CN212599709U - 一种具有抽渣功能的激光切管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有抽渣功能的激光切管机，包括床身、设置在床身上的卡盘、激光切割头及抽渣模组；抽渣模组包括安装座、第一驱动机构、设置在安装座上的拖轮机构、抽渣机构及定位机构，安装座与床身滑动连接，第一驱动机构与安装座连接，抽渣机构包括抽渣管、空气放大器及第二驱动机构，抽渣管远离卡盘的一侧与空气放大器连接，抽渣管靠近卡盘一侧的管壁上设有抽渣口，第二驱动机构与空气放大器连接。本实用新型取得的有益效果：切割管材时，抽渣管伸入管材内，且抽渣口朝向激光切割头，将金属废渣及时抽走，无需再进行打磨去渣工序，提高生产效率，降低生产成本；并且设有拖轮机构及定位机构，保证管材的切割精准度。

Description

一种具有抽渣功能的激光切管机

技术领域

本实用新型涉及激光除渣的技术领域，具体涉及一种具有抽渣功能的激光切管机。

背景技术

激光切割主要是通过高能的激光束使金属熔融而进行切割，对于切割直径小的管材时，比如切割管径100mm以下的管材，熔融的金属难以排掉，这些熔融的金属冷却后会附着在管材的内壁上，一些对切割质量要求高的应用领域中，需要对切割完管材的内壁进行打磨去渣，使得工序繁琐复杂，降低生产效率，提高生产成本。

现有技术CN110549014A公开了除渣方法、除渣机构及所应用的管材激光切割机，所述除渣机构包括中空的外吸管，所述外吸管的其中一段管段的管侧壁上设置有侧壁豁口，所述外吸管用于在开始当次切割任务时插入到被切管材中，所述外吸管的侧壁豁口用于在开始当次切割任务时，不仅朝向激光头而且位于激光束所照射方向的正前方；所述外吸管内设置有吸气通道，所述吸气通道用于抽吸所述外吸管内的空气；所述外吸管内还设置有能够相对于所述外吸管移动的内铲，所述内铲用于铲除所述外吸管内残留的冷凝金属渣。该除渣机构通过在被切割管材内伸入外吸管吸收金属熔液滴，达到除渣效果，但是应用该除渣机构的管材激光切割机缺乏支撑管材及定位管材的部件，降低管材的切割精度。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种具有抽渣功能的激光切管机，其包括床身、设置在所述床身上的卡盘、激光切割头及抽渣模组，该具有抽渣功能的激光切管机具有清除管材内壁金属废渣、提高生产效率、降低生产成本、保证管材切割精度的优点。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种具有抽渣功能的激光切管机，包括床身、设置在所述床身上的卡盘、激光切割头及抽渣模组；所述抽渣模组包括安装座、第一驱动机构、设置在所述安装座上的拖轮机构、抽渣机构及定位机构，所述安装座与所述床身滑动连接，所述第一驱动机构与所述安装座连接，所述抽渣机构包括抽渣管、空气放大器及第二驱动机构，所述抽渣管远离所述卡盘的一侧与所述空气放大器连接，所述抽渣管靠近所述卡盘一侧的管壁上设有抽渣口，所述第二驱动机构与所述空气放大器连接。

作为优选，所述抽渣管靠近所述卡盘一端的端口封闭设置，通过这样设置，所述空气放大器工作时，在所述抽渣管内形成负压，由于所述抽渣管是依靠位于所述抽渣口处的气流清除金属废渣，所述抽渣管靠近所述卡盘一端的端口封闭设置，能增大所述抽渣口处气流的气压，提高清除金属废渣的效果。

作为优选，所述抽渣管的轴线与所述卡盘的中心线重合，通过这样设置，当激光切割头切割管材时，所述抽渣管需要伸入所述管材内，使得所述抽渣口位于所述激光切割头的下方抽走金属废渣，所述抽渣管的轴线与所述卡盘的中心线重合，即使得抽渣管的轴线与被切割管材的轴线重合，适用于多种管径的管材。

