CN218799922U - 一种五轴激光切管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种五轴激光切管机，包括机架，所述机架连接气动卡盘，所述机架位于气动卡盘一侧设置Y向移动的Y轴运动模组，所述Y轴运动模组包括移动安装板和Y轴运动驱动部件，所述移动安装板上连接X轴运动模组和对中顶紧拉料机构，所述X轴运动模组通过横移座连接Z轴运动模组，所述Z轴运动模组通过升降座连接激光切割头，所述对中顶紧拉料机构包括一对对称布置的拉爪和两组对称布置的对中滚轮，所述拉爪和所述对中滚轮分别连接拉爪驱动部件和滚轮驱动部件，所述五轴激光切管机，可提高激光切割的切割精度，并可提高加工效率，另外，可防止因夹持力过大，造成管材变形。

Description

一种五轴激光切管机

技术领域

本实用新型涉及激光切割机，尤其涉及一种五轴激光切管机。

背景技术

在当今的机械加工中，已经普遍采用激光来进行多种加工，由于激光切管机拥有切割效率高、加工精度好、无毛刺等特点，从而使他在机械切割的应用中越来越广泛；随着激光切割的有点被行业所慢慢认知后，不同规模，不同行业都对激光切割的需求逐渐被打开。

由于没有刀具加工成本，所以激光切割设备也适用生产小批量的原先不能加工的各种尺寸的部件；激光切割设备通常采用计算机化数字控制技术装置。采用该装置后，就可以利用计算机辅助设计切割数据；由于激光切管机中的切割头发出的光束直径非常的小，所以需要在切割时要像保证激光切管机的效率，提高激光切管机切割的精度，就必须提高管材装夹机构及管材输送机构的自动化程度以及管材装夹机构的夹持精度、管材输送机构的输送精度，另外传统的管材装夹机构存在夹持力控制不精准，存在夹持力过大并在拉抓位置存在误差的情况下导致管材变形的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种五轴激光切管机，以解决现有技术中的一个或多个问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种五轴激光切管机，包括机架，所述机架连接气动卡盘，所述机架位于气动卡盘一侧设置Y向移动的Y轴运动模组，所述Y轴运动模组包括移动安装板和Y轴运动驱动部件，所述移动安装板上连接X轴运动模组和对中顶紧拉料机构，所述X轴运动模组通过横移座连接Z轴运动模组，所述Z轴运动模组通过升降座连接激光切割头，所述对中顶紧拉料机构包括一对对称布置的拉爪和两组对称布置的对中滚轮，所述拉爪和所述对中滚轮分别连接拉爪驱动部件和滚轮驱动部件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述气动卡盘通过卡盘座连接机架，所述气动卡盘连接气动卡爪。

所述机架上连接Y轴导轨，所述Y轴运动模组通过导向座连接Y轴导轨，且所述机架连接Y轴导轨齿条，配合所述Y轴导轨齿条所述Y轴运动模组上连接Y轴驱动电机，所述Y轴驱动电机的驱动端连接与Y轴导轨齿条啮合的驱动齿轮。

所述X轴运动模组和Z轴运动模组分别连接驱动横移座横移的X轴驱动电机和驱动升降座升降的Z轴驱动电机。

所述对中顶紧拉料机构包括连接底座，所述连接底座上连接滚轮驱动部件，两组所述滚轮连接均连接安装箱，且两个所述安装箱至少其中一组可移动的连接在连接底座下侧，可移动的所述安装箱与滚轮驱动部件的驱动端连接，所述拉爪通过连杆可转动的连接在安装箱内，且所述拉爪驱动部件也连接在安装箱内。

所述连接底座下侧连接安装箱导轨，两个所述安装箱通过导向座可移动的连接在连接底座下侧的安装箱导轨上，所述安装箱连接箱体齿条，所述连接底座位于两个箱体齿条之间连接同步齿轮，所述同步齿轮与两个箱体齿条均啮合。

所述连杆通过转轴转动连接在安装箱内，且所述连杆与安装箱内壁之间连接弹簧，所述连杆一侧连接触动块，所述安装箱内位于触动块一侧设置移动的顶块，所述顶块连接顶块驱动部件，且所述顶块驱动部件也连接在安装箱内。

所述弹簧为氮气弹簧。

所述顶块驱动部件为超薄气缸，所述顶块通过滑块连接顶块导轨。

所述滚轮驱动部件为伺服电缸，所述伺服电缸的驱动端与安装箱之间连接压力传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果如下：

1)气动卡盘可带动管材转动，Y轴运动模组带动X轴运动模组和对中顶紧拉料机构做Y向运动，通过对中顶紧拉料机构即可进行拉料操作，也可在且激光切割时，将管材限制在中心位置，另外，激光切割头通过X轴运动模组和Z轴运动模组带动运动，从而可提高激光切割的切割精度；

