CN219542030U - 一种激光切割设备和激光切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光切割设备和激光切割装置，其中激光切割装置包括移动式支架，以及安装于移动式支架上的激光切割组件；所述移动式支架上设置有转动副，转动副包括转动设置在移动式支架上的摆动臂；所述激光切割组件移动设置在摆动臂上，激光切割组件能够随摆动臂相对轴点旋转，并能够相对摆动臂沿轴点径向移动。本方案中将激光切割组件移动设置在转动副的摆动臂上，激光切割组件相对摆动臂沿轴点径向移动；从而在激光切割组件旋转时候，基于径向方向(即激光发射方向)上的移动进行位置补偿。

Description

一种激光切割设备和激光切割装置

技术领域

本实用新型涉及切管设备领域，尤其涉及一种激光切割装置。

背景技术

金属管材是一种常用的金属型材，被广泛应用于生产生活的各个领域。为方便物料运输，金属管材的加工原料一般采用2-5米的长管，因此在应用时不仅需要细部加工，也需要进行切割。随着工艺的不断进步，新型的金属管材激光切割机可以进行四轴的移动。例如公告号为CN211052861U的中国实用新型专利中公开一种激光切割设备，包括激光切割机机架、管夹持机构、激光纵向位移机构，其说明书中记载了激光切割机构可以进行三轴方向的运动，提高了激光切割的全面性。管夹持机构用于带切割管体的加紧和旋转，定位板能够进行管体切割的定位，在其抵住管体完成定位后，倒退一定距离，使得管体可以实现旋转切割，脱料机构的脱料杆托住管体，通过伸缩液压杆来进行对于管体的托料以及卸料。但如上述现有激光切割设备，一般仅具有三轴方向移动(包括高度方向、管件径向方向和管件轴向方向)，无法实现管件斜切或开斜口。

为了实现对于管件进行斜切或开斜口，现有技术中如公告号为“CN214721553U”的中国实用新型专利中记载一种激光切管机用坡口切割机构，具有轴承座，轴承座上固定设有伺服电机，伺服电机的输出端固定设有传动齿轮，轴承座上还设有从动齿轮，传动齿轮和从动齿轮位于轴承座内，轴承座内设有转轴，转轴的一端转动连接在轴承座上，转轴的另一端穿过并伸出轴承座，转轴上伸出轴承座的一端固定设有转板，转板上设有切割头。此方案通过伺服电机带动转板及其上的切割头旋转，从而能够实现管材坡口精准高效的切割。但在该技术方案中，切割头旋转之后会导致激光发射端与管件之间的角度和距离发生变化，激光对准位置会发生偏移，需要对激光对准位置进行补偿。现有方案中，第一种是通过三轴移动支架进行高度方向调节，从而进行补偿对准；但这种补偿方案精准度较低。第二种方案中是采用软件进行控制补偿，控制方式较为繁琐、复杂。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的第一目的在于提供一种激光切割装置，补偿控制方案较为简单且补偿精准度也相对较高。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

激光切割装置，包括移动式支架，以及安装于移动式支架上的激光切割组件；其特征在于：所述移动式支架上设置有转动副，转动副包括转动设置在移动式支架上的摆动臂；所述激光切割组件移动设置在摆动臂上，激光切割组件能够随摆动臂相对轴点旋转，并能够相对摆动臂沿轴点径向移动。

本实用新型采用上述技术方案，该技术方案涉及一种激光切割装置，该激光切割装置的移动式支架上设置有转动副，激光切割组件设置在摆动臂上，激光切割组件能够随摆动臂相对轴点旋转；如此可控制转动副的旋转，从而调节激光切割装置的切割角度。

在此基础上，本方案中将激光切割组件移动设置在转动副的摆动臂上，激光切割组件相对摆动臂沿轴点径向移动；从而在激光切割组件旋转时候，基于径向方向(即激光发射方向)上的移动进行位置补偿。

本方案基于上述结构，补偿控制方案较为简单且补偿精准度也相对较高。具体来说，相比于现有技术第一种方案，本方案的补偿精准度更高；相比于现有技术第二种方案，本方案的补偿控制方案更为简单。

