CN206764144U - 一种可自动上料管材激光切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可自动上料管材激光切割机，包括上料装置和支撑箱体，支撑箱体的顶面依次设有激光切割装置和进给装置。上料装置用于将管材从堆放位置送至待切位置，进给装置用于将管材从待切位置送至激光切割装置处。激光切割装置用于对管材进行指定切割。上料装置包括上料支架，在上料支架上设有堆料机构、上料机构和管推进机构。堆料机构包括纵向固接在上料支架上的堆料支撑杆和堆料挡杆，在堆料支撑杆和堆料挡杆之间固接有端部向下倾斜的堆料支撑板。上料机构包括纵向固接在上料支架上的上料气缸，上料气缸的上方设有向下倾斜且低端固接有竖直挡板的上料支撑板，上料机构的上料气缸将堆积管材向上顶起并沿上料支撑板滑落至待切位置。

Description

一种可自动上料管材激光切割机

技术领域

本实用新型涉及管材切割技术领域，尤其涉及一种可自动上料管材激光切割机。

背景技术

激光切割是应用激光聚焦后产生的高功密度能量来实现的，可广泛应用于金属材料加工中，具有切口宽度窄、热影响区小、切口光洁、切割速度高、可随意切割任意形状的特点。

一般的管材切割机包括切割机构、进给机构和上料机构，在进给机构的轴向进给下，管材被切割机构逐段切割，一根管材切割完成后接着从堆料位置里取另一根钢管进行切割。现有管材切割机的上料机构由电葫芦或其他卷扬设备从堆料架里吊取一根新的钢管送至切割机构，需要人工辅助完成电葫芦钩挂钢管，上料效率低、劳动成本大。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种上料效率高、自动化程度高的可自动上料管材激光切割机。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：包括上料装置和支撑箱体，位于支撑箱体的顶面、从首端到尾端依次设有激光切割装置和进给装置；所述上料装置用于将管材从堆放位置送至待切位置，所述进给装置用于将管材从待切位置送至激光切割装置处；所述激光切割装置用于对管材进行指定切割；还包括对激光切割机进行操作的电控装置；

所述上料装置包括由若干相互垂直的X向杆、Y向杆和Z向杆组成的上料支架；在上料支架上设有多组堆料机构和上料机构，在上料支架尾端设有管推进机构；所述堆料机构包括纵向固接在上料支架的Y向杆顶部的堆料支撑杆，在X向杆顶部、平行于堆料支撑杆固接有堆料挡杆，在堆料支撑杆和堆料挡杆之间固接有堆料支撑板，所述堆料支撑板的近堆料挡杆端向下倾斜；所述上料机构包括在堆料支撑板一侧、纵向固接在上料支架上的上料气缸，上料气缸的上方设有倾斜方向与堆料支撑板一致的上料支撑板，上料支撑板的高端底面与上料气缸的活塞杆相固接，上料支撑板的低端固接有竖直挡板，所述上料支撑板在上料气缸和堆料挡杆的共同作用下将堆料支撑板底端的管材向上顶起并沿上料支撑板滑落至待切位置。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种可自动上料管材激光切割机，上料支撑板在上料气缸的驱动下将堆料支撑板的管材一根一根的向上顶起并通过堆料挡杆使管材自动滚落至上料支撑板上，气缸活塞杆回落，管材落至待切割位置，然后由进给机构将上料支架上的管材送至激光切割装置完成分段切割或开孔开窗，上料装置在整个上料过程无需人工辅助，管材自动上料，上料效率高。

优选地：所述管推进机构包括横向设置在上料支架尾端的推进气缸，推进气缸的活塞杆端部垂直固接有推进顶盘，所述推进气缸活塞杆的轴线、推进顶盘的轴线和处于待切位置管材的轴线三者共线。

