WO2021047142A1 - 一种复合激光切管机 - Google Patents

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麦裕强
常勇
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佛山市宏石激光技术有限公司
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Abstract

一种复合激光切管机,包括切管床身(11)、前卡盘(14)、后卡盘(15)、激光切割头组件(13)、激光切割头安装座(12)以及控制系统,前卡盘设置在切管床身上,后卡盘与切管床身滑动连接,后卡盘能够沿切管床身的长度方向运动;复合激光切管机还包括钻攻一体机(16),钻攻一体机穿过两个相对设置的激光切割头安装侧板(16.3)并与激光切割头安装座固定连接,钻攻一体机朝向被切割的管材设置,钻攻一体机用于对被切割的管材进行钻孔和攻丝。该复合激光切管机通过在激光切割头安装座上设置有钻攻一体机,不仅能切割管材,还能对被切割的管材进行钻孔和攻丝。

Description

一种复合激光切管机 技术领域
本发明涉及激光切管领域,尤其涉及一种复合激光切管机。
背景技术
目前在激光切管机行业里,激光切管机都只是用于激光下料作用,加工出来的零件,如果涉及需要攻丝或者铰孔的,都是需要在下道工序利用其它设备进行加工,对于激光加工出来的零件都是半成品零件,特别如果客户需要在薄壁管材上开螺纹孔时,在下道工序上利用专用设备进行加工会造成时间和人员上的浪费,而且存在二次装夹定位不准确等一系列问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种复合激光切管机,通过在所述激光切割头安装座上设置有钻攻一体机,所以本申请所提到的复合激光切管机不仅能切割管材,还能对被切割的管材进行钻孔和攻丝;包括如下内容:
包括切管床身、前卡盘、后卡盘、激光切割头组件、激光切割头安装座以及控制系统,所述前卡盘设置在所述切管床上上,所述后卡盘与所述切管床身滑动连接,所述后卡盘能够沿所述切管床身的长度方向运动;所述激光切割头安装座设置在所述前卡盘的一侧,所述激光切割头安装座呈长方体性形状,包括激光切割头安装顶板、激光切割头安装底板和四个激光切割头安装侧板;所述激光切割头组件设置在所述激光切割头安装顶板上;所述复合激光切管机还包括钻攻一体机,所述钻攻一体机穿过两个相对设置的激光切割头安装侧板并与所述激光切割头安装座固定连接,所述钻攻一体机朝向被切割的管材设置;所述钻攻一体机用于对被切割的管材进行钻孔和攻丝。
优选的,所述钻攻一体机还包括Z轴驱动机构、Y轴驱动机构和钻攻组件;所述Z轴驱动机构用于驱动所述钻攻组件在Z轴方向上移动,所述Y轴驱动机构用于驱动所述钻攻组件在Y轴方向上移动。
优选的,所述钻攻一体机还包括机架、Z轴滑板和Y轴滑板;所述机架包括安装底板和安装侧板,所述安装侧板分为第一安装侧板和第二安装侧板;所述Z轴滑板设置在所述第一安装侧板上,所述Z轴驱动机构驱动所述Z轴滑板沿Z轴方向滑动;所述Y轴滑板设置在所述Z轴滑板上,所述Y轴驱动机构驱动所述Y轴滑板沿Y轴方向滑动;所述钻攻组件设置在所述Y轴滑板上。
优选的,所述钻攻组件包括钻头动力轴电机、齿轮箱、若干夹头安装座、若干钻夹头以及钻头驱动机构;所述齿轮箱包括一个输入轴与若干输出轴,所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座一一对应;所述齿轮箱的输入轴与所述钻头动力轴电机连接,所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座连接;所述钻夹头转动安装在所述夹头安装座上;所述钻头驱动机构与所述夹头安装座固定连接;所述钻头驱动机构用于驱动钻头在Y轴方向上移动。
