CN111151897B - 一种激光切管机机体的水平调节机构及激光切管机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的激光切管机机体的水平调节机构包括：底座、底板、第一步进电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一刹车机构、连接板、第二步进电机、蜗杆、蜗轮、第二刹车机构、测距激光发射机构、测距激光接收机构以及控制器。所述控制器电性连接所述测距激光发射机构和所述测距激光接收机构。利用激光测距测量床身的位置，所述控制器根据床身的位置数据控制所述第一步进电机和第二步进电机转动来实现所述床身位置的调整，并通过所述第一刹车机构和第二刹车机构将所述床身的位置固定。本发明提供的激光切管机机体的水平调节机构能使得所述床身夹固的管材的位置进行调整，避免加工过程中因管材位置不正导致管材加工走样错位等问题。

Description

一种激光切管机机体的水平调节机构及激光切管机
技术领域
本发明涉及激光切管器材领域，尤其涉及一种激光切管机机体的水平调节机构及激光切管机。
背景技术
随着激光技术的成熟激光在工业中的应用越来越广泛。激光切割切割精度高，且尺寸精度高切口平整干净，无毛刺，材料损耗极少；激光切割的热影响区很小，几乎没有热变形，无氧化可以制造高质量、更一致的零件；切割效率高，可以实现批量生产。因此激光切割被广泛应用于管材的切割。
现有技术中，切割管材的激光切管机一般包括顶部设置导轨的基座，导轨上滑动设置工作台，所述工作台上固定用于夹持管材的机体，机体通过旋转进给和沿所述导轨移动来带动管材移动使得激光切割头能够切割管材。而在管材的切割过程中，管材的轴向应当与管材移动的方向一致。加工不同的管材需要不同型号的激光切割机或者更换夹持管材的机体，而受工作台的限制，通过T型块和压块将机体固定于所述工作台时，需要工程人员对机体进行一系列的测量调节，来保证机体夹固的管材与导轨的长度方向一致，否则一旦机***置出现问题，导致管材切割过程中造成切口走样错位等问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种激光切管机机体的水平调节机构。
本发明提供一种激光切管机机体的水平调节机构，包括底座，其中，
所述底座的顶部设置有容纳槽，所述容纳槽内转接有底板，所述底板的转动轴设置有第一锥齿轮，所述底座的一端设置有第一步进电机，所述底座内转动连接第二锥齿轮，受所述第一步进电机驱动的所述第二锥齿轮齿接所述第一锥齿轮，围绕所述第一步进电机的输出轴设置有第一刹车机构；
所述底板的顶部转动连接连接板，朝向所述底板的所述连接板的一侧设置蜗轮，所述底板内固定第二步进电机，所述第二步进电机的输出轴连接蜗杆，所述蜗轮齿接所述蜗杆，围绕所述蜗杆的端部设置有第二刹车机构；
所述激光切管机机体的水平调节机构还包括控制器，所述控制器电性连接所述第一步进电机，所述控制器电性连接所述第二步进电机，所述控制器电性连接所述第一刹车机构，所述控制器电性连接所述第二刹车机构；
所述控制器电性连接一个测距激光发射机构和至少三个测距激光接收机构，所述测距激光发射机构和所述测距激光接收机构分别设置于激光切管机上。
优选的，所述第一刹车机构包括气缸、电子阀、刹车片以及管道，多个所述气缸固定于所述底座内，所述气缸的端部设置有所述刹车片，所述刹车片呈弧形，所述刹车片围绕所述第一步进电机的输出轴设置，所述气缸通过所述管道连通气源，所述管道上设置有电子阀，所述电子阀电性连接所述控制器；所述第二刹车机构的结构与所述第一刹车机构结构相同。
优选的，所述电子阀包括进气口a，所述进气口a两侧设置有两个腔室，一个所述腔室内设置电磁阀f，所述电磁阀f的另一侧设置有出气口b，另一个所述腔室内设置有电磁阀g，所述电磁阀g的另一侧设置出气口e，所述电子阀上设置分别连通两个所述腔室的换气口c和换气口d，所述气缸上连通设置有两个接头，两个所述接头通过所述管道分别连接所述换气口c和所述换气口d。
