带有自动上料装置的多功能激光切割设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种带有自动上料装置的多功能激光切割设备，涉及激光切割技术领域，其包括自动上料装置、切管装置和切板装置，切管装置包括长方体的升降工作台和旋转工作台，自动上料装置设置于升降工作台的一侧；切板装置设置于旋转工作台的一侧，该切板装置包括长方体的底架，底架两侧的顶部分别沿长度方向安装有导轨，底架的顶部铺设有板材放置板，且板材放置板位于两条导轨之间；板材放置板的上方设置有横梁，横梁的底部设置有两个滑块，各滑块移动设置于对应的一条导轨；横梁的一端向外延伸至旋转工作台的上方；横梁的顶部沿其长度方向设置有滑轨，滑轨上滑动设置有激光切割头。本发明装置只需一人操作，生产效率高。
【专利说明】
带有自动上料装置的多功能激光切割设备
技术领域
[0001]本发明涉及激光切割技术领域，具体来讲是一种带有自动上料装置的多功能激光切割设备。
【背景技术】
[0002]金属切割是激光设备中不可缺少的重要产品。本行业传统的金属切割机分为专业切板机和专业切管机。其缺点是切板机和切管机为不同的两台机型，且功能单一，而且切管机有一定尾料不能切割，不能实现多功能化。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种带有自动上料装置的多功能激光切割设备，解决了一台激光切割机既能切板、又能切管、而且切管上料方式为自动化上料的问题;且该装置只需一人操作，生产效率高。
[0004]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是:一种带有自动上料装置的多功能激光切割设备，包括自动上料装置、切管装置和切板装置，所述切管装置包括长方体的升降工作台和旋转工作台，所述升降工作台和旋转工作台首尾相连，且升降工作台和旋转工作台的顶面设有两条与其长边平行的轨道，所述轨道上移动设置有第一驱动台和第二驱动台，其中，第一驱动台位于升降工作台，第二驱动台位于旋转工作台;所述升降工作台的顶面设置有多个升降机构，旋转工作台的顶面设置有中心架，该中心架位于第一驱动台与第二驱动台之间;所述第一驱动台、第二驱动台相对的侧面均设有卡盘，所述卡盘、升降机构、中心架均沿升降工作台和旋转工作台的长轴线设置;所述自动上料装置设置于升降工作台的一侧;所述切板装置设置于旋转工作台的一侧，该切板装置包括长方体的底架，底架两侧的顶部分别沿长度方向安装有导轨，底架的顶部铺设有板材放置板，且板材放置板位于两条导轨之间;板材放置板的上方设置有横梁，横梁的底部设置有两个滑块，各滑块移动设置于对应的一条导轨;横梁的一端向外延伸至旋转工作台的上方;横梁的顶部沿其长度方向设置有滑轨，滑轨上滑动设置有激光切割头。
[0005]在上述技术方案的基础上，还包括搁料架，所述自动上料装置位于搁料架和切管装置之间。
[0006]在上述技术方案的基础上，所述自动上料装置和切板装置位于切管装置的同一侧。
[0007]在上述技术方案的基础上，所述升降机构包括升降杆、支撑架以及与升降杆连接的气缸，所述升降杆的下部为固定杆、上部为与固定杆伸缩设置的活动杆，固定杆的底部固定于升降工作台，活动杆的顶部与支撑架固定连接。
[0008]在上述技术方案的基础上，所述中心架包括大通孔轴承，所述大通孔轴承靠近升降机构的一侧设有无框电机，另一侧设有滑环，所述滑环的另一侧固设有夹持机构。
