CN216882324U - 全自动四轴数控切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及型材切割技术领域，尤其涉及一种全自动四轴数控切割设备。一种全自动四轴数控切割设备，包括台身、送料座、型材夹持机构、托料机构、旋转切割机头及控制***，所述送料座带动型材夹持机构沿X轴方向滑动至旋转切割机头内部的型材夹撑机构；所述托料机构的托料架在接料时沿与所述台身垂直方向往复运动，在对型材支撑定位时，根据型材尺寸不同进行纵向高度调整，在型材沿X轴移动时，根据型材夹持定位机构的滑动位置自动进行高度调整；所述旋转切割机头的切割头以X轴为轴旋转、沿Z轴及Y轴方向移动以对型材进行加工。该实用新型可实现自动上料、自动送料、自动支撑调整以及一自由度送料、三自由度切割。

Description

全自动四轴数控切割设备

技术领域

本实用新型属于型材切割技术领域，尤其涉及一种采用激光对型材进行切割的全自动四轴数控切割设备。

背景技术

现有技术中应用激光对型材进行切割，其具体工作为：把型材设置在旋转夹持机构上，通过电机带动设置在旋转夹持机构上的型材进行转动以及向切割头方向滑动进行送料（切割头固定不动），实现对型材的截取、打孔等操作，但是此技术是激光切割头不旋转而是型材在旋转，对型材的截取、打孔等操作，全部依靠送料装置进行工作，由于型材质量大、长度不等的缘故，型材在进行移动或转动过程中由于惯性比较大，对型材难以进行准确控制，容易出现型材截取、打孔的失败。

例如中国专利申请发明名称为“数控切割设备”、申请号为201710754018.4的发明专利申请公开了一种数控切割设备，其包括台身、送料座和旋转切割机头，设置有型材加持定位机构和送料主动齿轮的送料座在台身上设置的两个直线导轨上沿X轴方向滑动，且设置在直线导轨内侧台身上的送料齿条与对送料底座在直线导轨上滑动提供动力的送料主动齿轮啮合，经设置在送料底座上且与送料主动齿轮连接的送料伺服电机的转动，型材伴随型材加持定位机构在直线导轨上滑动到旋转切割机头进行操作，设置在台身上的V型托料架根据型材加持定位机构的滑动状态自动进行高度调整对型材进行支撑；本发明通过切割头相对于型材在X轴、Y轴方向上移动及绕Z轴进行转动，并配合型材在Z轴方向上的移动实现对型材进行切割、打孔等操作。通过切割头三自由度的移动弥补了现有激光切割中功能单一的问题，填补了现有管材切割领域中，切割头的多自由度移动的空白，开创了三自由度移动的切割头与一自由度移动送料装置进行组合的管材切割方式，避免因型材长度过长、重心下降导致型材在旋转过程中进行切割时精度低、易产生废料的问题。为了匹配切割头旋转的技术方案，需设计与之相配套的线缆长度调节装置，切割头要转动，就需要能够满足切割头上的线缆跟着移动，灵活实现收放，不然就容易出现堆积的问题，故目前的切割头均为固定安装，而让切割管件转动，以实现对管件的切割，但是为了与切割头转动的切割设备匹配，需要设计一种能够随着切割头转动而灵活调节线缆长度的装置，以满足切割头在转动切割过程中对线缆收放的需求。如申请号为201820047678.9的中国专利公开了一种用于激光切管机上的线缆720度收放调节装置，但是该专利文件中的调节装置是利用了线缆的自重，通过滑块在滑道的导向作用带领线缆根据切割头的运动变化产生适当位移。这种结构存在的问题就是由于线缆的自重，会使得线缆始终处于张紧的状态，切割头在正向转动需要线缆伸长的时候，会比较困难，对线缆有较大的拉力，对线缆的安全有隐患。

