TWI597119B - 附有除塵機構的雷射切管機 - Google Patents

Description

附有除塵機構的雷射切管機

本發明與雷射切管機有關，尤其指一種附有除塵機構的雷射切管機。

習知的雷射切管機900，如第六圖所示，包括一機台90、設於機台90上的一雷射裝置91、位於機台90的右端的一第一旋轉夾頭93、固設在機台90上且鄰近雷射裝置91的一第二旋轉夾頭94及位於機台90的左端的一第三旋轉夾頭95。

該雷射切管機900對一管件96進行雷射切割或雕刻的加工過程則詳述如下：首先，第一旋轉夾頭93會先夾住管件96的一端，並帶著該管件96繼續朝第二旋轉夾頭94的方向移動，以使管件96的另一端送進第二旋轉夾頭94的一穿孔940內。第一旋轉夾頭93與第二旋轉夾頭94皆夾持住管件96後，第一旋轉夾頭93便帶著該管件96繼續朝雷射裝置91的方向移動並穿過第二旋轉夾頭94的穿孔940，以使該管件96的另一端恰正對雷射裝置91。此時，雷射裝置91會打出雷射光開始切割或雕刻該管件96，而第一旋轉夾頭93與第二旋轉夾頭94同時會同步旋轉，被夾持住的該管件96也會跟著轉動，以使雷射裝置91完成切割管件的工作。

本發明係提供一種附有除塵機構的雷射切管機，其能在該管件進行雷射加工時提供除塵功能。

更詳而言之，本發明之該雷射切管機係用以對一管件進行 雷射加工，該雷射切管機包括一機台、一雷射裝置、一夾持裝置及一集屑箱。該雷射裝置設於該機台，用以對該管件進行雷射加工。該夾持裝置包括設於該機台上的一第一旋轉夾頭及一第二旋轉夾頭，該第一旋轉夾頭係用以夾持該管件的一端，且可相對該第二旋轉夾頭位移而將該管件推動至一加工位置，該第二旋轉夾頭與該雷射裝置相鄰，且具有一貫穿孔以供該管件的另一端穿過，並在該管件位於加工位置時夾持該管件的另一端，供該雷射裝置進行雷射加工。該集屑箱鄰設於該第一旋轉夾頭且與該第一旋轉夾頭的內部相通，該集屑箱界定有一通風口，以與外部的一抽氣機相連接。當該管件位於該加工位置時，該管件的內部、該第一旋轉夾頭的內部以及該集屑箱共同形成一除塵通道，使得該管件的另一端於雷射加工時產生的至少一部份火花碎屑能透過該除塵通道而被該抽氣機吸至該集屑箱內。

較佳地，本發明之該雷射切管機更包括一濾網，設於該集屑箱的通風口。

較佳地，該第一旋轉夾頭更包括：一夾頭本體、一夾持座、四個夾爪及一夾爪驅動裝置，該夾頭本體的一側鄰接該集屑箱，該夾頭本體界定有一夾頭通道，與該集屑箱的內部相連通。該夾持座包括四密封板，該些密封板係以該夾頭本體的一軸心線為中心而間隔環設於該夾頭本體的另一側。該些夾爪分別夾設於該些密封板的間隙中，且該些夾爪與該夾持座之四密封板共同形成一夾爪通道，與該夾頭本體之夾頭通道相連通，且該些夾爪可相對於該些密封板徑向地移動，以對該管件做夾放動作。該至少一夾爪驅動裝置設於該夾頭本體，用以驅動該些夾爪對該管件做夾放動作。

較佳地，該四個夾爪係兩兩相對，且其中一對夾爪與另一對夾爪夾持該管件的位置係前後錯開。

較佳地，該第一旋轉夾頭的每一夾爪包括一身部及延伸自該身部的一推抵部，該些夾爪的身部係分別可徑向移動地夾設於該些密封板之間，而該些夾爪的推抵部軸向凸露於該些密封板之外，且其中一對夾爪的推抵部與另一對夾爪的推抵部係前後錯開。