[0009]在上述技术方案的基础上，所述自动上料装置包括一送料架，所述送料架上设有送料导轨，所述送料导轨上设有送料滑块，且所述送料架上还设有多个档料块;多个输送机构，所述输送机构固定在所述送料架上，且所述输送机构与所述送料导轨平行；一顶料机构，所述顶料机构设于所述送料导轨上，所述顶料机构能够在所述送料导轨上运动，所述顶料机构设有一送料横梁，所述送料横梁上装有至少两个送料板，所述送料板与所述送料导轨平行，所述送料板末端固定有送料气缸，所述送料气缸上设有顶料装置，所述送料气缸驱动所述顶料装置上下运动，所述送料板末端还设有转角气缸，所述转角气缸上设有压料杆，所述转角气缸驱动所述压料杆转动;一送料机构，所述送料机构固定在所述送料架上，所述送料机构包括电机，所述电机驱动所述顶料机构在所述送料导轨上运动。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述顶料装置包括一个顶料调节板和一个圆管顶架，所述顶料调节板固定在所述送料气缸上，所述圆管顶架固定在所述顶料调节板上，所述圆管顶架设有凹槽。
[0011 ]在上述技术方案的基础上，所述送料机构还包括滚珠丝杆，所述滚珠丝杆与所述电机相连，所述滚珠丝杆设有滚珠丝杆螺母和丝杆连接块，所述丝杆连接块与所述滚珠丝杆螺母和所述顶料机构相连，所述电机驱动所述滚珠丝杆螺母做往返直线运动。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述输送机构为皮带输送机构，所述皮带输送机构包括传动辊筒、张紧辊筒和传送皮带，所述传送皮带套设在所述传动辊筒和所述张紧辊筒上。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述皮带输送机构还设有第一侧架和第二侧架，所述第一侧架和所述第二侧架固定在所述送料架上，所述皮带输送机构还设有多个上皮带托辊和多个下皮带托辊，所述上皮带托辊和所述下皮带托辊位于所述第一侧架和所述第二侧架之间，所述传送皮带搭在所述上皮带托辊和所述下皮带托辊上。
[0014]本发明的有益效果在于:
[0015]1、本发明中，把切板装置的横梁外延至一定长度，切板时激光切割头在床体工作范围内移动，切管时激光切割头移动至外延的一定位置(即切管装置的上方，距离中心架最小安全距离内)，当待切管材从自动上料装置上被送到切管装置时，切管装置的升降机构把管材托住，第一驱动台的卡盘在Y轴电机的驱动下向前移动直至把管材夹持住并继续向前运动，并把管材的另一端送至中心架内夹持住。通过Y轴电机的驱动实现前后运动，旋转工作台的旋转实现旋转运动，和激光切割头的配合实现一定长度的管材切割。当管材切割至一定长度时，第二驱动台的卡盘在另一 Y轴电机的驱动下向左移动直至把管材夹持住(同时第一驱动台的卡盘松开夹持，退回至待上料状态)，继续实行切割，直至管材切割完。后面的上料机继续上料，完成一个循环。当切割机切板时，切管装置及自动上料装置停止工作，激光切割头运动至切板装置的工作区进行切板即可。本发明解决了一台激光切割机既能切板、又能切管、而且切管上料方式为自动化上料的问题;且该装置只需一人操作，生产效率尚O
[0016]2、本发明中，切管装置通过位于管材两端的两个驱动台来控制管材沿管材的轴向进给，相较切割头沿管材轴线方向移动的方式来说，驱动台的运动更加方便，灵敏度更高，能有效实现管材的尚精度切割，保证了广品的品质。
[0017]3、本发明中，切管装置的驱动台内设置有电机和卡盘，在管材需要切口时，电机和卡盘能带动管材旋转;在管材需要切断时，卡盘能抓紧管材端部，防止管材切断后掉落。在管材切割完成后，该驱动台还能完成下料工作，从而将管材的切口、切断和下料一次完成，提高了工作效率。
[0018]4、本发明中，自动上料装置只需一人操作，节省了人力；不用人工抬管材上机床，降低了劳动强度，同时也减少了安全隐患；与利用管材自身重力完成输送管材和送料的过程相比，采用皮带输送机构输送管材和本发明中的顶料机构配合滚珠丝杆进行送料能保证输送管材和送料过程的平稳，且能自动实行一根管材切完后将另一管材送上机床，从而提高了工作效率。