作为优选，所述拖轮机构包括气缸、气缸座、旋转组件及拖轮，所述气缸座设置在所述安装座上，所述气缸设置在所述气缸座上，所述气缸的活塞杆与所述旋转组件连接，所述旋转组件与所述拖轮连接，通过这样设置，所述气缸驱动所述旋转组件进行旋转，从而所述旋转组件带动所述拖轮旋转，调整所述拖轮的高度，使得拖轮可抵触被切管材的外壁，支撑被切管材，避免因被切管材长度多长时因自重发生下垂的情况，从而保证管材的切割精度。

作为优选，所述气缸座内设有导轨，所述导轨外套设有滑块，所述气缸的活塞杆与所述滑块的顶端固定连接，所述滑块的底端设有轴承，所述旋转组件包括旋转座，所述旋转座内穿设有转轴，所述转轴的两端分别设有第一连接板及第二连接板，所述第一连接板设有直线槽，所述轴承嵌入所述直线槽，所述第二连接板与所述拖轮连接，通过这样设置，所述气缸的活塞杆伸缩驱动所述滑块移动，从而滑块带动所述轴承进行移动，通过所述轴承与直线槽的配合，驱动所述第一连接板转动，从而带动所述第二连接板转动，最终驱动所述拖轮转动调整所述拖轮的高度。

作为优选，所述第二连接板与所述拖轮之间通过固定轴连接，所述固定轴的一端穿设于所述第二连接板内，所述拖轮套设于所述固定轴的另一端，且所述拖轮的直径由中间向两端逐渐增大，通过这样设置，使得所述拖轮与被切管材双线接触，能更好地避免被切管材因自重而出现下垂的情况，并且保证被且管材的轴线与所述卡盘的轴线重合。

作为优选，所述第二连接板沿长度方向设有多个与所述旋转轴相适配的通孔，多个所述通孔沿所述第二连接板的长度方向等间隔设置，通过这样设置，由于所述气缸调整所述拖轮的高度存在上下限，所述第二连接板选择不同的通孔与所述旋转轴进行连接，使得所述拖轮可以支撑管径处于不同范围内的管材，适用性更广。

作为优选，所述定位机构包括前端定位板，所述前端定位板与所述安装座固定连接，所述抽渣管穿设于所述前端定位板内，通过这样设置，对管材进行上料后，当管材的端面与所述前端定位板抵触时，表明管材已经上料到位，接着所述前端定位板稍微后退进行避让，对管材的上料长度进行定位，保证管材切割的长度尺寸精确，且所述抽渣管穿设于所述前端定位板内，对所述抽渣管起到一定的支撑作用。

作为优选，所述第一驱动机构包括第一电机、滚珠丝杆及丝杆螺母，所述第一电机及所述滚珠丝杆设置在所述床身上，且所述滚珠丝杆与所述床身转动连接，所述第一电机与所述滚珠丝杆连接，所述丝杆螺母套设于所述滚珠丝杆外，所述丝杆螺母与所述安装座固定连接，通过这样设置，所述第一电机驱动所述滚珠丝杆转动，通过所述滚珠丝杆及所述丝杆螺母的配合，所述丝杆螺母将所述滚珠丝杆的转动变为直线运动，所述丝杆螺母驱动所述安装座移动，即驱动所述抽渣模组移动，从而精准地调整所述前端定位板的位置，从而对管材的上料长度进行精准定位。

作为优选，所述第二驱动机构包括第二电机、皮带组件，所述第二电机与所述皮带组件连接，所述空气放大器与所述皮带组件连接，通过这样设置，所述第二电机驱动所述皮带组件转动，所述皮带组件带动所述抽渣管移动，当所述激光切割头切割管材时，所述第二电机驱动所述抽渣管伸入管材时，使得所述抽渣口位于所述激光切割头的下方，当管材切割完毕后，所述第二电机驱动所述抽渣管脱离被切割完成的管材，使得管材掉落到下料区中。

相对于现有技术，本实用新型取得了有益的技术效果：

1、当激光切割头切割管材时，抽渣管伸入至管材中，且抽渣口朝向激光切割头，空气放大器工作使得抽渣管内产生负压，从而将激光切割过程中产生的金属废渣及时抽走，避免熔融金属在管材内壁冷却，切割完的管材无需进行打磨去渣工序，提高生产效率，降低生产成本。

