CN219465103U - 一种针对工字钢和h型钢内槽根加工的复合型激光切管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，涉及激光加工技术领域，其包括切管床身，切管床身上安装有前卡盘，前卡盘的一侧设置有龙门架，龙门架上滑动安装有铣刀组件和激光切割组件。此时，由于本实用新型同时设置有铣刀组件和激光切割组件，本实用新型所提供的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机既能实现激光快速加工又能铣掉内槽根部锐角，从而可以使现有常规激光切管机加工适用范围扩展，并解决特殊行业中加工H型钢和工字钢时内槽根部难加工的难题。

Description

一种针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，具体涉及一种针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机。

背景技术

目前在激光行业里，激光切管机可满足90％以上的加工要求，但是在一些特殊钢构行业，由于其需要在工字钢或H型钢的腹板上加工特定图案，以达到两个构件拼焊的目的，激光切管机加工H型钢和工字钢时，为避免撞头风险，需要管材旋转倾斜一定角度后与激光切割头配合才能完成型钢的周向加工或者切断。

但当腹板上所要加工的图案距离翼板较近或者相切时，圆弧角处加工后的图形截面始终垂直于圆弧面；以D字形图案为例，当激光切管机对附图1中所示的H型钢进行D字形图案的加工时，如附图2中箭头所示位置处，内槽根部加工后的截面呈斜面，并不与翼板平行，且存在尖锐的角，因此在与D字形或者其他类似图案的型材插接拼焊时其往往存在缝隙，且其需要填料修补间隙才能进行焊接，进而增加了焊接工序的难度，并影响了焊后品质。

另外，若想达到零间隙无缝焊接的高品质要求，其需要将管材送至下一工序，利用其它设备进行铣削，以将内槽根部的锐角铣平，但该种加工方式既造成时间和人员上的浪费，又存在因多次装夹定位不准确而导致加工精度差的问题；再者二台设备产生的投入成本极高，且占用厂房的空间较大，不满足经济实用、追求高效率的市场需求，并成为制约激光产业在特殊行业发展的亟待解决的难题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种既能实现激光快速加工又能铣掉内槽根部锐角的复合型激光切管机，以拓宽激光切管机的加工范围，并解决上述技术难题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案为：一种针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，其包括切管床身，切管床身上安装有前卡盘，前卡盘的一侧设置有龙门架，龙门架上滑动安装有铣刀组件和激光切割组件。此时，由于本实用新型同时设置有铣刀组件和激光切割组件，本实用新型所提供的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机既能实现激光快速加工又能铣掉内槽根部锐角，从而可以使现有常规激光切管机加工适用范围扩展，并解决特殊行业中加工H型钢和工字钢时内槽根部难加工的难题。

进一步地，铣刀组件传动连接有X轴驱动组件一，X轴驱动组件一能够驱使铣刀组件沿垂直于切管床身长度方向的水平方向滑动；激光切割组件传动连接有X轴驱动组件二，X轴驱动组件二能够驱使激光切割组件沿垂直于切管床身长度方向的水平方向滑动，且X轴驱动组件一和X轴驱动组件二独立设置，以保证铣刀组件和激光切割组件之间互不干扰，且能够分别动作。

进一步地，铣刀组件和激光切割组件滑动安装在龙门架的同一侧，且其共用一组导轨。

进一步地，龙门架的侧壁设置有至少一条X轴导轨一，龙门架的顶部设置有至少一条X轴导轨二，铣刀组件和激光切割组件均通过X轴导轨一、X轴导轨二滑动安装龙门架上，且所述X轴导轨一的数量优选为两条，所述X轴导轨二的数量优选为一条。

进一步地，铣刀组件和激光切割组件之间设置有能够感应铣刀组件和激光切割组件之间距离的距离感应开关，并通过该距离感应开关实时监测铣刀组件和激光切割组件的距离，避免发生撞机事故。