上述技术方案只实现了型材在沿X轴送料过程及旋转切割头切割过程中的自动化操作，在现有上料过程中一般采用人工将型材吊装至型材支撑架上，再由型材夹持定位机构进行夹持后沿X轴送料以进行切割。现有的托料架只具有支撑功能，无法完成自动接料及无法根据型材的形状及尺寸而进行支撑高度的调整，导致现有切割设备无法进行上料、支撑高度调整、型材支撑、送料、旋转切割等整个加工流程的自动化。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有自动接料及支撑高度调整的全自动四轴数控切割设备，以解决上述背景技术中的三自由度移动的切割头与一自由度移动送料装置的数控切割设备存在的无法自动上料以及支撑高度无法进行高度调整的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种全自动四轴数控切割设备，包括台身、送料座、型材夹持机构、托料机构、旋转切割机头及控制***，在所述台身的一侧端面上分别相互平行设置有直线导轨及送料齿条，所述送料座嵌设在所述直线导轨上，所述型材夹持机构水平固定在所述送料座上，在所述送料座上固定的送料主动齿轮与所述送料齿条相啮合，所述托料机构与所述送料座设在所述台身的同侧；在所述控制***的控制下，经设置在所述送料座上且与所述送料主动齿轮连接的送料伺服电机的驱动，所述送料座带动所述型材夹持机构在所述直线导轨上沿X轴方向滑动，型材伴随所述型材夹持机构滑动至所述旋转切割机头；在所述控制***的控制下，所述托料机构的托料架在接料时沿与所述台身垂直方向往复运动，所述托料架在对型材支撑定位时，根据型材尺寸不同进行纵向高度调整，所述托料架在型材沿X轴移动时，根据所述型材夹持定位机构的滑动位置自动进行高度调整以对型材进行支撑；所述旋转切割机头与所述型材夹持机构设在所述台身的同侧，在所述控制***的控制下，所述旋转切割机头上以X轴为轴进行旋转的、沿Z轴及Y轴方向移动的切割头对型材进行加工。

优选的，该数控切割设备还包括线缆调节装置，所述线缆调节装置包括垂直安装架，所述垂直安装架竖直固定在所述旋转切割机头上远离所述托料机构的侧面，在所述垂直安装架的侧面上设置有线缆调节直线导轨和线缆调节传动齿条，所述线缆调节直线导轨和线缆调节传动齿条均竖直设置，所述线缆调节传动齿条的顶部和底部均设置有限位挡块，所述线缆调节直线导轨上滑动连接有连接板，所述连接板的一端安装有线缆调节伺服电机，所述线缆调节伺服电机的轴端穿过所述连接板后安装有线缆调节传动齿轮，所述线缆调节传动齿轮与线缆调节传动齿条啮合连接，所述连接板的另一端安装有活动滑轮；所述垂直安装架的上部还设置有固定滑轮，所述固定滑轮和活动滑轮位于垂直安装架的同一侧且轴向相同，所述活动滑轮和固定滑轮上缠绕有线缆收纳罩，所述线缆收纳罩为柔性结构且其一端绕过所述固定滑轮后缠绕在所述切割头上，所述线缆收纳罩的另一端绕过所述活动滑轮后延伸至垂直安装架的一侧并与垂直安装架固定连接。

优选的，所述托料机构包括垂直于所述台身设置且呈中空框架结构的底座、在所述底座上设置的链轮传动结构的水平运动机构、在所述水平运动机构上设置的齿轮齿条传动结构的纵向运动机构、在所述纵向运动机构上设置的气缸结构的纵向托举机构及在所述纵向托举机构上设置的V形托料架。

优选的，所述水平运动机构包括在所述底座的两侧面前后分别相互平行架设的主动转轴及从动转轴、在所述主动转轴及从动转轴上分别固定的主动链轮及从动链轮、连接所述主动链轮及从动链轮的传动链条、一端固定在所述底座外侧的所述传动链条上端面的水平运动连接支架、固定在所述水平运动连接支架的另一端且与所述底座侧面平行的纵向运动安装板、分别固定在所述纵向运动安装板及所述底座侧面上且相互配合的呈水平方向的水平运动滑块及水平运动滑轨、连接所述主动转轴的水平运动驱动机构。