在具体的实施方案中，所述摆动臂上设置有沿轴点径向设置的滑轨，激光切割组件的后端面设置有滑板，滑板移动设置在滑轨上；所述摆动臂或激光切割组件内部设置有径向驱动组件，滑板连接在径向驱动组件上。此方案中，激光切割组件后侧的滑板移动设置在摆动臂的滑轨上，并在径向驱动组件的动力下沿滑轨进行调节。

在具体的实施方案中，所述径向驱动组件包括调节电机，以及连接于调节电机输出端上的丝杆；所述丝杆转动定位在摆动臂内并与滑轨平行设置；所述丝杆上啮合连接有驱动块，驱动块与滑板或激光切割组件连接固定。采用电机丝杆结构进行控制，方案成熟、简单，精准度较高。

作为优选，所述转动副包括安装在移动式支架上的旋转驱动电机，旋转驱动电机的输出端连接摆动臂的旋转轴芯；旋转驱动电机能够驱动摆动臂相对轴点旋转。

在具体的实施方案中，可采用以下两种方案之一：

1，所述旋转驱动电机的输出轴通过联轴器直接与摆动臂的旋转轴芯相连接；

2，旋转驱动电机的输出轴通过传动组件连接旋转轴，旋转轴通过联轴器与摆动臂的旋转轴芯相连接。

在进一步的方案中，所述移动式支架包括高度调节副，以及设置在高度调节副上的深度调节副；所述高度调节副包括纵向移动设置在机架上的升降架，以及驱动升降架纵向移动的升降驱动组件；所述深度调节副包括前后移动设置在升降架上的移动托板，以及驱动移动托板的前后驱动组件；所述移动托板上构建有安装板，摆动臂转动设置在安装板上。

上述移动式支架能够实现激光切割组件在高度方向和管件径向方向上的移动调节，在此基础上，本实施方案还可进一步在移动式支架上提供沿管件轴向方向移动的驱动结构。

本实用新型的第二目的在于提供一种激光切割设备，包括机架，以及设置在机架上的旋转卡盘装置、管件进给装置和激光切割装置；所述旋转卡盘装置内部构建有供管件穿过的夹持通道，管件进给装置用于驱动管件输送；所述激光切割装置是如上所述的激光切割装置。该激光切割设备中的管件进给装置用于将管件间歇性的输送到切割工位上；旋转卡盘装置用于夹持管件进行旋转，从而允许激光切割装置能够对管件周向任意位置进行切割。

激光切割装置采用上述方案，在实现激光切割组件转动调节激光切割角度的基础上，补偿控制方案较为简单且补偿精准度也相对较高。

在其中一种实施方案中，所述旋转卡盘装置和激光切割装置之间的机架上设置有若干组用于承托管件的变径轮组件；所述变径轮组件包括承托支架，以及转动设置在承托支架上的变径轮，以及用于定位变径轮的弹性销组件，以及用于弹性支顶承托支架的支顶气缸；所述变径轮的轮面上具有变径槽，变径轮侧面上沿其周向布置有销孔；所述弹性销组件安装在承托支架上并能够插接在任意销孔内锁定变径轮。此方案适用于长管件的切割，变径轮组件用于在管件输送时支撑管件。

在另外一种实施方案中，所述管件进给装置和激光切割装置均设置在旋转卡盘装置输出方向一侧的机架上；所述管件进给装置包括移动基座，以及设置在移动基座上的管夹持组件和挡板组件；所述管夹持组件的夹持端处于挡板组件与旋转卡盘装置之间，管夹持组件包括活动设置在移动基座上且能够相对靠近或远离的两个夹持臂，以及驱动两个夹持臂运动的夹持驱动部件。此方案中，管件进给装置和激光切割装置均设置在旋转卡盘装置输出方向一侧的机架上，通过管件进给装置中的管夹持组件夹持管件，然后移动基座移动过程中拉动管件，这样的传递方式避免了原料较长时或原料强度较弱时对物料的损伤，并提高了物料传送的效率。以这样的物料传送方式配合四轴方向上的运动的物料加工方式，使得激光切管机的运行效率更高，物料减损更少，生产更为高效。