2、设有所述拖轮机构支撑管材，避免管材长度过长而出现下垂的现象，保证管材的轴线与卡盘的轴线始终重合，并且设有所述定位机构对管材的切割长度进行定位，保证管材切割的精准度。

附图说明

图1是本实用新型实施例的侧视示意图；

图2是本实用新型实施例部分结构的轴侧示意图；

图3是本实用新型实施例在图2中关于A部的局部放大示意图；

图4是本实用新型实施例的拖轮机构的轴侧示意图。

其中，各附图标记所指代的技术特征如下：

1、床身；2、卡盘；3、激光切割头；4、抽渣模组；4.1、拖轮机构；4.1.1、气缸；4.1.2、气缸座；4.1.3、第一连接板；4.1.4、旋转座；4.1.5、第二连接板；4.1.6、拖轮；4.1.7、第二导轨；4.1.8、第二滑块；4.2、定位机构；4.2.1、前端定位板；4.3、抽渣机构；4.3.1、空气放大器；4.3.2、第二电机；4.3.3、抽渣管；4.3.4、皮带；4.3.5、第三滑块；4.4、安装座；4.5、第一导轨；4.6、滚珠丝杆。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

参考图1-4，本实施例公开了一种具有抽渣功能的激光切管机，包括床身1、设置在床身1上的卡盘2、激光切割头3及抽渣模组4；卡盘2及激光切割头3设置在床身1上的左侧，且激光切割头3位于卡盘2的上方，抽渣模组4包括安装座4.4、第一驱动机构、设置在安装座4.4上的拖轮机构4.1、抽渣机构4.3及定位机构4.2，安装座4.4与床身1滑动连接，具体而言，床身1上设有沿长度方向的第一导轨4.5，安装座4.4的底端设有与第一导轨4.5相适配的第一滑块，第一滑块套设于第一导轨4.5外，第一驱动机构与安装座4.4连接，抽渣机构4.3包括抽渣管4.3.3、空气放大器4.3.1及第二驱动机构，抽渣管4.3.3远离卡盘2的一侧与空气放大器4.3.1的进气口连接，空气放大器4.3.1的供气口连接气管，抽渣管4.3.3靠近卡盘2一侧的管壁上设有抽渣口，第二驱动机构与空气放大器4.3.1连接。

当激光切割头3切割管材时，抽渣管4.3.3伸入至管材中，且抽渣口正对地朝向激光切割头3，空气放大器4.3.1工作使得抽渣管4.3.3内产生负压，从而将激光切割过程中产生的金属废渣及时抽走，避免熔融金属在管材内壁冷却，切割完的管材无需进行打磨去渣工序，提高生产效率，降低生产成本；并且设有拖轮机构4.1支撑管材，避免管材的长度过长而出现下垂的现象，保证管材的轴线与卡盘2的轴线始终重合，并且设有定位机构4.2对管材的切割长度进行定位，保证管材切割的精准度。

进一步描述，抽渣管4.3.3靠近卡盘2一端的端口封闭设置，封闭设置可在抽渣管4.3.3靠近卡盘2一端的端口处焊接盖板，空气放大器4.3.1工作时，在抽渣管4.3.3内形成负压，由于抽渣管4.3.3是依靠位于抽渣口处的气流清除金属废渣，抽渣管4.3.3靠近卡盘2一端的端口封闭设置，能增大抽渣口处气流的气压，提高清除金属废渣的效果，优选的，空气放大器4.3.1的出气口处套设废渣收集袋，便于将金属废渣进行收集处理。

抽渣管4.3.3的轴线与卡盘2的中心线重合，当激光切割头3切割管材时，抽渣管4.3.3需要伸入管材内，使得抽渣口位于激光切割头3的下方抽走金属废渣，抽渣管4.3.3的轴线与卡盘2的中心线重合，即使得抽渣管4.3.3的轴线与被切割管材的轴线重合，适用于多种管径的管材。