优选的,所述钻攻组件还包括联轴器;所述联轴器用于连接所述钻头动力轴电机的电机轴与所述齿轮箱的输入轴。
优选的,所述钻头驱动机构包括若干钻头驱动气缸和若干伸缩型花键副,所述伸缩型花键副与所述钻头驱动气缸一一对应;所述伸缩型花键副的一端与所述齿轮箱的输出轴连接,所述伸缩型花键副的另一端与所述钻夹头连接;所述钻头驱动气缸固定设置在所述安装底板上,所述钻头驱动气缸的推杆与所述夹头安装座固定连接。
优选的,所述激光切割头组件能够沿X、Y和Z方向上运动。
优选的,在所述激光切割头安装座上固定设置有沿X方向设置的第一丝杆和第一丝杆电机,第一丝杆螺母与第一运动板固定连接;在所述第一运动板的上表面上固定设置有第二丝杆和第二丝杆电机,沿Y方向设置有第二运动板,在所述第二运动板的底部设置有第二丝杆螺母;在所述第二运动板上固定设置有第三丝杆螺母,沿Z方向设置有第三运动板,在所述第三运动板上设置有第三丝杆和第三丝杆电机,所述激光切割头组件与所述第三运动板固定连接;所述第一丝杆电机、第二丝杆电机、第三丝杆电机和所述激光切割头组件均与所述控制系统电性连接。
优选的,所述第二运动板呈梯形,包括顶板、底板和两个侧板,所述顶板与所述底板平行设置,两个侧板平行设置,两个侧板分别与所述顶板和底板垂直固定连接;所述第三丝杆螺母固定设置在所述底板上。
优选的,在所述机架上设置有若干安装孔。
本发明的有益效果为:
通过在所述激光切割头安装座上设置有钻攻一体机,所以本申请所提到的复合激光切管机不仅能切割管材,还能对被切割的管材进行钻孔和攻丝;解决了再薄壁管上加工螺纹孔的难题,减少管材零件加工开螺纹孔或者铰孔的独立工序(传统工艺在薄壁管上需要开螺纹孔,根本不能满足螺纹连接强度要求,需要内铆接螺母,工艺复杂困难;或者使用独立工序热熔钻程序,再留到下道工序公司,工序繁多不连贯,而且需要二次装甲定位,对加工精度有影响);本申请实现了管材激光加工的智能化与自动化。
所述激光切割头安装座呈长方体性形状,包括激光切割头安装顶板、激光切割头安装底板和四个激光切割头安装侧板;所述激光切割头安装座呈长方体性形状,包括激光切割头安装顶板、激光切割头安装底板和四个激光切割头安装侧板;使得本申请所提到的复合激光切管机的结构紧凑,占地面积小。
附图说明
图1为本发明一种复合激光切管机的结构图;
图2为本发明图1中激光切割头安装座的结构图;
图3为本发明图1中激光切割头安装座的正视图;
图4为本发明图1中钻攻一体机的结构图;
图5为本发明图1中钻攻一体机的俯视图;
图6为本发明图1中凹轮支撑机构的右视图;
图7为本发明图1中凹轮支撑机构的俯视图;
图8为本发明图7中凹轮的结构图。
图中各附图标记所指代的技术特征如下:
11、切管床身;12、激光切割头安装座;13、激光切割头组件;14、前卡盘;15、后卡盘;16、钻攻一体机;17、凹轮支撑机构;12.1、第一丝杆;12.2、第一丝杆电机;12.3、第一运动板;12.4、第一滑轨;12.5、第一滑块;12.6、第一加强筋;12.7、第二滑块;12.8、第二丝杆电机;12.9、第二丝杆;12.10、第二运动板;12.11、顶板;12.12、底板;12.13、 侧板;12.14、第三运动板;12.15、第三丝杆电机;12.16、第二加强筋;16.1、机架;16.2、安装底板;16.3、安装侧板;16.4第一安装侧板;16.5、第二安装侧板;16.6、安装孔;16.7、Z轴滑板;16.8、Z轴丝杆;16.9、Z轴驱动电机;16.10、Z轴直线导轨;16.11、Y轴滑板;16.12、Y轴丝杆;16.13、Y轴驱动电机;16.14、Y轴直线导轨;16.15、钻头动力轴电机;16.16、齿轮箱;16.17、夹头安装座;16.18、钻夹头;16.19、联轴器;16.20、钻头驱动气缸;16.21、伸缩型花键副;16.22、钻头支撑座;17.1、支撑杆;17.2、支撑杆安装座;17.3、举升气缸;17.4举升气缸本体;17.5、举升气缸推杆;17.6、凹轮;17.7、支撑座转轴;17.8、连接部;17.9、支撑部;17.10、凹轮垫;17.11、气缸座;17.12、凸起;17.13、第一段凹槽;17.14、第二段凹槽;17.15、导向结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