优选地：在相邻两堆料机构之间、处于待切位置的管材下方设有多组带槽支撑滚轮，所述支撑滚轮通过滚轮支架与上料支架转动连接。

优选地：所述进给装置包括纵向固接在支撑箱体顶面的导向柱，在导向柱上从上到下设有三层与其相匹配的滑块，导向柱的顶端横向固接有限位顶板；所述底层滑块在导向柱上的位置可固定且滑块的顶面纵向固接有下辊支撑板，垂直于下辊支撑板的前侧面转动连接有多个轴线处于同一水平面且辊面向轴线凹陷的动力辊，还包括驱动多组动力辊同步转动的旋转驱动机构；在中层滑块的顶面纵向设有压辊支撑板，垂直于压辊支撑板的前侧面转动连接有多个轴线处于同一水平面的压紧辊；在上层滑块的顶面纵向设有传动板，所述传动板与压辊支撑板之间纵向连接有弹簧；在下辊支撑板后方设有装配有适配丝母的竖直丝杠，竖直丝杠的上端和下端分别通过轴承与限位顶板和支撑箱体的顶面转动连接，且竖直丝杠的上端穿出限位顶板并固接有锁紧旋钮；所述传动板通过横向连接板与丝母固接。

优选地：在传动板的前侧面固接有测量传动板和压辊支撑板之间距离的传感器。

优选地：所述激光切割装置包括在支撑箱体顶面首端开设的收料斗，在收料斗的上方架设有管材顶紧机构，在收料斗和进给装置之间设有管材夹紧旋转机构，在管材顶紧机构和管材夹紧旋转机构之间设有Z轴移载机构，Z轴移载机构上设有能纵向移动的激光切割头；在支撑箱体的首端侧壁上还设有与收料斗相连通的出料口。

优选地：所述管材夹紧旋转机构包括主动旋转卡盘总成和从动旋转卡盘总成；主动旋转卡盘总成包括卡盘支架、旋转安装在卡盘支架上的主动卡盘和为主动卡盘提供转动驱动的驱动机构；从动旋转卡盘总成包括卡盘支架和旋转安装在卡盘支架上的从动卡盘；所述管材夹紧旋转机构的卡盘轴线与处于进给状态的管材轴线重合。

优选地：所述Z轴移载机构包括在收料斗一侧纵向设置的Z轴滑轨，在Z轴滑轨上滑动安装有Z轴滑块，所述激光切割头固接在Z轴滑块上；所述管材顶紧机构包括在收料斗两侧、沿管材进给方向设置的顶紧滑槽，在两顶紧滑槽之间架设有可移动和固定的顶紧支撑板，在顶紧支撑板顶面横向设有顶紧气缸，顶紧气缸的活塞杆伸长方向与管材进给方向相反，且活塞杆的端部纵向固接有顶紧板。

优选地：上料支撑板的高端最高点到堆料支撑板的低端最低点的X向距离为待切管材的直径。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型去除保护罩的结构示意图；

图3是图2中A区域的放大示意图；

图4是上料装置的优选示意图；

图5是激光切割装置和进给装置的机构示意图；

图6是图5中B区域的放大示意图；

图7是图5中C区域的放大示意图。

图中：1、上料装置；11、上料支架；111、堆料支撑板；112、堆料支撑杆；113、堆料挡杆；121、上料支撑板；122、上料气缸；123、支撑滚轮；124、滚轮支架；125、推进气缸；126、推进顶盘；2、进给装置；211、下辊支撑板；212、动力辊；221、压辊支撑板；222、压紧辊；231、传动板；241、导向柱；242、滑块；251、竖直丝杠；252、丝母；253、锁紧旋钮；261、弹簧；271、限位顶板；281、传感器；3、激光切割装置；31、管材夹紧旋转机构；311、主动旋转卡盘总成；312、从动旋转卡盘总成；32、Z轴移载机构；321、Z轴滑轨；322、Z轴滑块；323、激光切割头；33、管材顶紧机构；331、顶紧滑槽；332、顶紧支撑板；333、顶紧气缸；334、顶紧板；34、收料斗；35、出料口；4、支撑箱体；5、电控装置；6、管材。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1，本实用新型包括上料装置1和支撑箱体4，位于支撑箱体4的顶面、从首端到尾端依次设有激光切割装置3和进给装置2；所述上料装置1用于将管材从堆放位置送至待切位置，所述进给装置2用于将管材从待切位置送至激光切割装置3处；所述激光切割装置3用于对管材进行指定切割；还包括对激光切割机进行操作的电控装置5。

