CN114406501A - 一种管材激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管材激光切割机，包括机床，机床上设有加工工位，所述加工工位上设有对管材固定的夹持机构，且所述夹持机构的一端上方设有激光切割机构，且该激光切割机构外设有防护罩，所述夹持机构的另一端设有出水机构，该出水机构与固定于夹持机构上的管材连通。本发明一种管材激光切割机在激光切割机构外设有防护罩，在管材切割时向下运动并设置在固定夹持机构的切割支撑块外，可防止在管材切割时的废渣飞溅容易造成安全事故的问题，同时通过出水机构引出的水通过夹持机构进入管材，在管材切割时可起到降温的作用，同时清洗切割的废渣。

Description

一种管材激光切割机

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，具体涉及一种管材激光切割机。

背景技术

管材因为用途需要分段进行切割，市场上用到的管材90％以上是圆管，当然，剩余的主要为方管等多棱柱管材，传统的方式是采用切刀切割，随着激光技术在加工工艺上的应用，切割质量更高的激光切割技术也随之应用在管材切割上，目前激光切管机是市场上主流的高质量管材切割设备。

激光切管机主要包括夹持部分、导向部分以及激光切割部分，通过夹持部分将管材夹持住，在导向部分的引导下持续的向激光切割部分进给。但是现有的管材激光切割机在对管材进行切割时存在以下问题：

1、激光切割头在切割时的废渣容易飞溅造成安全性问题；

2、激光切割头在对管材切割时由于切割温度变化容易造成管材变形，进而影响产品质量。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种管材激光切割机，其解决了现有技术中激光切割头在对管材切割时废渣容易飞溅和管材切割时温度变化造成管材变形，影响产品质量的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种管材激光切割机，其特征在于，包括机床，机床上设有加工工位，所述加工工位上设有对管材固定的夹持机构，且所述夹持机构的一端上方设有激光切割机构，且该激光切割机构外设有防护罩，所述夹持机构的另一端设有出水机构，该出水机构与固定于夹持机构上的管材连通。

采用上述结构设计，所述激光切割机构外设的防护罩防止在管材切割时的废渣飞溅容易造成安全事故的问题，同时通过出水机构引出的水通过夹持机构进入管材，在管材切割时可起到降温的作用，同时清洗切割的废渣。

优选的，所述夹持机构包括设置于加工工位两端的固定夹持机构和活动夹持机构，所述固定夹持机构设置于所述激光切割机构的下方，所述活动夹持机构包括装设于加工工位上的滑台和滑动装设于滑台上的活动夹持组件，所述管材一端固定卡持于固定夹持机构上，另一端抵顶于所述活动夹持组件。

采用上述结构设计，所述固定夹持机构和活动夹持机构相互配合调节，可针对不同尺寸的管材进行切割加工，同时保证管材夹持固定的稳定性，进而保证切割质量。

优选的，所述固定夹持机构包括安装块、调节块和切割支撑块，所述安装块于竖直方向固定装设于加工工位上，所述调节块的一端通过连接块装设于安装块的上端，且调节块可沿上下和左右方向进行位移调节，所述切割支撑块固定装设于所述调节块的自由端且横向设置位于所述激光切割机构的下方，所述调节块上贯穿开设有通孔，且通孔的内侧端连接有限位套筒，所述切割支撑块上对应所述限位套筒的水平方向开设有限位槽。

采用上述结构设计，所述调节块的设置可保证夹持的管材与另一端在同轴线上，进而保证管材在旋转切割时端部的圆形度，同时所述限位套筒和设置保证管材在切割时不会出现晃动。

优选的，所述滑台为直线电机，所述活动夹持组件包括滑块、夹持头、旋转电机和外壳，所述滑块滑动装设于滑台上，所述夹持头装设于滑块上且通过后端设置的旋转电机驱动旋转，所述夹持头前后贯穿设置且与出水机构连通。