进一步地，铣刀组件包括固定支架一，固定支架一水平滑动安装在龙门架上，且固定支架一的一端沿竖直方向滑动安装有Z轴滑板一，Z轴滑板一传动连接有Z轴驱动组件一，Z轴滑板一安装有固定座，固定座安装有电主轴，电主轴的输出端传动连接有铣刀。这样在需要进行铣刀加工时，本实用新型可通过X轴驱动组件一、Z轴驱动组件一的联合作用将铣刀移动至对应的位置处，随后通过电主轴带动铣刀进行转动，并对管材进行对应的铣削加工；而且在此过程中，该铣刀组件可实现X轴方向(垂直于切管床身长度方向的水平方向)和Z轴方向(竖直方向)的进给运动，以满足不同规格的管材加工。

进一步地，激光切割组件包括固定支架二，固定支架二水平滑动安装在龙门架上，且固定支架二的一端沿竖直方向滑动安装有Z轴滑板二，Z轴滑板二传动连接有Z轴驱动组件二，Z轴滑板二安装有激光切割头。这样在需要进行激光切割加工时，本实用新型可通过X轴驱动组件二、Z轴驱动组件二的联合作用将激光切割头移动至对应的位置处，随后移动激光切割头或移动管材来对管材进行对应的激光切割加工；而且在此过程中，该激光切割组件可实现X轴方向(垂直于切管床身长度方向的水平方向)和Z轴方向(竖直方向)的进给运动，以满足不同规格的管材加工。

进一步地，切管床身还沿长度方向滑动安装有后卡盘，且整个复合型激光切管机优选设置为双卡盘切管机。

进一步地，切管床身还设置有管材支撑组件，且所述管材支撑组件优选采用对中支撑组件。

进一步地，龙门架处设置有抽风组件，并在加工管材中通过该抽风组件将加工过程中产生的烟尘及时吸走，以保证操作环境符合环保要求。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型所提供的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机既能实现激光快速加工又能铣掉内槽根部锐角，从而可以使现有常规激光切管机加工适用范围扩展，并实现一机多用，既其即有高精度、高速度的激光切割，又能实现铣削加工，减少设备投资；

2、其还能够解决特殊行业中加工H型钢和工字钢时的部分加工难题；

3、本实用新型所提供的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机采用双X轴和双Z轴的结构，并将对应的X轴驱动组件一和X轴驱动组件二错位设置，从而使得铣刀组件和激光切割组件互不干扰，且其可分别与卡盘旋转轴、切管机Y轴(切管床身的长度方向)等实现多轴联动；

4、铣刀加工时，后卡盘只带动管材做前移运动，不做前后往复运动，避免后卡盘带动管材后移时铣削震动过大，以及避免因卡爪夹持松动而产生的切割点位置变动发生，进而避免出现切割精度无法保证的情况；

5、铣刀加工时，本实用新型可采用对中支撑组件对管材施行夹持动作，并配合前卡盘、后卡盘的夹持，实现对管材的多点夹持，使管材更稳定，从而降低铣削时因震动产生的管材移位，并减少加工精度误差。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为腹板横向加工有一个D字形图案的H型钢的示意图；

图2为腹板横向加工有两个D字形图案的H型钢的示意图；

图3为H型钢的腹板加工D字形图案时的示意图；

图4为本实用新型具体实施方式的结构示意图；

图5为本实用新型中龙门架处的结构示意图；

图6为本实用新型中变径轮支撑组件的结构示意图；

图7为本实用新型中对中支撑组件的结构示意图。

图中：1、切管床身，2、后卡盘，3、变径轮支撑组件，4、对中支撑组件，5、龙门架，6、前卡盘，7、激光切割组件，8、铣刀组件，9、抽风组件，10、铣刀，11、电主轴，12、固定座，13、Z轴滑板一，14、固定支架一，15、X轴导轨一，16、X轴导轨二，17、X轴驱动组件一，18、Z轴驱动组件一，19、固定支架二，20、X轴驱动组件二，21、Z轴驱动组件二，22、拖链，23、Z轴滑板二，24、激光切割头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图4至图7所示，本实用新型提供了一种针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，其包括切管床身1，所述切管床身1的一端滑动连接有后卡盘2，所述切管床身1的另一端固定安装有前卡盘6，而且在所述前卡盘6与后卡盘2之间，所述切管床身1安装有用来对所加工管材进行支撑的管材支撑组件，所述管材支撑组件既包括图6所示的变径轮支撑组件3，也包括图7所示的对中支撑组件4；上述两种管材支撑组件交错设置，且其可根据所加工的管材大小由激光切管机的控制系统自动判断并控制对应的支撑组件升起，以实现对相应规格管材的有效支撑。不过由于上述变径轮支撑组件3和对中支撑组件4均为较成熟的技术，故在此不做过多描述。