拖轮机构4.1包括气缸4.1.1、气缸座4.1.2、旋转组件及拖轮4.1.6，气缸座4.1.2设置在安装座4.4上，气缸4.1.1设置在气缸座4.1.2上，气缸4.1.1的活塞杆与旋转组件连接，旋转组件与拖轮4.1.6连接，气缸4.1.1驱动旋转组件进行旋转，从而旋转组件带动拖轮4.1.6旋转，调整拖轮4.1.6的高度，使得拖轮4.1.6可抵触被切管材的外壁，支撑被切管材，避免因被切管材长度多长时因自重发生下垂的情况，从而保证管材的切割精度。

具体而言，气缸4.1.1与气缸座4.1.2固定连接，且气缸4.1.1的活塞杆沿竖直方向穿设于气缸座4.1.2内，气缸座4.1.2内设有沿竖直方向延伸的第二导轨4.1.7，第二导轨4.1.7外套设有第二滑块4.1.8，气缸4.1.1的活塞杆与滑块的顶端固定连接，第二滑块4.1.8的底端设有轴承，轴承的轴线呈水平且与被切管材的轴线垂直，旋转组件包括旋转座4.1.4，旋转座4.1.4设置在安装座4.4上，且旋转座4.1.4位于气缸座4.1.2的一侧，旋转座4.1.4内穿设有转轴，转轴的轴线与轴承的轴线平行设置，转轴的两端分别设有第一连接板4.1.3及第二连接板4.1.5，第一连接板4.1.3与转轴固定连接，第二连接板4.1.5与转轴可拆卸连接，第一连接板4.1.3沿长度方向设有直线槽，直线槽的宽度与轴承的外径相适配，轴承嵌入直线槽，第二连接板4.1.5与拖轮4.1.6连接，气缸4.1.1的活塞杆伸缩驱动第二滑块4.1.8移动，第二滑块4.1.8从而带动轴承进行移动，通过轴承与直线槽的配合，驱动第一连接板4.1.3绕着转轴的轴线进行转动，从而带动第二连接板4.1.5转动，最终驱动拖轮4.1.6绕着转轴的轴线进行转动调整拖轮4.1.6的高度，使得拖轮4.1.6可支撑不同管径的管材，适用性强。

第二连接板4.1.5与拖轮4.1.6之间通过固定轴连接，固定轴的一端穿设于第二连接板4.1.5内，固定轴与第二连接板4.1.5固定连接，拖轮4.1.6套设于固定轴的另一端，且拖轮4.1.6与固定轴之间设有滚动轴承，滚动轴承的外圈与拖轮4.1.6过渡配合，滚动轴承的内圈与固定轴过盈配合，减少拖轮4.1.6与固定轴的摩擦力，当管材抵触在拖轮4.1.6上进行上料时，拖轮4.1.6绕着固定轴进行旋转，便于管材的上料，且拖轮4.1.6的直径由中间向两端逐渐增大，拖轮4.1.6与被切管材下部的两侧抵触，即拖轮4.1.6与被切管材双线接触，能更好地避免被切管材因自重而出现下垂的情况，并且保证被且管材的轴线与所述卡盘2的轴线重合。

第二连接板4.1.5沿长度方向设有多个与旋转轴相适配的通孔，多个通孔沿第二连接板4.1.5的长度方向等间隔设置，第二连接板4.1.5与转轴可拆卸连接的方式是，转轴与第二连接板4.1.5连接的一端设有外螺纹，第二连接板4.1.5套设于转轴外，采用固定螺母与转轴的外螺纹螺纹连接，使得第二连接板4.1.5与转轴固定，由于气缸4.1.1的活塞杆的行程有限，导致调整拖轮4.1.6的高度存在上下限，第二连接板4.1.5沿长度方向设有多个与旋转轴相适配的通孔，通过第二连接板4.1.5选择不同的通孔与旋转轴进行连接，使得拖轮4.1.6可以支撑管径处于不同范围内的管材，扩大拖轮4.1.6的适用范围，适用性更广。