采用上述结构设计，所述夹持头内与出水机构连通可保证水流进入管材内部，进而在切割时可对管材进行局部降温，防止其因温度过高而出现变形的情况。

优选的，所述夹持头自由端的下方设有与所述滑块固定连接的接水槽。

采用上述结构设计，在管材进行装卸或旋转切割过程中容易出现漏水的情况，进而通过接水槽的设计可对漏水进行收集防止短路影响设备运行。

优选的，所述出水机构包括设置于机床下方的储水桶，储水桶通过管道穿过所述活动夹持组件的外壳并于所述夹持头连通，且通过水泵连接并提供动力输出。

采用上述结构设计，所述出水机构通过储水桶和水泵及管道连通夹持组件给管材供水，对管材切割位置进行降温和冲洗处理。

优选的，所述加工工位上于所述固定夹持机构处设有位移调节机构，所述激光切割机构装设于所述位移调节机构上并控制其位移调节；

所述位移调节机构包括安装架、横向位移调节模组和竖向位移调节模组，所述安装架固定装设于加工工位上，所述横向位移调节模组固定装设于安装架的上端。所述横向位移调节模组包括第一安装底座、第一驱动电机和第一导板，所述第一安装底座横向装设于安装架上，且所述第一驱动电机装设于第一安装底座端部并连接有装设在第一安装底座上的第一丝杆旋转，所述第一导板固定装设于第一安装底座上，且第一丝杆上装设有第一滑块，且第一滑块活动套设于第一导板上。

所述竖向位移调节模组包括第二安装底座、第二驱动电机、第二导板和第二滑块，所述第二安装底座于竖直方向设置并固定于所述第一滑块上，所述第二驱动电机装设于第二安装底座的上端并驱动装设于第二安装底座上的第二丝杆旋转工作，且所述第二导板固定装设于第二安装底座上，所述第二滑块滑动套设于第二导板外并与所述第二丝杆连接，所述第二滑块上设有第一安装板，所述激光切割机构固定装设于第一安装板上。

采用上述结构设计，所述位移调节机构通过横向位移调节模组和竖向位移调节模组对激光切割头进行横向和竖向位置调整，且通过丝杆调节原理实现调节功能，进而提高了位移调节精度。

优选的，所述第一安装板的一侧固定装设有第二安装板，且第二安装板上设有气缸，气缸的下端连接所述防护罩上控制其上下移动。

采用上述结构设计，当需要对管材进行切割时，所述气缸向下推动防护罩向下运动并包覆于所述固定夹持机构的切割支撑块外，进而实现对管材切割时起到防护作用，防止废料飞溅。

优选的，所述激光切割机构通过光纤线与设置于机床下端的激光发生器连接，且机床下端还设置有控制器，所述控制器电连接并控制所述位移调节机构进行位移调节。

优选的，所述激光切割机构下方设置有收纳槽，且收纳槽呈倾斜“L”型设置，下端固定装设于加工工位上，上端呈倾斜设置，且收纳槽的下端开设有出水孔并通过管道与所述出水机构设置于机床下端的储水桶连通，且收纳槽上方设有过滤盘。

采用上述结构设计，所述收纳槽和过滤盘的设置，用于在管材切割时，废料过滤后对冷却水进行回收循环使用。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明一种管材激光切割机在激光切割机构外设有防护罩，在管材切割时向下运动并设置在固定夹持机构的切割支撑块外，可防止在管材切割时的废渣飞溅容易造成安全事故的问题，同时通过出水机构引出的水通过夹持机构进入管材，在管材切割时可起到降温的作用，同时清洗切割的废渣。

2、本发明中的固定夹持机构包括安装块、调节块和切割支撑块，所述调节块可实现切割支撑块的位移调节，使切割支撑块上的限位槽和限位套筒及活动夹持机构处于同于轴线上，进而保证在管材旋转切割时的同轴度，可提高管材的切割质量。

3、本发明中的激光切割机构下方设置有收纳槽，且收纳槽的下端开设有出水孔并通过管道与所述出水机构设置于机床下端的储水桶连通，且收纳槽上方设有过滤盘，所述收纳槽和过滤盘的设置，用于在管材切割时，废料过滤后对冷却水进行回收循环使用和废料收集回收。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明对管材切割时将防护罩下移后的立体图；

图2是本发明中防护罩上移后且去除活动夹持机构外壳后的示意图；

图3是图1中位移调节机构处的放大图；

图4是图2中A处的放大图。

图中各附图标记说明如下。

管材100、机床1、固定夹持机构2a、安装块21a、调节块22a、通孔221a、限位套筒222a、切割支撑块23a、限位槽231a、连接块24a、竖向调节导杆25a、竖向调节滑块26a、横向杆调节导杆27a、横向调节滑块28a、活动夹持机构2b、滑台21b、活动夹持组件22b、滑块221b、夹持头222b、旋转电机223b、外壳224b、接水槽225b、激光切割机构3、光纤线3a、防护罩4、避让槽4a、储水桶5a、位移调节机构6、安装架6a、横向位移调节模组6b、第一安装底座61b、第一驱动电机62b、第一导板63b、第一滑块64b、竖向位移调节模组6c、第二安装底座61c、第二驱动电机62c、第二导板63c、第二滑块64c、第一安装板65c、第二安装板66c、气缸7、收纳槽8、过滤盘8a、显示屏9、支撑杆10、弧形槽10a。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。