在本实施例中X方向是指沿着床身1的长度的方向,Y方向是指在水平面上垂直于所述X的方向,Z方向是竖直方向,即:垂直于X和Y的方向。
如图1所示的一种复合激光切管机,包括切管床身11、激光切割头安装座12、激光切割头组件13、前卡盘14、后卡盘15、钻攻一体机16、凹轮支撑机构17以及控制系统(图中未示出),所述控制系统用于控制整个双X轴激光切管机的运动;所述前卡盘14设置在所述切管床身上,所述前卡盘可以与所述切管床上固定连接,可以与所述切管床身滑动连接;所述后卡盘15滑动设置在所述切管床身上,所述后卡盘15在后卡盘驱动组件的驱动下能够沿所述床身的长度方向运动,所述后卡盘驱动组件驱动后卡盘15在床身上的运动与常规的激光切管机无异,在此不做赘述,并且前卡盘14和后卡盘15均能旋转,前卡盘14和后卡盘15用于夹紧管材,前卡盘14和后卡盘15的工作方式也与常规的激光切管机无异,所述后卡盘15沿床身11的运动方向为X1方向。所述激光切割头安装座12呈长方体性形状,包括激光切割头安装顶板、激光切割头安装底板和四个激光切割头安装侧板12.1;所述激光切割头组件13设置在所述激光切割头安装顶板上;所述自动化激光切管机还包括钻攻一体机16,所述钻攻一体机16穿过两个相对设置的激光切割头安装侧板12.1并与所述激光切割头安装座12固定连接,所述钻攻一体机朝向被切割的管材设置;所述钻攻一体机用于对被切割的管材进行钻孔和攻丝。所述激光切割头安装侧板也可以为四条竖直的支撑柱,四条支撑 柱将激光切割头安装顶板支撑成水平方向,但是在本申请中,为了使得激光切割头安装座的稳定性更好,采用安装侧板的形式。
所述激光切割头安装座12紧邻所述前卡盘14设置,如图2和图3所示,在所述激光切割头安装座12上固定设置有沿X方向设置的第一丝杆12.1和第一丝杆电机12.2,第一丝杆电机12.2用于驱动第一丝杆12.1旋转,在所述激光切割头安装座12的上方设置有第一运动板12.3,第一丝杆螺母与第一运动板12.3固定连接,当第一丝杆电机12.2驱动第一丝杆12.1旋转时,能够带动第一运动板12.3在X方向上运动。在所述第一运动板12.3的上表面上固定设置有第二丝杆和第二丝杆电机12.8。所述第一运动板12.3沿X方向运动,此为X2轴。通过X1轴和X2轴叠加,如此可以实现双X轴的激光切管机;利用双X轴提升切管机在X方向上性能来满足快速加工,提升整体效率。
在所述切割头安装座16上还固定设置有沿X方向的第一滑轨组,所述第一滑轨组包括两条第一滑轨12.4,两条第一滑轨12.4平行设置,所述第一丝杆12.1设置在两条所述第一滑轨12.4之间;在所述第一运动板12.3的底部还设置有第一滑块12.5,所述第一滑块12.5的数量为两个,两个所述第一滑块12.5分别在两条所述第一滑轨12.4上滑动。所述第一滑轨组给所述第一运动板12.3的运动起到导向的作用。
在所述第一运动板12.3的上表面上还设置有第一加强筋12.6,所述第一加强筋12.6包括沿X方向的加强筋和沿Y方向的加强筋;所述沿X方向的加强筋和沿Y方向的加强筋交错设置,形成网格状;所述第二滑块12.7、第二丝杆及第二丝杆电机12.8均设置在所述第一加强筋12.6上,如此不仅可以便于第二滑块12.7、第二丝杆及第二丝杆电机12.8的安装,还可以对第二滑块12.7、第二丝杆及第二丝杆电机12.8进行预定位,确定第二滑块12.7、第二丝杆12.9及第二丝杆电机12.8的安装位置,便于与第二运动板底部的沿Y方向的第二滑轨组和第二丝杆螺母配合连接。否则,如果第一运动板12.3的上表面为一个平面的话,无法对第二滑块12.7、第二丝杆12.9及第二丝杆电机12.8进行预定位。