进一步参见图2、图3和图4，所述上料装置1包括由若干相互垂直的X向杆、Y向杆和Z向杆组成的上料支架11。在上料支架11上设有多组堆料机构和上料机构，在上料支架11尾端设有管推进机构。所述堆料机构包括纵向固接在上料支架11的Y向杆顶部的堆料支撑杆112，在X向杆顶部、平行于堆料支撑杆112固接有堆料挡杆113，在堆料支撑杆112和堆料挡杆113之间固接有堆料支撑板111，所述堆料支撑板111的近堆料挡杆113端向下倾斜。所述上料机构包括在堆料支撑板111一侧、纵向固接在上料支架11上的上料气缸122，上料气缸122的上方设有倾斜方向与堆料支撑板111一致的上料支撑板121，上料支撑板121的高端底面与上料气缸122的活塞杆相固接，上料支撑板121的低端固接有竖直挡板121。所述上料支撑板121在上料气缸122和堆料挡杆113的共同作用下将堆料支撑板111底端的管材向上顶起并沿上料支撑板121滑落至待切位置，如此往复，可以对管材逐一自动上料。

所述管推进机构包括横向设置在上料支架11尾端的推进气缸125，推进气缸125的活塞杆端部垂直固接有推进顶盘126，所述推进气缸125活塞杆的轴线、推进顶盘126的轴线和处于待切位置管材的轴线三者共线。管材自动上料滑落至待切位置后推进气缸125的活塞杆带动推进顶盘126将管材向前推进，使管材行进至进给装置2。

在相邻两堆料机构之间、处于待切位置的管材下方设有多组带槽支撑滚轮123，所述支撑滚轮123通过滚轮支架124与上料支架11转动连接。支撑滚轮123的设置可以对待切割管材起到支撑的作用，同时也便于管材在进给过程中进给前进和切割过程中旋转。

请参见图5和图6，所述进给装置2包括纵向固接在支撑箱体4顶面的导向柱241，在导向柱241上从上到下设有三层与其相匹配的滑块242，导向柱241的顶端横向固接有限位顶板271；所述底层滑块242在导向柱241上的位置可固定且滑块的顶面纵向固接有下辊支撑板211，垂直于下辊支撑板211的前侧面转动连接有多个轴线处于同一水平面且辊面向轴线凹陷的动力辊212，还包括驱动多组动力辊212同步转动的动力辊驱动机构图未示；在中层滑块242的顶面纵向设有压辊支撑板221，垂直于压辊支撑板221的前侧面转动连接有多个轴线处于同一水平面的压紧辊222；在上层滑块的顶面纵向设有传动板231，所述传动板231与压辊支撑板221之间纵向连接有弹簧261；在下辊支撑板211后方设有装配有适配丝母252的竖直丝杠251，竖直丝杠251的上端和下端分别通过轴承与限位顶板271和支撑箱体4的顶面转动连接，且竖直丝杠251的上端穿出限位顶板271并固接有锁紧旋钮253；所述传动板231通过横向连接板与丝母252固接。当管材由推进气缸125推入进给装置2时，管材顶入动力辊212和压紧辊222两者之间，调节锁紧旋钮253改变传动板231的竖直位置，从而改变弹簧261的压缩程度，进而改变压紧辊222的下压程度，即调节动力辊212和压紧辊222对管材的夹紧程度；调解好锁紧旋钮253后，启动动力辊驱动机构，动力辊212同步旋转，并在压紧辊222的共同作用下使管材行进入激光切割装置3。

在传动板231的前侧面固接有测量传动板231和压辊支撑板221之间距离的传感器281，所述动力辊驱动机构和传感器281与电控装置5实现电连接。

进一步参见图5和图7，所述激光切割装置3包括在支撑箱体4顶面首端开设的收料斗34，在收料斗34的上方架设有管材顶紧机构33，在收料斗34和进给装置2之间设有管材夹紧旋转机构31，在管材顶紧机构33和管材夹紧旋转机构31之间设有Z轴移载机构32，Z轴移载机构32上设有能纵向移动的激光切割头323；在支撑箱体4的首端侧壁上还设有与收料斗34相连通的出料口35。

