CN211028634U - 一种管材的伺服随动支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种管材的伺服随动支撑装置，属于激光切割技术领域，其结构包括升降架、水平电机和竖直电机，水平电机座上固定连接有水平电机，升降滑轨和固定滑块滑动配合，升降驱动齿条和升降驱动齿轮啮合；竖直电机输出轴从下向上穿出水平面板并同轴固定连接有伺服调节齿轮，水平面板的顶面固定连接有互相平行的正向滑轨和反向滑轨，正向滑轨和反向滑轨上分别架设有正向滑桥和反向滑桥，伺服调节齿轮共同啮合正向齿条和反向齿条；正向滑桥上设置有竖直轴向布置的正向管材侧边辊；反向滑桥上设置有竖直轴向布置的反向管材侧边辊。本实用新型的一种管材的伺服随动支撑装置能够有效避免甩管现象的发生，有效避免夹紧管材所产生S型变形。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光切割技术领域，具体地说是一种激光切管机切割管材的伺服随动支撑装置。
背景技术
一般的，在激光切割领域中，激光切管机在切割细长管的时候由于管材转动会产生甩管的现象，而甩管会直接影响到切割精度。尤其。管材在切割所需要的转动过程中，管材的左右尺寸和最低端位置会变化。怎样避免管材转动产生的甩管的现象，是目前管材激光切割行业亟待解决的重要技术难题。
发明内容
本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种管材的伺服随动支撑装置。
本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，本实用新型的一种管材的伺服随动支撑装置，其结构包括升降架、水平电机和竖直电机，
水平电机座上固定连接有水平电机，水平电机输出轴同轴固定连接升降驱动齿轮，
水平电机座的竖直面上固定连接有固定滑块，
于水平电机座相近的一侧升降架的竖直面板上固定连接有升降滑轨和升降驱动齿条，升降滑轨和固定滑块滑动配合，升降驱动齿条和升降驱动齿轮啮合；
升降架的顶端固定连接有与竖直面板相垂直的水平面板，
水平面板的底面固定连接有竖直电机，
竖直电机输出轴从下向上穿出水平面板并同轴固定连接有伺服调节齿轮，
水平面板的顶面固定连接有互相平行的正向滑轨和反向滑轨，
正向滑轨和反向滑轨上分别架设有正向滑桥和反向滑桥，
正向滑桥的两端分别通过正向滑桥脚座滑块与正向滑轨和反向滑轨滑动配合；
反向滑桥的两端分别通过反向滑桥脚座滑块与正向滑轨和反向滑轨滑动配合；
正向滑桥的底面固定连接有正向齿条，
反向滑桥的底面固定连接有反向齿条，
正向齿条和反向齿条相平行，正向齿条和反向齿条的齿牙相对设置，且伺服调节齿轮设置在正向齿条和反向齿条之间，伺服调节齿轮共同啮合正向齿条和反向齿条；
正向滑桥上设置有竖直轴向布置的正向管材侧边辊；
反向滑桥上设置有竖直轴向布置的反向管材侧边辊。
正向滑桥上固定连接有穿接轴座，
反向滑桥上固定连接有固定轴座，
穿接轴座和固定轴座同轴线设置；
水平布置的底托支撑辊的一端旋转铰接在固定轴座上，底托支撑辊的辊身贯穿穿接轴座的轴孔，穿接轴座的轴孔内壁和底托支撑辊的辊身之间配置有直线轴承。
正向管材侧边辊通过正向辊轴设置在正向滑桥上，正向管材侧边辊和正向辊轴之间配置有旋转轴承；
反向管材侧边辊通过反向辊轴设置在反向滑桥上，反向管材侧边辊和反向辊轴之间配置有旋转轴承。
升降驱动齿条在升降架上竖直设置，升降滑轨和升降驱动齿条相平行。
正向滑轨和反向滑轨相平行，二者设置在同一水平面上；
正向滑桥和反向滑桥相平行，二者设置在同一水平面上；
正向滑轨和正向滑桥相垂直。
水平电机的轴向和竖直电机的轴向相垂直。