优选的，所述纵向运动机构包括在所述纵向运动安装板的一侧面上竖直且相互平行固定的一组纵向运动滑块、与所述纵向运动滑块相匹配的纵向运动滑轨、在所述纵向运动滑轨上固定的纵向托举支架、在所述纵向托举支架上竖直固定的纵向运动齿条、在所述纵向运动安装板的另一侧面固定的纵向运动驱动机构、连接所述纵向运动驱动机构且与所述纵向运动齿条相啮合的纵向运动齿轮。

优选的，所述纵向托举机构包括固定在与所述纵向运动滑轨相对的所述纵向托举支架侧面上的托举机构固定架、在所述托举机构固定架上竖直固定的纵向托举气缸组件，所述托料架固定在所述纵向托举气缸组件的气缸推板上。

优选的，所述水平运动驱动机构包括主动水平运动驱动机构及从动水平运动驱动机构，所述主动水平运动驱动机构包括输出轴连接所述主动转轴的水平运动减速器及与所述水平运动减速器的输入轴连接的水平运动驱动电机，所述从动水平运动驱动机构包括一端与所述水平运动减速器的输出轴连接且另一端与所述主动转轴连接的第一传动杆以及两端分别连接所述主动转轴的第二传动杆。

优选的，在所述水平运动连接支架上固定有导向支撑机构，所述导向支撑机构包括竖直方向的导向支撑架及固定在所述导向支撑架下端且在所述底座上端面滚动的导向支撑轮。

优选的，在所述底座的上端面前后分别固定有限位块。

优选的，所述主动链轮与所述主动转轴键连接，所述主动转轴的两端在轴承座内转动，所述从动链轮通过设置在所述从动转轴上的轴承转动，在所述底座的两侧面开设有横向贯通凹槽，在靠近所述台身的所述底座的后侧面上固定有与所述横向贯通凹槽平行的限位杆，所述限位杆可拆卸地连接所述从动转轴的两端。

优选的，在所述送料座上固定有托链行走支架，在所述台身上端面设置有长托链板，在所述长托链板内设置有一端与所述托链行走支架连接的托链。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过将送料座、型材夹持机构、托料机构及旋转切割机头设置在台身的同一侧，在托料机构的支撑下，送料座带动型材夹持机构在台身上沿X轴向旋转切割机头方向滑动，在旋转切割机头上的切割头可沿Z轴、Y轴移动及沿X轴转动，由此可对型材进行快速截取，避免因型材过长导致切割精度降低；通过设置固定滑轮和活动滑轮，将线轮缠绕在固定滑轮和活动滑轮上，线缆调节伺服电机上下移动带动活动滑轮上下移动，匹配切割头的转速，满足对线缆的灵活收放。

2.在托料机构对型材进行接料及支撑前，可根据型材的形状、尺寸以及型材夹持机构的夹持位置对型材进行定心，并根据型材的定心位置调节并设定托料机构的托料架的纵向高度，实现对不同型材的形状及尺寸进行有效的支撑。

3.托料机构可进行水平及纵向方向的运动，在接料时，通过设定托料机构的相关运动参数，托料机构的托料架可沿与台身垂直的方向自动移动至型材存放架以实现接料，在接料完成后自动复位至型材支撑位置以对型材进行支撑并通过型材夹持机构的移动实现型材的夹持。

4.在型材沿X轴移动时，托料机构可根据型材夹持定位机构的滑动位置自动进行高度调整，实现托料机构的托料架的自动升降。

5.通过设置链轮传动结构的水平运动机构、齿轮齿条传动结构的纵向运动机构、气缸运动的纵向托举机构，使运动机构更加高效可靠。

6.通过设置主动水平运动驱动机构及从动水平运动驱动机构，一是可以节省设备成本及安装空间，二是便于各托料机构同时进行水平方向的往复运动。

7.通过设置导向支撑机构使水平运动更加平稳；通过设置限位块对水平运动进行限位操作，避免造成损失；通过设置限位杆，可便于对链轮的松紧进行调整，且减轻了设备重量，降低了生产成本；通过设置托链结构可对线缆进行保护，延长使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的托料机构组合的结构示意图。