请参阅图1和图2，一种管材激光切割机，包括机床1，机床1上设有加工工位，本实施例中，加工工位设置于机床1的顶部。所述加工工位上设有对管材100固定的夹持机构，且所述夹持机构的一端上方设有激光切割机构3，且该激光切割机构3外设有防护罩4，所述夹持机构的另一端设有出水机构，该出水机构与固定于夹持机构上的管材100连通。本申请中，所述防护罩4的设置用于在管材100切割时阻挡废料飞溅，同时可起到收集废料的作用。所述出水机构的设置，在管材100上料后与其内部连通，进而在切割时可起到切割位置降温的作用，防止管材100因切割出现局部温度过高而变形的情况，同时可对管材100切割位置冲洗废屑的作用。

请参阅图1、图2和图4，所述夹持机构包括设置于加工工位两端的固定夹持机构2a和活动夹持机构2b，所述固定夹持机构2a设置于所述激光切割机构3的下方，所述活动夹持机构2b包括装设于加工工位上的滑台21b和滑动装设于滑台21b上的活动夹持组件22b，所述管材100一端固定卡持于固定夹持机构2a上，另一端抵顶于所述活动夹持组件22b。具体的，所述固定夹持机构2a包括安装块21a、调节块22a和切割支撑块23a。所述安装块21a于竖直方向固定装设于加工工位上，所述调节块22a的一端通过连接块24a装设于安装块21a的上端，且调节块22a可沿上下和左右方向进行位移调节。在本实施例中，所述安装块21a上端设有竖向调节导杆25a和活动装设于竖向调节导杆25a上的竖向调节滑块26a。所述调节块22a一端的连接块24a固定装设于所述竖向调节滑块26a上，且连接块24a的另一侧设有横向杆调节导杆27a和滑动装设于横向调节导杆27a上的横向调节滑块28a，所述横向调节滑块28a与所述调节块22a的端部固定连接。因此，通过上述结构设计实现调节块22a的横向和竖向位移调节。

所述切割支撑块23a固定装设于所述调节块22a的自由端且横向设置位于所述激光切割机构3的下方，所述调节块22a上贯穿开设有通孔221a，且通孔221a的内侧端连接有限位套筒222a，所述切割支撑块23a上对应所述限位套筒222a的水平方向开设有限位槽231a。在本实施例中，所述限位套筒222a、限位槽231a和活动夹持机构2b处于同一水平轴线上。

所述滑台21b为直线电机，所述活动夹持组件22b包括滑块221b、夹持头222b、旋转电机223b和外壳224b，所述滑块221b滑动装设于滑台21b上，所述夹持头222b装设于滑块221b上且通过后端设置的旋转电机223b驱动旋转，所述夹持头222b前后贯穿设置且与出水机构连通。所述夹持头222b自由端的下方设有与所述滑块221b固定连接的接水槽225b，用于收集在管材100装卸料过程中出现漏水的情况。在本实施例中，所述夹持头222b采用气动结构，并通过设置于机床1下方的踏板控制气动夹头运动实现管材100的夹紧和松开。

所述出水机构包括设置于机床1下方的储水桶5a，储水桶5a通过管道穿过所述活动夹持组件22b的外壳224b并于所述夹持头222b连通，且在本方案中通过设置在机床1下方的水泵提供出水动力。