在所述第一运动板12.3的上方,沿Y方向设置有第二运动板12.10,在所述第二运动板12.10的底部设置有第二丝杆螺母,所述第二丝杆电机12.8驱动所述第二丝杆旋转时,能够带动所述第二运动板12.10沿Y方向运动。
所述第一运动板12.3的上表面上设置有第二滑块,所述第二滑块的数量为两个;在所述第二运动板12.10的底部还固定设置有沿Y方向的第二滑轨组,所述第二滑轨组包括两条第 二滑轨,两条第二滑轨平行设置,所述第二丝杆设置在两条所述第二滑轨之间;两个所述第二滑块分别在两条所述第二滑轨上滑动。之所以将所述第二滑轨组设置在第二运动板12.10的底部,将滑块设置在第一运动板的上表面,是为了减少第二滑轨组的悬空的距离,增加稳定性的同时节省空间。所述第二滑轨组的目的是给所述第二运动板12.10的运动起到导向的作用。
所述第二运动板12.10呈梯形,包括顶板12.11、底板12.12和两个侧板12.13,所述顶板12.11与所述底板12.12平行设置,两个侧板12.13平行设置,两个侧板12.13分别与所述顶板12.11和底板12.12垂直固定连接;通过将第二运动板12.10设置成梯形,节约了整个激光切割头的安装空间,使得整个双X轴激光切管机结构更紧凑。
所述第二运动板12.10包括若干第二加强筋12.16,所述第二加强筋12.16均与所述顶板12.11和底板12.12平行设置,每条所述第二加强筋12.16的两侧分别与两个所述侧板12.13连接。在两个所述侧板12.13的内表面均设置有安装槽,两个所述侧板上的安装槽一一对应,所述第二加强筋12.16的两侧分别容纳在相应的安装槽内。所述安装槽便于第二加强筋12.16的安装,可根据侧板12.13的长度选择第二加强筋12.16的数量。
在所述底板12.12上固定设置有第三丝杆螺母,沿Z方向设置有第三运动板12.14,在所述第三运动板12.14上设置有第三丝杆和第三丝杆电机12.15,所述激光切割头组件13与所述第三运动板12.14固定连接;当所述第三丝杆电机12.15驱动所述第三丝杆旋转时,能够带动所述第三运动板12.14沿Z方向运动,通过将Z轴方向的第三丝杆和第三丝杆螺母的反装,即:将第三丝杆和第三丝杆电机安装在第三运动板上,而将第三丝杆螺母设置在第二运动板的底板上,所以可以减少悬空的距离,增加稳定性的同时也能节省空间;在所述第三运动板上还固定设置有沿Z方向的第三滑轨组,所述第三滑轨组包括两条第三滑轨,两条第三滑轨平行设置,所述第三丝杆设置在两条所述第三滑轨之间,在所述第二运动板的底板上设置有第三滑块,所述第三滑块的数量为两个,两个所述第三滑块分别在两条所述第三滑轨上滑动。所述第三滑轨组给所述第三运动板12.14的运动起到导向的作用。
所述第一丝杆电机12.2、第二丝杆电机12.8、第三丝杆电机12.15和所述激光切割头组件13均与所述控制系统电性连接。在加工时,X1轴和X2轴同时同向运动与Y轴进行插补,可以大大提升X轴的运动性能,从而降低X轴的整体性能要求。而且切割头可以在Y轴、Z轴与X2轴运动下,可以运动到前卡盘14与后卡盘15之间,进行对管材尾料的加工,即尾 料只有后卡盘卡爪夹紧部分的尾料长度,如后卡盘卡爪夹紧管材长度20mm,尾料长度接近20mm,比传统激光切管机的尾料长度(100mm左右),做到了更短,更省材料。并且由于Y轴与X2轴在质量上比较接近,所以,在控制上的相应会更接近,在加工管材时,特别对于大管和重管,后卡盘的X1轴惯量和重量都很重,可以保持不动,利用Y轴与X2轴插补运动进行管材上的激光加工,拥有更快的响应性和流畅性。