所述管材夹紧旋转机构31包括主动旋转卡盘总成311和从动旋转卡盘总成312。主动旋转卡盘总成311包括卡盘支架、旋转安装在卡盘支架上的主动卡盘和为主动卡盘提供驱动的转动驱动机构和夹紧驱动机构图未示。从动旋转卡盘总成312包括卡盘支架、旋转安装在卡盘支架上的从动卡盘和为卡盘提供夹紧驱动的夹紧驱动机构图未示；所述管材夹紧旋转机构31的卡盘轴线与处于进给状态的管材轴线重合。转动驱动机构和夹紧驱动机构与电控装置5实现电连接。在主动旋转卡盘总成311和从动旋转卡盘总成312之间固定连接有直径略大于待切管材直径的连接管，在连接管内套设有多组与待切管材适配的轴承。待管材进入夹紧旋转机构31，并行进至待切割位置时，主动旋转卡盘总成311和从动旋转卡盘总成312对管材进行夹紧，而后主动旋转卡盘总成311和从动旋转卡盘总成312带动管材进行转动，在管材转动的过程中，激光切割头323启动并发射激光束，实现对管材的切割；当一段切割行程段长度完成后，主动旋转卡盘总成311和从动旋转卡盘总成312松开管材，进给装置2带动管材再移动指定距离后，主动旋转卡盘总成311和从动旋转卡盘总成312夹紧管材，以再次重复上一个切割动作。当一根管材接近切割完成并脱离进给装置2时，可由下一根进入进给装置2和从动旋转卡盘总成312的管材顶入合适位置进行切割。

请参见图5和图7，所述Z轴移载机构32包括在收料斗34一侧纵向设置的Z轴滑轨321，在Z轴滑轨321上滑动安装有Z轴滑块322，所述激光切割头323固接在Z轴滑块322上；所述管材顶紧机构33包括在收料斗34两侧、沿管材进给方向设置的顶紧滑槽331，在两顶紧滑槽331之间架设有可移动和固定的顶紧支撑板332，在顶紧支撑板332顶面横向设有顶紧气缸333，顶紧气缸333的活塞杆伸长方向与管材进给方向相反，且活塞杆的端部纵向固接有顶紧板334。当管材行进到待切带位置时，停止进给，顶紧板334对管材进行适度顶紧限位，管材在主动旋转卡盘总成311和从动旋转卡盘总成312带动下旋转，同时激光切割头323对管材进行切割，切割掉的管材落入收料斗34后从出料口35滑出。在顶紧板334和顶紧支撑板332上安装有测量管材待切割段长度的传感器。

请参见图4，上料支撑板121的高端最高点到堆料支撑板111的低端最低点的X向距离为待切管材的直径。这种设计可以保证每次上料均为单根管材，避免了多跟管材同时落入待切割位置。

Claims (9)

1.一种可自动上料管材激光切割机，其特征是：包括上料装置(1)和支撑箱体(4)，位于支撑箱体(4)的顶面、从首端到尾端依次设有激光切割装置(3)和进给装置(2)；所述上料装置(1)用于将管材从堆放位置送至待切位置，所述进给装置(2)用于将管材从待切位置送至激光切割装置(3)处；所述激光切割装置(3)用于对管材进行指定切割；还包括对激光切割机进行操作的电控装置(5)；

所述上料装置(1)包括由若干相互垂直的X向杆、Y向杆和Z向杆组成的上料支架(11)；在上料支架(11)上设有多组堆料机构和上料机构，在上料支架(11)尾端设有管推进机构；所述堆料机构包括纵向固接在上料支架(11)的Y向杆顶部的堆料支撑杆(112)，在X向杆顶部、平行于堆料支撑杆(112)固接有堆料挡杆(113)，在堆料支撑杆(112)和堆料挡杆(113)之间固接有堆料支撑板(111)，所述堆料支撑板(111)的近堆料挡杆(113)端向下倾斜；所述上料机构包括在堆料支撑板(111)一侧、纵向固接在上料支架(11)上的上料气缸(122)，上料气缸(122)的上方设有倾斜方向与堆料支撑板(111)一致的上料支撑板(121)，上料支撑板(121)的高端底面与上料气缸(122)的活塞杆相固接，上料支撑板(121)的低端固接有竖直挡板，所述上料支撑板(121)在上料气缸(122)和堆料挡杆(113)的共同作用下将堆料支撑板(111)底端的管材向上顶起并沿上料支撑板(121)滑落至待切位置。

