CN216730107U - 管材在线切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管材在线切割装置，管材在线切割装置包括：位移组件包括位移平台，位移平台在切割状态时，随管材同步移动；旋转组件包括旋转平台，旋转平台包括固定部和旋转部，固定部与位移平台连接，旋转部可转动安装在固定部上，旋转平台设置有供管材穿过的第一通槽，旋转部能够以第一通槽的轴心为轴进行周向旋转；切割组件与旋转部连接，切割组件与旋转部同步移动；切割组件包括激光切割机，激光切割机用于切割管材。该技术方案，能够使用激光切割机对石英管等管材进行在线切割，提高石英管切割效率和精度，减少粉尘在管口的堆积现象，并可减少碎屑对石英管的划伤或磨损等现象。

Description

管材在线切割装置

技术领域

本公开的实施例一般涉及管材切割领域，并且更具体地，涉及管材在线切割装置。

背景技术

石英管作为二氧化硅制造的特种工业技术玻璃，具有优良的耐高温性能，能够保证扩散、配置合金等作业的质量，因此闭关扩散常采用石英管。

但是目前石英管在生产过程中存在以下问题：

1、石英管常需要人工切割，当使用石英切割片对石英管进行切割时，切割产生的石英碎屑容易划伤或者磨损石英管的管壁，影响石英管的生产性能和生产质量。

2、石英管在刚生产出来时质地较软，随着时间的不断推移，石英管将逐渐变硬，当对石英管进行在线周向切割时，由于石英管的硬度在不断变化，人工切割的操作难度较大且难以保证在线切割的精度。

实用新型内容

根据本公开的实施例，提供了一种管材在线切割装置方案，能够使用激光切割机对石英管等管材进行在线切割，提高石英管切割效率和精度，减少减少碎屑对石英管的划伤或磨损等现象。

在本公开提供了一种管材在线切割装置。该管材在线切割装置包括位移组件、旋转组件和切割组件；位移组件包括位移平台，位移平台在切割状态时，随管材同步移动；旋转组件包括旋转平台，旋转平台包括固定部和旋转部，固定部与位移平台连接，旋转部可转动安装在固定部上，旋转平台设置有供管材穿过的第一通槽，旋转部能够以第一通槽的轴心为轴进行周向旋转；切割组件与旋转部连接，切割组件与旋转部同步移动；切割组件包括激光切割机，激光切割机用于切割管材。

如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，旋转组件还包括第一驱动部，第一驱动部包括第一电机和驱动齿，第一电机与驱动齿连接；旋转部包括转盘，转盘与切割组件连接，转盘的外周设置有旋转齿；驱动齿与旋转齿啮合；第一驱动部用于驱动转盘旋转。

如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，切割完成后，旋转部回转至旋转初始位置。

如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，切割完成后，位移平台复位至位移初始位置。

如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，位移组件还包括第二驱动部和导向部，第二驱动部包括第二电机和丝杆，第二电机与丝杆连接，第二电机用于驱动丝杆转动，丝杆的轴向方向与管材的产出方向平行，位移平台与丝杆螺纹配合；导向部包括导向轨道，导向轨道与丝杆平行，位移平台与导向轨道滑动配合。

如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，切割组件还包括固定平台，固定平台安装在旋转部上，固定平台用于固定激光切割机；固定平台上设置有供管材穿过的第二通槽，第一通槽与第二通槽位置对应。

如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，管材在线切割装置还包括供气管，供气管用于供给激光切割机辅助气体，辅助气体用于进行切割降温。

如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，辅助气体为压缩空气。

如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，管材在线切割装置还包括固定支架，分别与固定部和位移平台连接。

如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，固定支架上设置有供管材穿过的第三通槽，第一通槽与第三通槽位置对应。

本公开的实施例提供的管材在线切割装置，可以实现以下技术效果：

本公开通过旋转平台将位移平台与激光切割机连接，在切割状态时，旋转平台和激光切割机可随着位移平台与在线生产的管材同步移动，能够便于实现管材的在线切割，提高石英管的切割效率。

由于切割组件与旋转平台的旋转部连接，激光切割机能够与旋转部一同以第一通槽的轴心为轴进行周向旋转，当激光切割机在工作状态下随旋转部转动一周，即完成对石英管材的周向切割，从而提高本公开的管材在线切割装置的切割精度。

此外，由于切割组件采用激光切割机作为主要的切割工具，生成的碎屑较少，能够减少碎屑对石英管的划伤或磨损等现象。

应当理解，实用新型内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本实用新型的实施例提供的一种管材在线切割装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型的实施例提供的旋转组件的结构示意图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10、位移组件，11、位移平台，12、第二驱动部，121、第二电机，122、丝杆，13、导向部，131、导向轨道；

