CN209867703U - 一种板管一体切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种板管一体切割设备。包括带有工作台切板底架，在其上固接有切管底架，在切板底架的上方设有龙门架和激光切割头，龙门架的横梁延伸至切管底架的上方；在激光切割头上固接有Z向滑台，在龙门架上设有连接Z向滑台Y向横移装置；在切板底架上设有连接龙门架的X向横移装置；在切管底架的顶面连接有可动卡盘装置和固定卡盘装置，还包括在切管底架的顶面设置的可驱动可动卡盘装置移动的切管横移装置；在切管底架上设置有多组管支撑装置；管支撑装置包括与切管底架相连接且纵向位置可调的支撑滚轮，支撑滚轮的滚面朝其轴向凹陷且凹陷的宽度沿滚面的周向逐渐变宽且深度逐渐变大。本实用新型结构设计简单合理且切割效率高。

Description

一种板管一体切割设备

技术领域

本实用新型属于激光切割技术领域，尤其涉及一种板管一体切割设备。

背景技术

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。

对于切割行业不但需要对板材进行切割，而且需要对管材进行切割打孔等，但这些激光切割机都只能加工板材或者只能加工管材，如果要切割板材或管材，需要使用不同的切割设备，既增加成本且效率也不高。

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结构设计简单合理且切割效率高的板管一体切割设备。

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：一种板管一体切割设备，包括切板底架，在切板底架的外侧壁上固接有切管底架，在切板底架上设置有工作台，在切板底架的上方设有横跨切板底架的龙门架且龙门架的横梁延伸至切管底架的上方；在工作台的上方设置有激光切割头，在激光切割头上固接有可驱动激光切割头纵向移动的Z向滑台，在龙门架上设有可驱动Z向滑台沿龙门架的长度方向移动的Y向横移装置；在切板底架的顶面设有可驱动龙门架沿切板底架的长度方向移动的X向横移装置；在切管底架的顶面连接有可动卡盘装置和固定卡盘装置，还包括在切管底架的顶面设置的可驱动可动卡盘装置沿切管底架的长度方向移动的切管横移装置；在切管底架上设置有多组管支撑装置；管支撑装置包括与切管底架相连接且纵向位置可调的支撑滚轮，支撑滚轮的滚面朝其轴向凹陷且凹陷的宽度沿滚面的周向逐渐变宽且深度逐渐变大。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种板管一体切割设备，与现有技术相比，本实用新型可同时对管材和板材进行切割，速度快，效率高，成本低；X向横移装置、Y向横移装置和Z向滑台的设置可带动激光切割头在X、Y、Z三个方向移动，从而对切板底架上的板材进行切割；可动卡盘装置、固定卡盘装置和切管横移装置的设置可自动对管材进行对中夹紧、自动旋转和自动送料，龙门架的横梁延伸至切管底架的上方，可以使得激光切割头移动至切管底架的上方，从而对管材进行切断或打孔开窗；管支撑装置的设置可对待切割的管材起到支撑作用，支撑滚轮可用于承托多种管径的管材，提高了切割设备的通用性。

优选地：支撑滚轮的凹陷的最大宽度不超过支撑滚轮的长度，最大深度不超过支撑滚轮的半径；所述凹陷的纵截面为对称的弧形。

优选地：管支撑装置还包括通过铰接座与切管底架相铰接的翻转气缸和翻转支撑杆，翻转气缸与翻转支撑杆相铰接；在翻转支撑杆的自由端固接有滚轮座，支撑滚轮与滚轮座转动连接；在滚轮座的侧壁上开设有弧形槽，在支撑滚轮的外端面上开设有与弧形槽的位置对应的螺纹孔；支撑滚轮与滚轮座通过穿设于弧形槽和螺纹孔内的螺栓以及螺栓上螺合的螺母锁定连接。

优选地：在切管底架上可拆卸连接有转接座，翻转气缸的缸筒与转接座相铰接、活塞杆与翻转支撑杆相铰接；翻转支撑杆与转接座相铰接。

优选地：X向横移装置包括在切板底架的顶部固接的两组沿切板底架的长度方向延伸的X向导轨和一组与X向导轨平行设置的X向齿条；在龙门架的底部固接有与X向导轨滑动配合的滑块；在龙门架上固接有输出轴朝下的X向驱动电机，在X向驱动电机的输出轴上键连接有与X向齿条相啮合的齿轮。