另外，在所述前卡盘6的前侧，所述切管床身1固定安装有龙门架5。所述龙门架5的一侧设置有抽风组件9；所述龙门架5的上端沿垂直于切管床身1长度方向的水平方向滑动连接有铣刀组件8和激光切割组件7，而且所述铣刀组件8和激光切割组件7采用相互独立的双X轴、双Z轴结构，所述铣刀组件8和激光切割组件7之间设置有能够感应铣刀组件8和激光切割组件7之间距离的距离感应开关。

具体地，本实用新型在所述龙门架5的侧壁设置有两条X轴导轨一15，所述龙门架5的顶部设置有一条X轴导轨二16，所述铣刀组件8和激光切割组件7均通过X轴导轨一15、X轴导轨二16滑动安装龙门架5的同一侧，并将该水平方向的滑动定义为X轴滑动；同时，本实用新型中的铣刀组件8还传动连接有X轴驱动组件一17，所述X轴驱动组件一17能够驱使铣刀组件8沿垂直于切管床身1长度方向的水平方向滑动，且所述X轴驱动组件一17优选采用伺服电机配合丝杠传动机构；所述激光切割组件7传动连接有X轴驱动组件二20，所述X轴驱动组件二20能够驱使激光切割组件7沿垂直于切管床身1长度方向的水平方向滑动，且其优选采用伺服电机配合齿轮齿条传动机构。这样本实用新型可通过相互独立且相互交错设置的X轴驱动组件一17和X轴驱动组件二20来分别驱动对应的组件沿对应的导轨进行X轴运动，并保证铣刀组件8和激光切割组件7之间互不干扰，且能够分别动作。此外，作为优选，本实用新型还将龙门架5上相对的两端分别作为铣刀组件8的X轴原点和激光切割组件7的X轴原点，且当其中任意一个组件进行对应的切割加工时，另一个组件待在X轴原点待命。

如图5所示，所述铣刀组件8包括固定支架一14，所述固定支架一14水平滑动安装在龙门架5上，且所述固定支架一14的一端传动连接X轴驱动组件一17，所述固定支架一14的另一端沿竖直方向滑动安装有Z轴滑板一13，Z轴滑板一13传动连接有Z轴驱动组件一18，Z轴滑板一13安装有固定座12，固定座12安装有电主轴11，电主轴11的输出端传动连接有铣刀10，且所述铣刀10能在电主轴11的控制下转动。

所述激光切割组件7包括固定支架二19，所述固定支架二19水平滑动安装在龙门架5上，且所述固定支架二19的一端与X轴驱动组件二20传动连接，所述固定支架二19的另一端沿竖直方向滑动安装有Z轴滑板二23，所述Z轴滑板二23传动连接有Z轴驱动组件二21，所述Z轴滑板二23安装有激光切割头24，且所述激光切割头24能够对对应的管材进行激光加工。