2)对中顶紧拉料机构包括用于夹持拉料的拉爪和用于切割对中的对中滚轮，夹持拉料时，通过拉爪采用较大的力夹持住管材，保证足够力拉动管材，当进行切割对中时，拉爪不夹持管材，仅通过对中滚轮保持管材对中，保证切割精度的同时，也减小切割时的移动阻力，提高加工效率；

3)伺服电缸的驱动端与安装箱之间连接压力传感器，通过压力传感器，可检测夹持管材的力，防止因夹持力过大，造成管材变形；

4)通过对中滚轮和压力传感器，可在切割时保证精度并可以实时反馈管材的直线度；可在模拟切割时系统反馈管材的变形位置，从而在真正切割时对变形处做出避让。

附图说明

图1示出了本实施例的五轴激光切管机的结构示意图。

图2示出了本实施例的五轴激光切管机激光切割头的连接示意图。

图3示出了本实施例的五轴激光切管机激光切割头的连接侧视图。

图4示出了本实施例的五轴激光切管机对中顶紧拉料机构的结构示意图。

图5示出了本实施例的五轴激光切管机对中顶紧拉料机构的仰视图。

附图中标记：

1、机架；11、Y轴导轨；12、Y轴导轨齿条；2、气动卡盘；21、卡盘座；3、Y轴运动模组；31、移动安装板；32、Y轴驱动电机；321、驱动齿轮；4、X轴运动模组；41、横移座；42、X轴驱动电机；5、对中顶紧拉料机构；51、拉爪；52、对中滚轮；53、连接底座；54、安装箱；541、安装箱导轨；542、箱体齿条；55、连杆；551、转轴；552、氮气弹簧；553、触动块；56、同步齿轮；57、顶块；571、超薄气缸；572、滑块；573、顶块导轨；58、伺服电缸；581、压力传感器；6、Z轴运动模；61、升降座；62、Z轴驱动电机；7、激光切割头。

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，以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的装置作进一步详细说明。根据下面的说明，本实用新型的优点和特征将更加清楚。需要说明的是，附图采用了非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的。为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

如图1至图5所示，本实施例的五轴激光切管机，包括机架1，机架1上通过卡盘座21连接气动卡盘2，气动卡盘2连接气动卡爪，机架1位于气动卡盘2一侧设置Y向移动的Y轴运动模组3，Y轴运动模组3包括移动安装板31和Y轴运动驱动部件，移动安装板31上连接X轴运动模组4和对中顶紧拉料机构5，X轴运动模组4通过横移座41连接Z轴运动模组6，Z轴运动模组6通过升降座61连接激光切割头7，对中顶紧拉料机构5包括一对对称布置的拉爪51和两组对称布置的对中滚轮52，拉爪51和对中滚轮52分别连接超薄气缸571和伺服电缸58。

机架1上连接Y轴导轨11，Y轴运动模组3通过导向座连接Y轴导轨11，且机架1连接Y轴导轨齿条12，配合Y轴导轨齿条12Y轴运动模组3上连接Y轴驱动电机32，Y轴驱动电机32的驱动端连接与Y轴导轨齿条12啮合的驱动齿轮321。

X轴运动模组4和Z轴运动模6组分别连接驱动横移座41横移的X轴驱动电机42和驱动升降座61升降的Z轴驱动电机62。

对中顶紧拉料机构5包括连接底座53，连接底座53上连接伺服电缸58，两组对中滚轮52连接均连接安装箱54，连接底座53下侧连接安装箱导轨541，两个安装箱54通过导向座可移动的连接在连接底座53下侧的安装箱导轨541上，安装箱54连接箱体齿条542，连接底座53位于两个箱体齿条542之间连接同步齿轮56，同步齿轮56与两个箱体齿条542均啮合，且其中一个安装箱54与伺服电缸58的驱动端连接，且伺服电缸58的驱动端与个安装箱54之间还连接压力传感器581；拉爪51通过连杆55配合转轴551可转动的连接在安装箱54内，且连杆55与安装箱54内壁之间连接氮气弹簧552，连杆55一侧连接触动块553，安装箱54内位于触动块553一侧设置移动的顶块57，顶块57连接超薄气缸571，且超薄气缸571也连接在安装箱54内，顶块57通过滑块572连接顶块导轨573。