图3为本实用新型的单个托料机构第一视角的结构示意图。

图4为本实用新型的单个托料机构第二视角的结构示意图。

图5为本实用新型的水平运动机构第一视角结构示意图。

图6为本实用新型的水平运动机构第二视角结构示意图。

图7为本实用新型的纵向运动机构结构示意图。

图8为本实用新型水平运动机构与纵向运动机构安装结构示意图

图9为本实用新型的纵向托举机构结构示意图。

图10为本实用新型纵向运动机构与纵向托举安装结构示意图

图11为图5的A处放大结构示意图。

图12为图5的B处放大结构示意图。

图13为本实用新型的线缆调节装置安装结构示意图一。

图14为本实用新型的线缆调节装置安装结构示意图二。

图15为本实用新型的线缆调节伺服电机安装结构示意图。

图中：1、台身，2、送料座，3、型材夹持机构，4、托料机构，5、旋转切割机头，6、直线导轨，7、送料齿条，8、送料伺服电机，9、托料架，10、切割头，11、底座，12、水平运动机构，13、纵向运动机构，14、纵向托举机构，15、主动转轴、16、从动转轴，17、主动链轮，18、从动链轮，19、传动链条，20、水平运动连接支架，21、纵向运动安装板，22、水平运动滑块，23、水平运动滑轨，24、水平运动驱动机构，25、纵向运动滑块，26、纵向运动滑轨，27、纵向托举支架，28、纵向运动齿条，29、纵向运动驱动机构，30、纵向运动齿轮，31、托举机构固定架，32、纵向托举气缸组件，33、主动水平运动驱动机构，34、从动水平运动驱动机构，35、水平运动减速器，36、水平运动驱动电机，37、第一传动杆，38、第二传动杆，39、导向支撑机构，40、导向支撑架，41、导向支撑轮，42、限位块，43、横向贯通凹槽，44、限位杆，45、托链行走支架，46、长托链板，47、托链，48、固定板，49、侧板，50、支撑方管，51、线缆调节装置，52、垂直安装架，53、线缆调节直线导轨，54、线缆调节传动齿条，55、限位挡块，56、连接板，57、线缆调节伺服电机，58、活动滑轮，59、固定滑轮，60、调节安装板，61、线缆收纳罩，62、收纳罩安装板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

参见附图1所示，一种全自动四轴数控切割设备，包括台身1、送料座2、型材夹持机构3、托料机构4、旋转切割机头5及控制***（控制***在附图中未画出），在台身1的一侧端面上分别通过螺栓相互平行固定有两条直线导轨6及送料齿条7，送料座2的内侧螺栓固定有滑块，送料座2通过滑块嵌设在直线导轨6上，在送料座2的外侧通过螺栓固定有送料伺服电机8，在送料座2上嵌设有滚动轴承，送料伺服电机8的主轴穿设在滚动轴承内并键连接有送料主动齿轮，送料主动齿轮与送料齿条7相啮合。型材夹持机构3通过螺栓水平固定在送料座2的外侧，型材夹持机构3可为背景技术中提及的发明名称为“数控切割设备”、申请号为201710754018.4的中国专利申请中的V形夹持定位装置或圆管炮塔夹持定位装置，也可使用现有技术中的各类卡盘式夹紧机构。在送料伺服电机8的驱动下，送料主动齿轮在送料齿条7上沿X轴移动，从而带动型材夹持机构3沿X轴方向移动，在型材夹持机构3上夹持的型材伴随型材夹持机构3移动至旋转切割机头5。

如图1、2所示，托料机构4与送料座2设在台身1的同侧，托料机构4可与台身1分开相互独立设置，以提高该托料机构4的灵活性，也可固定在台身1的底部，以加强对台身1的支撑作用。托料机构4可根据型材的长度平行设置有多组，以实现对型材的均衡支撑。托料机构4通过托料架9的上升实现对型材的支撑并通过托料架9的下降来实现型材沿整个台身1的X轴方向移动。