較佳地，該第一旋轉夾頭更包括一擋片，該擋片的一端固 定於其中一密封板，且其另一端係徑向延伸入該夾爪通道，以擋住該管件的該端。

透過上述設置，本發明之雷射切管機，便能吸除其對管件進行雷射加工時所產生的至少一部份的火花碎屑。

至於本發明的其它發明內容與更詳細的技術及功能說明，將揭露於隨後的說明。

10‧‧‧雷射切管機

1‧‧‧機台

11‧‧‧導軌

2‧‧‧雷射裝置

3‧‧‧第一旋轉夾頭

31‧‧‧夾頭本體

310‧‧‧夾頭通道

32‧‧‧夾持座

321‧‧‧密封板

33‧‧‧夾爪

330‧‧‧夾爪通道

331‧‧‧身部

332‧‧‧推抵部

34‧‧‧線性驅動裝置

35‧‧‧夾頭驅轉裝置

36‧‧‧擋片

4‧‧‧第二旋轉夾頭

41‧‧‧夾頭本體

410‧‧‧貫穿孔

42‧‧‧夾頭驅轉裝置

5‧‧‧第三旋轉夾頭

51‧‧‧夾頭本體

52‧‧‧線性驅動裝置

53‧‧‧夾頭驅轉裝置

6‧‧‧除塵機構

61‧‧‧集屑箱

610‧‧‧通風口

611‧‧‧排屑口

62‧‧‧濾網

63‧‧‧閘門

64‧‧‧氣壓缸

7‧‧‧上料裝置

71‧‧‧上料機構

72‧‧‧馬達

73‧‧‧傳動桿

8‧‧‧下料裝置

81‧‧‧下料機構

82‧‧‧馬達

83‧‧‧傳動桿

900‧‧‧雷射切管機

90‧‧‧機台

91‧‧‧雷射裝置

93‧‧‧旋轉夾頭

94‧‧‧第二旋轉夾頭

95‧‧‧第三旋轉夾頭

96‧‧‧管件

A1‧‧‧中心線

A2‧‧‧中心線

T‧‧‧管件

第一圖係本發明之雷射切管機的立體外觀圖。

第二圖係本發明之雷射切管機的局部示意圖。

第三圖係本發明之雷射切管機的另一視角之局部示意圖。

第四圖係本發明之雷射切管機的局部側視示意圖。

第五圖係本發明之雷射切管機的另一局部側視示意圖。

第六圖顯示習知的雷射切管機。

第一至五圖顯示本發明之雷射切管機100的一較佳實施例。雷射切管機100可用以對管件進行切割、穿孔及雕刻等加工製程。先參見第一圖，雷射切管機100包括一機台1、設於該機台1上且從機台1的左端延伸至右端的一導軌11、設於機台1上且能發出雷射光以對管件進行雷射加工的一雷射裝置2、設於導軌11右端的一第一旋轉夾頭3、固設在機台1上且鄰近雷射裝置2的一第二旋轉夾頭4、設於導軌11左端的一第三旋轉夾頭5、鄰設於第一旋轉夾頭3的一除塵機構6、與機台1比鄰而設且位在機台1右側的一上料裝置7及與機台1比鄰而設且位在機台1左側的一下料裝置8。其中，第一旋轉夾頭3、第二旋轉夾頭4及第三旋轉夾頭5共同用以夾持及搬運管件。至於雷射切管機100的細部構造則詳述如下。

同時參見第一及二圖，第一旋轉夾頭3包括一夾頭本體31、設於夾頭本體31上的一夾持座32、設於夾頭本體31上的四個夾爪33、一線性驅動裝置34、一夾頭驅轉裝置35、一擋片36(此處參照第三圖)及設於 該夾頭本體31內的一夾爪驅動裝置(圖中未示)。該夾爪驅動裝置係用以驅使該些夾爪33作動以夾持管件。線性驅動裝置34係用以驅使夾頭本體31沿導軌11在機台上1線性移動。夾頭驅轉裝置35係用以驅使夾頭本體31其中心線為軸旋轉。該夾爪驅動裝置係用以驅使該些夾爪33作動以夾持管件。