定位机构4.2包括前端定位板4.2.1，前端定位板4.2.1包括对管材长度定位的定位面，前端定位板4.2.1与安装座4.4固定连接，抽渣管4.3.3穿设于前端定位板4.2.1内，对管材进行上料后，当管材的端面与前端定位板4.2.1的定位面抵触时，表明管材已经上料到位，接着前端定位板4.2.1稍微后退进行避让，对管材的上料长度进行定位，保证管材切割的长度尺寸精确，且抽渣管4.3.3穿设于前端定位板4.2.1内，对抽渣管4.3.3起到一定的支撑作用，避免抽渣管4.3.3长度过长而出现下垂情况。

第一驱动机构包括第一电机、滚珠丝杆4.6及丝杆螺母，第一电机及滚珠丝杆4.6设置在床身1上，且滚珠丝杆4.6与床身1转动连接，第一电机与滚珠丝杆4.6通过联轴器固定连接，丝杆螺母套设于滚珠丝杆4.6外，丝杆螺母与安装座4.4固定连接，第一电机驱动滚珠丝杆4.6转动，通过滚珠丝杆4.6及丝杆螺母的配合，丝杆螺母将滚珠丝杆4.6的转动变为直线运动，丝杆螺母驱动安装座4.4移动，即驱动抽渣模组4移动，从而精准地调整前端定位板4.2.1的位置，从而对管材的上料长度进行精准定位。

第二驱动机构包括第二电机4.3.2、皮带组件，所述第二电机4.3.2与皮带组件连接，空气放大器4.3.1与皮带组件连接，具体而言，皮带组件包括主动轮、皮带4.3.4、被动轮，主动轮及被动轮平行间隔设置在安装座4.4的一侧，皮带4.3.4套设于主动轮及被动轮外，第二电机4.3.2设置在安装座4.4上，且第二电机4.3.2的输出轴与主动轮通过键连接，安装座4.4的一侧设有沿床身1长度方向延伸的第三导轨，第三导轨外套设有第三滑块4.3.5，且第三滑块4.3.5与皮带4.3.4固定连接，且空气放大器4.3.1设置在第三滑块4.3.5的底端，第二电机4.3.2驱动主动轮主动，通过主动轮、被动轮与皮带4.3.4的连接关系带动皮带4.3.4转动，皮带4.3.4带动第三滑块4.3.5沿第三导轨的方向移动，最终带动抽渣管4.3.3移动，当激光切割头3切割管材时，第二电机4.3.2驱动抽渣管4.3.3伸入管材时，使得抽渣口位于激光切割头3的下方，当管材切割完毕后，第二电机4.3.2驱动抽渣管4.3.3脱离被切割完成的管材，使得管材掉落到下料区中。

本实用新型的使用过程：

首先，将卡盘2夹紧所需切割的管材，通过气缸4.1.1调整拖轮4.1.6的高度，使得拖轮4.1.6刚好抵触管材下部的两侧，调整完后从卡盘2取下管材，第一电机驱动安装座4.4朝靠近卡盘2的方向移动，使得前端定位板4.2.1的定位面与激光切割头3的轴线之间的距离等于管材所需切割的长度，对管材进行上料，直至管材的端面与前端定位板4.2.1的定位面抵触后，第一电机驱动安装座4.4朝远离卡盘2的方向移动，使得前端定位板4.2.1进行避让，一般地，设置避让距离为10mm，随后第二电机4.3.2驱动抽渣管4.3.3伸入被切管材内，直至抽渣口位于激光切割头3的正下方，接着，空气放大器4.3.1开始工作，抽渣管4.3.3内产生负压，激光切割头3开始切割管材，切割过程中的熔融金属，即金属废渣及时从抽渣口处被清楚掉，当管材切割完毕后，第二电机4.3.2驱动抽渣管4.3.3朝远离卡盘2的方向移动，切割完的管材被前端定位板4.2.1顶着而不能跟随抽渣管4.3.3移动，直至抽渣管4.3.3脱离管材，管材掉落至下料区中，随后第一电机驱动前端定位板4.2.1朝靠近卡盘2的方向移动10mm，对管材进行上料，重复上述步骤进行切割。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种具有抽渣功能的激光切管机，其特征在于，包括床身(1)、设置在所述床身(1)上的卡盘(2)、激光切割头(3)及抽渣模组(4)；所述抽渣模组(4)包括安装座(4.4)、第一驱动机构、设置在所述安装座(4.4)上的拖轮机构(4.1)、抽渣机构(4.3)及定位机构(4.2)，所述安装座(4.4)与所述床身(1)滑动连接，所述第一驱动机构与所述安装座(4.4)连接，所述抽渣机构(4.3)包括抽渣管(4.3.3)、空气放大器(4.3.1)及第二驱动机构，所述抽渣管(4.3.3)远离所述卡盘(2)的一侧与所述空气放大器(4.3.1)连接，所述抽渣管(4.3.3)靠近所述卡盘(2)一侧的管壁上设有抽渣口，所述第二驱动机构与所述空气放大器(4.3.1)连接。

