CN219358292U - 一种坡口管材激光切割设备 - Google Patents

Abstract

一种坡口管材激光切割设备，涉及激光切割技术领域。设备包括机床、夹持机构、三轴运动滑台、摆动机构和激光切割头；夹持机构设置于机床上，以夹持管材并带动管材绕管材中心轴旋转；三轴运动滑台设置在机床上，三轴运动滑台的执行端在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动；摆动机构设置在三轴运动滑台的执行端，摆动机构的摆动端绕Y轴方向摆动；激光切割头与摆动机构的摆动端连接，以随摆动机构的摆动端摆动。通过摆动机构的摆动带动激光切割头在一定角度范围内转动，实现激光切割头可以对管材进行一定角度的坡口角切割，后续无需对管材的端口进行斜切加工，实现一步切割出带有坡口的管材，从而保证了切割效率，降低管材切割的时间成本和人工成本。

Description

一种坡口管材激光切割设备

技术领域

本实用新型涉及激光切割技术领域，特别是一种坡口管材激光切割设备。

背景技术

工业对管材的需求在不断变化，对于一些焊接管材要求具有一定的坡口角以便满足焊接的要求，因此对激光切管机的要求也在不断提高，不仅要满足切割要求，还要实现切割的管材端口具有一定的坡口角。

现阶段的激光切管机，激光头在激光头底座的带动下，只能进行水平方向和垂直方向的移动，但是无法加工坡口，以至于无法满足部分焊接要求，后续需要对管材的端口进行斜切加工，无法一步切割出带有坡口的管材。因此，现有激光切管机存在一定的局限。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种坡口管材激光切割设备，以解决现有激光切管机无法一步切割出带有坡口的管材的技术问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：一种坡口管材激光切割设备包括机床、夹持机构、三轴运动滑台、摆动机构和激光切割头；上述夹持机构设置于上述机床上，以夹持管材并带动管材绕管材中心轴旋转；上述三轴运动滑台设置在上述机床上，上述三轴运动滑台的执行端在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动，其中上述X轴方向与管材的长度方向相一致；上述摆动机构设置在上述三轴运动滑台的执行端，上述摆动机构的摆动端绕Y轴方向摆动；上述激光切割头与上述摆动机构的摆动端连接，以随上述摆动机构的摆动端摆动。

作为可选的实施例，上述摆动机构包括第一伺服电机和安装座；上述第一伺服电机设置在上述三轴运动滑台的执行端，上述第一伺服电机的驱动轴沿Y轴方向设置，上述第一伺服电机的驱动轴与上述安装座连接，以驱动上述安装座绕Y轴方向摆动，上述激光切割头设置在上述安装座上。

作为可选的实施例，上述摆动机构还包括限位板，上述限位板固定设置在上述三轴运动滑台的执行端，上述安装座设有限位柱，上述限位板设有与上述限位柱对应的弧形限位槽。

作为可选的实施例，上述弧形限位槽设有分度尺。

作为可选的实施例，上述弧形限位槽内设有可锁定的定位滑块。

作为可选的实施例，上述定位滑块包括滑块本体和定位螺栓，上述滑块本体设有与上述弧形限位槽的边缘滑动配合的弧形滑槽，上述定位螺栓的端部穿过上述滑块本体并与上述限位板的板面抵接，上述定位螺栓与上述滑块本体螺纹连接。

作为可选的实施例，上述夹持机构包括第二伺服电机和用于夹持管材的卡盘，上述第二伺服电机设置在上述机床上，上述第二伺服电机的驱动轴沿X轴方向设置，上述第二伺服电机的驱动轴与上述卡盘连接，以驱动上述卡盘转动；上述第二伺服电机的驱动轴与上述卡盘夹持管材的中心轴在同一直线上。

作为可选的实施例，上述三轴运动滑台包括X轴直线模组、Y轴直线模组和Z轴直线模组；上述X轴直线模组的活动端与上述Y轴直线模组连接，以驱动上述Y轴直线模组沿X轴方向移动；上述Y轴直线模组的活动端与上述Z轴直线模组连接，以驱动上述Z轴直线模组沿Y轴方向移动；上述Z轴直线模组的活动端与上述摆动机构连接，以带动上述摆动机构沿Z轴方向移动。

作为可选的实施例，上述机床设有的顶端设有供管材滑落的斜面。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型通过摆动机构的摆动带动激光切割头在一定角度范围内转动，实现激光切割头不仅对管材进行垂直切割，也可以对管材进行一定角度的坡口角切割，后续无需对管材的端口进行斜切加工，实现一步切割出带有坡口的管材，从而保证了切割效率，降低管材切割的时间成本和人工成本。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的摆动机构的结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例的安装座与限位板的配合示意图；