在具体的实施方案中，所述移动基座上设置有第二滑轨，两个夹持臂滑动设置在第二滑轨上；所述夹持驱动部件为气缸，其输出端上连接有Y形架；Y形架的两条叉杆上分别构建有滑槽，两个夹持臂上均设置有卡入滑槽的滑柱。此方案中的夹持驱动部件带动Y形架移动时，卡入滑槽内的两条夹持臂上的滑柱沿滑槽移动，从而使两条夹持臂沿第二滑轨相对靠近或远离。

附图说明

图1为激光切割装置的第一种结构背面示意图。

图2为激光切割装置的第一种结构正面示意图。

图3为激光切割组件与摆动臂的分离状态示意图。

图4为第一种结构的激光切割组件的内部驱动示意图。

图5为激光切割装置的第二种结构背面示意图。

图6为激光切割装置的第二种结构侧面示意图。

图7为第一种结构的激光切割组件的内部驱动示意图。

图8为实施例2中涉及的激光切割设备第一种结构示意图。

图9为图8去除罩体的结构示意图。

图10为管件进给装置的结构示意图。

图11为实施例2中涉及的激光切割设备第二种结构示意图。

图12为变径轮组件的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

如图1～7所示的激光切割装置，包括移动式支架1，以及安装于移动式支架1上的激光切割组件2；所述移动式支架1包括高度调节副11，以及设置在高度调节副11上的深度调节副12；所述高度调节副11包括纵向移动设置在机架上的升降架111，以及驱动升降架111纵向移动的升降驱动组件112；所述深度调节副12包括前后移动设置在升降架111上的移动托板121，以及驱动移动托板121的前后驱动组件122；所述移动托板121上构建有安装板123。上述移动式支架1能够实现激光切割组件2在高度方向和管件径向方向上的移动调节，在此基础上，本实施方案还可进一步在移动式支架1上提供沿管件轴向方向移动的驱动结构。

所述移动式支架1上设置有转动副，转动副包括转动设置在移动式支架1上的摆动臂131。所述，摆动臂131转动设置在安装板123上，激光切割组件2移动设置在摆动臂131上，激光切割组件2能够随摆动臂131相对轴点旋转，并能够相对摆动臂131沿轴点径向移动。该激光切割装置的移动式支架1上设置有转动副，激光切割组件2设置在摆动臂131上，激光切割组件2能够随摆动臂131相对轴点旋转；如此可控制转动副的旋转，从而调节激光切割装置的切割角度。

在此基础上，本方案中将激光切割组件2移动设置在转动副的摆动臂131上，激光切割组件2相对摆动臂131沿轴点径向移动；从而在激光切割组件2旋转时候，基于径向方向即激光发射方向上的移动进行位置补偿。本方案基于上述结构，补偿控制方案较为简单且补偿精准度也相对较高。具体来说，相比于现有技术第一种方案，本方案的补偿精准度更高；相比于现有技术第二种方案，本方案的补偿控制方案更为简单。

在具体的实施方案中，所述摆动臂131上设置有沿轴点径向设置的滑轨137，激光切割组件2的后端面设置有滑板21，滑板21移动设置在滑轨137上；所述摆动臂131或激光切割组件2内部设置有径向驱动组件，滑板21连接在径向驱动组件上。此方案中，激光切割组件2后侧的滑板21移动设置在摆动臂131的滑轨137上，并在径向驱动组件的动力下沿滑轨137进行调节。所述径向驱动组件包括调节电机22，以及连接于调节电机22输出端上的丝杆23；所述丝杆23转动定位在摆动臂131内并与滑轨137平行设置；所述丝杆23上啮合连接有驱动块24，驱动块24与滑板21或激光切割组件2连接固定。采用电机丝杆23结构进行控制，方案成熟、简单，精准度较高。