再參見第二至四圖，夾頭本體31界定有貫通其前後兩側的一夾頭通道310。夾持座32包括四個密封板321，該些密封板321係以夾頭本體31的一軸心線為中心而間隔環設於夾頭本體31的一側。該些夾爪33分別夾設於該些密封板321的間隙中，以使該些夾爪33與該夾持座32之四密封板321共同形成封閉的一夾爪通道330，與夾頭本體31之夾頭通道310相連通，且該些夾爪33可受該夾爪驅動裝置的驅使，而相對於該些密封板321徑向地移動，以對管件做夾放動作。參見第三圖，擋片36的一端係固定於其中一密封板321，且其另一端係徑向延伸入夾爪通道330，以阻止該些夾爪33所夾持的管件伸入夾頭本體31的內部。

每一夾爪33包括一身部331及延伸自身部331的一推抵部332，該些夾爪33的身部331係分別可徑向移動地夾設於該些密封板之間，而該些夾爪33的推抵部332係軸向凸露於該些密封板321之外，用以夾持管件。詳而言之，該四個夾爪33係兩兩相對，其中一對夾爪33的身部331係較另一對夾爪33夾持管件的身部331更突出夾頭本體31，使得其中一對夾爪33的推抵部332與另一對夾爪33的推抵部332係前後錯開，亦即，其中一對夾爪33與另一對夾爪33夾持管件的位置係前後錯開。由於該些夾爪33係兩兩成對且前後錯開，即使是口徑較小的管件，該些夾爪33仍能將其夾住，因此，該些夾爪33的配置便能適用於不同口徑大小的管件。

續參見第二至四圖，除塵機構6係鄰設於第一旋轉夾頭3，除塵機構6包括外部的一抽氣機(圖中未示)、一集屑箱61、至少一濾網62、一閘門63及一氣壓缸64。更具體而言，集屑箱61係設於夾頭本體31的另一側，且集屑箱61的內部與夾頭本體31之夾頭通道310相連通，管件於雷射加工時產生的火花碎屑，特別是進入管件中的碎屑，能立即被該抽氣機吸至集屑箱61內並集中收集於集屑箱61內，避免火花碎屑在冷卻後附著於管壁上。

集屑箱61界定有兩通風口610及一排屑口611，該兩通風口610係用以與外部的該抽氣機相連接。濾網62係設於集屑箱61的該兩通風口610處，以阻止集屑箱61內的碎屑通過集屑箱61的該兩通風口610進到該抽氣機內。排屑口611係供集屑箱61內的碎屑排出。閘門63係設於集屑箱61的排屑口611，當閘門63關閉時係封閉住集屑箱61內的排屑口611，當閘門63開啟時，集屑箱61內的碎屑即可從排屑口611排出。氣壓缸64係與閘門63連接並用以控制閘門63的關閉或開啟。

再回到第一圖，第二旋轉夾頭4包括一夾頭本體41、四個夾爪滾輪(圖中未示)、一夾頭驅轉裝置42、及一夾爪滾輪驅動裝置(圖中未示)。夾頭本體41具有一貫穿孔410。該些夾爪滾輪係設於夾頭本體41上，夾頭驅轉裝置42係用以驅使夾頭本體41旋轉。第二旋轉夾頭4之夾爪滾輪驅動裝置係用於驅使該些夾爪滾輪作動以夾持管件。此外，第二旋轉夾頭4的夾頭本體41對準第一旋轉夾頭3的夾頭本體31，兩者之間形成與導軌11平行的一中心線A1。在本實施例中，第二旋轉夾頭4之夾頭驅轉裝置42及夾爪滾輪驅動裝置的配置類似於第一旋轉夾頭21，故不再贅述。