优选的，背向所述底板的所述连接板的一侧设致有T型槽，所述T型槽内设置有T型块，所述T型块螺接螺栓，所述螺栓连接用于固定的压块。
本发明一种应用所述激光切管机机体的水平调节机构的激光切管机，包括床身，所述床身的顶部一端设置有龙门架，所述龙门架上滑动设置有切割机构，所述切割机构的一侧设置如上所述的激光切管机机体的水平调节机构。
优选的，所述切割机构的一侧设置所述水平调节机构的测距激光发射机构，所述水平调节机构的底座滑动连接于所述床身，所述水平调节机构的连接板上可拆卸连接机体，所述机体朝向所述龙门架的一侧设置所述水平调节机构的测距激光接收机构，所述床身的一侧设置所述水平调节机构的控制器。
与相关技术相比较，本发明提供的激光切管机机体的水平调节机构具有如下有益效果：
本发明提供的激光切管机机体的水平调节机构的在更换所述床身后或者在使用过程中，所述控制器控制所述底座的位置不动，所述控制器控制所述切割机构移动，并且使得所述切割机构上的所述测距激光发射机构先后对准所述床身上的测距激光接收机构，并发射激光进行测距，如果测量距离的有差距，所述床身夹固的管材位置出现问题，通过所述控制器控制气体流通使得所述第一刹车机构与所述第一步进电机的输出轴分开，使得所述第二刹车机构与所述蜗杆分离，通过所述控制器控制所述第一步进电机转动带动所述底板在所述底座上转动以调整所述床身的俯仰角，通过所述控制器控制所述第二步进电机转动，带动所述连接板在所述底板上转动以调整所述床身的水平角，重新使得多组激光测距数据相等，通过所述控制器控制气体流通使得所述第一刹车机构与所述第一步进电机的输出轴抵触，使得所述第二刹车机构与所述蜗杆抵触，使得管材的位置调整，从而保证管材加工过程中位置准确，保证管材切割精度。
附图说明
图1为本发明提供的激光切管机机体的水平调节机构的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示的第一步进电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮以及底板的连接示意图；
图3为图1所示的第二步进电机、蜗杆、涡轮以及连接板的连接结构示意图；
图4为图2所示的电子阀的结构示意图；
图5为图2所示的第一刹车机构的一种气流流向示意图；
图6为图2所示的第一刹车机构的另外一种气流流向示意图；
图7为本发明提供的激光切管机机体一种较佳实施例的结构示意图；
图8为图7所示的激光切管机机体的侧视图；
图9为图1所示的压块、T型块结构示意图。
图中标号：1、底座，11、第一步进电机，12、第二锥齿轮，13、第一刹车机构，14、第一减速器，2、底板，21、第一锥齿轮，22、第二步进电机，23、蜗杆，24、第二刹车机构，25、第二减速器，3、连接板，31、蜗轮，32、T型槽，33、T型块，34、压块，4、控制器，5、测距激光发射机构，6、测距激光接收机构，7、床身，8、机体，9、切割机构。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8以及图9，其中图1为本发明提供的激光切管机机体的水平调节机构的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的第一步进电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮以及底板的连接示意图；图3为图1所示的第二步进电机、蜗杆、涡轮以及连接板的连接结构示意图；图4为图2所示的电子阀的结构示意图；图5为图2所示的第一刹车机构的一种气流流向示意图；图6为图2所示的第一刹车机构的另外一种气流流向示意图；图7为本发明提供的激光切管机机体一种较佳实施例的结构示意图；图8为图7所示的激光切管机机体的侧视图；图9为图1所示的压块、T型块结构示意图。
