CN220362128U - 一种管材随动支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种管材随动支撑装置，属于激光切管机领域。其技术方案为，一种管材随动支撑装置，包括基座，基座上通过升降机构安装有托辊组件，托辊组件包括承重辊组件和对中辊组件，升降机构包括一级升降机构和二级升降机构，承重辊组件通过一级升降机构安装在基座上，对中辊组件通过二级升降机构安装在承重辊组件或基座上。本实用新型的有益效果为，将竖向承重辊、对中辊组件分别设置升降驱动机构，扩大了二者的升降运动范围，适应更多的加工需求，同时托辊组件能够完全下降至切管机台面一下，避让切管机卡盘的运动空间。

Description

一种管材随动支撑装置

技术领域

本实用新型涉及激光切管机领域，特别是涉及一种管材随动支撑装置。

背景技术

激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束，激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。

在激光切管机中，其床身上除了刚性夹持管材的卡盘之外，由于管材长度大、刚性随长度增加而降低的特点，还会设置对管材进行承托、限位的辅助支撑设备。辅助支撑设备通常具有对管材下方承托和防止横向甩动的功能。

现有的辅助支撑设备中，对于下方承托如专利CN216541452U所记载，是通过多个摆杆机构实现托辊的升降，托辊位于倾斜摆杆的上端，驱动装置连接摆杆的中部，此种设备在支撑管材时形成一种费力杠杆的力学结构，而且为保证多个摆杆同步动作，各个摆杆通过同一个驱动装置进行驱动，在支撑重型管材时对驱动装置、摆杆机构的铰接位置均造成巨大的负载；对于侧向限位，现一般采用蜗牛辊的形式，通过辊侧面的弧形凹槽对管材进行限位，由于蜗牛辊的凹槽对管材的支撑力通常是向上倾斜对中的，刚性较低的长重管容易发生跳动的现象。而且目前的辅助支撑设备高于切管机台面，对于有卡盘游离功能的激光切管机来说，限制了卡盘的移动行程。

发明内容

本实用新型针对目前管材辅助支撑设备对于长、重型管材支撑效果差，以及限制切管机行程的问题，提供了一种管材随动支撑装置。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为，一种管材随动支撑装置，包括基座，基座上通过升降机构安装有托辊组件，托辊组件包括承重辊组件和对中辊组件，升降机构包括一级升降机构和二级升降机构，承重辊组件通过一级升降机构安装在基座上，对中辊组件通过二级升降机构安装在承重辊组件或基座上。本装置将竖向支承、横向对中的组件分别设置升降驱动机构，扩大了二者的升降运动范围，适应更多的加工需求，同时采用对中辊进行横向对中限位，在管材两侧实现甩动方向的正对限位，有效防止管材因倾斜支撑力而跳动脱离限位位置的情况，配合承重辊组件实现了更长、更重型管材的支撑；同时，通过两级升降驱动机构，能够使托辊组件全部下沉至切管机台面以下，使切管机的卡盘能够达到切管机全长度行程的游离范围，更加适用于长、重型管材的切管机使用。

优选的，基座的一个竖直侧面为安装面板，承重辊组件包括一级滑板，一级滑板平行于安装面板，一级滑板的顶部转动安装有水平辊，水平辊的轴线沿一级滑板的顶板边线水平设置，一级升降机构设置在安装面板和一级滑板之间。

优选的，一级升降机构包括丝杠，丝杠竖直安装在安装面板上，丝杠的丝母座与一级滑板固定连接。丝杠结构具有自锁能力，不会受负载压力反向运动，使承托辊承载能力强，位置保持性好。