如图1所示，旋转切割机头5与型材夹持机构3固定在台身1同一侧，旋转切割机头5的切割腔及切割头10与型材运动方向垂直设置。旋转切割机头5包括机头座及设置在机头座上的上夹持部分、下夹持定位部分和机头回转部分，机头回转部分包括互相连接的传动机构和转动装置，传动机构上设置有回转安装盘，回转安装盘上设置有Y轴部件，Y轴部件上设置有Z轴部件，Z轴部件上设置切割头10。旋转切割机头5的具体结构及工作原理已在背景技术中提及的发明名称为“数控切割设备”、申请号为201710754018 .4的中国专利申请中详细说明，本说明书中不再赘述。

在型材被型材夹持机构3夹持及托料机构4支撑后，型材沿X轴方向向旋转切割机头5移动后，被旋转切割机构5上的上夹持部分及下夹持定位部分进行夹持，控制***根据设定的加工工艺参数对型材进行切割，旋转切割机头5上的切割头10在Z轴部件上水平移动，Z轴部件在Y轴部件上纵向移动，Y轴部件在回转安装盘上沿X轴转动。由此，切割头10可根据型材加工要求以X轴为轴进行旋转、沿Z轴及Y轴方向移动对型材进行加工。由于型材夹持机构3只有X轴方向的移动，避免了因型材过长导致重心下降，从而导致旋转时切割精度降低、误差加大。此外，切割头10具有三自由度移动，可实现对各种型材及形状的切割。

为避免在送料座2在沿X轴滑动时损坏线缆以及滑动顺畅，在送料座2上通过螺栓固定有托链行走支架45，在台身1上端面沿X轴方向设置有长托链板46，在长托链板46内设置有一端与托链行走支架45连接的托链47。

如图1、13、14、15所示，线缆调节装置51包括与机头连接的垂直安装架52，垂直安装架52的侧面上固定安装有线缆调节直线导轨53和线缆调节传动齿条54，线缆调节直线导轨53和线缆调节传动齿条54均竖直设置，线缆调节传动齿条54的顶部和底部均设有限位挡块55，限位挡块55固定安装在垂直安装架52上，线缆调节直线导轨53上滑动连接有连接板56，连接板56的一端安装有线缆调节伺服电机57，线缆调节伺服电机57的轴端穿过连接板56后安装有传动齿轮，传动齿轮与线缆调节传动齿条54啮合连接，连接板56的另一端安装有活动滑轮58。

垂直安装架52的上部还安装有固定滑轮59，固定滑轮59和活动滑轮58位于垂直安装架52的同一侧且轴向相同，固定滑轮59与垂直安装架52之间通过调节安装板60连接，调节安装板60上设有一组调节安装孔，可以根据需要调节固定滑轮59的安装位置，改变固定滑轮59和活动滑轮58之间的距离，以适应不同长度的线缆的收放。

活动滑轮58和固定滑轮59上缠绕有线缆收纳罩61，线缆收纳罩61为柔性结构，切割头10用的光纤及线缆均收纳在线缆收纳罩61内，线缆收纳罩61的一端绕过固定滑轮59的顶部后由下向上缠绕在切割头10上，靠近切割头10的部分通过线缆管与切割头10连接，线缆收纳罩61的另一端绕过活动滑轮58的底部后向上延伸至垂直安装架52的一侧并与垂直安装架52固定连接，具体的是，垂直安装架52的顶部固定有收纳罩安装板62，收纳罩安装板62上连接有安装抱箍，线缆收纳罩61经安装抱箍固定后向上弯曲延伸后向下继续延伸，即在垂直安装架52顶部形成倒U形后向下，然后通向控制***，控制***控制线缆调节伺服电机57和切割头10的启动。线缆调节伺服电机57与切割头10转速一致，使得切割头10在移动时对线缆的收放与线缆调节伺服电机57带动活动滑轮58移动的速度一致，满足对线缆的及时收放调节。

如图1、2、3所示，为了实现自动上料、高度调整、自动托料功能，托料机构4需具有水平方向、竖直方向的运动机构。该托料机构4在从上料设备接料时，托料机构4的托料架9沿与台身1垂直方向运动，在型材放置在托料架9上后，托料架9退回，控制***根据型材的相关尺寸计算出托料架9对型材支撑时所述升高的高度，根据型材尺寸不同进行纵向高度调整。在型材沿X轴移动时，根据型材夹持定位机构3的滑动位置，托料架9自动进行高度调整。该托料机构4设置有多个，当托料机构4的托料架9阻碍型材沿X轴继续运动时，托料架9高度下降，前方的托料架9继续对型材进行支撑。