升降滑轨、正向滑轨、反向滑轨均采用直线滑轨。
升降滑轨采用平行双轨或多轨。
各滑轨和滑块的滑动配合均采用轨端行程限位、滑轨和滑块防脱的滑动配合。
水平电机和竖直电机均采用伺服电机。
水平电机座固定连接在生产线主体机架上。
底托支撑辊设置在正向管材侧边辊、反向管材侧边辊根部的下方，正向管材侧边辊、反向管材侧边辊以及底托支撑辊之间构成上敞口半包围的管材滚动夹持部。
本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是：
传统气缸支撑主要是支撑细管，气缸旋转方式迫使相临的滚轴夹紧管材，这样在细管的整体长度上来说，会使得管材产生S型变形。夹持后无论是S形变形，还是暂时性S形变形，对于在激光切割生产线上的管材都是不利的因素，因为S形变形会影响到各种进给距离的精准性差异，甚至带来翻转角度上的旋转过度或旋转不足。
本实用新型的一种管材的伺服随动支撑装置能够有效避免甩管现象的发生，有效避免夹紧管材所产生S型变形。
底托支撑辊在穿接轴座和固定轴座上均具有径向旋转自由度，且底托支撑辊在穿接轴座的直线轴承上具有轴向滑移自由度。可实现旋转和滑移的符合运动。管材在底托支撑辊上支撑滚动，正向管材侧边辊和反向管材侧边辊从管材两侧限位或夹持管材，同时也对管材的轴向运动提供两侧的滚动摩擦，有效减少管材在运动时所造成的损伤，有效保护管材。
正向管材侧边辊、反向管材侧边辊、以及底托支撑辊做圆周转动的目的是为管材提供加紧的同时还可以为管材提供滑动摩擦，防止划伤管材。把对管材的夹持摩擦转变为滚动摩擦。
本实用新型的一种管材的伺服随动支撑装置配置在管材激光切割生产线上，利用伺服电机能做到根据管材转动时外接轮廓的变化而自动调整开口大小，起到自动定中心的作用。而传统上对管材的支撑不采用电机，而是采用的气缸夹持，气缸的工作状态是一直处于加紧状态的，夹持方管的时候，方管转不动。
本实用新型的一种管材的伺服随动支撑装置设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。
附图说明
附图1是本实用新型的管材上线状态的立体结构示意图；
附图2是本实用新型的管材上线状态的立体结构示意图；
附图3是本实用新型的管材上线状态的立体结构示意图；
附图4是本实用新型的立体结构示意图；
附图5是本实用新型的结构示意图；
附图6是本实用新型的局部结构示意图。
附图中的标记分别表示：
1、水平电机座，2、水平电机，3、水平电机输出轴，4、升降驱动齿轮，5、固定滑块，
6、升降架，
7、竖直面板，8、升降滑轨，9、升降驱动齿条，
10、水平面板，11、竖直电机，12、竖直电机输出轴，13、伺服调节齿轮，
14、正向滑轨，15、反向滑轨，
16、正向滑桥，17、反向滑桥，
18、正向滑桥脚座滑块，19、反向滑桥脚座滑块，
20、正向齿条，21、反向齿条，
22、正向管材侧边辊，23、反向管材侧边辊，
24、穿接轴座，25、固定轴座，26、底托支撑辊，27、直线轴承，
28、正向辊轴，29、反向辊轴，
30、管材滚动夹持部。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一种管材的伺服随动支撑装置作以下详细说明。
如附图所示，本实用新型的一种管材的伺服随动支撑装置，其结构包括升降架、水平电机和竖直电机，
水平电机座1上固定连接有水平电机2，水平电机输出轴3同轴固定连接升降驱动齿轮4，
水平电机座1的竖直面上固定连接有固定滑块5，
于水平电机座1相近的一侧升降架6的竖直面板7上固定连接有升降滑轨8和升降驱动齿条9，升降滑轨8和固定滑块5滑动配合，升降驱动齿条9和升降驱动齿轮4啮合；
