，并根据被加工工件的长度控制对应的支撑夹持组件升起；

步骤二，上料，将被加工工件放置在升起的支撑夹持组件上，并控制支撑夹持组件的对中夹持机构夹紧被加工工件，使被加工工件的轴线与双面卡盘组件、后卡盘组件的中心对齐；随后后卡盘组件前移并夹紧被加工工件的尾端，接着后卡盘组件带动被加工工件前移至被加工工件的前端位于激光切割组件的正下方；此时，铣削组件不工作，位于对应的原点位置处，龙门梁组件位于激光切割区域；

步骤三，激光切割工序，后卡盘组件根据工件切割程序带动被加工工件沿床身组件的长度方向移动，双面卡盘组件中的正面卡盘通过滚动夹持机构夹持被加工工件，激光切割组件移动至对应的位置处对被加工工件进行激光切割；

步骤四，铣削工序，待激光切割工序完成后，激光切割组件回到对应的原点位置处，龙门梁组件后退进行铣削工序准备工作；双面卡盘组件中的背面卡盘中的固定夹持机构夹持被加工工件，支撑夹持组件中的对中夹持机构同时夹紧被加工工件，龙门梁组件、铣削组件根据工件铣削程序带动铣削组件中的铣刀进行对应的移动并铣削步骤三中切割的圆弧；

步骤五，切断工序，待铣削工序完成后，控制双面卡盘组件的背面卡盘内所设固定夹持机构松开被加工工件，支撑夹持组件中的对中夹持机构同时松开被加工工件；此时正面卡盘中的滚动夹持机构始终保持夹持被加工工件的状态，后卡盘组件带动被加工工件沿床身组件的长度方向前移，使被加工工件再次进入激光切割工序；接着控制双面卡盘组件旋转，以及控制激光切割组件执行对应的切割程序，使激光切割组件在步骤四铣削完成的圆弧中间将被加工工件切断，并获得一件成品；

步骤六，重复，待切断工序完成后，控制双面卡盘组件的正面卡盘内所设滚动夹持机构松开被加工工件，支撑夹持组件中的对中夹持机构同时松开被加工工件；接着重复步骤三、步骤四、步骤五，直至获得下一件成品。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

1、本发明不仅提供了一种创新的把激光切割和铣削集合在一台切管机上的适用于钢结构行业的激光切管机，还提出了一种全新的工字钢加工方法，从而很好的解决了钢结构行业中工字钢的加工难题，并使得对应的加工效率提高，加工精度提升；

2、本发明所提供的一种适用于钢结构行业的激光切管机中的前卡盘采用全新的双面卡盘形式，且其正面卡盘采用辊轮进行夹持，并同时参与激光切割工序和铣削工序；其背面卡盘采用防滑夹板进行夹持，并只是参与铣削工序；另外，其所设置的支撑夹持组件同时具有自动对中和夹持双重功能；

3、本发明所提供的一种适用于钢结构行业的激光切管机中的后卡盘组件采用一体式四支气缸结构，且其具有夹持力大，密封效果好的优点；

4、本发明所提供的一种适用于钢结构行业的激光切管机中的支撑夹持组件既能在切割过程中进行随动支撑，也能在铣削工序中对工件进行夹持，以提高加工质量和设备稳定性；

5、本发明所提供的一种适用于钢结构行业的激光切管机优势在于解决工字钢加工的难题，但是其并不是只能用于加工工字钢，其还可作为常规的切管机对其他在工作中不需要启动铣削工序的管材进行激光切割作业，从而实现一机多用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中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为现有钢结构中相邻工字钢连接处的结构示意图；

图2为使用磨光片对激光切割机构后工字钢进行打磨时的结构示意图；

图3为本发明实施例1具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明实施例1中龙门梁组件处的结构示意图；