控制***为现有技术中的PLC控制***，用于连接并控制送料座2、型材夹持机构3、托料机构4、旋转切割机头5、送料伺服电机8。在实际工作中，该切割设备只需在控制***中输入相关技术参数，该托料机构4即可实现从接料、上料、型材支撑定位、托料等过程的自动化管理，以实现型材切割流程的自动化。

如图1、2、3、4所示，为保证托料机构4的高效运行及稳定性，可沿与台身1垂直的方向相互平行设置多个，托料机构4包括垂直于台身1设置且呈中空框架结构的底座11、在底座11上设置的链轮传动结构的水平运动机构12、在水平运动机构12上设置的齿轮齿条传动结构的纵向运动机构13、在纵向运动机构13上设置的气缸结构的纵向托举机构14及在纵向托举机构14上设置的V形托料架9。水平运动机构12实现托料架9沿与台身1垂直的方向往复运动进行接料，纵向运动机构13实现根据型材不同对托料架9的高度进行调整，纵向托举机构14在进行托举时实现对型材的支撑。底座11包括竖直固定在台身1下端面的固定板48，分别垂直固定在固定板48两侧的侧板49，在两侧板49之间焊接的中空结构的支撑方管50，该结构可加强底座的结构强度。

如图5、6、8、12所示，水平运动机构12包括主动转轴15、从动转轴16、主动链轮17、从动链轮18、传动链条19、水平运动连接支架20、纵向运动安装板21、水平运动滑块22、水平运动滑轨23、水平运动驱动机构24。主动转轴15及从动转轴16分别相互平行架设在底座11的两侧板49上，其中主动转轴15的两端嵌设在轴承内，轴承通过螺栓固定在底座11的两侧板49的外侧，在靠近固定板48的两侧板49上开设有横向贯通凹槽43，从动转轴16的两端穿设在横向贯通凹槽43内。在固定板48的前端面上固定相互平行的且与横向贯通凹槽43平行的两条限位杆44，在从动转轴16的两端开设有通孔，限位杆44穿设在该通孔内，在限位杆44的前端设有外螺纹，紧固螺母螺纹连接在限位杆44上以固定从动转轴16。在调整传动链条19的松紧度时，旋紧或旋松紧固螺母即可实现。主动链轮17键连接在主动转轴15上，在从动转轴16上嵌设有轴承，从动链轮18通过轴承转动连接在从动转轴16上。在支撑方管50的上端面开设有链条传动槽，连接主动链轮17及从动链轮18的传动链条19穿过链条传动槽在支撑方管50内外转动。

水平运动连接支架20的一端螺栓固定在支撑方管50外侧的传动链条19上端面，纵向运动安装板21为竖直设置且螺栓固定在水平运动连接支架20的另一端。水平运动滑轨23水平设置有两条且通过螺栓固定在与纵向运动安装板21同一侧的底座11的侧板49上。水平运动滑块22与水平运动滑轨23相匹配且其螺栓固定在与水平运动滑轨23相对的纵向运动安装板21的一侧面上。

如图3、5、11所示，为实现水平运动的平稳，在水平运动连接支架20上固定有导向支撑机构39，导向支撑机构39包括竖直方向的导向支撑架40及固定在导向支撑架40下端且在底座11上端面滚动的导向支撑轮41。为确保水平运动的安全性，在底座11的上端面前后分别固定有限位块42。限位块42可为U形框架结构，在U形框架结构的底部开设有连接槽，限位螺栓穿设在连接槽内将该限位块42固定在支撑方管50上端面。

水平运动驱动机构24通过联轴器连接主动转轴15，主动转轴15在水平运动驱动机构24的驱动下转动，依次带动主动链轮17、传动链条19、从动链轮18转动，传动链条19带动水平运动连接支架20在水平方向往复运动，纵向运动安装板21在水平运动连接支架20的带动下，沿水平运动滑轨23进行水平方向的往复运动。