优选的，丝杠通过驱动电机驱动运行，驱动电机安装在安装面板背向丝杠的一面，驱动电机的电机轴和丝杠的一端分别安装有带轮，两个带轮之间通过传动带连接。

优选的，安装面板上设有供传动带穿过的缺口。减少装置整体的竖直高度，便于设置安装。

优选的，安装面板上还设有配重气缸，配重气缸的缸体与安装面板连接，配重气缸的气缸杆与一级滑板连接，丝杠和配重气缸分别设置在安装面板的竖直中线两侧。通过配重气缸和丝杠共同驱动一级滑板，提高承托辊组件的承载能力。

优选的，对中辊组件包括二级滑板，二级滑板上设置有同步齿轮和两个滑座，两个滑座均水平设置，同步齿轮位于两个滑座之间，两个滑座上分别设置有齿条，两个齿条的齿面相对设置且均与同步齿轮啮合，两个滑座上分别设有竖直辊，至少一个滑座上安装有对中驱动机构。通过对置的齿条机构实现两个竖直辊的同步相向移动，保证对中的精度，同时竖直方向的辊子对管材两侧实现直接阻挡限位，防止管材横向甩动的能力大大增加。

优选的，二级升降机构包括升降驱动气缸，升降驱动气缸的缸体安装在一级滑板上，升降驱动气缸的气缸杆端部与二级滑板连接。对中辊组件能够通过一级升降机构和二级升降机构协同进而扩大升降范围，使其能够完全降至台面一下，在卡盘全游离时不干涉运动空间。

优选的，二级升降机构包括升降驱动气缸和气缸安装座，一级滑板的中部设有窗口，窗口具有一定竖直高度，气缸安装座的第一端安装在安装面板上，气缸安装座的第二端穿过窗口，升降驱动气缸的缸体安装在气缸安装座的第二端，升降驱动气缸的气缸杆端部与二级滑板连接。一级升降机构和二级升降机构均直接安装在基座上，使承托辊组件和对中辊组件能够相互独立运动互不影响，简化运动控制程序，并使二者运动更加精确，同时能够降低一级升降机构的负载，使承托辊组件能够承载更重型的管材。

优选的，基座与承重辊组件之间和承重辊组件与对中辊组件之间分别设有导向导轨，导向导轨沿竖直方向设置。通过设置导向导轨，减少驱动部件负载，提高整体负载能力，并通过导向作用使随动支撑运动更加精确。

通过以上技术方案可以看出，本实用新型的优点为，通过分别独立驱动的承重辊组件和对中辊组件，使竖直承托和横向对中两个功能组件均得到更大的运动范围，同时对中辊能够完全下降至台面以下，在四卡盘全浮动时消除位置干涉；通过升降机构的结构设置，大大提高了对管材的支撑能力，适用于更长、更重型的管材。

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为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式中基座的结构示意图。

图3为本实用新型具体实施方式中对中辊组件的结构示意图。

图4为本实用新型实施例一的侧面剖视示意图。

图5为本实用新型实施例二的侧面剖视示意图。

图中：1.基座，1-1.安装面板，2.承重辊组件，2-1.一级滑板，2-2.水平辊，3.对中辊组件，3-1.二级滑板，3-2.滑座，3-3.竖直辊，3-4.对中驱动气缸，3-5.齿条，4.丝杠，5.驱动电机，6.配重气缸，7.升降驱动气缸，8.气缸安装座，9.带轮，10.导向导轨。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

实施例一

如图1、4所示，一种管材随动支撑装置，包括基座1，基座1上通过一级升降机构安装有承重辊组件2，承重辊组件2上通过二级升降机构安装有对中辊组件3：

具体的，如图2所示，基座1包括安装面板1-1，安装面板1-1沿竖直面设置，一级升降机构包括丝杠4和配重气缸6，丝杠4和配重气缸6均竖直设置，且分别位于安装面板1-1竖直中线的两侧，安装面板1-1背向丝杠4的一面安装有驱动电机5，驱动电机5的输出轴竖直设置，驱动电机5的输出轴上和丝杠4的一端分别安装有带轮9，两个带轮9之间通过传动带传动连接，以传动带的转动所在平面为参考，驱动电机5的机体和丝杠4位于该平面的同一侧，使得丝杆与驱动电机整体竖直长度降低，同时，安装面板1-1上设有缺口，传动带穿过该缺口，使丝杆与驱动电机完全收纳于安装面板1-1的顶部边缘之下，减少装置整体的竖直空间，使本装置更易于布置，配重气缸6的缸体下端铰接安装在安装面板1-1上。