参阅图1所示，一种激光切管机机体的水平调节机构，包括底座1，其中，所述底座1的顶部延长度方向设置有容纳槽，所述容纳槽内转接有底板2，所述底板2的转动轴沿所述容纳槽的长度方向设置，所述底板2的转动轴设置于所述底板2的中部，所述底板2的转动轴的一端延伸至所述底座1中，延伸至所述底座1中的所述底板2的转动轴端部设置第一锥齿轮21，结合参阅图2所示，所述底座1的一端设置有第一步进电机11，所述第一步进电机11的输出轴通过第一减速器14连接有第二锥齿轮12，所述第一减速器14为PM180型机床用减速器，所述第二锥齿轮12转动设置，受所述第一步进电机11驱动的所述第二锥齿轮12齿接所述第一锥齿轮21，围绕所述第一步进电机11的输出轴设置有多个第一刹车机构13，具体实施过程中，结合参阅图4、图5和图6所示，所述第一刹车机构13包括气缸131、电子阀132、刹车片133以及管道134，多个所述气缸131的缸体固定于所述底座1内，所述气缸131的端部设置有所述刹车片133，所述刹车片133呈弧形，所述刹车片133围绕所述第一步进电机11的输出轴设置，所述气缸131的两端分别连通设置有两个接头，所述接头设置于所述气缸131的一侧，两个所述接头通过所述管道连通所述电子阀132。
所述底板2的顶部转动连接着连接板3，具体实施过程中，背向所述底板2的所述连接板3的一侧设置有T型槽32，所述T型槽32内设置有T型块33，所述T型块33螺接螺栓，所述螺栓连接用于固定的压块34。
朝向所述底板2的所述连接板3的一侧设置蜗轮31，具体实施过程中，所述蜗轮31转动连接于所述底板2，所述蜗轮31的转动轴设置于所述蜗轮31的圆心，所述底板2内固定第二步进电机22，所述第二步进电机22的输出轴通过第二减速器25连接蜗杆23，所述第二减速器25为PM180型机床用减速器，所述蜗杆23转动设置，所述蜗轮31齿接所述蜗杆23，围绕所述蜗杆23的端部设置有第二刹车机构24。
参阅图4所示，对于所述第一刹车机构13来说，所述电子阀132包括进气口a，所述进气口a连通气源，所述进气口a两侧设置有两个腔室，一个所述腔室内设置电磁阀f，所述电磁阀f中通过弹簧连接有一个阀芯，所述阀芯的两端分别对准进气口a和连通外界的出气口b，所述电磁阀f不通电时，所述阀芯在弹簧的作用下抵触封堵所述进气口a，所述出气口b与所述腔室连通，当所述电磁阀f通电，所述阀芯向电磁体移动，使得所述阀芯封堵所述出气口b，所述进气口a与所述腔室连通，而所述腔室连通换气口c。另一个所述腔室内设置有电磁阀g，所述电磁阀g中通过弹簧连接有另一个阀芯，阀芯的两端分别对准进气口a和连通外界的出气口e，所述电磁阀g不通电时，所述阀芯在弹簧的作用下抵触封堵所述进气口a，所述出气口b与另一个所述腔室连通，当所述电磁阀g通电，另一个所述阀芯向电磁体移动，使得所述阀芯封堵所述出气口e，所述进气口a与所述腔室连通，而另一个所述腔室连通换气口d。
参阅图5所示，从所述进气口a进入所述电子阀132，所述电磁阀f通电，使得所述出气口b封闭，而所述进气口a与所述换气口c连通，气体经过所述换气口c和管道134进入到所述气缸131的一端，推动所述气缸131中的活塞移动，所述活塞另一侧的气体经过所述换气口d进入所述电子阀132，所述电磁阀g不通电，所述电磁阀g将所述进气口a与所述换气口d之间封闭，而使得所述出气口e打开，气体从所述出气口e流出。使得所述刹车片133抵触所述第一步进电机11的输出轴。参阅图6所示，从所述进气口a进入所述电子阀132，所述电磁阀g通电，使得所述出气口e封闭，而所述进气口a与所述换气口d之间连通，气体经过所述换气口d和管道134进入到所述气缸131的另一端，推动所述气缸131中的活塞反向移动，所述活塞另一侧的气体经过所述换气口c进入所述电子阀132，所述电磁阀f不通电，所述电磁阀f将所述进气口a与所述换气口c之间封闭，而使得所述出气口b打开，气体从所述出气口b流出。使得所述刹车片133与所述第一步进电机11的输出轴分开。
对于所述第二刹车机构24来说，上述过程用于控制所述第二刹车机构24抵触所述蜗杆23和与所述蜗杆23分开。
所述激光切管机机体的水平调节机构还包括控制器4，所述控制器4电性连接所述第一步进电机11，所述控制器4电性连接所述第二步进电机22，所述控制器4电性连接所述第一刹车机构13中的电磁阀f和电磁阀g，所述控制器4电性连接所述第二刹车机构24中的两个电磁阀。