这样在采用本实用新型对图2中所示的工字钢或H型钢的腹板进行D字形图案加工时，其包括以下步骤：

步骤一，开机启动，并在激光切管机的操作界面输入管材规格和种类，同时根据被加工管材的规格大小，对应的控制系统自动控制变径轮支撑组件3或对中支撑组件4升起；

步骤二，将管材放置于对应的支撑组件上，随后后卡盘2前移以对管材尾端进行夹持，并带动管材移动至管材的前端到达切割位置，接着前卡盘6夹持管材前端；

步骤三，先将管材旋转倾斜一定角度，再将激光切割组件7从原点位置处移动至管材正上方进行对应图案的加工，且此时铣刀组件8位于对应的X轴原点位置处；

步骤四，随后待激光切割组件7完成对应的D字形图案后，将激光切割组件7移动至对应的X轴原点位置处；

步骤五，通过对应的卡盘带动管材旋转至腹板呈水平状态，随后后卡盘2带动管材后移，并使管材上的对应的切割点1位于铣刀10的正下方；

步骤六，通过对中支撑组件4夹住管材，避免铣削过程中产生较大震动；

步骤七，铣刀10移动至加工位置并下落，开始铣削加工以去除对应的锐角；并与后卡盘2的前移运动联动，以实现从切割点1到切割点2的铣削；

步骤八，铣刀上移，后卡盘2带动管材后移同样距离，铣刀10移动至切割点3正上方，并下落开始铣削加工，同时其与后卡盘2前移联动，实现切割点3到4的铣削；

步骤九，控制铣刀10回到对应的X轴原点位置，打开对中支撑组件4以及控制激光切割头24移动至切割位置，接着开始进行下一组图案加工或者进行切断动作；

步骤十，重复步骤三到步骤九，直至整根管材加工完成。

另外，在铣刀加工过程中，铣刀10的切割刀路只能从管材前端向管材后端，即从切割点1至切割点2，切割点3至切割点4。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)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，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，包括切管床身(1)，切管床身(1)上安装有前卡盘(6)，前卡盘(6)的一侧设置有龙门架(5)，其特征在于，龙门架(5)上滑动安装有铣刀组件(8)和激光切割组件(7)。

2.根据权利要求1所述的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，其特征在于，铣刀组件(8)传动连接有X轴驱动组件一(17)，X轴驱动组件一(17)能够驱使铣刀组件(8)沿垂直于切管床身(1)长度方向的水平方向滑动；激光切割组件(7)传动连接有X轴驱动组件二(20)，X轴驱动组件二(20)能够驱使激光切割组件(7)沿垂直于切管床身(1)长度方向的水平方向滑动。

3.根据权利要求1或2所述的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，其特征在于，铣刀组件(8)和激光切割组件(7)滑动安装在龙门架(5)的同一侧。

4.根据权利要求3所述的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，其特征在于，龙门架(5)的侧壁设置有至少一条X轴导轨一(15)，龙门架(5)的顶部设置有至少一条X轴导轨二(16)，铣刀组件(8)和激光切割组件(7)均通过X轴导轨一(15)、X轴导轨二(16)滑动安装龙门架(5)上。

5.根据权利要求3所述的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，其特征在于，铣刀组件(8)和激光切割组件(7)之间设置有能够感应铣刀组件(8)和激光切割组件(7)之间距离的距离感应开关。

6.根据权利要求1或2所述的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，其特征在于，铣刀组件(8)包括固定支架一(14)，固定支架一(14)水平滑动安装在龙门架(5)上，且固定支架一(14)的一端沿竖直方向滑动安装有Z轴滑板一(13)，Z轴滑板一(13)传动连接有Z轴驱动组件一(18)，Z轴滑板一(13)安装有固定座(12)，固定座(12)安装有电主轴(11)，电主轴(11)的输出端传动连接有铣刀(10)。

7.根据权利要求1或2所述的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，其特征在于，激光切割组件(7)包括固定支架二(19)，固定支架二(19)水平滑动安装在龙门架(5)上，且固定支架二(19)的一端沿竖直方向滑动安装有Z轴滑板二(23)，Z轴滑板二(23)传动连接有Z轴驱动组件二(21)，Z轴滑板二(23)安装有激光切割头(24)。

8.根据权利要求1或2所述的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，其特征在于，切管床身(1)还沿长度方向滑动安装有后卡盘(2)。

9.根据权利要求1或2所述的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，其特征在于，切管床身(1)还设置有管材支撑组件。

10.根据权利要求1或2所述的针对工字钢和H型钢内槽根加工的复合型激光切管机，其特征在于，龙门架(5)处设置有抽风组件(9)。