优选地：Y向横移装置包括在龙门架的横梁上固接的两组长度方向与X向导轨的长度方向垂直的Y向导轨和一组与Y向导轨平行设置的Y向齿条，在Y向导轨上方通过滑块滑动连接有Y向横移座，在Y向横移座上固接有输出轴朝下的Y向驱动电机，在Y向驱动电机的输出轴上键连接有与Y向齿条相啮合的齿轮；Z向滑台与Y向横移座相固接。

优选地：切管横移装置包括在切管底架的顶部固接的与X向导轨平行设置的两组切管导轨和一组切管齿条，在切管导轨上通过滑块滑动连接有切管横移座，在切管横移座上固接有输出轴朝下的切管驱动电机，在切管驱动电机的输出轴上键连接有与切管齿条相啮合的齿轮。

优选地：可动卡盘装置包括与切管横移座转动连接的可动卡盘，在切管横移座上固接有可驱动可动卡盘旋转的可动卡盘电机，在可动卡盘和可动卡盘电机的输出轴之间连接有为二者提供传动连接的可动齿轮副；可动齿轮副包括在可动卡盘电机的输出轴上键连接的主动齿轮和在可动卡盘上连接的与主动齿轮相啮合的从动齿轮。

优选地：固定卡盘装置包括在切管底架的端部设置的与切管底架转动连接的固定卡盘，在切管底架上固接有横向设置的固定卡盘电机，在固定卡盘和固定卡盘电机的输出轴之间连接有为二者提供传动连接的固定齿轮副；固定齿轮副包括在固定卡盘电机的输出轴上键连接的主动齿轮和在固定卡盘上连接的与主动齿轮相啮合的从动齿轮。

优选地：在工作台上插设有多组横向并列设置的锯齿立板，锯齿立板的上缘呈锯齿状。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是图1中的A区域的放大示意图；

图3是图1中的B区域的放大示意图；

图4是本实用新型中的可动卡盘装置、固定卡盘装置和切管横移装置的结构示意图；

图5是本实用新型中的管支撑装置的立体结构示意图。

图中：1、切板底架；2、X向横移装置；2-1、X向齿条；2-2、X向导轨；2-3、X向驱动电机；3、工作台；4、切管底架；5、切管横移装置；5-1、切管横移座；5-2、切管导轨；5-3、切管齿条；5-4、切管驱动电机；6、可动卡盘装置；6-1、可动卡盘；6-2、可动齿轮副；6-3、可动卡盘电机；7、管支撑装置；7-1、转接座；7-1-1、限位块；7-2、翻转气缸；7-3、翻转支撑杆；7-4、滚轮座；7-5、支撑滚轮；7-6、弧形槽；8、Z向滑台；9、Y向横移装置；9-1、Y向齿条；9-2、Y向导轨；9-3、Y向横移座；9-4、Y向驱动电机；10、固定卡盘装置；10-1、固定卡盘；10-2、固定齿轮副；10-3、固定卡盘电机；11、激光切割头；12、龙门架；13、锯齿立板。

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，本实用新型的板管一体切割设备，包括切板底架1，在切板底架1的外侧壁上固接有切管底架4，在切板底架1上设置有工作台3，在工作台3上插设有多组横向并列设置的锯齿立板13，锯齿立板13的上缘呈锯齿状。在切板底架1的上方设有横跨切板底架1的龙门架12且龙门架12的横梁延伸至切管底架4的上方；在工作台3的上方设置有激光切割头11，在激光切割头11上固接有可驱动激光切割头11纵向移动的Z向滑台8。

在龙门架12上设有可驱动Z向滑台8沿龙门架12的长度方向移动的Y向横移装置9；在切板底架1的顶面设有可驱动龙门架12沿切板底架1的长度方向移动的X向横移装置2。

进一步参见图2，X向横移装置2包括在切板底架1的顶部固接的两组沿切板底架1的长度方向延伸的X向导轨2-2和一组与X向导轨2-2平行设置的X向齿条2-1；在龙门架12的底部固接有与X向导轨2-2滑动配合的滑块；在龙门架12上固接有输出轴朝下的X向驱动电机2-3，在X向驱动电机2-3的输出轴上键连接有与X向齿条2-1相啮合的齿轮。