所述控制器4电性连接一个测距激光发射机构5和至少三个测距激光接收机构6，其中所述测距激光发射机构5在竖直面内移动并对准所述测距激光接收机构6，而多个所述测距激光接收机构6设置于同一个平面内，所述测距激光发射机构5和所述测距激光接收机构6分别设置于本发明提供的激光切管机上。
参阅图7所示，本发明提供一种应用所述激光切管机机体的水平调节机构的激光切管机，包括床身7，所述床身7的顶部一端设置有龙门架，所述龙门架上滑动设置有切割机构9，所述切割机构9的一侧设置所述测距激光发射机构5，所述底座1滑动连接于所述床身7，所述连接板3上可拆卸连接机体8，具体实施过程中，所述机体8的底部设置有檐状的凸起，多个所述压块34压在所述凸起上，所述压块34通过螺栓固定于连接在所述T型块33上，所述T型块33插接于所述T型槽32上，从而将所述机体8固定，方便连接不同型号不同尺寸的所述机体8，所述机体8朝向所述龙门架的一侧的四个角处设置所述测距激光接收机构6，所述测距激光接收机构6的激光接受面处于同一平面内。具体实施过程中，所述机体8为不同型号的卡盘。具体实施过程中，所述测距激光发射机构5为激光发射器，所述测距激光接收机构6包括光电二极管组成的接受面，所述光电二极管连接有放大电路，所述放大电路电性连接所述控制器4，所述床身7的一侧设置所述控制器4，具体实施过程中，所述控制器4为可编程PLC控制器，所述控制器4控制所述底座1沿所述床身7的长度方向(x轴)移动，所述控制器4控制所述切割机构9沿所述龙门架(y轴)移动，所述控制器4控制所述切割机构9沿z轴移动。
本发明提供的激光切管机机体的水平调节机构的原理如下：
使用时，将所述机体8通过所述压块34配合螺栓、所述T型块固定于所述连接板3上，所述控制器4控制所述底座1的位置不动，所述控制器4控制所述切割机构9沿所述龙门架移动，所述控制器4控制所述切割机构9沿z轴移动，带动所述切割机构9上的所述测距激光发射机构5移动，过程中所述测距激光发射机构5依次对准所述机体8上的所述测距激光接收机构6，并向所述测距激光接收机构6发出激光，所述控制器4测量所述测距激光发射机构5发光时刻与所述测距激光接收机构6接收激光时刻的时间差，从而配合光速计算出所述测距激光发射机构5于所述测距激光接收机构6之间的距离，所述控制器4通过四个距离判断所述机体8的位置，所述控制器4根据距离的差距控制所述第二刹车机构24将所述蜗杆23松开，所述控制器4控制所述第二步进电机22转动，所述第二步进电机22通过所述第二减速器25带动所述蜗杆23转动，所述蜗杆23带动所述蜗轮31转动，使得所述连接板3转动，通过调整，使得所述机体8上端的两个所述测距激光接收机构6与所述测距激光发射机构5之间的距离相等，所述机体8下端的两个所述测距激光接收机构6与所述测距激光发射机构5之间的距离相等。保证所述机体8所夹固的管材处于x轴所在的竖直面内。所述控制器4控制所述第二刹车机构24将所述蜗杆23锁死。所述控制器4控制所述第一刹车机构13将所述第一步进电机11的输出轴松开，所述控制器4控制所述第一步进电机11转动通过所述第一减速器14带动所述第二锥齿轮12转动，所述第二锥齿轮12带动所述第一锥齿轮21转动，使得所述底板2在所述底座1上转动，以调整所述连接板3上的机体8的俯仰角，使得所述机体8上所有的所述测距激光接收机构6与所述测距激光发射机构5之间的距离相等。所述控制器4控制所述第一刹车机构13将所述第一步进电机11锁死。从而调整好所述机体8的位置，使得管材水平。
在应用时，激光切管机机体的水平调节机构的调整应用于更换所述机体8之后；激光切管机机体的水平调节机构的调整也应用于加工过程中，每加工10根管材，对所述机体8的位置进行检测，调整，保证接下来加工的10根管材加工的精准度。