第三旋轉夾頭5係設於機台1上的導軌11的左端，第三旋轉夾頭5包括一夾頭本體51、四個夾爪(圖中未示)、一線性驅動裝置52、一夾頭驅轉裝置53及一夾爪驅動裝置(圖中未示)。第三旋轉夾頭5的該些夾爪係設於夾頭本體51上。線性驅動裝置52係用於驅使夾頭本體51沿導軌11在機台上1線性移動。夾頭驅轉裝置53係用於驅使夾頭本體51以其中心線為軸旋轉。第三旋轉夾頭5之夾爪驅動裝置係用於驅使設於夾頭本體51的該些夾爪(圖中未示)夾持管件。至於夾頭本體51及第三旋轉夾頭5的該些夾爪的細部結構與第一旋轉夾頭3大致相同，故不再贅述。此外，第三旋轉夾頭5的夾頭本體51恰對準第二旋轉夾頭4的夾頭本體41，兩者之間形成與導軌11平行且延伸自中心線A1的一中心線A2，亦即，夾頭本體31、夾頭本體41及夾頭本體51恰位在同一直線上。

上料裝置7包括多個上料機構71、位在其中一上料機構71上的一馬達72以及將馬達72與該些上料機構71串聯之複數傳動桿73。上料裝置7之上料機構71用於共同將管件搬運至第一旋轉夾頭21及第二旋轉夾頭22之間的中心線A1上，以供第一旋轉夾頭3及第二旋轉夾頭4夾持。

下料裝置8同樣包括多個下料機構81、位在其中一下料機構81上的一馬達82以及將馬達82與該些下料機構81串聯之複數傳動桿83。下料裝置8之下料機構81用於共同將被夾持裝置2所夾持的管件下架搬離。

同時參見第一及五圖。當上料裝置7將一管件T輸送到第一旋轉夾頭3及第二旋轉夾頭4之間的中心線A1上時。夾頭本體31、連同夾頭驅轉裝置35便會受線性驅動裝置34的驅使，從導軌11的右端沿導軌11移動到管件T的一端。接著，該些夾爪33會受第一旋轉夾頭3之夾爪驅動裝置驅動而夾持住管件T的一端。夾住管件T一端的第一旋轉夾頭3再帶著管件T朝第二旋轉夾頭4的方向移動，以使管件T的另一端能夠穿入第二旋轉夾頭4的貫穿孔410中。此時，管件T的內部、第一旋轉夾頭3的夾爪通道330、夾頭通道310以及除塵機構6的集屑箱61內空間便共同形成一除塵通道。

當管件T的另一端穿過第二旋轉夾頭4的貫穿孔410，使得管件T待加工的部位恰位在雷射裝置2正下方的一加工位置時，與此同時，第三旋轉夾頭5之夾頭本體51也會受線性驅動裝置52的驅使，朝第二旋轉夾頭4的方向移動，第三旋轉夾頭5的該些夾爪並受對應的夾爪驅動裝置驅使而夾持住管件T的另一端。另一方面，雷射裝置2則向管件T待加工的部位打出雷射光，對管件T進行雕刻或穿孔等加工。管件T的另一端於雷射加工進行時所產生的至少一部份火花碎屑，便能立即透過該除塵通道而被該抽氣機吸至除塵機構6的集屑箱61內。如此一來，便能避免在管件T完成加工後，該些火花碎屑冷卻附著在管件T。

此外，為了使管件T的外表面上整個周緣都能讓雷射裝置2加工，夾頭本體31、41及51三者會分別受其夾頭驅轉裝置35、42及53的驅使而同步旋轉，以帶動管件T轉動。夾頭本體31、51兩者也能在雷射裝置3向管件T打出雷射光的時候，繼續帶著管件T1穿過夾頭本體41的貫穿孔410，讓管件T持續往雷射裝置2的方向移動，如此一來，雷射裝置2即能對整個管件T進行加工。待管件T完成加工之後，管件T便交由自動下料裝置8搬運離開至下一工作站。至於第一旋轉夾頭3則沿導軌11向右移動返回到導軌11的右端，等待進行下一支管件T的加工。

藉由上述設置，本發明之雷射切管機100之除塵機構能吸除管件T進行雷射加工時所產生的至少一部份碎屑，以避免在管件T完成加工之後，該些火花碎屑冷卻附著在管件T，形成瑕疵的管件。此外，由於雷射切管機100的該些夾爪33其夾持管件的位置係前後錯開，使得本發明之雷射切管機100能適用於不同口徑大小的管件。