【附图说明】
[0019]图1为本发明实施例中带有自动上料装置的多功能激光切割设备的结构示意图；
[0020]图2为本发明实施例中切管装置的结构示意图；
[0021 ]图3为本发明实施例中切板装置的结构示意图；
[0022]图4为本发明实施例中自动上料装置的结构示意图；
[0023]图5为本发明实施例中输送机构的结构示意图；
[0024]图6为图4的前视图；
[0025]图7为本发明实施例中送料机构的结构示意图。
[0026]附图标记:
[0027]1-切管装置；11-升降工作台；12-旋转工作台；13-轨道；14-第一驱动台；15-第二驱动台；16-升降机构;16a-支撑架;16b-升降杆;17-中心架;18-卡盘；
[0028]2-切板装置;21-底架；22-导轨；23-板材放置板;24-横梁；25-滑块;26-滑轨；27-激光切割头；
[0029]3-自动上料装置;31-送料架;3 Ia-送料导轨;3 Ib-送料滑块;3 Ic-档料块;32-输送机构;32a-传动辊筒;32b-张紧辊筒;32c-传送皮带;32d_第一侧架;32e_第二侧架;32f-上皮带托辊;32g-下皮带托辊;33-顶料机构；33a-送料横梁;33b_送料板;34-送料机构；34a-电机;34b-滚珠丝杆;34c-滚珠丝杆螺母;34d-丝杆连接块；
[0030]4-搁料架。
【具体实施方式】
[0031 ]以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
[0032]参见图1所示，本发明实施例提供了一种带有自动上料装置的多功能激光切割设备，包括自动上料装置3、切管装置I和切板装置2。具体的，带有自动上料装置的多功能激光切割设备还包括搁料架，自动上料装置3位于搁料架和切管装置I之间。自动上料装置3和切板装置2位于切管装置I的同一侧。
[0033]参见图1和图2所示，切管装置I包括长方体的升降工作台11和旋转工作台12，升降工作台11和旋转工作台12首尾相连，且升降工作台11和旋转工作台12的顶面设有两条与其长边平行的轨道13，轨道13上移动设置有第一驱动台14和第二驱动台15，其中，第一驱动台14位于升降工作台11，第二驱动台15位于旋转工作台12;切管装置I的驱动台内设置有电机和卡盘，在管材需要切口时，电机和卡盘能带动管材旋转;在管材需要切断时，卡盘能抓紧管材端部，防止管材切断后掉落。在管材切割完成后，该驱动台还能完成下料工作，从而将管材的切口、切断和下料一次完成，提高了工作效率。升降工作台11的顶面设置有多个升降机构16，具体的，升降机构16包括升降杆16b、支撑架16a以及与升降杆16b连接的气缸，升降杆16b的下部为固定杆、上部为与固定杆伸缩设置的活动杆，固定杆的底部固定于升降工作台11，活动杆的顶部与支撑架16a固定连接。旋转工作台12的顶面设置有中心架17，该中心架17位于第一驱动台14与第二驱动台15之间；具体的，中心架17包括大通孔轴承，大通孔轴承靠近升降机构16的一侧设有无框电机，另一侧设有滑环，滑环的另一侧固设有夹持机构。第一驱动台14、第二驱动台15相对的侧面均设有卡盘18，卡盘18、升降机构16、中心架17均沿升降工作台11和旋转工作台12的长轴线设置。切管装置I通过位于管材两端的两个驱动台来控制管材沿管材的轴向进给，相较切割头沿管材轴线方向移动的方式来说，驱动台的运动更加方便，灵敏度更高，能有效实现管材的高精度切割，保证了产品的品质。