本发明提供的激光切管机机体的水平调节机构的在更换所述床身7后或者在使用过程中，所述控制器4控制所述底座1的位置不动，所述控制器4控制所述切割机构9移动，并且使得所述切割机构9上的所述测距激光发射机构5先后对准所述床身7上的测距激光接收机构6，并发射激光进行测距，如果测量距离的有差距，所述床身7夹固的管材位置出现问题，通过所述控制器4控制气体流通使得所述第一刹车机构13与所述第一步进电机11的输出轴分开，使得所述第二刹车机构24与所述蜗杆23分离，通过所述控制器4控制所述第一步进电机11转动带动所述底板2在所述底座1上转动以调整所述床身7的俯仰角，通过所述控制器4控制所述第二步进电机22转动，带动所述连接板3在所述底板2上转动以调整所述床身7的水平角，重新使得多组激光测距数据相等，通过所述控制器4控制气体流通使得所述第一刹车机构13与所述第一步进电机11的输出轴抵触，使得所述第二刹车机构24与所述蜗杆23抵触，使得管材的位置调整，从而保证管材加工过程中位置准确，保证管材切割精度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效机构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种激光切管机，包括床身(7)，所述床身(7)的顶部一端设置有龙门架，所述龙门架上滑动设置有切割机构(9)，其特征在于，所述切割机构(9)的一侧设置有激光切管机机体的水平调节机构；
所述水平调节机构包括底座(1)，所述底座(1)的顶部设置有容纳槽，所述容纳槽内转接有底板(2)，所述底板(2)的转动轴设置有第一锥齿轮(21)，所述底座(1)的一端设置有第一步进电机(11)，所述底座(1)内转动连接第二锥齿轮(12)，受所述第一步进电机(11)驱动的所述第二锥齿轮(12)齿接所述第一锥齿轮(21)，围绕所述第一步进电机(11)的输出轴设置有第一刹车机构(13)；
所述底板(2)的顶部转动连接连接板(3)，朝向所述底板(2)的所述连接板(3)的一侧设置蜗轮(31)，所述底板(2)内固定第二步进电机(22)，所述第二步进电机(22)的输出轴连接蜗杆(23)，所述蜗轮(31)齿接所述蜗杆(23)，围绕所述蜗杆(23)的端部设置有第二刹车机构(24)；
所述第一刹车机构(13)包括气缸(131)、电子阀(132)、刹车片(133)以及管道(134)，多个所述气缸(131)固定于所述底座(1)内，所述气缸(131)的端部设置有所述刹车片(133)，所述刹车片(133)呈弧形，所述刹车片(133)围绕所述第一步进电机(11)的输出轴设置，所述气缸(131)通过所述管道(134)连通气源，所述管道(134)上设置有电子阀(132)，所述电子阀(132)电性连接控制器(4)；所述第二刹车机构(24)的结构与所述第一刹车机构(13)结构相同；
所述电子阀(132)包括进气口a，所述进气口a两侧设置有两个腔室，一个所述腔室内设置电磁阀f，所述电磁阀f的另一侧设置有出气口b，另一个所述腔室内设置有电磁阀g，所述电磁阀g的另一侧设置出气口e，所述电子阀(132)上设置分别连通两个所述腔室的换气口c和换气口d，所述气缸(131)上连通设置有两个接头，两个所述接头通过所述管道(134)分别连接所述换气口c和所述换气口d；
背向所述底板(2)的所述连接板(3)的一侧设置有T型槽(32)，所述T型槽(32)内设置有T型块(33)，所述T型块(33)螺接螺栓，所述螺栓连接用于固定的压块(34)；
所述切割机构(9)的一侧设置所述水平调节机构的测距激光发射机构(5)，所述底座(1)滑动连接于所述床身(7)，所述水平调节机构的连接板(3)上可拆卸连接机体(8)，所述机体(8)朝向所述龙门架的一侧设置所述水平调节机构的测距激光接收机构(6)，所述床身(7)的一侧设置所述水平调节机构的控制器(4)；
所述控制器(4)分别电性连接所述第一步进电机(11)、第二步进电机(22)、第一刹车机构(13)、第二刹车机构(24)、一个测距激光发射机构(5)和至少三个测距激光接收机构(6)。
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