2.如权利要求1所述的可自动上料管材激光切割机，其特征是：所述管推进机构包括横向设置在上料支架(11)尾端的推进气缸(125)，推进气缸(125)的活塞杆端部垂直固接有推进顶盘(126)，所述推进气缸(125)活塞杆的轴线、推进顶盘(126)的轴线和处于待切位置管材的轴线三者共线。

3.如权利要求1或2所述的可自动上料管材激光切割机，其特征是：在相邻两堆料机构之间、处于待切位置的管材下方设有多组带槽支撑滚轮(123)，所述支撑滚轮(123)通过滚轮支架(124)与上料支架(11)转动连接。

4.如权利要求1所述的可自动上料管材激光切割机，其特征是：所述进给装置(2)包括纵向固接在支撑箱体(4)顶面的导向柱(241)，在导向柱(241)上从上到下设有三层与其相匹配的滑块(242)，导向柱(241)的顶端横向固接有限位顶板(271)；所述底层滑块(242)在导向柱(241)上的位置可固定且滑块的顶面纵向固接有下辊支撑板(211)，垂直于下辊支撑板(211)的前侧面转动连接有多个轴线处于同一水平面且 辊面向轴线凹陷的动力辊(212)，还包括驱动多组动力辊(212)同步转动的旋转驱动机构；在中层滑块(242)的顶面纵向设有压辊支撑板(221)，垂直于压辊支撑板(221)的前侧面转动连接有多个轴线处于同一水平面的压紧辊(222)；在上层滑块的顶面纵向设有传动板(231)，所述传动板(231)与压辊支撑板(221)之间纵向连接有弹簧(261)；在下辊支撑板(211)后方设有装配有适配丝母(252)的竖直丝杠(251)，竖直丝杠(251)的上端和下端分别通过轴承与限位顶板(271)和支撑箱体(4)的顶面转动连接，且竖直丝杠(251)的上端穿出限位顶板(271)并固接有锁紧旋钮(253)；所述传动板(231)通过横向连接板与丝母(252)固接。

5.如权利要求4所述的可自动上料管材激光切割机，其特征是：在传动板(231)的前侧面固接有测量传动板(231)和压辊支撑板(221)之间距离的传感器(281)。

6.如权利要求1所述的可自动上料管材激光切割机，其特征是：所述激光切割装置(3)包括在支撑箱体(4)顶面首端开设的收料斗(34)，在收料斗(34)的上方架设有管材顶紧机构(33)，在收料斗(34)和进给装置(2)之间设有管材夹紧旋转机构(31)，在管材顶紧机构(33)和管材夹紧旋转机构(31)之间设有Z轴移载机构(32)，Z轴移载机构(32)上设有能纵向移动的激光切割头(323)；在支撑箱体(4)的首端侧壁上还设有与收料斗(34)相连通的出料口(35)。

7.如权利要求6所述的可自动上料管材激光切割机，其特征是：所述管材夹紧旋转机构(31)包括主动旋转卡盘总成(311)和从动旋转卡盘总成(312)；主动旋转卡盘总成(311)包括卡盘支架、旋转安装在卡盘支架上的主动卡盘和为主动卡盘提供转动驱动的驱动机构；从动旋转卡盘总成(312)包括卡盘支架和旋转安装在卡盘支架上的从动卡盘；所述管材夹紧旋转机构(31)的卡盘轴线与处于进给状态的管材轴线重合。

8.如权利要求6所述的可自动上料管材激光切割机，其特征是：所述Z轴移载机构(32)包括在收料斗(34)一侧纵向设置的Z轴滑轨(321)，在Z轴滑轨(321)上滑动安装有Z轴滑块(322)，所述激光切割头(323)固接在Z轴滑块(322)上；所述管材顶紧机构(33)包括在收料斗(34)两侧、沿管材进给方向设置的顶紧滑槽(331)，在两顶紧滑槽(331)之间架设有可移动和固定的顶紧支撑板(332)，在顶紧支撑板(332)顶面横向设有顶紧气缸(333)，顶紧气缸(333)的活塞杆伸长方向与管材进给方向相反，且活塞杆的端部纵向固接有顶紧板(334)。

9.如权利要求1所述的可自动上料管材激光切割机，其特征是：上料支撑板(121) 的高端最高点到堆料支撑板(111)的低端最低点的X向距离为待切管材的直径。