20、旋转组件，21、旋转平台，211、固定部，212、旋转部，2121、转盘，213、第一通槽，22、第一驱动部，221、第一电机，2211、电机支架，222、驱动齿；

30、切割组件，31、激光切割机，311、激光振镜，32、固定平台，321、第二通槽；

40、固定支架，41、第三通槽；

50、管材。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本公开中，通过旋转平台21将位移平台11与激光切割机31连接，在切割状态时，旋转平台21和激光切割机31可随着位移平台11与在线生产的管材50同步移动，由于切割组件30与旋转平台21的旋转部212连接，激光切割机31能够与旋转部212一同以第一通槽213的轴心为轴进行周向旋转，当激光切割机31在工作状态下随旋转部212转动一周，即完成对石英管材50的周向切割，从而提高本公开的管材在线切割装置的切割精度。由于切割组件30采用激光切割机31作为主要的切割工具，生成的碎屑较少，能够减少碎屑对石英管的划伤或磨损等现象。

下面参照图1至图2来描述本公开的实施例提供的管材在线切割装置。

如图1所示，根据本公开的第一方面的实施例提供的管材在线切割装置，包括位移组件10、旋转组件20和切割组件30。

具体地，位移组件10包括位移平台11，位移平台11在切割状态时，随管材50同步移动。

旋转组件20包括旋转平台21，旋转平台21包括固定部211和旋转部212，固定部211与位移平台11连接，旋转部212可转动安装在固定部211上，旋转平台21设置有供管材50穿过的第一通槽213，旋转部212能够以第一通槽213的轴心为轴进行周向旋转。

切割组件30与旋转部212连接，切割组件30与旋转部212同步移动；切割组件30包括激光切割机31，激光切割机31用于切割管材50。

根据本公开的实施例提供的管材在线切割装置，主要将管材在线切割装置分为三部分，第一部分为位移组件10，位移组件10能够带动旋转平台21和切割组件30随管材50进行移动；第二部分为旋转组件20，旋转平台21为旋转组件20的主要部件之一，其中，旋转平台21的固定部211用于与位移平台11连接，使旋转组件20能够随位移组件10同步移动，旋转平台21的旋转部212能够环绕第一通槽213转动，从而带动切割组件30随之移动，以便切割组件30对管材进行在线环向切割；第三部分为切割组件30，激光切割机31作为切割组件30的主要部件，使用激光切割机31对管材50，尤其是石英管进行切割，相比于人工切割能够提高切割精度，且切割生成的碎屑相对于人工采用石英割刀切割石英管产生的碎屑较少，能够减少碎屑对石英管的划伤或磨损等现象。

在切割完成后，被切割的管材50将在重力作用下，降落在管材生产设备下方等待运输，或，直接被夹持装置夹取放置目标位置，以便后续使用。

作为一种示例，石英管以竖直向下的方向进行生产，位移平台11主要采用升降平台的形式，随时石英管进行同步移动，在切割状态时，位移平台11的移动速度与石英管材50的生产速度相配合。如，按照每10秒生产1厘米长度的石英管材50时，升降平台也以每10秒下降1厘米的速度进行移动，使位移平台11与石英管材50的待切割位置同步移动。

在一些实施例中，如图1、2所示，旋转组件20还包括第一驱动部22，第一驱动部22包括第一电机221和驱动齿222，第一电机221与驱动齿222连接；旋转部212包括转盘2121，转盘2121与切割组件30连接，转盘2121的外周设置有旋转齿；驱动齿222与旋转齿啮合；第一驱动部22用于驱动转盘2121旋转。

在该些实施例中，第一驱动部22用于驱动旋转部212转动，其中，第一驱动部22的第一电机221通过自身的驱动轴与驱动齿222连接，驱动齿222与转盘2121上的旋转齿啮合，第一驱动部22通过驱动转盘2121旋转从而带动切割组件30环绕管材50进行周向旋转，以便激光切割机31对管材50进行周向切割。

在一些实施例中，切割完成后，位移平台11复位至位移初始位置。

在该些实施例中，管材在线切割装置需进行多次切割动作，每次切割完成后，位移平台11需携带旋转组件20和切割组件30复位至位移初始位置，准备进行下一次的切割工作，由于位移平台11的移动速度和管材50的在线生产速度稳定，管材在线切割装置在复位后，管材50的待切割位置与激光切割机31之间的高度差相同，该种方式能够实现管材50的在线定距切割，达到切割完成的管材50长度一致的效果。

其中，管材在线切割装置的复位包括位移平台11复位和旋转平台21复位，位移平台11复位主要通过位移平台11移动至位移初始位置实现，旋转平台21复位可以有两种方式，第一种方式为回转复位，第二种方式为通过集电环供电，利用旋转部212在切割时的周向旋转完成复位。