作为优选，所述转动副包括安装在移动式支架1上的旋转驱动电机132，旋转驱动电机132的输出端连接摆动臂131的旋转轴芯133；旋转驱动电机132能够驱动摆动臂131相对轴点旋转。

在具体的实施方案中，可采用以下两种方案之一：1，图5-7所示，所述旋转驱动电机132的输出轴通过联轴器134直接与摆动臂131的旋转轴芯133相连接；

2，图1-4所示，旋转驱动电机132的输出轴通过传动组件135连接旋转轴136，旋转轴136通过联轴器134与摆动臂131的旋转轴芯133相连接。

实施例2：

如图8-12所示的一种激光切割设备，包括机架4，以及设置在机架4上的旋转卡盘装置5、管件进给装置6和激光切割装置；所述旋转卡盘装置5内部构建有供管件穿过的夹持通道，管件进给装置6用于驱动管件输送；所述激光切割装置是如实施例1中的所述的激光切割装置。该激光切割设备中的管件进给装置6用于将管件间歇性的输送到切割工位上；旋转卡盘装置5用于夹持管件进行旋转，从而允许激光切割装置能够对管件周向任意位置进行切割。

激光切割装置采用上述方案，在实现激光切割组件2转动调节激光切割角度的基础上，补偿控制方案较为简单且补偿精准度也相对较高。

在图11和12所示的其中一种实施方案中，所述旋转卡盘装置5和激光切割装置之间的机架4上设置有若干组用于承托管件的变径轮组件7；所述变径轮组件7包括承托支架71，以及转动设置在承托支架71上的变径轮72，以及用于定位变径轮72的弹性销组件73，以及用于弹性支顶承托支架71的支顶气缸74；所述变径轮72的轮面上具有变径槽721，变径轮72侧面上沿其周向布置有销孔722；所述弹性销组件73安装在承托支架71上并能够插接在任意销孔722内锁定变径轮72。此方案适用于长管件的切割，变径轮72组件7用于在管件输送时支撑管件。

在在图8-10所示的另外一种实施方案中，所述管件进给装置6和激光切割装置均设置在旋转卡盘装置5输出方向一侧的机架4上；所述管件进给装置6包括移动基座61，以及设置在移动基座61上的管夹持组件63和挡板组件62；所述管夹持组件63的夹持端处于挡板组件62与旋转卡盘装置5之间，管夹持组件63包括活动设置在移动基座61上且能够相对靠近或远离的两个夹持臂631，以及驱动两个夹持臂631运动的夹持驱动部件632。此方案中，管件进给装置6和激光切割装置均设置在旋转卡盘装置5输出方向一侧的机架4上，通过管件进给装置6中的管夹持组件63夹持管件，然后移动基座61移动过程中拉动管件，这样的传递方式避免了原料较长时或原料强度较弱时对物料的损伤，并提高了物料传送的效率。以这样的物料传送方式配合四轴方向上的运动的物料加工方式，使得激光切管机的运行效率更高，物料减损更少，生产更为高效。

在具体的实施方案中，所述移动基座61上设置有第二滑轨633，两个夹持臂631滑动设置在第二滑轨633上；所述夹持驱动部件632为气缸，其输出端上连接有Y形架634；Y形架634的两条叉杆上分别构建有滑槽635，两个夹持臂631上均设置有卡入滑槽635的滑柱636。此方案中的夹持驱动部件632带动Y形架634移动时，卡入滑槽635内的两条夹持臂631上的滑柱636沿滑槽635移动，从而使两条夹持臂631沿第二滑轨633相对靠近或远离。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.激光切割装置，包括移动式支架(1)，以及安装于移动式支架(1)上的激光切割组件(2)；其特征在于：所述移动式支架(1)上设置有转动副，转动副包括转动设置在移动式支架(1)上的摆动臂(131)；所述激光切割组件(2)移动设置在摆动臂(131)上，激光切割组件(2)能够随摆动臂(131)相对轴点旋转，并能够相对摆动臂(131)沿轴点径向移动。