承重辊组件2包括一级滑板2-1，一级滑板2-1平行于安装面板1-1，丝杠4的丝母座固定安装在一级滑板2-1上，配重气缸6的气缸杆端部通过鱼眼接头安装在一级滑板2-1上，一级滑板2-1的顶部转动安装有水平辊2-2，水平辊2-2的轴线沿一级滑板2-1的顶板边线水平设置，一级滑板2-1的中部设有减重窗口。

如图3所示，对中辊组件3包括二级滑板3-1，二级滑板3-1顶部设置有同步齿轮、对中驱动机构和两个滑座3-2，两个滑座3-2均水平设置，同步齿轮位于两个滑座3-2之间，两个滑座3-2上分别设置有齿条3-5，两个齿条3-5的齿面相对设置且均与同步齿轮啮合，两个滑座3-2上分别设有竖直辊3-3，对中驱动机构为对中驱动气缸3-4，对中驱动气缸3-4水平设置，其缸体铰接安装在二级滑板3-1上，气缸杆端部与其中一个滑座3-2固定连接，当对中驱动气缸3-4动作时，两个滑座3-2通过齿条与同步齿轮的啮合实现异向同步移动，实现对中限位；二级升降机构包括升降驱动气缸7，升降驱动气缸7的缸体体铰接安装在一级滑板2-1上，升降驱动气缸7的气缸杆端部与二级滑板通过鱼眼接头连接。

基座1与承重辊组件2之间和承重辊组件2与对中辊组件3之间分别设有导向导轨，导向导轨沿竖直方向设置。

本实施例中，通过一级升降机构和二级升降机构能够使对中辊组件实现更大范围的升降，满足更大尺寸管材的对中限位，并能够使对中辊组件完全下降至切割机台面以下，在卡盘浮动时能够避让卡盘的移动空间。

本装置的使用方法为：一级升降机构驱动承重辊组件2随待加工管材外轮廓同步上下浮动并使水平辊2-2保持对管材的接触支撑，保持管材平直度的同时减少工件送料卡盘夹持时往激光切割主机移位的阻力；对中辊组件3中两个竖直辊分别设置在待加工管材两侧，通过竖直辊与待加工管材的侧边保持夹持，实现待加工管材的对中，同时可减少待加工管材出现侧向的变形，对中机构在限位规则异型管(具有对称中心)和普通圆管时，两个竖直辊和待切割管材两侧边均接触，对于一些没有对称中心的管材，要保持一个竖直辊与其远中侧边(离旋转轴线较远一侧的边)保持接触。

实施例二

本实施例中，基座、承重辊组件、对中辊组件和一级升降机构的结构与实施例一相同。

区别在于，如图5所示，在本实施例中二级升降机构包括升降驱动气缸7和气缸安装座，一级滑板2-1的中部的减重窗口具有一定竖直高度，气缸安装座的第一端安装在安装面板1-1上，气缸安装座的第二端穿过窗口，升降驱动气缸7的缸体安装在气缸安装座的第二端，升降驱动气缸7的气缸杆端部与二级滑板连接。

在本实施例中，一级升降机构和二级升降机构的动作相互独立，承重辊组件和对中辊组件能够分别独立控制升降，使得本装置的动作控制更加简化。

基于此，减重窗口的竖直高度满足在气缸安装座的限位下一级滑板的升降需求，具体可根据本装置所应用的切管机进行设计。

通过以上实施例可以看出，本实用新型的有益效果在于，通过分别独立驱动的承重辊组件和对中辊组件，使竖直承托和横向对中两个功能组件均得到更大的运动范围，同时对中辊能够完全下降至台面以下，在四卡盘全浮动时消除位置干涉；通过升降机构的结构设置，大大提高了对管材的支撑能力，适用于更长、更重型的管材。