2.根据权利要求1所述的激光切管机，其特征在于，所述抽渣管(4.3.3)靠近所述卡盘(2)一端的端口封闭设置。

3.根据权利要求2所述的激光切管机，其特征在于，所述抽渣管(4.3.3)的轴线与所述卡盘(2)的中心线重合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的激光切管机，其特征在于，所述拖轮机构(4.1)包括气缸(4.1.1)、气缸座(4.1.2)、旋转组件及拖轮(4.1.6)，所述气缸座(4.1.2)设置在所述安装座(4.4)上，所述气缸(4.1.1)设置在所述气缸座(4.1.2)上，所述气缸(4.1.1)的活塞杆与所述旋转组件连接，所述旋转组件与所述拖轮(4.1.6)连接。

5.根据权利要求4所述的激光切管机，其特征在于，所述气缸座(4.1.2)内设有导轨，所述导轨外套设有滑块，所述气缸(4.1.1)的活塞杆与所述滑块的顶端固定连接，所述滑块的底端设有轴承，所述旋转组件包括旋转座(4.1.4)，所述旋转座(4.1.4)内穿设有转轴，所述转轴的两端分别设有第一连接板(4.1.3)及第二连接板(4.1.5)，所述第一连接板(4.1.3)设有直线槽，所述轴承嵌入所述直线槽，所述第二连接板(4.1.5)与所述拖轮(4.1.6)连接。

6.根据权利要求5所述的激光切管机，其特征在于，所述第二连接板(4.1.5)与所述拖轮(4.1.6)之间通过固定轴连接，所述固定轴的一端穿设于所述第二连接板(4.1.5)内，所述拖轮(4.1.6)套设于所述固定轴的另一端，且所述拖轮(4.1.6)的直径由中间向两端逐渐增大。

7.根据权利要求5所述的激光切管机，其特征在于，所述第二连接板(4.1.5)沿长度方向设有多个与所述转轴相适配的通孔，多个所述通孔沿所述第二连接板(4.1.5)的长度方向等间隔设置。

8.根据权利要求1-3或5-7任一项所述的激光切管机，其特征在于，所述定位机构(4.2)包括前端定位板(4.2.1)，所述前端定位板(4.2.1)与所述安装座(4.4)固定连接，所述抽渣管(4.3.3)穿设于所述前端定位板(4.2.1)内。

9.根据权利要求1-3或5-7任一项所述的激光切管机，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一电机、滚珠丝杆(4.6)及丝杆螺母，所述第一电机及所述滚珠丝杆(4.6)设置在所述床身(1)上，且所述滚珠丝杆(4.6)与所述床身(1)转动连接，所述第一电机与所述滚珠丝杆(4.6)连接，所述丝杆螺母套设于所述滚珠丝杆(4.6)外，所述丝杆螺母与所述安装座(4.4)固定连接。

10.根据权利要求1-3或5-7任一项所述的激光切管机，其特征在于，所述第二驱动机构包括第二电机(4.3.2)、皮带组件，所述第二电机(4.3.2)与所述皮带组件连接，所述空气放大器(4.3.1)与所述皮带组件连接。

Images