具体的，在一些实施例中，切割完成后，旋转部212回转至旋转初始位置。

在该些实施例中，旋转部212和切割组件30通过供电线路进行供电，由于在工作过程中旋转部212需要带动切割组件30进行周向旋转，若旋转部212不进行回转，线路将缠绕在管材在线切割装置外周，影响设备的正常使用。该些实施例通过采用切割完成后旋转部212回转至旋转初始位置的方式，减少供电线路缠绕的现象。

在一些实施例中，旋转部212及切割组件30以集电环的方式进行供电。

在该些实施例中，旋转部212和切割组件30采用集电环进行供电，在工作过程中不会因为供电线路缠绕而影响正常的使用，能够省却旋转部212回转的步骤。

在一些实施例中，如图1所示，位移组件10还包括第二驱动部12和导向部13，第二驱动部12包括第二电机121和丝杆122，第二电机121与丝杆122连接，第二电机121用于驱动丝杆122转动，丝杆122的轴向方向与管材50的产出方向平行，位移平台11与丝杆122螺纹配合；导向部13包括导向轨道131，导向轨道131与丝杆122平行，位移平台11与导向轨道131滑动配合。

在该些实施例中，位移组件10主要以丝杆122的方式驱动位移平台11进行移动。第二电机121驱动丝杆122转动，由于位移平台11与丝杆122螺纹平台螺纹配合，丝杆122的位置不变，位移平台11将沿着导向轨道131进行移动，丝杆122和导向轨道131均与管材50的产出方向平行，能够通过控制第二电机121的驱动方向使位移平台11沿着管材50的产出方向所在直线进行正向或反向移动。

其中，第二电机121可以选用伺服电机，位移平台11通过编码器反馈信号传送给伺服控制器，在切割状态时，伺服控制器控制伺服电机正向旋转使位移平台11和管材50同步移动。当切割完成后，伺服控制器控制伺服电机反向转动，使位移平台11带动旋转平台21和切割组件30回到初始高度，准备进行下一次切割工作，以此实现管材50在线定距切割。

在一些实施例中，如图1所示，切割组件30还包括固定平台32，固定平台32安装在旋转部212上，固定平台32用于固定激光切割机31；固定平台32上设置有供管材50穿过的第二通槽321，第一通槽213与第二通槽321位置对应。

在该些实施例中，固定平台32用于连接转盘2121和激光切割机31，在固定平台32上设置第二通槽321，管材50从第一通槽213和第二通槽321中穿过。

在一些实施例中，激光切割机31也可直接安装在旋转部212的转盘2121上。

在该些实施例中，激光切割机31直接与旋转部212的转盘2121连接，通过旋转部212带动进行旋转。

在一些实施例中，如图1所示，管材在线切割装置还包括供气管，供气管用于供给激光切割机31辅助气体，辅助气体用于进行切割降温。

在该些实施例中，激光切割机31采用熔融切割法切割石英管，利用玻璃处在软化的温度下具有较好的塑性和延展性，用聚焦的CO₂激光或者紫外激光照射到软化的石英材料表面，激光具有的较高的能量密度会导致石英材料融化，配合空压机使用辅助气体吹走熔融的玻璃，并对切割后的管材50进行快速降温，以便快速冷却切口，产生沟槽，防止熔融后的管材再度连接到一起。激光切割机31通过供气管与空压机连通，其中空压机的位置可以设置在地面，也可以与激光切割机31一同设置在旋转部212上。

在一些实施例中，辅助气体为压缩空气。

在该些实施例中，采用压缩空气作为辅助气体，能够降低使用辅助气体的成本。

在一些实施例中，如图1所示，管材在线切割装置还包括固定支架40，固定支架40分别与固定部211和位移平台11连接。

在该些实施例中，固定支架40用于连接位移平台11和旋转平台21的固定部211，使旋转平台21与位移平台11同步进行位移。

在一些实施例中，如图1所示，固定支架40上设置有供管材50穿过的第三通槽41，第一通槽213与第三通槽41位置对应。

在该些实施例中，固定支架40的一部分位于固定部211下方，用于承载旋转平台21，固定支架40上设置有与第一通槽213配合的第三通槽41，管材50可以穿过第一通槽213和第三通槽41，以便管材50正常生产，以及管材50切割完成后的脱离。

在一些实施例中，如图1所示，激光切割机31采用激光振镜311，且激光振镜311的内径大于管材50的外径，管材50从激光振镜311中穿过。

在该些实施例中，激光切割机31采用激光振镜311能够便于调节激光器的激光方向，并对光线进行聚焦。

在一些实施例中，激光切割机31可以采用一套或多套。

在该些实施例中，激光切割机31的数量与旋转部212的旋转角度相关，当采用多套激光切割机31时，激光切割机31环绕第一通孔均匀布置，若激光切割机31的数量为N台，则设置旋转部212的旋转角度为360°/N，其中，N为大于或等于1的整数。此外，当采用多套激光切割机31时，可以共用一套激光振镜311。