图4是本实用新型的一个实施例的设置有定位滑块的限位板与安装座配合的结构示意图；

图5是本实用新型的一个实施例的夹持机构的结构示意图。

附图中：100-机床、110-斜面、200-夹持机构、210-第二伺服电机、220-卡盘、300-三轴运动滑台、310-X轴直线模组、320-Y轴直线模组、330-Z轴直线模组、400-摆动机构、410-第一伺服电机、420-安装座、421-限位柱、430-限位板、431-弧形限位槽、432-分度尺、440-定位滑块、441-滑块本体、442-定位螺栓、500-激光切割头。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

参照图1，一种坡口管材激光切割设备，包括机床100、夹持机构200、三轴运动滑台300、摆动机构400以及激光切割头500。上述夹持机构200设置于上述机床100上，以夹持管材并带动管材绕管材中心轴旋转；上述三轴运动滑台300设置在上述机床100上，上述三轴运动滑台300的执行端在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动，其中上述X轴方向与管材的长度方向相一致；上述摆动机构400设置在上述三轴运动滑台300的执行端，上述摆动机构400的摆动端绕Y轴方向摆动；上述激光切割头500与上述摆动机构400的摆动端连接，以随上述摆动机构400的摆动端摆动。

本实用新型通过摆动机构400的摆动带动激光切割头500在一定角度范围内转动，实现激光切割头500不仅对管材进行垂直切割，也可以对管材进行一定角度的坡口角切割，后续无需对管材的端口进行斜切加工，实现一步切割出带有坡口的管材，从而保证了切割效率，降低管材切割的时间成本和人工成本。

其中，一些可选的实施例，摆动机构400的摆动端的摆动角度在30°-60°的范围内。激光切割头500是能射出激光对管材进行切割的设备，为本领域技术人员熟知的设备，且能在市面可以购买到的设备。

在具体应用中，本实用新型提供的坡口管材激光切割设备在切割出坡口管材的工作原理是，先利用夹持机构200夹持管材，然后通过摆动机构400摆动激光切割头500的角度，使激光切割头500倾斜设置。在切割过程中，通过夹持机构200转动管材，通过三轴运动滑台300带动激光切割头500沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，使激光切割头500的切割点相对管材移动，同时激光切割头500对管材进行切割，如此便能切出带坡口的管材。

可选地，参照图2，上述摆动机构400包括第一伺服电机410和安装座420；上述第一伺服电机410设置在上述三轴运动滑台300的执行端，上述第一伺服电机410的驱动轴沿Y轴方向设置，上述第一伺服电机410的驱动轴与上述安装座420连接，以驱动上述安装座420绕Y轴方向摆动，上述激光切割头500设置在上述安装座420上。在本实施例中，通过将第一伺服电机410和安装座420安装在三轴运动滑台300的执行端，实现摆动机构400能在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，以满足激光切割头500在切割时的移动需求。其中，安装座420为摆动机构400的摆动端，通过第一伺服电机410驱动安装座420绕Y轴方向摆动，便能使安装座420上的激光切割头500同步摆动，结构简易。进一步值得说明的是，第一伺服电机410可以控制速度，摆动位置精度非常准确，利于安装座420摆动至所需角度。

可选地，参照图2和图3，上述摆动机构400还包括限位板430，上述限位板430固定设置在上述三轴运动滑台300的执行端，上述安装座420设有限位柱421，上述限位板430设有与上述限位柱421对应的弧形限位槽431。在本实施例中，限位柱421至少部分插设于弧形限位槽431内，当安装座420摆动时，限位柱421同步在弧形限位槽431内滑动，实现限制安装座420的摆动轨迹，进一步提高激光切割头500的摆动精度。

可选地，参照图4，上述弧形限位槽431设有分度尺432。在本实施例中，通过设置分度尺432以便于工人直观地获取激光切割头500的摆动角度。

可选地，参照图4，上述弧形限位槽431内设有可锁定的定位滑块440。在本实施例中，通过将定位滑块440设置在锁定的弧形限位槽431内，以阻碍限位柱421进一步摆动，有效避免安装座420因摆动惯性而产生多余摆动，使安装座420能精确地摆动至需要的角度。

可选地，参照图4，上述定位滑块440包括滑块本体441和定位螺栓442，上述滑块本体441设有与上述弧形限位槽431的边缘滑动配合的弧形滑槽，上述定位螺栓442的端部穿过上述滑块本体441并与上述限位板430的板面抵接，上述定位螺栓442与上述滑块本体441螺纹连接。在本实施例中，当需要解锁定位滑块440时，通过旋松定位螺栓442，使定位螺栓442的端部与限位板430相分离，如此，滑块本体441便能沿弧形限位槽431滑动，实现调节定位滑块440的位置。当需要锁定定位滑块440时，则通过旋紧定位螺栓442，使定位螺栓442的端部与限位板430的板面相抵接，实现锁定定位滑块440。