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)

1.一种管材随动支撑装置，包括基座(1)，基座(1)上通过升降机构安装有托辊组件，其特征在于，托辊组件包括承重辊组件(2)和对中辊组件(3)，升降机构包括一级升降机构和二级升降机构，承重辊组件(2)通过一级升降机构安装在基座(1)上，对中辊组件(3)通过二级升降机构安装在承重辊组件(2)或基座(1)上。

2.根据权利要求1所述的管材随动支撑装置，其特征在于，基座(1)包括安装面板(1-1)，安装面板(1-1)沿竖直面设置，承重辊组件(2)包括一级滑板(2-1)，一级滑板(2-1)平行于安装面板(1-1)，一级滑板(2-1)的顶部转动安装有水平辊(2-2)，水平辊(2-2)的轴线沿一级滑板(2-1)的顶板边线水平设置，一级升降机构设置在安装面板(1-1)和一级滑板(2-1)之间。

3.根据权利要求2所述的管材随动支撑装置，其特征在于，一级升降机构包括丝杠(4)，丝杠(4)竖直安装在安装面板(1-1)上，丝杠(4)的丝母座与一级滑板(2-1)固定连接。

4.根据权利要求3所述的管材随动支撑装置，其特征在于，丝杠(4)通过驱动电机(5)驱动运行，所述驱动电机(5)安装在安装面板(1-1)背向丝杠(4)的一面，驱动电机(5)的电机轴和丝杠(4)的一端分别安装有带轮，两个带轮之间通过传动带连接。

5.根据权利要求4所述的管材随动支撑装置，其特征在于，安装面板(1-1)上设有供传动带穿过的缺口。

6.根据权利要求3所述的管材随动支撑装置，其特征在于，安装面板(1-1)上还设有配重气缸(6)，配重气缸(6)的缸体与安装面板(1-1)连接，配重气缸(6)的气缸杆与一级滑板(2-1)连接，丝杠(4)和配重气缸(6)分别设置在安装面板(1-1)的竖直中线两侧。

7.根据权利要求2-6任一所述的管材随动支撑装置，其特征在于，所述对中辊组件(3)包括二级滑板(3-1)，所述二级滑板(3-1)上设置有同步齿轮和两个滑座(3-2)，两个滑座(3-2)均水平设置，同步齿轮位于两个滑座(3-2)之间，两个滑座(3-2)上分别设置有齿条，两个齿条的齿面相对设置且均与同步齿轮啮合，两个滑座上分别设有竖直辊(3-3)，至少一个滑座(3-2)上连接有对中驱动机构。

8.根据权利要求7所述的管材随动支撑装置，其特征在于，二级升降机构包括升降驱动气缸(7)，升降驱动气缸(7)的缸体安装在一级滑板(2-1)上，升降驱动气缸(7)的气缸杆端部与二级滑板连接。

9.根据权利要求7所述的管材随动支撑装置，其特征在于，二级升降机构包括升降驱动气缸(7)和气缸安装座，一级滑板(2-1)的中部设有窗口，窗口具有一定竖直高度，气缸安装座的第一端安装在安装面板(1-1)上，气缸安装座的第二端穿过窗口，升降驱动气缸(7)的缸体安装在气缸安装座的第二端，升降驱动气缸(7)的气缸杆端部与二级滑板连接。

10.根据权利要求1所述的管材随动支撑装置，其特征在于，基座(1)与承重辊组件(2)之间和承重辊组件(2)与对中辊组件(3)之间分别设有导向导轨，导向导轨沿竖直方向设置。