进一步参见图3，Y向横移装置9包括在龙门架12的横梁上固接的两组长度方向与X向导轨2-2的长度方向垂直的Y向导轨9-2和一组与Y向导轨9-2平行设置的Y向齿条9-1，在Y向导轨9-2上方通过滑块滑动连接有Y向横移座9-3，在Y向横移座9-3上固接有输出轴朝下的Y向驱动电机9-4，在Y向驱动电机9-4的输出轴上键连接有与Y向齿条9-1相啮合的齿轮；Z向滑台8与Y向横移座9-3相固接。

X向横移装置2的设置可以带动龙门架12及激光切割头11沿切板底架1/切管底架4的长度方向横向移动，即X向驱动电机2-3带动其上的齿轮旋转，由于齿轮与X向齿条2-1相啮合，因此X向驱动电机2-3可带动龙门架12及激光切割头11沿X向导轨2-2横向移动；Y向横移装置9的设置可带动激光切割头6做横跨切板底架1运动，即Y向驱动电机9-4带动其上的齿轮旋转，由于齿轮与Y向齿条9-1相啮合，因此Y向驱动电机9-4可带动激光切割头11沿Y向导轨9-2横向移动。由于龙门架12的横梁延伸至切管底架4的上方，因此激光切割头11可运动至切管底架4的上方从而对切管底架4上的管材进行切割操作。

请参见图1在切管底架4的顶面连接有可动卡盘装置6和固定卡盘装置10，还包括在切管底架4的顶面设置的可驱动可动卡盘装置6沿切管底架4的长度方向移动的切管横移装置5。

进一步参见图4，切管横移装置5包括在切管底架4的顶部固接的与X向导轨2-2平行设置的两组切管导轨5-2和一组切管齿条5-3，在切管导轨5-2上通过滑块滑动连接有切管横移座5-1，在切管横移座5-1上固接有输出轴朝下的切管驱动电机5-4，在切管驱动电机5-4的输出轴上键连接有与切管齿条5-3相啮合的齿轮。

可动卡盘装置6包括与切管横移座5-1转动连接的可动卡盘6-1，在切管横移座5-1上固接有可驱动可动卡盘6-1旋转的可动卡盘电机6-3，在可动卡盘6-1和可动卡盘电机6-3的输出轴之间连接有为二者提供传动连接的可动齿轮副6-2；可动齿轮副6-2包括在可动卡盘电机6-3的输出轴上键连接的主动齿轮和在可动卡盘6-1上连接的与主动齿轮相啮合的从动齿轮。

固定卡盘装置10包括在切管底架4的端部设置的与切管底架4转动连接的固定卡盘10-1，在切管底架4上固接有横向设置的固定卡盘电机10-3，在固定卡盘10-1和固定卡盘电机10-3的输出轴之间连接有为二者提供传动连接的固定齿轮副10-2；固定齿轮副10-2包括在固定卡盘电机10-3的输出轴上键连接的主动齿轮和在固定卡盘10-1上连接的与主动齿轮相啮合的从动齿轮。

切管横移装置5的设置可带动可动卡盘装置6沿切管底架4的长度方向横向移动，即切管驱动电机5-4带动其上的齿轮旋转，由于齿轮与切管齿条5-3相啮合，因此切管驱动电机5-4可带动切管横移座5-1及其上的可动卡盘装置6沿切管导轨5-2横向移动；可滑动的可动卡盘装置6和固定卡盘装置10的设置可自动对管材进行对中夹紧、自动旋转和自动送料，可变换切割位置、对管材进行切断或打孔开窗。