[0034]参见图1和图3所示，切板装置2设置于旋转工作台12的一侧，该切板装置2包括长方体的底架21，底架21两侧的顶部分别沿长度方向安装有导轨22，底架21的顶部铺设有板材放置板23，且板材放置板23位于两条导轨22之间；板材放置板23的上方设置有横梁24，横梁24的底部设置有两个滑块25，各滑块25移动设置于对应的一条导轨22;横梁24的一端向外延伸至旋转工作台12的上方;横梁24的顶部沿其长度方向设置有滑轨26，滑轨26上滑动设置有激光切割头27。
[0035]自动上料装置3设置于升降工作台11的一侧。参见图1和图4所示，自动上料装置3包括:
[0036]—送料架31，送料架31上设有送料导轨31a，送料导轨31a上设有送料滑块31b，且送料架31上还设有多个档料块31c;
[0037]多个输送机构32，输送机构32固定在送料架31上，且输送机构32与送料导轨31a平行；
[0038]一顶料机构33，顶料机构33设于送料导轨31a上，顶料机构33能够在送料导轨31a上运动，参见图4和图6所示，顶料机构33设有一送料横梁33a，送料横梁33a上装有至少两个送料板33b，送料板33b与送料导轨31a平行，送料板33b末端固定有送料气缸，送料气缸上设有顶料装置，送料气缸驱动顶料装置上下运动，具体的，顶料装置包括一个顶料调节板和一个圆管顶架，顶料调节板固定在送料气缸上，圆管顶架固定在顶料调节板上，圆管顶架设有凹槽。送料板33b末端还设有转角气缸，转角气缸上设有压料杆，转角气缸驱动压料杆转动；
[0039]一送料机构34，送料机构34固定在送料架31上，送料机构34包括电机34a，电机34a驱动顶料机构33在送料导轨31a上运动。
[0040]参见图4和图7所示，送料机构34还包括滚珠丝杆34b，滚珠丝杆34b与电机34a相连，滚珠丝杆34b设有滚珠丝杆螺母34c和丝杆连接块34d，丝杆连接块34d与滚珠丝杆螺母34c和顶料机构33相连，电机34a驱动滚珠丝杆螺母34c做往返直线运动。
[0041]参见图4和图5所示，输送机构32为皮带输送机构32，皮带输送机构32包括传动辊筒32a、张紧辊筒32b和传送皮带32c，传送皮带32c套设在传动辊筒32a和张紧辊筒32b上。皮带输送机构32还设有第一侧架32d和第二侧架32e，第一侧架32d和第二侧架32e固定在送料架31上，皮带输送机构32还设有多个上皮带托辊32f和多个下皮带托辊32g，上皮带托辊32f和下皮带托辊32g位于第一侧架32d和第二侧架32e之间，传送皮带32c搭在上皮带托辊32f和下皮带托辊32g上。
[0042]自动上料装置3只需一人操作，节省了人力；不用人工抬管材上机床，降低了劳动强度，同时也减少了安全隐患；与利用管材自身重力完成输送管材和送料的过程相比，采用皮带输送机构输送管材和本发明中的顶料机构配合滚珠丝杆进行送料能保证输送管材和送料过程的平稳，且能自动实行一根管材切完后将另一管材送上机床，从而提高了工作效率。
[0043]本发明带有自动上料装置的多功能激光切割设备的工作原理为:
[0044]切板时激光切割头在床体工作范围内移动，切管时激光切割头移动至外延的一定位置(即切管装置的上方，距离中心架最小安全距离内)，当待切管材从自动上料装置上被送到切管装置时，切管装置的升降机构把管材托住，第一驱动台的卡盘在Y轴电机的驱动下向前移动直至把管材夹持住并继续向前运动，并把管材的另一端送至中心架内夹持住。通过Y轴电机的驱动实现前后运动，旋转工作台的旋转实现旋转运动，和激光切割头的配合实现一定长度的管材切割。当管材切割至一定长度时，第二驱动台的卡盘在另一 Y轴电机的驱动下向左移动直至把管材夹持住(同时第一驱动台的卡盘松开夹持，退回至待上料状态)，继续实行切割，直至管材切割完。后面的上料机继续上料，完成一个循环。当切割机切板时，切管装置及自动上料装置停止工作，激光切割头运动至切板装置的工作区进行切板即可。本发明解决了一台激光切割机既能切板、又能切管、而且切管上料方式为自动化上料的问题;且该装置只需一人操作，生产效率高。