2.根据权利要求1所述激光切割装置，其特征在于：所述摆动臂(131)上设置有沿轴点径向设置的滑轨(137)，激光切割组件(2)的后端面设置有滑板(21)，滑板(21)移动设置在滑轨(137)上；所述摆动臂(131)或激光切割组件(2)内部设置有径向驱动组件，滑板(21)连接在径向驱动组件上。

3.根据权利要求2所述激光切割装置，其特征在于：所述径向驱动组件包括调节电机(22)，以及连接于调节电机(22)输出端上的丝杆(23)；所述丝杆(23)转动定位在摆动臂(131)内并与滑轨(137)平行设置；所述丝杆(23)上啮合连接有驱动块(24)，驱动块(24)与滑板(21)或激光切割组件(2)连接固定。

4.根据权利要求1所述激光切割装置，其特征在于：所述转动副包括安装在移动式支架(1)上的旋转驱动电机(132)，旋转驱动电机(132)的输出端连接摆动臂(131)的旋转轴芯(133)；旋转驱动电机(132)能够驱动摆动臂(131)相对轴点旋转。

5.根据权利要求4所述激光切割装置，其特征在于：所述旋转驱动电机(132)的输出轴通过联轴器(134)直接与摆动臂(131)的旋转轴芯(133)相连接；或者是旋转驱动电机(132)的输出轴通过传动组件(135)连接旋转轴(136)，旋转轴(136)通过联轴器(134)与摆动臂(131)的旋转轴芯(133)相连接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述激光切割装置，其特征在于：所述移动式支架(1)包括高度调节副(11)，以及设置在高度调节副(11)上的深度调节副(12)；所述高度调节副(11)包括纵向移动设置在机架(4)上的升降架(111)，以及驱动升降架(111)纵向移动的升降驱动组件(112)；所述深度调节副(12)包括前后移动设置在升降架(111)上的移动托板(121)，以及驱动移动托板(121)的前后驱动组件(122)；所述移动托板(121)上构建有安装板(123)，摆动臂(131)转动设置在安装板(123)上。

7.一种激光切割设备，包括机架(4)，以及设置在机架(4)上的旋转卡盘装置(5)、管件进给装置(6)和激光切割装置；所述旋转卡盘装置(5)内部构建有供管件穿过的夹持通道，管件进给装置(6)用于驱动管件输送；其特征在于：所述激光切割装置是如权利要求1-6中任一项所述的激光切割装置。

8.根据权利要求7所述激光切割设备，其特征在于：所述旋转卡盘装置(5)和激光切割装置之间的机架(4)上设置有若干组用于承托管件的变径轮(72)组件(7)；所述变径轮(72)组件(7)包括承托支架(71)，以及转动设置在承托支架(71)上的变径轮(72)，以及用于定位变径轮(72)的弹性销组件(73)，以及用于弹性支顶承托支架(71)的支顶气缸(74)；所述变径轮(72)的轮面上具有变径槽(721)，变径轮(72)侧面上沿其周向布置有销孔(722)；所述弹性销组件(73)安装在承托支架(71)上并能够插接在任意销孔(722)内锁定变径轮(72)。

9.根据权利要求7所述激光切割设备，其特征在于：所述管件进给装置(6)和激光切割装置均设置在旋转卡盘装置(5)输出方向一侧的机架(4)上；所述管件进给装置(6)包括移动基座(61)，以及设置在移动基座(61)上的管夹持组件(63)和挡板组件(62)；所述管夹持组件(63)的夹持端处于挡板组件(62)与旋转卡盘装置(5)之间，管夹持组件(63)包括活动设置在移动基座(61)上且能够相对靠近或远离的两个夹持臂(631)，以及驱动两个夹持臂(631)运动的夹持驱动部件(632)。

10.根据权利要求9所述激光切割设备，其特征在于：所述移动基座(61)上设置有第二滑轨(633)，两个夹持臂(631)滑动设置在第二滑轨(633)上；所述夹持驱动部件(632)为气缸，其输出端上连接有Y形架(634)；Y形架(634)的两条叉杆上分别构建有滑槽(635)，两个夹持臂(631)上均设置有卡入滑槽(635)的滑柱(636)。