请参阅图3，所述加工工位上于所述固定夹持机构2a处设有位移调节机构6，所述激光切割机构3装设于所述位移调节机构6上并控制其位移调节。其中，所述位移调节机构6包括安装架6a、横向位移调节模组6b和竖向位移调节模组6c，所述安装架6a固定装设于加工工位上。所述横向位移调节模组6b固定装设于安装架6a的上端，所述横向位移调节模组6b包括第一安装底座61b、第一驱动电机62b和第一导板63b，所述第一安装底座61b横向装设于安装架6a上，且所述第一驱动电机62b装设于第一安装底座61b端部并连接有装设在第一安装底座61b上的第一丝杆旋转，所述第一导板63b固定装设于第一安装底座61b上，且第一丝杆上装设有第一滑块64b，且第一滑块64b活动套设于第一导板63b上。所述竖向位移调节模组6c包括第二安装底座61c、第二驱动电机62c、第二导板63c和第二滑块64c，所述第二安装底座61c于竖直方向设置并固定于所述第一滑块64b上，所述第二驱动电机62c装设于第二安装底座61c的上端并驱动装设于第二安装底座61c上的第二丝杆旋转工作，且所述第二导板63c固定装设于第二安装底座61c上，所述第二滑块64c滑动套设于第二导板63c外并与所述第二丝杆连接，所述第二滑块64c上设有第一安装板65c，所述激光切割机构3固定装设于第一安装板65c上。在另一实施例中，所述横向位移调节模组6b和竖向位移调节模组6c可采用直线电机替换丝杆进行位移调节驱动。所述第一安装板65c的一侧固定装设有第二安装板66c，且第二安装板66c上设有气缸7，气缸7的下端连接所述防护罩4上控制其上下移动。所述防护罩4的侧面对应所述切割支撑块23a向上开设有避让槽4a，可保证防护罩4向下运动时包覆在切割支撑块23a外起到防护作用。

所述激光切割机构3通过光纤线3a与设置于机床1下端的激光发生器连接，且机床1下端还设置有控制器，所述机床1上方还设有显示屏9收纳于机床1内的输入键盘，所述控制器与所述调节机构6、激光切割机构3及输入键盘和显示屏9等电性连接控制，所述控制器电连接并控制所述位移调节机构6进行位移调节，本申请中通过输入调节参数后控制器自动控制调节位移并切割。所述机床1上方还设有支撑杆10，支撑杆10上端设有弧形槽10a，用于光纤线3a的安装和支撑，保证光纤线3a不会出现弯折的情况。

所述激光切割机构3下方设置有收纳槽8，且收纳槽8呈倾斜“L”型设置，下端固定装设于加工工位上，上端呈倾斜设置，且收纳槽8的下端开设有出水孔并通过管道与所述出水机构设置于机床1下端的储水桶5a连通，且收纳槽8上方设有过滤盘8a，所述过滤盘8a放置于收纳槽8上，便于取放。

本发明工作原理：

请参阅图1-图4，当对管材100进行切割时，首先，通过键盘输入控制器的控制参数及位移调节机构6的位移调节参数。参数设定完成后，通过人工上料，将管材100的一端穿过所述固定夹持机构2a的通孔221a和限位套筒222a并装设于切割支撑块23a的限位槽231a内进行固定，管材100另一端通过调节所述活动夹持机构2b的水平位置，将管材100的端部装设于所述活动夹持机构2b的夹持头222b上且将管材100与夹持头222b内连通，然后通过踩踏板将夹持头222b与管材100固定，进而完成管材100的夹持固定。然后启动激光切割机构3对管材100进行自动切割，同时气缸7向下推动防护罩4向下运动对切割工位进行防护，此时激光切割机构3对管材100进行自动切割，切割时，出水机构出水经夹持头222b进入管材100后流出，在切割处降温和废渣冲洗，进而完成切割。切割完成后，通过过滤盘8a将废渣进行收集处理。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制，采用与其相同或相似的其它装置，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种管材激光切割机，其特征在于，包括机床(1)，机床(1)上设有加工工位，所述加工工位上设有对管材(100)固定的夹持机构，且所述夹持机构的一端上方设有激光切割机构(3)，且该激光切割机构(3)外设有防护罩(4)，所述夹持机构的另一端设有出水机构，该出水机构与固定于夹持机构上的管材(100)连通。

2.如权利要求1所述的一种管材激光切割机，其特征在于，所述夹持机构包括设置于加工工位两端的固定夹持机构(2a)和活动夹持机构(2b)，所述固定夹持机构(2a)设置于所述激光切割机构(3)的下方，所述活动夹持机构(2b)包括装设于加工工位上的滑台(21b)和滑动装设于滑台(21b)上的活动夹持组件(22b)，所述管材(100)一端固定卡持于固定夹持机构(2a)上，另一端抵顶于所述活动夹持组件(22b)。