图5为本发明实施例1中双面卡盘组件的结构示意图一；

图6为本发明实施例1中双面卡盘组件的结构示意图二；

图7为本发明实施例1中正面卡盘的结构示意图；

图8为本发明实施例1中背面卡盘的结构示意图；

图9为本发明实施例1中后卡盘组件的结构示意图；

图10为本发明实施例1中后卡盘组件的剖视图；

图11为本发明实施例1中后卡盘的结构示意图；

图12为工字钢完成步骤三中的激光切割工序后的结构示意图；

图13为工字钢完成步骤四中的铣削工序后的结构示意图。

图中：1、工字钢，2、连接板，3、磨光片，4、后卡盘组件，5、床身组件，6、支撑夹持组件，7、铣削组件，8、激光切割组件，9、龙门梁组件，10、双面卡盘组件，11、正面卡盘，12、夹持辊轮，13、前卡旋转传动机构，14、背面卡盘，15、防滑夹板，16、驱动气缸，17、同步机构，18、Y轴滑板，19、后卡Y轴直线驱动机构，20、后卡旋转驱动机构，21、后卡旋转传动机构，22、后卡盘支座，23、全封闭保护罩，24、卡爪固定座，25、卡爪，26、后卡盘调整机构一，27、后卡盘调整机构二，28、推板，29、后卡驱动活塞杆，30、后卡驱动缸体，31、缸盖，32、导柱，33、导套，34、连杆机构，35、后卡盘主轴，36、抽风除尘管。

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。

实施例1

如图3所示，本实施例1提供了一种适用于钢结构行业的激光切管机，其包括床身组件5，所述床身组件5的外侧设置有防护钣金，所述床身组件5的上方沿床身组件5的长度方向水平滑动连接有龙门梁组件9，所述龙门梁组件9的两侧分别水平滑动连接有激光切割组件8和铣削组件7，且所述激光切割组件8和铣削组件7在龙门梁组件9上的滑动方向与所述龙门梁组件9的滑动方向垂直，所述激光切割组件8中的激光切割头和铣削组件7中的铣刀还均具有竖直方向的自由度和垂直于床身组件5的长度方向的水平方向的自由度，以保证其均能够对工字钢或其他管材进行对应的加工。

同时，如图3所示，在与龙门梁组件9相对应的位置处，所述床身组件5上方还固定安装有双面卡盘组件10；在远离双面卡盘组件10的一侧，所述床身组件5的上方还沿床身组件10的长度方向水平滑动连接有后卡盘组件4，在双面卡盘组件10和后卡盘组件4之间，所述床身组件5安装有至少一个能够进行升降的支撑夹持组件6，且所述支撑夹持组件6的上部设置有对中夹持机构。

其中，如图5、图6所示，所述双面卡盘组件10包括相对设置的正面卡盘座和背面卡盘座，所述正面卡盘座和背面卡盘座均安装在床身组件5上，且当龙门梁组件9位于双面卡盘组件10的上方时，所述正面卡盘座的位置与激光切割组件8的位置相对，所述背面卡盘座的位置与铣削组件7的位置相对。具体地，所述正面卡盘座转动安装有正面卡盘11，所述正面卡盘11内安装有滚动夹持机构。如图7所示，所述滚动夹持机构包括两对夹持辊轮12，每对夹持辊轮12中的两个夹持辊轮12都相对设置，且每对夹持辊轮12中的两个夹持辊轮12之间都设置有同步机构17，每个夹持辊轮12都传动连接有驱动气缸16，从而通过上述同步机构17确定每对夹持辊轮12中的两个夹持辊轮12都能够同步移动，以确保所夹持的工件能够居于正面卡盘11的中心，以及所切割的零件精度符合要求。

所述背面卡盘座转动安装有背面卡盘14，所述背面卡盘14内安装有固定夹持机构。如图8所示，所述固定夹持机构包括两对防滑夹板15，每对防滑夹板15中的两个防滑夹板15都相对设置，且每对防滑夹板15中的两个防滑夹板15的表面都设置有防滑槽，每对防滑夹板15中的两个防滑夹板15之间都设置有同步机构17，每个防滑夹板15都传动连接有驱动气缸16，从而通过上述同步机构17确定每对防滑夹板15中的两个防滑夹板15都能够同步移动，以确保所夹持的工件能够居于背面卡盘14的中心，以及所切割的零件精度符合要求。

另外，所述双面卡盘组件10还包括安装在床身组件5内部的前卡旋转驱动机构，所述前卡旋转驱动机构通过前卡旋转传动机构13传动连接背面卡盘14与正面卡盘11。这样在使用激光切割组件8进行旋转切割作业时，本实施例1可先通过正面卡盘11内所设的滚动夹持机构夹紧对应的工件，并使背面卡盘14内所设的固定夹持机构处于松开状态，随后再通过前卡旋转驱动机构带动正面卡盘11和背面卡盘14进行转动，进而带动工件进行对应角度的旋转；另外，在使用铣削组件7进行铣削加工时，本实施例1可先同时通过正面卡盘11内所设的滚动夹持机构和背面卡盘14内所设的固定夹持机构夹紧对应的工件，随后再控制铣削组件7进行对应的铣削加工，以防止工件发生晃动。