可选地，参照图5，上述夹持机构200包括第二伺服电机210和用于夹持管材的卡盘220，上述第二伺服电机210设置在上述机床100上，上述第二伺服电机210的驱动轴沿X轴方向设置，上述第二伺服电机210的驱动轴与上述卡盘220连接，以驱动上述卡盘220转动；上述第二伺服电机210的驱动轴与上述卡盘220夹持管材的中心轴在同一直线上。在本实施例中，卡盘220用于夹持管材，通过第二伺服电机210带动卡盘220转动，从而实现夹持机构200夹持管材并带动管材绕管材中心轴旋转。

可选地，参照图2，上述三轴运动滑台300包括X轴直线模组310、Y轴直线模组320和Z轴直线模组330；上述X轴直线模组310的活动端与上述Y轴直线模组320连接，以驱动上述Y轴直线模组320沿X轴方向移动；上述Y轴直线模组320的活动端与上述Z轴直线模组330连接，以驱动上述Z轴直线模组330沿Y轴方向移动；上述Z轴直线模组330的活动端与上述摆动机构400连接，以带动上述摆动机构400沿Z轴方向移动。在本实施例中，通过Z轴直线模组330的滑台为三轴运动滑台300的执行端，通过X轴直线模组310带动Y轴直线模组320、Z轴直线模组330、摆动机构400和激光切割头500在X轴方向的移动，通过Y轴直线模组320带动Z轴直线模组330、摆动机构400和激光切割头500在Y轴方向的移动，通过Z轴带动摆动机构400和激光切割头500沿Z轴方向移动，从而实现安装在三轴运动滑台300的执行端的摆动机构400和激光切割头500在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动。

可选地，上述机床100设有的顶端设有供管材滑落的斜面110。具体地，如图1所示，上述机床的顶部设有台阶，夹持机构200、三轴运动滑台300分别设置在台阶的顶面，台阶的底面设计成用于供管材滑落的斜面110。如此，管材部分被激光切割头切下后，管材落在斜面110并沿斜面110滚出机床，实现自动下料，无需工人搬运。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种坡口管材激光切割设备，其特征在于，包括：

机床；

夹持机构，所述夹持机构设置于所述机床上，以夹持管材并带动管材绕管材中心轴旋转；

三轴运动滑台，所述三轴运动滑台设置在所述机床上，所述三轴运动滑台的执行端在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动，其中所述X轴方向与管材的长度方向相一致；

摆动机构，所述摆动机构设置在所述三轴运动滑台的执行端，所述摆动机构的摆动端绕Y轴方向摆动；

激光切割头，所述激光切割头与所述摆动机构的摆动端连接，以随所述摆动机构的摆动端摆动；

所述摆动机构包括第一伺服电机和安装座；所述第一伺服电机设置在所述三轴运动滑台的执行端，所述第一伺服电机的驱动轴沿Y轴方向设置，所述第一伺服电机的驱动轴与所述安装座连接，以驱动所述安装座绕Y轴方向摆动，所述激光切割头设置在所述安装座上；

所述摆动机构还包括限位板，所述限位板固定设置在所述三轴运动滑台的执行端，所述安装座设有限位柱，所述限位板设有与所述限位柱对应的弧形限位槽。

2.根据权利要求1所述的一种坡口管材激光切割设备，其特征在于，所述弧形限位槽设有分度尺。

3.根据权利要求2所述的一种坡口管材激光切割设备，其特征在于，所述弧形限位槽内设有可锁定的定位滑块。

4.根据权利要求3所述的一种坡口管材激光切割设备，其特征在于，所述定位滑块包括滑块本体和定位螺栓，所述滑块本体设有与所述弧形限位槽的边缘滑动配合的弧形滑槽，所述定位螺栓的端部穿过所述滑块本体并与所述限位板的板面抵接，所述定位螺栓与所述滑块本体螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种坡口管材激光切割设备，其特征在于，所述夹持机构包括第二伺服电机和用于夹持管材的卡盘，所述第二伺服电机设置在所述机床上，所述第二伺服电机的驱动轴沿X轴方向设置，所述第二伺服电机的驱动轴与所述卡盘连接，以驱动所述卡盘转动；所述第二伺服电机的驱动轴与所述卡盘夹持管材的中心轴在同一直线上。

6.根据权利要求1所述的一种坡口管材激光切割设备，其特征在于，所述三轴运动滑台包括X轴直线模组、Y轴直线模组和Z轴直线模组；所述X轴直线模组的活动端与所述Y轴直线模组连接，以驱动所述Y轴直线模组沿X轴方向移动；所述Y轴直线模组的活动端与所述Z轴直线模组连接，以驱动所述Z轴直线模组沿Y轴方向移动；所述Z轴直线模组的活动端与所述摆动机构连接，以带动所述摆动机构沿Z轴方向移动。

7.根据权利要求1所述的一种坡口管材激光切割设备，其特征在于，所述机床设有的顶端设有供管材滑落的斜面。