如图4和图5所示,所述钻攻一体机16包括机架16.1,所述机架包括安装底板16.2和安装侧板16.3;所述安装侧板分为第一安装侧板16.4和第二安装侧板16.5;在图示的方向,所述安装底板16.2水平设置,所述安装侧板16.3竖直设置,并且所述第一安装侧板16.4和第二安装侧板16.5互相垂直,设置多个安装侧板16.3的目的是为了提高机架整体的稳定性,便于其他零件的安装。所述钻攻一体机用于与激光切管机配合使用,对加工成型的零件进行热熔钻孔后,再利用丝锥攻丝,减少第二道工序,大大提高生产效率与自动化生产,所以所述钻攻一体机通常设置在激光切管机的激光切割头的附近,并且固定设置在激光切管机的床身上,所以在所述机架16.1上设置有若干安装孔16.6。所述安装孔均设置在所述机架的底部,在本实施例中,所述第二安装侧板16.5呈L型,包括第二安装侧板底部和第二安装侧板侧部,所述安装孔16.6一部分设置在所述安装底板16.2上,一部分设置在所述第二安装侧板底部上。所述安装孔用于与激光切管机的床身固定安装。
在所述第一安装侧板16.4上设置有Z轴滑板16.7,所述Z轴驱动机构驱动所述Z轴滑板16.7沿Z轴方向滑动;所述Z轴驱动机构包括Z轴丝杆16.8、Z轴丝杆螺母和Z轴驱动电机16.9,所述Z轴驱动电机16.9用于驱动所述Z轴丝杆16.8转动,所述Z轴丝杆16.8安装在所述第一安装侧板16.4上,所述Z轴丝杆16.8沿Z轴方向延伸;所述Z轴滑板与所述Z轴丝杆螺母固定连接,所述Z轴驱动电机16.9工作时,能够带动所述Z轴滑板16.7沿Z轴方向滑动。在所述第一安装侧板16.4上还设置有Z轴直线导轨16.10,所述Z轴直线导轨16.10沿Z轴方向延伸,所述Z轴直线导轨16.10的数量为两条,两条所述Z轴直线导轨16.10平行设置,并且所述Z轴丝杆16.8设置在两条所述Z轴直线导轨16.10之间;在所述Z轴滑板16.7上设置有Z轴直线导轨滑块,所述Z轴直线导轨滑块的数量为两个,两个所述Z轴直线导轨滑块与两条所述Z轴直线导轨16.10一一对应,并且两个所述Z轴直线导轨滑块分别在两条所述Z轴直线导轨16.10上滑动。设置所述Z轴直线导轨16.10和Z轴直线导轨滑块的目的是为了给所述Z轴滑板16.7的运动起到导向的作用。
在所述Z轴滑板16.7上设置有Y轴滑板16.11,Y轴驱动机构驱动所述Y轴滑板沿Y轴方向滑动;所述Y轴驱动机构包括Y轴丝杆16.12、Y轴丝杆螺母和Y轴驱动电机16.13;所述Y轴驱动电机16.13用于驱动所述Y轴丝杆16.12转动,所述Y轴丝杆16.12安装在所述Z轴滑板16.7上,所述Y轴丝杆16.12沿Y轴方向延伸;所述Z轴滑板与所述Z轴丝杆螺母固定连接,所述Y轴驱动电机16.13工作时,能够带动所述Y轴滑板16.11沿Y轴方向滑动。在所述Y轴驱动电机16.13上还设置有Y轴直线导轨16.14,所述Y轴直线导轨16.14沿Y轴方向延伸,所述Y轴直线导轨16.14的数量为两条,两条所述Y轴直线导轨16.14平行设置,并且所述Y轴丝杆16.12设置在两条所述Y轴直线导轨16.14之间;在所述Y轴滑板16.11上设置有Y轴直线导轨滑块,所述Y轴直线导轨滑块的数量为两个,两个所述Y轴直线导轨滑块与两条所述Y轴直线导轨16.14一一对应,并且两个所述Y轴直线导轨滑块分别在两条所述Y轴直线导轨16.14上滑动。设置所述Y轴直线导轨16.14和Y轴直线导轨滑块的目的是为了给所述Y轴滑板16.11的运动起到导向的作用。
钻攻组件设置在所述Y轴滑板16.11上,所述钻攻组件包括钻头动力轴电机16.15、齿轮箱16.16、若干夹头安装座16.17、若干钻夹头16.18以及钻头驱动机构;所述夹头安装座16.17与所述钻夹头16.18一一对应个,在所述钻夹头16.18上安装丝锥或热熔钻头等,所述钻夹头6.18的数量可以根据需要进行选择,在本实施例中,所述夹头安装座6.17与所述钻夹头16.18的数量均为两个,在其中一个所述钻夹头16.18上安装有丝锥,在另一个所述钻夹头16.18上安装有热熔钻头。所述齿轮箱16.16为多轴齿轮箱,包括一个输入轴与若干输出轴,所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座16.17一一对应,所述齿轮箱的输入轴与所述钻头动力轴电机16.15连接,所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座16.17连接;所述钻攻组件还包括联轴器16.19,所述联轴器用于连接所述钻头动力轴电机16.15和所述齿轮箱的输入轴。