根据本公开的实施例，实现了以下技术效果：

本公开中，通过旋转平台21将位移平台11与激光切割机31连接，在切割状态时，旋转平台21和激光切割机31可随着位移平台11与在线生产的管材50同步移动，由于切割组件30与旋转平台21的旋转部212连接，激光切割机31能够与旋转部212一同以第一通槽213的轴心为轴进行周向旋转，当激光切割机31在工作状态下随旋转部212转动设定角度，即可完成对石英管材50的周向切割，相比于人工切割管材50这样能够有效提高本公开的管材在线切割装置的切割精度。

另外，由于切割组件30采用激光切割机31作为主要的切割工具，激光切割机通过熔融切割法切割石英管不会产生飞溅物，能够减少碎屑对石英管的划伤或磨损等现象。配合空压机使用辅助气体，能够对切割后的管材50进行快速降温，防止切割后熔融态的石英管再度连接在一起，有效对石英管材进行切割且不影响石英管的性能和质量。

此外，位移平台11能够带动旋转组件20和切割组件30进行往复运动，当完成该组切割工作后，位移平台11复位回到位移初始位置，旋转部212载着激光切割机31反转回到旋转初始位置，准备进行下一组切割工作。由于管材50的生产速度和位移平台11的移动速度相对稳定，可以实现对管材50的定距自动切割。

在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等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，以便这里描述的本公开实施例的实施例。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。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管材在线切割装置，其特征在于，包括：

位移组件(10)，包括位移平台(11)，所述位移平台(11)在切割状态时，随管材(50)同步移动；

旋转组件(20)，包括旋转平台(21)，所述旋转平台(21)包括固定部(211)和旋转部(212)，所述固定部(211)与所述位移平台(11)连接，所述旋转部(212)可转动安装在所述固定部(211)上，所述旋转平台(21)设置有供所述管材(50)穿过的第一通槽(213)，所述旋转部(212)能够以第一通槽(213)的轴心为轴进行周向旋转；

切割组件(30)，与所述旋转部(212)连接，所述切割组件(30)与所述旋转部(212)同步移动；所述切割组件(30)包括激光切割机(31)，所述激光切割机(31)用于切割所述管材(50)。

2.根据权利要求1所述的管材在线切割装置，其特征在于，

所述旋转组件(20)还包括第一驱动部(22)，所述第一驱动部(22)包括第一电机(221)和驱动齿(222)，所述第一电机(221)与所述驱动齿(222)连接；

所述旋转部(212)包括转盘(2121)，所述转盘(2121)与所述切割组件(30)连接，所述转盘(2121)的外周设置有旋转齿；所述驱动齿(222)与所述旋转齿啮合；

所述第一驱动部(22)用于驱动所述转盘(2121)旋转。

3.根据权利要求1所述的管材在线切割装置，其特征在于，

切割完成后，所述旋转部(212)回转至旋转初始位置。

4.根据权利要求1至3中任一所述的管材在线切割装置，其特征在于，

切割完成后，所述位移平台(11)复位至位移初始位置。

5.根据权利要求4所述的管材在线切割装置，其特征在于，所述位移组件(10)还包括：

第二驱动部(12)，包括第二电机(121)和丝杆(122)，所述第二电机(121)与所述丝杆(122)连接，所述第二电机(121)用于驱动所述丝杆(122)转动，所述丝杆(122)的轴向方向与所述管材(50)的产出方向平行，所述位移平台(11)与所述丝杆(122)螺纹配合；

导向部(13)，包括导向轨道(131)，所述导向轨道(131)与所述丝杆(122)平行，所述位移平台(11)与所述导向轨道(131)滑动配合。

6.根据权利要求4所述的管材在线切割装置，其特征在于，所述切割组件(30)还包括：

固定平台(32)，安装在所述旋转部(212)上，所述固定平台(32)用于固定所述激光切割机(31)；

所述固定平台(32)上设置有供所述管材(50)穿过的第二通槽(321)，所述第一通槽(213)与所述第二通槽(321)位置对应。

7.根据权利要求4中所述的管材在线切割装置，其特征在于，还包括：

供气管，用于供给所述激光切割机(31)辅助气体，所述辅助气体用于进行切割降温。

8.根据权利要求7所述的管材在线切割装置，其特征在于，

所述辅助气体为压缩空气。

9.根据权利要求4所述的管材在线切割装置，其特征在于，还包括：

固定支架(40)，分别与所述固定部(211)和所述位移平台(11)连接。

10.根据权利要求9所述的管材在线切割装置，其特征在于，

所述固定支架(40)上设置有供所述管材(50)穿过的第三通槽(41)，所述第一通槽(213)与第三通槽(41)位置对应。

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