在切管底架4上设置有多组管支撑装置7，请参见图5，管支撑装置7包括在切管底架4上可拆卸连接的两组转接座7-1，在两组转接座7-1上分别通过铰接座铰接有翻转气缸7-2和翻转支撑杆7-3，翻转气缸7-2的缸筒与转接座7-1相铰接、活塞杆与翻转支撑杆7-3相铰接；在铰接有翻转支撑杆7-3的铰接座7-1上固接有位于翻转支撑杆7-3下方的限位块7-1-1。在翻转支撑杆7-3的自由端固接有滚轮座7-4，在滚轮座7-4上转动连接有支撑滚轮7-5，支撑滚轮7-5的滚面朝其轴向凹陷且凹陷的宽度沿滚面的周向逐渐变宽且深度逐渐变大。支撑滚轮7-5的凹陷的最大宽度不超过支撑滚轮7-5的长度，最大深度不超过支撑滚轮7-5的半径；凹陷的纵截面为对称的弧形。在滚轮座7-4的侧壁上开设有弧形槽7-6，在支撑滚轮7-5的外端面上开设有与弧形槽7-6的位置对应的螺纹孔；支撑滚轮7-5与滚轮座7-4通过穿设于弧形槽7-6和螺纹孔内的螺栓以及螺栓上螺合的螺母锁定连接。

管支撑装置7的设置可对待切割的管材起到支撑作用，由于支撑滚轮7-5的滚面朝其轴向凹陷且凹陷的宽度沿滚面的周向逐渐变宽且深度逐渐变大，切割工作前，需要转动支撑滚轮7-5到合适的位置，使其凹陷处与待切管径相匹配，旋紧螺母是螺母与滚轮座7-4相顶紧；启动翻转气缸7-2，将支撑滚轮7-5调整到合适的高度，进而对待切管材进行支撑。管支撑装置7可用于支撑多种管径管材，提高了切割机的通用性。

工作过程：切割板材时，X向驱动电机2-3和Y向驱动电机9-4可以使激光切割头11在X方向和Y方向移动指定的距离，同时配合Z向滑台8驱动激光切割头11在Z方向的移动，可以对板材进行指定形状的切割。

当需要加工管材时，需要转动支撑滚轮7-5到合适的位置，使其凹陷处与待切管径相匹配，旋紧螺母是螺母与滚轮座7-4相顶紧；启动翻转气缸7-2，将支撑滚轮7-5调整到合适的高度，进而对待切管材进行支撑；可动卡盘装置6和固定卡盘装置10将支撑滚轮7-5上的待切割管材夹紧，并移动到待切割位置；控制激光切割头11移动到龙门架12的横梁的外延部分，并且激光切割头11的中心与管材的中心线垂直；可动卡盘装置6和固定卡盘装置10夹紧管材的同时带动管材绕中心轴进行旋转，旋转过程中激光切割头11进行切割，并且激光切割头11还配合在X方向、Y方向和Z方向上进行移动，从而对管材进行切割加工。

Claims (10)

1.一种板管一体切割设备，其特征是：包括切板底架(1)，在切板底架(1)的外侧壁上固接有切管底架(4)，在切板底架(1)上设置有工作台(3)，在切板底架(1)的上方设有横跨切板底架(1)的龙门架(12)且龙门架(12)的横梁延伸至切管底架(4)的上方；在工作台(3)的上方设置有激光切割头(11)，在激光切割头(11)上固接有可驱动激光切割头(11)纵向移动的Z向滑台(8)，在龙门架(12)上设有可驱动Z向滑台(8)沿龙门架(12)的长度方向移动的Y向横移装置(9)；在切板底架(1)的顶面设有可驱动龙门架(12)沿切板底架(1)的长度方向移动的X向横移装置(2)；

在切管底架(4)的顶面连接有可动卡盘装置(6)和固定卡盘装置(10)，还包括在切管底架(4)的顶面设置的可驱动可动卡盘装置(6)沿切管底架(4)的长度方向移动的切管横移装置(5)；在切管底架(4)上设置有多组管支撑装置(7)；

管支撑装置(7)包括与切管底架(4)相连接且纵向位置可调的支撑滚轮(7-5)，支撑滚轮(7-5)的滚面朝其轴向凹陷且凹陷的宽度沿滚面的周向逐渐变宽且深度逐渐变大。

2.如权利要求1所述的板管一体切割设备，其特征是：支撑滚轮(7-5)的凹陷的最大宽度不超过支撑滚轮(7-5)的长度，最大深度不超过支撑滚轮(7-5)的半径；所述凹陷的纵截面为对称的弧形。