所述钻头驱动机构包括若干钻头驱动气缸16.20和若干伸缩型花键副16.21,所述伸缩型花键副16.21与所述钻头驱动气缸16.20一一对应,所述伸缩型花键副16.21与所述钻夹头一一对应,在实施例中,所述伸缩型花键副16.21的数量为两个。所述伸缩型花键副16.21的一端与所述齿轮箱的输出轴连接,所述伸缩型花键副16.21的另一端与所述钻夹头16.18连接,所述钻夹头16.18安装在所述夹头安装座16.17上,并且所述钻夹头16.18与所述夹头安装座16.17转动连接,具体的,所述钻夹头16.18与所述夹头安装座16.17通过滚动轴承固定 安装,所述滚动轴承的外圈与所述夹头安装座16.17固定连接,所述滚动轴承的内圈与所述钻夹头16.18固定连接。所述钻头驱动气缸固定设置在所述安装底板16.2上,所述钻头驱动气缸的推杆与所述夹头安装座16.17固定连接。所以当所述钻头驱动气缸的推杆伸出时,能够推动所述夹头安装座16.17运动。优选的,所述钻头驱动机构还包括钻头支撑座16.22和钻头滑块,所述钻头滑块与所述夹头安装座16.17固定连接,所述钻头支撑座16.22固定设置在所述Y轴滑板上,所述钻头滑块与所述钻头支撑座16.22滑动连接,具体的:在所述钻头支撑座16.22上设置有沿Y方向的滑轨,所述钻头滑块与该Y方向的滑轨配合,所以,设置所述沿Y方向的滑轨的目的是为了给所述夹头安装座16.17的运动起到导向的作用。钻头驱动气缸16.20可根据需要,任意驱动一个钻夹头16.18伸出,用于加工零件。当钻头动力头电机15.1转动,通过齿轮箱转换为多轴转动输出,通过伸缩型花键副把转动动力传递到钻夹头上,有钻夹头带动固定的热熔钻头或丝锥进行零件加工,伸缩型花键副是确保钻夹头定点移动时,同样可传递动力。并且本发明中,采用多轴单控制,比传统的单轴加工来说,减少换刀时间和换刀动作,极大地提升了工作效率。激光切管机上的管材都能在后卡盘的带动下沿X方向运动,再加上本发明中的Y轴和Z轴的配合,可在任意位置实现钻孔或者攻丝。在所述第二安装侧板16.5上设置有一个通槽,所述Y轴驱动电机14.3容纳在所述通槽内,如此安装,使得整个激光切管机用钻攻一体机更紧凑。
在所述切管床身11上还设置有凹轮支撑机构17和随动支撑机构18,所述凹轮支撑机构17和随动支撑机构18在所述切管床身11上交错设置,如图6、图7和图8所示的凹轮支撑机构17,包括支撑杆17.1、支撑杆安装座17.2、举升气缸17.3和凹轮17.6;所述支撑杆安装座17.2固定在机床上,所述支撑杆17.1的一端与所述支撑杆安装座17.2转动连接,所以所述支撑杆17.1能够相对所述机床旋转;所述凹轮17.6包括凹轮转轴,所述凹轮17.6套设在所述凹轮转轴上,并且所述凹轮17.6与所述凹轮转轴固定连接,其固定连接方式可以为常规的固定连接方式,优选的为焊接。所述凹轮转轴能够旋转,使得凹轮可以调整各个角度,所述凹轮转轴与所述支撑杆17.1的另一端转动连接,所述举升气缸17.3包括举升气缸本体17.4和举升气缸推杆17.5,所述举升气缸本体17.4与机床铰接,所述举升气缸推杆与所述支撑杆17.1铰接;当所述气缸推杆13.2退出最大行程时,是凹轮17.6在机床的床身上可以升起到最高点,以便对加工管材进行支撑,在气缸推杆17.5回退到最小行程时,使凹轮17.6在床身上下降到最低点,从而避让后卡盘,以便让后卡盘继续前行加工。如图3所示,本发 明通过采用举升气缸,举升气缸、支撑杆、支撑杆安装座和机床一起构成一个连杆结构,采用连杆式运动方式,代替了现有技术中的直线运动方式,减少了导轨副类结构的使用,只需要采取连杆式结构即可解决在垂直方向上的空间限制;而且采用连杆式结构,运动副都是铰接形式安装,还存在结构简单,加工方便,制造成本低等优点。