3.如权利要求2所述的一种管材激光切割机，其特征在于，所述固定夹持机构(2a)包括安装块(21a)、调节块(22a)和切割支撑块(23a)，所述安装块(21a)于竖直方向固定装设于加工工位上，所述调节块(22a)的一端通过连接块(24a)装设于安装块(21a)的上端，且调节块(22a)可沿上下和左右方向进行位移调节，所述切割支撑块(23a)固定装设于所述调节块(22a)的自由端且横向设置位于所述激光切割机构(3)的下方，所述调节块(22a)上贯穿开设有通孔(221a)，且通孔(221a)的内侧端连接有限位套筒(222a)，所述切割支撑块(23a)上对应所述限位套筒(222a)的水平方向开设有限位槽(231a)。

4.如权利要求2或3所述的一种管材激光切割机，其特征在于，所述滑台(21b)为直线电机，所述活动夹持组件(22b)包括滑块(221b)、夹持头(222b)、旋转电机(223b)和外壳(224b)，所述滑块(221b)滑动装设于滑台(21b)上，所述夹持头(222b)装设于滑块(221b)上且通过后端设置的旋转电机(223b)驱动旋转，所述夹持头(222b)前后贯穿设置且与出水机构连通。

5.如权利要求4所述的一种管材激光切割机，其特征在于，所述夹持头(222b)自由端的下方设有与所述滑块(221b)固定连接的接水槽(225b)。

6.如权利要求4所述的一种管材激光切割机，其特征在于，所述出水机构包括设置于机床(1)下方的储水桶(5a)，储水桶(5a)通过管道穿过所述活动夹持组件(22b)的外壳(224b)并于所述夹持头(222b)连通。

7.如权利要求3所述的一种管材激光切割机，其特征在于，所述加工工位上于所述固定夹持机构(2a)处设有位移调节机构(6)，所述激光切割机构(3)装设于所述位移调节机构(6)上并控制其位移调节；

所述位移调节机构(6)包括安装架(6a)、横向位移调节模组(6b)和竖向位移调节模组(6c)，所述安装架(6a)固定装设于加工工位上，所述横向位移调节模组(6b)固定装设于安装架(6a)的上端，所述横向位移调节模组(6b)包括第一安装底座(61b)、第一驱动电机(62b)和第一导板(63b)，所述第一安装底座(61b)横向装设于安装架(6a)上，且所述第一驱动电机(62b)装设于第一安装底座(61b)端部并连接有装设在第一安装底座(61b)上的第一丝杆旋转，所述第一导板(63b)固定装设于第一安装底座(61b)上，且第一丝杆上装设有第一滑块(64b)，且第一滑块(64b)活动套设于第一导板(63b)上；所述竖向位移调节模组(6c)包括第二安装底座(61c)、第二驱动电机(62c)、第二导板(63c)和第二滑块(64c)，所述第二安装底座(61c)于竖直方向设置并固定于所述第一滑块(64b)上，所述第二驱动电机(62c)装设于第二安装底座(61c)的上端并驱动装设于第二安装底座(61c)上的第二丝杆旋转工作，且所述第二导板(63c)固定装设于第二安装底座(61c)上，所述第二滑块(64c)滑动套设于第二导板(63c)外并与所述第二丝杆连接，所述第二滑块(64c)上设有第一安装板(65c)，所述激光切割机构(3)固定装设于第一安装板(65c)上。

8.如权利要求7所述的一种管材激光切割机，其特征在于，所述第一安装板(65c)的一侧固定装设有第二安装板(66c)，且第二安装板(66c)上设有气缸(7)，气缸(7)的下端连接所述防护罩(4)上控制其上下移动。

9.如权利要求7所述的一种管材激光切割机，其特征在于，所述激光切割机构(3)通过光纤线(3a)与设置于机床(1)下端的激光发生器连接，且机床(1)下端还设置有控制器，所述控制器电连接并控制所述位移调节机构(6)进行位移调节。

10.如权利要求1所述的一种管材激光切割机，其特征在于，所述激光切割机构(3)下方设置有收纳槽(8)，且收纳槽(8)呈倾斜“L”型设置，下端固定装设于加工工位上，上端呈倾斜设置，且收纳槽(8)的下端开设有出水孔并通过管道与所述出水机构设置于机床(1)下端的储水桶(5a)连通，且收纳槽(8)上方设有过滤盘(8a)。

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