如图7、8、10所示，纵向运动机构13包括纵向运动滑块25、纵向运动滑轨26、纵向托举支架27、纵向运动齿条28、纵向运动驱动机构28、纵向运动齿轮30。两个纵向运动滑块25通过螺栓固定在纵向运动安装板21上远离侧板49的侧面上，纵向运动齿条28以及两条与纵向运动滑块25相匹配的纵向运动滑轨26通过螺栓固定在纵向托举支架27靠近纵向运动滑块25的一侧，纵向运动驱动机构28通过螺栓固定在纵向运动安装板21上靠近侧板49的侧面上，纵向运动齿轮30与纵向运动齿条28相啮合且固定在纵向运动驱动机构28的输出轴上。

纵向运动驱动机构28包括纵向运动驱动电机及连接该纵向运动驱动电机输出轴的纵向运动减速器，该纵向运动减速器的输出轴连接纵向运动齿轮30。纵向运动驱动机构28在每个独立的托料机构4上各设置一个。

如图9、10所示，纵向托举机构14包括固定在与纵向运动滑轨26相对的纵向托举支架27侧面上的托举机构固定架31、在托举机构固定架31上竖直固定的纵向托举气缸组件32，托料架9固定在纵向托举气缸组件32的气缸推板上。

各托料机构4的水平运动的动力装置可单独设置，如在每个主动转轴15处连接减速器及驱动电机，但为了设备的总体成本及整体重量、各托料机构4在水平运动时的一致性，水平运动驱动机构24包括主动水平运动驱动机构33及从动水平运动驱动机构34，主动水平运动驱动机构33包括输出轴连接主动转轴15的水平运动减速器35及与水平运动减速器35的输入轴连接的水平运动驱动电机36，从动水平运动驱动机构34包括一端与水平运动减速器35的输出轴连接且另一端与主动转轴15连接的第一传动杆37以及两端分别连接主动转轴15的第二传动杆38。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种全自动四轴数控切割设备，包括台身、送料座、型材夹持机构、托料机构、旋转切割机头及控制***，其特征在于：在所述台身的一侧端面上分别相互平行设置有直线导轨及送料齿条，所述送料座嵌设在所述直线导轨上，所述型材夹持机构水平固定在所述送料座上，在所述送料座上固定的送料主动齿轮与所述送料齿条相啮合，所述托料机构与所述送料座设在所述台身的同侧；在所述控制***的控制下，经设置在所述送料座上且与所述送料主动齿轮连接的送料伺服电机的驱动，所述送料座带动所述型材夹持机构在所述直线导轨上沿X轴方向滑动，型材伴随所述型材夹持机构滑动至所述旋转切割机头；在所述控制***的控制下，所述托料机构的托料架在接料时沿与所述台身垂直方向往复运动，所述托料架在对型材支撑定位时，根据型材尺寸不同进行纵向高度调整，所述托料架在型材沿X轴移动时，根据所述型材夹持定位机构的滑动位置自动进行高度调整以对型材进行支撑；所述旋转切割机头与所述型材夹持机构设在所述台身的同侧，在所述控制***的控制下，所述旋转切割机头上以X轴为轴进行旋转的、沿Z轴及Y轴方向移动的切割头对型材进行加工。

2.根据权利要求1所述一种全自动四轴数控切割设备，其特征在于：还包括线缆调节装置，所述线缆调节装置包括垂直安装架，所述垂直安装架竖直固定在所述旋转切割机头上远离所述托料机构的侧面，在所述垂直安装架的侧面上设置有线缆调节直线导轨和线缆调节传动齿条，所述线缆调节直线导轨和线缆调节传动齿条均竖直设置，所述线缆调节传动齿条的顶部和底部均设置有限位挡块，所述线缆调节直线导轨上滑动连接有连接板，所述连接板的一端安装有线缆调节伺服电机，所述线缆调节伺服电机的轴端穿过所述连接板后安装有线缆调节传动齿轮，所述线缆调节传动齿轮与线缆调节传动齿条啮合连接，所述连接板的另一端安装有活动滑轮；所述垂直安装架的上部还设置有固定滑轮，所述固定滑轮和活动滑轮位于垂直安装架的同一侧且轴向相同，所述活动滑轮和固定滑轮上缠绕有线缆收纳罩，所述线缆收纳罩为柔性结构且其一端绕过所述固定滑轮后缠绕在所述切割头上，所述线缆收纳罩的另一端绕过所述活动滑轮后延伸至垂直安装架的一侧并与垂直安装架固定连接。