如图9、图10、图11所示，所述后卡盘组件4包括Y轴滑板18，所述Y轴滑板18沿床身组件5的长度方向水平滑动安装在床身组件5上，且Y轴滑板18上安装有后卡盘、后卡Y轴直线驱动机构19和后卡旋转驱动机构20，其中所述后卡Y轴直线驱动机构19用来驱使Y轴滑板18沿床身组件5长度方向进行水平移动，且所述Y轴滑板18上设置有用来调整后卡Y轴直线驱动机构19与床身组件5之间距离的后卡盘调整机构二27。具体地，所述后卡Y轴直线驱动机构19为电机和齿轮齿条机构的组合，所述后卡盘调整机构二27包括齿轮啮合调整板，所述齿轮啮合调整板上固定安装有顶紧螺钉和拉紧螺钉，这样本实施例1可通过两拉两顶的形式调整对应的齿轮齿条之间的啮合间隙，使得后卡盘组件4运行更加平稳无噪音，且能延长齿轮齿条使用寿命。

所述后卡盘包括后卡盘主轴35，所述后卡盘主轴35通过后卡盘支座22安装在Y轴滑板18上，且所述后卡盘支座22的一侧设置有用来调整后卡盘支座22与Y轴滑板18之间相对位置的后卡盘调整机构一26。所述后卡盘主轴35的一端通过后卡旋转传动机构与后卡旋转驱动机构20传动连接，所述后卡盘主轴35的另一端通过紧固件安装有后卡驱动缸体30，所述后卡驱动缸体30的表面设置四根导柱32和四个活动空腔，每个活动空腔的开口端都设置有缸盖31，每个活动空腔的闭合端连通有控制管路；每个活动空腔内滑动安装有后卡驱动活塞杆29，相对设置的两个后卡驱动活塞杆29的端部穿过缸盖31后连接同一个推板28，且每个推板28都通过导套33与对应的导柱32滑动连接，每个推板28都通过两个连杆机构34分别连接两个卡爪25，所述卡爪25均滑动安装在卡爪固定座24上，且所述卡爪固定座24与后卡盘主轴35之间设置有能够防止灰尘等进入后卡盘内部的全封闭保护罩23。

所述连杆机构34包括推杆和L形的旋转连杆，推杆的一端固定安装在推板28上靠近卡爪25的一侧，推杆的另一端沿卡爪25活动方向贯穿有活动孔；旋转连杆的拐角处铰接在卡爪固定座24上靠近后卡驱动缸体30的一侧，旋转连杆的一端与对应推杆上所设的活动孔滑动连接，旋转连杆的另一端通过长形孔穿过卡爪固定座24后卡接卡爪活动块，卡爪活动块滑动安装在卡爪固定座24上，且卡爪活动块的一侧安装有卡爪25。这样当需要相对的两个卡爪25相互靠近时，本实施例1可通过后卡驱动活塞杆29驱使推板28靠近卡爪固定座24，这时推板28会带动推杆靠近卡爪固定座24，推杆会驱使旋转连杆绕其与卡爪固定座24的铰接点进行对应方向的转动，进而驱使旋转连杆上与卡爪活动块铰接的一端向靠近后卡盘中心的方向转动，同时该旋转连杆还会带动卡爪活动块及对应的卡爪25向靠近后卡盘中心的方向移动，进而实现两个卡爪25的相互靠近。

此外，作为优选，本实施例1还在后卡盘主轴35内设置有抽风除尘管36，并使其前端吸风口位于对应的四个卡爪25的中心位置处，这样，本实施例1还可在加工过程中通过该抽风除尘管36进行抽风除尘处理，以保证整个加工环境的整洁。另外，所述后卡盘组件4外部设有后卡防护钣金，所述后卡防护钣金上设有可调整后卡盘组件对应夹持压力的调压阀，其压力表朝向操作人员，方便观察压力变化，且手动旋钮位于正上方，便于操作者手动调节压力，避免压力不当导致工件夹持不住或者被夹扁。

在此基础上，相较于现有的后卡盘组件中采用直接安装四个成品小气缸的方式，本实施例1中的后卡盘组件4直接在后卡驱动缸体30上加工出四支单独的小气缸进行驱动，故本实施例1能够在后卡盘内部有限的空间内布置出最大的缸体，并使得后卡盘组件4上所设卡爪25的夹持力最大。此外，相较于现有后卡盘组件中采用后卡盘筒壁与导板之间配合进行导向的结构，本实施例1中这种利用推板28与导柱32之间配合进行导向的结构更容易进行加工，且其减少了后卡盘筒壁的加工难度。