具体地,在所述支撑杆安装座17.2上设置有两个带座轴承,两个所述带座轴承相对设置,并且两个所述带座轴承的中心线均呈水平方向,两个所述带座轴承的外圈均与所述支撑杆安装座17.2固定连接,在所述支撑杆一端的两侧分别设置有支撑座转轴17.7,所述支撑座转轴17.7均与所述支撑杆固定连接,两个所述支撑座转轴17.7均呈水平方向设置,并且两个所述支撑座转轴分别与两个所述带座轴承的内圈固定连接,所以所述支撑杆17.1能够绕所述支撑座转轴17.7转动,优选的,所述轴承为自带阻尼结构的滑动轴承,所以所述支撑杆17.1不仅能够绕所述支撑座转轴17.7旋转,而且能够旋转到任意角度时都能够固定,不会让支撑杆17.1发生晃动。
在所述支撑杆17.1上还设置有凹轮安装结构,所述凹轮安装结构包括连接部17.8和支撑部17.9,所述支撑部17.9的数量为两个,两个所述支撑部17.9平行设置并与所述连接部17.8固定连接,所述连接部17.8与所述支撑杆17.1的另一端固定连接,所以整个凹轮安装结构与所述支撑杆17.1的另一端固定连接,设置凹轮安装结构的目的是为了便于凹轮的安装,并且也节省了凹轮的安装空间。所述凹轮转轴的两端分别与两个所述支撑部17.9转动连接。
在所述支撑杆17.1上设置有带座轴承,所述凹轮转轴与所述带座轴承的内圈固定连接,从而实现所述凹轮转轴与所述支撑杆17.1的转动连接,优选的,在所述两个支撑部17.9上均设置有带座轴承,两个带座轴承相对设置,所述凹轮转轴的两端分别与两个支撑部17.9上的带座轴承的内圈固定连接,从而实现所述凹轮转轴与所述支撑部的转动连接,方便凹轮调整角度,所述支撑座上的带座轴承均为自带阻尼结构的滑动轴承,所以所述凹轮7.6不仅能够旋转调整自身的角度,而且能够在任意角度固定,从而能更好的支撑管材。
所述凹轮安装结构还包括凹轮垫17.10,所述凹轮垫17.10为空心的圆柱形,所述凹轮垫的数量为两个,两个所述凹轮垫分别套设在所述凹轮转轴的两端,每个所述凹轮垫设置在所述凹轮17.6和所述支撑部17.9之间,所述凹轮垫的数量是防止凹轮17.6在所述凹轮转轴上左右窜动。所述激光切管机凹轮支撑机构还包括气缸座17.11,所述气缸座固定安装在所述 支撑杆17.1上,在所述气缸座上设置有两个凸起17.12,所述举升气缸的推杆设置在两个所述凸起17.12之间,插销分别穿过一个凸起、举升气缸推杆17.5以及另一个凸起,并通过锁紧件锁紧,设置气缸座17.11的目的是便于举升气缸推杆7.5安装到支撑杆7.1上。
如图8所示,所述凹轮17.6为变槽宽凹轮,所谓变槽宽是指,所述凹轮17.6的槽宽不为恒定,在本发明中所述凹轮17.6上的凹槽分为第一段凹槽17.13和第二段凹槽17.14,所述第一段凹槽17.13和第二段凹槽17.14之间不为平滑过渡;所述第一段凹槽17.13的槽宽沿着所述凹轮的周向方向逐渐变大,并且是平滑过渡,根据需要被支撑的直径的管材转动凹轮17.6的方向,可以适应不用直径的管材的支撑;现有技术中如果要容纳直径很大的管材,所述凹轮17.6的体积则也需要很大才行,但是在本发明中,所述第二段凹槽17.14为一个圆弧形凹槽,所述圆弧形的槽能够在不增加整个凹轮17.6的体积的情况下容纳直径很大的管材;在所述第一段凹槽17.13靠近所述第二段凹槽17.14的位置(也就是第一段凹槽17.13槽宽最小的位置)上设置有导向结构17.15,该导向结构17.15能使得当导向结构17.15转动到最高点时,能够对直径很小的管材更好的支撑,防止管材左右晃动。
其中凹轮采用耐磨材料POM或尼龙制作,其与金属的摩擦系数小,减少加工管材在加工时的磨檫力,而且可以减少支撑凹轮对加工管材旋转和移动时的刮花和碰撞损坏管材表面。
以上对本发明所提供的一种复合激光切管机的实施例进行了详细阐述。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的原理的前提下,还可以本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