3.如权利要求1或2所述的板管一体切割设备，其特征是：管支撑装置(7)还包括通过铰接座与切管底架(4)相铰接的翻转气缸(7-2)和翻转支撑杆(7-3)，翻转气缸(7-2)与翻转支撑杆(7-3)相铰接；在翻转支撑杆(7-3)的自由端固接有滚轮座(7-4)，支撑滚轮(7-5)与滚轮座(7-4)转动连接；在滚轮座(7-4)的侧壁上开设有弧形槽(7-6)，在支撑滚轮(7-5)的外端面上开设有与弧形槽(7-6)的位置对应的螺纹孔；支撑滚轮(7-5)与滚轮座(7-4)通过穿设于弧形槽(7-6)和螺纹孔内的螺栓以及螺栓上螺合的螺母锁定连接。

4.如权利要求3所述的板管一体切割设备，其特征是：在切管底架(4)上可拆卸连接有转接座(7-1)，翻转气缸(7-2)的缸筒与转接座(7-1)相铰接、活塞杆与翻转支撑杆(7-3)相铰接；翻转支撑杆(7-3)与转接座(7-1)相铰接。

5.如权利要求1所述的板管一体切割设备，其特征是：X向横移装置(2)包括在切板底架(1)的顶部固接的两组沿切板底架(1)的长度方向延伸的X向导轨(2-2)和一组与X向导轨(2-2)平行设置的X向齿条(2-1)；在龙门架(12)的底部固接有与X向导轨(2-2)滑动配合的滑块；在龙门架(12)上固接有输出轴朝下的X向驱动电机(2-3)，在X向驱动电机(2-3)的输出轴上键连接有与X向齿条(2-1)相啮合的齿轮。

6.如权利要求5所述的板管一体切割设备，其特征是：Y向横移装置(9)包括在龙门架(12)的横梁上固接的两组长度方向与X向导轨(2-2)的长度方向垂直的Y向导轨(9-2)和一组与Y向导轨(9-2)平行设置的Y向齿条(9-1)，在Y向导轨(9-2)上方通过滑块滑动连接有Y向横移座(9-3)，在Y向横移座(9-3)上固接有输出轴朝下的Y向驱动电机(9-4)，在Y向驱动电机(9-4)的输出轴上键连接有与Y向齿条(9-1)相啮合的齿轮；Z向滑台(8)与Y向横移座(9-3)相固接。

7.如权利要求5所述的板管一体切割设备，其特征是：切管横移装置(5)包括在切管底架(4)的顶部固接的与X向导轨(2-2)平行设置的两组切管导轨(5-2)和一组切管齿条(5-3)，在切管导轨(5-2)上通过滑块滑动连接有切管横移座(5-1)，在切管横移座(5-1)上固接有输出轴朝下的切管驱动电机(5-4)，在切管驱动电机(5-4)的输出轴上键连接有与切管齿条(5-3)相啮合的齿轮。

8.如权利要求7所述的板管一体切割设备，其特征是：可动卡盘装置(6)包括与切管横移座(5-1)转动连接的可动卡盘(6-1)，在切管横移座(5-1)上固接有可驱动可动卡盘(6-1)旋转的可动卡盘电机(6-3)，在可动卡盘(6-1)和可动卡盘电机(6-3)的输出轴之间连接有为二者提供传动连接的可动齿轮副(6-2)；可动齿轮副(6-2)包括在可动卡盘电机(6-3)的输出轴上键连接的主动齿轮和在可动卡盘(6-1)上连接的与主动齿轮相啮合的从动齿轮。

9.如权利要求1所述的板管一体切割设备，其特征是：固定卡盘装置(10)包括在切管底架(4)的端部设置的与切管底架(4)转动连接的固定卡盘(10-1)，在切管底架(4)上固接有横向设置的固定卡盘电机(10-3)，在固定卡盘(10-1)和固定卡盘电机(10-3)的输出轴之间连接有为二者提供传动连接的固定齿轮副(10-2)；固定齿轮副(10-2)包括在固定卡盘电机(10-3)的输出轴上键连接的主动齿轮和在固定卡盘(10-1)上连接的与主动齿轮相啮合的从动齿轮。

10.如权利要求1所述的板管一体切割设备，其特征是：在工作台(3)上插设有多组横向并列设置的锯齿立板(13)，锯齿立板(13)的上缘呈锯齿状。