本实施例的五轴激光切管机使用时，包括以下步骤：

1)管材进料：将管材穿入气动卡盘2内，通过气动卡盘2夹持连接管材，且气动卡盘2可带动管材旋转；

2)管材拉料；Y轴运动模组3启动带动其上连接的X轴运动模组4、Z轴运动模6、激光切割头7和对中顶紧拉料机构5一起运动，使对中顶紧拉料机构5运动至管材端部处，并使两个拉爪51和两组对中滚轮52分别位于管材两侧，然后超薄气缸571带动顶块57移动，通过顶块57顶住连杆55上的触动块553，即可带动连杆55克服氮气弹簧552的弹力向外转动，即可带动两侧的拉爪51向中间运动，此时通过两个拉爪51夹持管材，然后启动伺服电缸58带动一侧的安装箱54向内移动，且由于两个安装箱54均通过箱体齿条542啮合连接同步齿轮56，即可同时驱动两侧的安装箱54向内，即可通过拉爪51夹紧管材，夹持管材的夹紧力会通过压力传感器581传输至控制系统，当夹紧力达到设定值后伺服电缸58停止，完成拉料夹持，Y轴运动模组3再次启动，将管材拉出，完成拉料；

3)管材对中：拉料完成后，超薄气缸571带动顶块57移动复位，顶块57离开触动块553位置，连杆55在氮气弹簧552的弹力的作用下复位，使两个拉爪51向外运动，此时拉爪51不再夹持管材，启动伺服电缸58带动两个的安装箱54向内移动，通过两组对中滚轮52夹持管材，使管材保证对中，Y轴运动模组3再次启动带动激光切割头7到达切割位置。

4)管材切割：启动激光切割头7，并通过Y轴运动模组3、X轴运动模组4和Z轴运动模6带动激光切割头7运动，进行管材切割操作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书所记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都应当属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种五轴激光切管机，其特征在于：包括机架，所述机架连接气动卡盘，所述机架位于气动卡盘一侧设置Y向移动的Y轴运动模组，所述Y轴运动模组包括移动安装板和Y轴运动驱动部件，所述移动安装板上连接X轴运动模组和对中顶紧拉料机构，所述X轴运动模组通过横移座连接Z轴运动模组，所述Z轴运动模组通过升降座连接激光切割头，所述对中顶紧拉料机构包括一对对称布置的拉爪和两组对称布置的对中滚轮，所述拉爪和所述对中滚轮分别连接拉爪驱动部件和滚轮驱动部件。

2.如权利要求1所述的五轴激光切管机，其特征在于：所述气动卡盘通过卡盘座连接机架，所述气动卡盘连接气动卡爪。

3.如权利要求1所述的五轴激光切管机，其特征在于：所述机架上连接Y轴导轨，所述Y轴运动模组通过导向座连接Y轴导轨，且所述机架连接Y轴导轨齿条，配合所述Y轴导轨齿条所述Y轴运动模组上连接Y轴驱动电机，所述Y轴驱动电机的驱动端连接与Y轴导轨齿条啮合的驱动齿轮。

4.如权利要求1所述的五轴激光切管机，其特征在于：所述X轴运动模组和Z轴运动模组分别连接驱动横移座横移的X轴驱动电机和驱动升降座升降的Z轴驱动电机。

5.如权利要求1所述的五轴激光切管机，其特征在于：所述对中顶紧拉料机构包括连接底座，所述连接底座上连接滚轮驱动部件，两组所述滚轮连接均连接安装箱，且两个所述安装箱至少其中一组可移动的连接在连接底座下侧，可移动的所述安装箱与滚轮驱动部件的驱动端连接，所述拉爪通过连杆可转动的连接在安装箱内，且所述拉爪驱动部件也连接在安装箱内。

6.如权利要求5所述的五轴激光切管机，其特征在于：所述连接底座下侧连接安装箱导轨，两个所述安装箱通过导向座可移动的连接在连接底座下侧的安装箱导轨上，所述安装箱连接箱体齿条，所述连接底座位于两个箱体齿条之间连接同步齿轮，所述同步齿轮与两个箱体齿条均啮合。

7.如权利要求5所述的五轴激光切管机，其特征在于：所述连杆通过转轴转动连接在安装箱内，且所述连杆与安装箱内壁之间连接弹簧，所述连杆一侧连接触动块，所述安装箱内位于触动块一侧设置移动的顶块，所述顶块连接顶块驱动部件，且所述顶块驱动部件也连接在安装箱内。

8.如权利要求7所述的五轴激光切管机，其特征在于：所述弹簧为氮气弹簧。

9.如权利要求7所述的五轴激光切管机，其特征在于：所述顶块驱动部件为超薄气缸，所述顶块通过滑块连接顶块导轨。

10.如权利要求7所述的五轴激光切管机，其特征在于：所述滚轮驱动部件为伺服电缸，所述伺服电缸的驱动端与安装箱之间连接压力传感器。

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