  1. 一种复合激光切管机,其特征在于:包括切管床身、前卡盘、后卡盘、激光切割头组件、激光切割头安装座以及控制系统,所述前卡盘设置在所述切管床身上,所述后卡盘与所述切管床身滑动连接,所述后卡盘能够沿所述切管床身的长度方向运动;所述激光切割头安装座设置在所述前卡盘的一侧,所述激光切割头安装座呈长方体性形状,包括激光切割头安装顶板、激光切割头安装底板和四个激光切割头安装侧板;所述激光切割头组件设置在所述激光切割头安装顶板上;所述复合激光切管机还包括钻攻一体机,所述钻攻一体机穿过两个相对设置的激光切割头安装侧板并与所述激光切割头安装座固定连接,所述钻攻一体机朝向被切割的管材设置;所述钻攻一体机用于对被切割的管材进行钻孔和攻丝。
  2. 如权利要求1所述的一种复合激光切管机,其特征在于:所述钻攻一体机还包括Z轴驱动机构、Y轴驱动机构和钻攻组件;所述Z轴驱动机构用于驱动所述钻攻组件在Z轴方向上移动,所述Y轴驱动机构用于驱动所述钻攻组件在Y轴方向上移动。
  3. 如权利要求2所述的一种复合激光切管机,其特征在于:所述钻攻一体机还包括机架、Z轴滑板和Y轴滑板;所述机架包括安装底板和安装侧板,所述安装侧板分为第一安装侧板和第二安装侧板;所述Z轴滑板设置在所述第一安装侧板上,所述Z轴驱动机构驱动所述Z轴滑板沿Z轴方向滑动;所述Y轴滑板设置在所述Z轴滑板上,所述Y轴驱动机构驱动所述Y轴滑板沿Y轴方向滑动;所述钻攻组件设置在所述Y轴滑板上。
  4. 如权利要求2或3任一项所述的一种复合激光切管机,其特征在于:所述钻攻组件包括钻头动力轴电机、齿轮箱、若干夹头安装座、若干钻夹头以及钻头驱动机构;所述齿轮箱包括一个输入轴与若干输出轴,所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座一一对应;所述齿轮箱的输入轴与所述钻头动力轴电机连接,所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座连接;所述钻夹头转动安装在所述夹头安装座上;所述钻头驱动机构与所述夹头安装座固定连接;所述钻头驱动机构用于驱动钻头在Y轴方向上移动。
  5. 如权利要求4所述的一种复合激光切管机,其特征在于:所述钻攻组件还包括联轴器;所述联轴器用于连接所述钻头动力轴电机的电机轴与所述齿轮箱的输入轴。
  6. 如权利要求4所述的一种复合激光切管机,其特征在于:所述钻头驱动机构包括若干钻头驱动气缸和若干伸缩型花键副,所述伸缩型花键副与所述钻头驱动气缸一一对应;所述伸缩型花键副的一端与所述齿轮箱的输出轴连接,所述伸缩型花键副的另一端与所述钻夹头连接;所述钻头驱动气缸固定设置在所述安装底板上,所述钻头驱动气缸的推杆与所述夹头 安装座固定连接。
  7. 如权利要求1所述的一种复合激光切管机,其特征在于:所述激光切割头组件能够沿X、Y和Z方向上运动。
  8. 如权利要求7所述的一种复合激光切管机,其特征在于:在所述激光切割头安装座上固定设置有沿X方向设置的第一丝杆和第一丝杆电机,第一丝杆螺母与第一运动板固定连接;在所述第一运动板的上表面上固定设置有第二丝杆和第二丝杆电机,沿Y方向设置有第二运动板,在所述第二运动板的底部设置有第二丝杆螺母;在所述第二运动板上固定设置有第三丝杆螺母,沿Z方向设置有第三运动板,在所述第三运动板上设置有第三丝杆和第三丝杆电机,所述激光切割头组件与所述第三运动板固定连接;所述第一丝杆电机、第二丝杆电机、第三丝杆电机和所述激光切割头组件均与所述控制系统电性连接。
  9. 如权利要求8所述的一种复合激光切管机,其特征在于:所述第二运动板呈梯形,包括顶板、底板和两个侧板,所述顶板与所述底板平行设置,两个侧板平行设置,两个侧板分别与所述顶板和底板垂直固定连接;所述第三丝杆螺母固定设置在所述底板上。
  10. 如权利要求3所述的一种复合激光切管机,其特征在于:在所述机架上设置有若干安装孔。
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