升降架6的顶端固定连接有与竖直面板7相垂直的水平面10，
水平面板10的底面固定连接有竖直电机11，
竖直电机输出轴12从下向上穿出水平面板并同轴固定连接有伺服调节齿轮13，
水平面板10的顶面固定连接有互相平行的正向滑轨14和反向滑轨15，
正向滑轨14和反向滑轨15上分别架设有正向滑桥16和反向滑桥17，
正向滑桥16的两端分别通过正向滑桥脚座滑块18与正向滑轨和反向滑轨滑动配合；
反向滑桥17的两端分别通过反向滑桥脚座滑块19与正向滑轨和反向滑轨滑动配合；
正向滑桥16的底面固定连接有正向齿条20，
反向滑桥17的底面固定连接有反向齿条21，
正向齿条20和反向齿条21相平行，正向齿条20和反向齿条11的齿牙相对设置，且伺服调节齿轮13设置在正向齿条20和反向齿条21之间，伺服调节齿轮13共同啮合正向齿条20和反向齿条21；
正向滑桥16上设置有竖直轴向布置的正向管材侧边辊22；
反向滑桥17上设置有竖直轴向布置的反向管材侧边辊23。
正向滑桥16上固定连接有穿接轴座24，
反向滑桥17上固定连接有固定轴座25，
穿接轴座和固定轴座同轴线设置；
水平布置的底托支撑辊26的一端旋转铰接在固定轴座25上，底托支撑辊26的辊身贯穿穿接轴座24的轴孔，穿接轴座的轴孔内壁和底托支撑辊的辊身之间配置有直线轴承27。
底托支撑辊在穿接轴座和固定轴座上均具有径向旋转自由度，且底托支撑辊在穿接轴座的直线轴承上具有轴向滑移自由度。可实现旋转和滑移的符合运动。管材在底托支撑辊上支撑滚动，正向管材侧边辊和反向管材侧边辊从管材两侧限位或夹持管材，同时也对管材的轴向运动提供两侧的滚动摩擦。有效减少管材在运动时所造成的损伤，有效保护管材。
正向管材侧边辊通过正向辊轴28设置在正向滑桥上，正向管材侧边辊和正向辊轴之间配置有旋转轴承；
反向管材侧边辊通过反向辊轴29设置在反向滑桥上，反向管材侧边辊和反向辊轴之间配置有旋转轴承。
升降驱动齿条在升降架上竖直设置，升降滑轨和升降驱动齿条相平行。
正向滑轨和反向滑轨相平行，二者设置在同一水平面上；
正向滑桥和反向滑桥相平行，二者设置在同一水平面上；
正向滑轨和正向滑桥相垂直。
水平电机的轴向和竖直电机的轴向相垂直。
升降滑轨、正向滑轨、反向滑轨均采用直线滑轨。
升降滑轨采用平行双轨或多轨。
各滑轨和滑块的滑动配合均采用轨端行程限位、滑轨和滑块防脱的滑动配合。
水平电机和竖直电机均采用伺服电机。
水平电机座固定连接在生产线主体机架上。
底托支撑辊设置在正向管材侧边辊、反向管材侧边辊根部的下方，正向管材侧边辊、反向管材侧边辊以及底托支撑辊之间构成上敞口半包围的管材滚动夹持部30。
正向管材侧边辊、反向管材侧边辊以及底托支撑辊在三个方向上的滚动，更有效减少管材在激光切割生产线上运行时所造成的损伤，有效保护管材。
本实用新型的一种管材的伺服随动支撑装置的水平电机输出轴沿着管材轴线方向固定在激光切割生产线切管机床上，本实用新型的装置的数量可以在生产线上配置一套以上，根据管材长度而定。
水平电机通过升降驱动齿轮、升降驱动齿条的啮合传动，驱动升降架做上下升降移动。
竖直电机通过伺服调节齿轮驱动正向齿条、反向齿条做同步的相对运动，带动正向滑桥、反向滑桥在正向滑轨、反向滑轨上做同步的相对运动，从而带动正向管材侧边辊、反向管材侧边辊二者做相对运动，完成管材滚动夹持部开口调节大小的动作。
底托支撑辊水平设置，底托支撑辊在穿接轴座、固定轴座上做轴向滑移和径向旋转的复合运动，以便给管材提供竖向支撑的同时提供滚动或滑动摩擦防止划伤管材。
管材上线后，在激光切割生产线上，管材在自身的转动过程中，管材的左右尺寸和最低端位置会变化。该装置配合通过数控***伺服控制管材滚动夹持部自动调整开口大小来适应管材外接轮廓的大小以达到定位管材中心的目的。