3.根据权利要求2所述一种全自动四轴数控切割设备，其特征在于：所述托料机构包括垂直于所述台身设置且呈中空框架结构的底座、在所述底座上设置的链轮传动结构的水平运动机构、在所述水平运动机构上设置的齿轮齿条传动结构的纵向运动机构、在所述纵向运动机构上设置的气缸结构的纵向托举机构及在所述纵向托举机构上设置的V形托料架。

4.根据权利要求3所述一种全自动四轴数控切割设备，其特征在于：所述水平运动机构包括在所述底座的两侧面前后分别相互平行架设的主动转轴及从动转轴、在所述主动转轴及从动转轴上分别固定的主动链轮及从动链轮、连接所述主动链轮及从动链轮的传动链条、一端固定在所述底座外侧的所述传动链条上端面的水平运动连接支架、固定在所述水平运动连接支架的另一端且与所述底座侧面平行的纵向运动安装板、分别固定在所述纵向运动安装板及所述底座侧面上且相互配合的呈水平方向的水平运动滑块及水平运动滑轨、连接所述主动转轴的水平运动驱动机构。

5.根据权利要求4所述一种全自动四轴数控切割设备，其特征在于：所述纵向运动机构包括在所述纵向运动安装板的一侧面上竖直且相互平行固定的一组纵向运动滑块、与所述纵向运动滑块相匹配的纵向运动滑轨、在所述纵向运动滑轨上固定的纵向托举支架、在所述纵向托举支架上竖直固定的纵向运动齿条、在所述纵向运动安装板的另一侧面固定的纵向运动驱动机构、连接所述纵向运动驱动机构且与所述纵向运动齿条相啮合的纵向运动齿轮。

6.根据权利要求5所述一种全自动四轴数控切割设备，其特征在于：所述纵向托举机构包括固定在与所述纵向运动滑轨相对的所述纵向托举支架侧面上的托举机构固定架、在所述托举机构固定架上竖直固定的纵向托举气缸组件，所述托料架固定在所述纵向托举气缸组件的气缸推板上。

7.根据权利要求4所述一种全自动四轴数控切割设备，其特征在于：所述水平运动驱动机构包括主动水平运动驱动机构及从动水平运动驱动机构，所述主动水平运动驱动机构包括输出轴连接所述主动转轴的水平运动减速器及与所述水平运动减速器的输入轴连接的水平运动驱动电机，所述从动水平运动驱动机构包括一端与所述水平运动减速器的输出轴连接且另一端与所述主动转轴连接的第一传动杆以及两端分别连接所述主动转轴的第二传动杆。

8.根据权利要求4所述一种全自动四轴数控切割设备，其特征在于：在所述水平运动连接支架上固定有导向支撑机构，所述导向支撑机构包括竖直方向的导向支撑架及固定在所述导向支撑架下端且在所述底座上端面滚动的导向支撑轮。

9.根据权利要求4所述一种全自动四轴数控切割设备，其特征在于：在所述底座的上端面前后分别固定有限位块。

10.根据权利要求4所述一种全自动四轴数控切割设备，其特征在于：所述主动链轮与所述主动转轴键连接，所述主动转轴的两端在轴承座内转动，所述从动链轮通过设置在所述从动转轴上的轴承转动，在所述底座的两侧面开设有横向贯通凹槽，在靠近所述台身的所述底座的后侧面上固定有与所述横向贯通凹槽平行的限位杆，所述限位杆可拆卸地连接所述从动转轴的两端。

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