無論如何，任何人都可以從上述例子的說明獲得足夠教導，並據而了解本發明內容確實不同於先前技術，且具有產業上之利用性，及足具進步性。是本發明確已符合專利要件，爰依法提出申請。

100‧‧‧雷射切管機

1‧‧‧機台

11‧‧‧導軌

2‧‧‧雷射裝置

3‧‧‧第一旋轉夾頭

31‧‧‧夾頭本體

34‧‧‧線性驅動裝置

35‧‧‧夾頭驅轉裝置

4‧‧‧第二旋轉夾頭

41‧‧‧夾頭本體

410‧‧‧貫穿孔

42‧‧‧夾頭驅轉裝置

5‧‧‧第三旋轉夾頭

51‧‧‧夾頭本體

52‧‧‧線性驅動裝置

53‧‧‧夾頭驅轉裝置

6‧‧‧除塵機構

7‧‧‧上料裝置

71‧‧‧上料機構

72‧‧‧馬達

73‧‧‧傳動桿

8‧‧‧下料裝置

81‧‧‧下料機構

82‧‧‧馬達

83‧‧‧傳動桿

A1‧‧‧中心線

A2‧‧‧中心線

Claims (6)

1. 一種雷射切管機，用以對一管件進行雷射加工，該雷射切管機包括：一機台；一雷射裝置，設於該機台，用以對該管件進行雷射加工；一夾持裝置，包括可移動地設於該機台上的一第一旋轉夾頭及固設於該機台上的一第二旋轉夾頭，其中該第一旋轉夾頭係用以夾持該管件的一端，並用以將該管件朝該第二旋轉夾頭之方向推動至一加工位置；該第二旋轉夾頭與該雷射裝置相鄰，且具有一貫穿孔，當該第一旋轉夾頭將該管件推送至該加工位置時，該管件的另一端恰穿過該第二旋轉夾頭之貫穿孔而得以被該第二旋轉夾頭夾持，供該雷射裝置進行雷射加工；及一集屑箱，鄰設於該第一旋轉夾頭且與該第一旋轉夾頭的內部相通，該集屑箱界定有一通風口，以與外部的一抽氣機相連接；其中，當該管件位於該加工位置時，該管件的內部、該第一旋轉夾頭的內部以及該集屑箱共同串聯形成一除塵通道，使得該管件的另一端於雷射加工時產生的至少一部份碎屑能透過該除塵通道而被該抽氣機吸往該管件的該端及該第一旋轉夾頭的內部，以至於該集屑箱內。
2. 如申請專利範圍第1項所述的雷射切管機，更包括一濾網，設於該集屑箱的通風口。
3. 如申請專利範圍第1項所述的雷射切管機，其中該第一旋轉夾頭更包括： 一夾頭本體，其一側鄰接該集屑箱，該夾頭本體界定有一夾頭通道，與該集屑箱的內部相連通；一夾持座，包括四密封板，該些密封板係以該夾頭本體的一軸心線為中心而間隔環設於該夾頭本體的另一側；四個夾爪，分別夾設於該些密封板的間隙中，且該些夾爪與該夾持座之四密封板共同形成一夾爪通道，與該夾頭本體之夾頭通道相連通，且該些夾爪可相對於該些密封板徑向地移動，以對該管件做夾放動作；及至少一夾爪驅動裝置，其設於該夾頭本體，用以驅動該些夾爪對該管件做夾放動作。
4. 如申請專利範圍第3項所述的雷射切管機，其中該四個夾爪係兩兩相對，且其中一對夾爪與另一對夾爪夾持該管件的位置係前後錯開。
5. 如申請專利範圍第4項所述的雷射切管機，其中該第一旋轉夾頭的每一夾爪包括一身部及延伸自該身部的一推抵部，該些夾爪的身部係分別可徑向移動地夾設於該些密封板之間，而該些夾爪的推抵部係軸向凸露於該些密封板之外，且其中一對夾爪的推抵部與另一對夾爪的推抵部係前後錯開。
6. 如申請專利範圍第5項所述的雷射切管機，其中該第一旋轉夾頭更包括一擋片，該擋片的一端固定於其中一密封板，且其另一端係徑向延伸入該夾爪通道，以擋住該管件的該端。