这样由于本实施例1所提供的激光切管机同时具备激光切割组件8和铣削组件7，即其创新性的把激光切割和铣削集合在一台切管机上，并采用全新的双面卡盘形式，其既能够对工字钢进行激光旋转切割，又能够对工字钢根部进行铣削处理，从而很好的解决了钢结构行业中工字钢的加工难题；同时其还能够满足常规切管机的所有功能，实现一机多用。此外，本实施例1还能够将龙门梁组件9在床身组件长度方向上的移动，被加工工件在床身组件的长度方向上的移动，以及激光切割组件8和铣削组件7各自的移动，双面卡盘组件10的旋转运动很好的结合在一起。

实施例2

本实施例2提供了一种使用上述实施例1中所述适用于钢结构行业的激光切管机的切割方法，其包括以下步骤：

步骤一，初始状态，控制后卡盘组件4位于床身组件5的尾端处，并根据被加工工件的长度控制对应的支撑夹持组件6升起；

步骤二，上料，将被加工工件放置在升起的支撑夹持组件6上，并控制支撑夹持组件6的对中夹持机构夹紧被加工工件，使被加工工件的轴线与双面卡盘组件10、后卡盘组件4的中心对齐；随后后卡盘组件4前移并夹紧被加工工件的尾端，接着后卡盘组件4带动被加工工件前移至被加工工件的前端位于激光切割组件8的正下方；此时，铣削组件7不工作，位于对应的原点位置处，龙门梁组件9位于激光切割区域；

步骤三，激光切割工序，后卡盘组件4根据工件切割程序带动被加工工件沿床身组件5的长度方向移动，双面卡盘组件10中的正面卡盘11通过滚动夹持机构夹持被加工工件，激光切割组件8移动至对应的位置处对被加工工件进行激光切割；即加工出如图12所示的位于工字钢两侧的半圆弧；

步骤四，铣削工序，待激光切割工序完成后，激光切割组件8回到对应的原点位置处，龙门梁组件9后退进行铣削工序准备工作；双面卡盘组件10中的背面卡盘14中的固定夹持机构夹持被加工工件，支撑夹持组件6中的对中夹持机构同时夹紧被加工工件，龙门梁组件9、铣削组件7根据工件铣削程序带动铣削组件7中的铣刀进行对应的移动并铣削步骤三中切割的圆弧；即将工字钢翼板和腹板连接处铣平整，并形成图13中所示的形状；

步骤五，切断工序，待铣削工序完成后，控制双面卡盘组件10的背面卡盘14内所设固定夹持机构松开被加工工件，支撑夹持组件6中的对中夹持机构同时松开被加工工件；此时正面卡盘11中的滚动夹持机构始终保持夹持被加工工件的状态，后卡盘组件4带动被加工工件沿床身组件5的长度方向前移，使被加工工件再次进入激光切割工序；接着控制双面卡盘组件10旋转，以及控制激光切割组件8执行对应的切割程序，使激光切割组件8在步骤四铣削完成的圆弧中间将被加工工件切断，并获得一件成品；

步骤六，重复，待切断工序完成后，控制双面卡盘组件10的正面卡盘11内所设滚动夹持机构松开被加工工件，支撑夹持组件6中的对中夹持机构同时松开被加工工件；接着重复步骤三、步骤四、步骤五，直至获得下一件成品。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种适用于钢结构行业的激光切管机，包括床身组件，床身组件的上方水平滑动连接有龙门梁组件；其特征在于，龙门梁组件的两侧分别水平滑动连接有激光切割组件和铣削组件，且所述激光切割组件和铣削组件的滑动方向与龙门梁组件的滑动方向垂直；床身组件上设置有双面卡盘组件，双面卡盘组件的两侧分别设置有滚动夹持机构和固定夹持机构。

2.根据权利要求1所述的适用于钢结构行业的激光切管机，其特征在于，双面卡盘组件包括相对设置的正面卡盘座和背面卡盘座，正面卡盘座和背面卡盘座安装在床身组件上，且正面卡盘座转动安装有正面卡盘，正面卡盘内安装滚动夹持机构；背面卡盘座转动安装有背面卡盘，背面卡盘内安装固定夹持机构；双面卡盘组件还包括前卡旋转驱动机构，前卡旋转驱动机构通过前卡旋转传动机构传动连接背面卡盘与正面卡盘。

3.根据权利要求2所述的适用于钢结构行业的激光切管机，其特征在于，滚动夹持机构包括两对夹持辊轮，每对夹持辊轮中的两个夹持辊轮都相对设置，且每对夹持辊轮中的两个夹持辊轮之间都设置有同步机构，每个夹持辊轮都传动连接有驱动气缸。