管材滚动夹持部的开口大小根据伺服数控***控制，可以不是处于夹紧管材状态，给管材提供一个稍微大于管材外接轮廓的开口大小，使得管材可以在开口轮廓里不受夹紧力的约束，避免产生S型的变形。有效避免甩管现象的发生。更有助于生产线对管材的精确运送和精确切割。
水平电机、竖直电机通过配电与供电电网电力连接。
本实用新型的一种管材的伺服随动支撑装置可适用与细径的圆管、方管，粗径的圆管、方管，或其他类型的金属或非金属管材。
Claims (10)
1.一种管材的伺服随动支撑装置，其特征在于包括升降架、水平电机和竖直电机，
水平电机座上固定连接有水平电机，水平电机输出轴同轴固定连接升降驱动齿轮，
水平电机座的竖直面上固定连接有固定滑块，
于水平电机座相近的一侧升降架的竖直面板上固定连接有升降滑轨和升降驱动齿条，升降滑轨和固定滑块滑动配合，升降驱动齿条和升降驱动齿轮啮合；
升降架的顶端固定连接有与竖直面板相垂直的水平面板，
水平面板的底面固定连接有竖直电机，
竖直电机输出轴从下向上穿出水平面板并同轴固定连接有伺服调节齿轮，
水平面板的顶面固定连接有互相平行的正向滑轨和反向滑轨，
正向滑轨和反向滑轨上分别架设有正向滑桥和反向滑桥，
正向滑桥的两端分别通过正向滑桥脚座滑块与正向滑轨和反向滑轨滑动配合；
反向滑桥的两端分别通过反向滑桥脚座滑块与正向滑轨和反向滑轨滑动配合；
正向滑桥的底面固定连接有正向齿条，
反向滑桥的底面固定连接有反向齿条，
正向齿条和反向齿条相平行，正向齿条和反向齿条的齿牙相对设置，且伺服调节齿轮设置在正向齿条和反向齿条之间，伺服调节齿轮共同啮合正向齿条和反向齿条；
正向滑桥上设置有竖直轴向布置的正向管材侧边辊；
反向滑桥上设置有竖直轴向布置的反向管材侧边辊。
2.根据权利要求1所述的一种管材的伺服随动支撑装置，其特征在于：
正向滑桥上固定连接有穿接轴座，
反向滑桥上固定连接有固定轴座，
穿接轴座和固定轴座同轴线设置；
水平布置的底托支撑辊的一端旋转铰接在固定轴座上，底托支撑辊的辊身贯穿穿接轴座的轴孔，穿接轴座的轴孔内壁和底托支撑辊的辊身之间配置有直线轴承。
3.根据权利要求1所述的一种管材的伺服随动支撑装置，其特征在于：
正向管材侧边辊通过正向辊轴设置在正向滑桥上，正向管材侧边辊和正向辊轴之间配置有旋转轴承；
反向管材侧边辊通过反向辊轴设置在反向滑桥上，反向管材侧边辊和反向辊轴之间配置有旋转轴承。
4.根据权利要求1所述的一种管材的伺服随动支撑装置，其特征在于：升降驱动齿条在升降架上竖直设置，升降滑轨和升降驱动齿条相平行。
5.根据权利要求1所述的一种管材的伺服随动支撑装置，其特征在于：
正向滑轨和反向滑轨相平行，二者设置在同一水平面上；
正向滑桥和反向滑桥相平行，二者设置在同一水平面上；
正向滑轨和正向滑桥相垂直。
6.根据权利要求1所述的一种管材的伺服随动支撑装置，其特征在于：水平电机的轴向和竖直电机的轴向相垂直。
7.根据权利要求1所述的一种管材的伺服随动支撑装置，其特征在于：升降滑轨、正向滑轨、反向滑轨均采用直线滑轨。
8.根据权利要求1所述的一种管材的伺服随动支撑装置，其特征在于：水平电机和竖直电机均采用伺服电机。
9.根据权利要求1所述的一种管材的伺服随动支撑装置，其特征在于：水平电机座固定连接在生产线主体机架上。
10.根据权利要求1所述的一种管材的伺服随动支撑装置，其特征在于：底托支撑辊设置在正向管材侧边辊、反向管材侧边辊根部的下方，正向管材侧边辊、反向管材侧边辊以及底托支撑辊之间构成上敞口半包围的管材滚动夹持部。
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