4.根据权利要求2所述的适用于钢结构行业的激光切管机，其特征在于，固定夹持机构包括两对防滑夹板，每对防滑夹板中的两个防滑夹板都相对设置，且每对防滑夹板中的两个防滑夹板之间都设置有同步机构，每个防滑夹板都传动连接有驱动气缸。

5.根据权利要求1-4任一所述的适用于钢结构行业的激光切管机，其特征在于，床身组件还包括后卡盘组件，后卡盘组件沿床身组件的长度方向水平滑动安装在床身组件上。

6.根据权利要求5所述的适用于钢结构行业的激光切管机，其特征在于，后卡盘组件包括Y轴滑板，Y轴滑板沿床身组件的长度方向水平滑动安装在床身组件上，Y轴滑板上安装有后卡盘、后卡Y轴直线驱动机构和后卡旋转驱动机构；后卡盘包括后卡盘主轴，后卡盘主轴的一端通过后卡旋转传动机构与后卡旋转驱动机构传动连接，后卡盘主轴的另一端通过紧固件安装有后卡驱动缸体，后卡驱动缸体的表面设置四根导柱和四个活动空腔，每个活动空腔的开口端都设置有缸盖，每个活动空腔的闭合端连通有控制管路；每个活动空腔内滑动安装有后卡驱动活塞杆，相对设置的两个后卡驱动活塞杆的端部穿过缸盖后连接同一个推板，且每个推板都通过导套与对应的导柱滑动连接，每个推板都通过两个连杆机构分别连接两个卡爪。

7.根据权利要求6所述的适用于钢结构行业的激光切管机，其特征在于，后卡盘还包括卡爪固定座，卡爪固定座与后卡盘主轴之间设置有全封闭保护罩。

8.根据权利要求5所述的适用于钢结构行业的激光切管机，其特征在于，激光切割组件中的激光切割头和铣削组件中的铣刀均具有竖直方向的自由度和垂直于床身组件的长度方向的水平方向的自由度。

9.根据权利要求5所述的适用于钢结构行业的激光切管机，其特征在于，床身组件上还设置有至少一个支撑夹持组件，支撑夹持组件设置有对中夹持机构。

10.一种使用根据权利要求9所述的适用于钢结构行业的激光切管机的切割方法，其包括以下步骤：

步骤一，初始状态，控制后卡盘组件位于床身组件的尾端处，并根据被加工工件的长度控制对应的支撑夹持组件升起；

步骤二，上料，将被加工工件放置在升起的支撑夹持组件上，并控制支撑夹持组件的对中夹持机构夹紧被加工工件，使被加工工件的轴线与双面卡盘组件、后卡盘组件的中心对齐；随后后卡盘组件前移并夹紧被加工工件的尾端，接着后卡盘组件带动被加工工件前移至被加工工件的前端位于激光切割组件的正下方；此时，铣削组件不工作，位于对应的原点位置处，龙门梁组件位于激光切割区域；

步骤三，激光切割工序，后卡盘组件根据工件切割程序带动被加工工件沿床身组件的长度方向移动，双面卡盘组件中的正面卡盘通过滚动夹持机构夹持被加工工件，激光切割组件移动至对应的位置处对被加工工件进行激光切割；

步骤四，铣削工序，待激光切割工序完成后，激光切割组件回到对应的原点位置处，龙门梁组件后退进行铣削工序准备工作；双面卡盘组件中的背面卡盘中的固定夹持机构夹持被加工工件，支撑夹持组件中的对中夹持机构同时夹紧被加工工件，龙门梁组件、铣削组件根据工件铣削程序带动铣削组件中的铣刀进行对应的移动并铣削步骤三中切割的圆弧；

步骤五，切断工序，待铣削工序完成后，控制双面卡盘组件的背面卡盘内所设固定夹持机构松开被加工工件，支撑夹持组件中的对中夹持机构同时松开被加工工件；此时正面卡盘中的滚动夹持机构始终保持夹持被加工工件的状态，后卡盘组件带动被加工工件沿床身组件的长度方向前移，使被加工工件再次进入激光切割工序；接着控制双面卡盘组件旋转，以及控制激光切割组件执行对应的切割程序，使激光切割组件在步骤四铣削完成的圆弧中间将被加工工件切断，并获得一件成品；

步骤六，重复，待切断工序完成后，控制双面卡盘组件的正面卡盘内所设滚动夹持机构松开被加工工件，支撑夹持组件中的对中夹持机构同时松开被加工工件；接着重复步骤三、步骤四、步骤五，直至获得下一件成品。