[0045]本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种带有自动上料装置的多功能激光切割设备，包括自动上料装置(3)、切管装置(I)和切板装置(2)，其特征在于: 所述切管装置(I)包括长方体的升降工作台(11)和旋转工作台(12)，所述升降工作台(II)和旋转工作台(12)首尾相连，且升降工作台(11)和旋转工作台(12)的顶面设有两条与其长边平行的轨道(13)，所述轨道(13)上移动设置有第一驱动台(14)和第二驱动台(15)，其中，第一驱动台(14)位于升降工作台(11)，第二驱动台(15)位于旋转工作台(12);所述升降工作台(11)的顶面设置有多个升降机构(16)，旋转工作台(12)的顶面设置有中心架(17)，该中心架(17)位于第一驱动台(14)与第二驱动台(15)之间； 所述第一驱动台(14)、第二驱动台(15)相对的侧面均设有卡盘(18)，所述卡盘(18)、升降机构(16)、中心架(17)均沿升降工作台(11)和旋转工作台(12)的长轴线设置； 所述自动上料装置(3)设置于升降工作台(11)的一侧； 所述切板装置(2)设置于旋转工作台(12)的一侧，该切板装置(2)包括长方体的底架(21)，底架(21)两侧的顶部分别沿长度方向安装有导轨(22)，底架(21)的顶部铺设有板材放置板(23)，且板材放置板(23)位于两条导轨(22)之间；板材放置板(23)的上方设置有横梁(24)，横梁(24)的底部设置有两个滑块(25)，各滑块(25)移动设置于对应的一条导轨(22);横梁(24)的一端向外延伸至旋转工作台(12)的上方;横梁(24)的顶部沿其长度方向设置有滑轨(26)，滑轨(26)上滑动设置有激光切割头(27)。2.如权利要求1所述的带有自动上料装置的多功能激光切割设备，其特征在于:还包括搁料架，所述自动上料装置(3)位于搁料架和切管装置(I)之间。3.如权利要求1所述的带有自动上料装置的多功能激光切割设备，其特征在于:所述自动上料装置(3)和切板装置(2)位于切管装置(I)的同一侧。4.如权利要求1所述的带有自动上料装置的多功能激光切割设备，其特征在于:所述升降机构(16)包括升降杆(16b )、支撑架(16a)以及与升降杆(16b)连接的气缸，所述升降杆(16b)的下部为固定杆、上部为与固定杆伸缩设置的活动杆，固定杆的底部固定于升降工作台(11)，活动杆的顶部与支撑架(16a)固定连接。5.如权利要求1所述的带有自动上料装置的多功能激光切割设备，其特征在于:所述中心架(17)包括大通孔轴承，所述大通孔轴承靠近升降机构(16)的一侧设有无框电机，另一侧设有滑环，所述滑环的另一侧固设有夹持机构。6.如权利要求1所述的带有自动上料装置的多功能激光切割设备，其特征在于:所述自动上料装置(3)包括 一送料架(31)，所述送料架(31)上设有送料导轨(31a)，所述送料导轨(31a)上设有送料滑块(31b)，且所述送料架(31)上还设有多个档料块(31c); 多个输送机构(32)，所述输送机构(32)固定在所述送料架(31)上，且所述输送机构(32)与所述送料导轨(31a)平行； 一顶料机构(33)，所述顶料机构(33)设于所述送料导轨(31a)上，所述顶料机构(33)能够在所述送料导轨(31a)上运动，所述顶料机构(33)设有一送料横梁(33a)，所述送料横梁(33a)上装有至少两个送料板(33b)，所述送料板(33b)与所述送料导轨(31a)平行，所述送料板(33b)末端固定有送料气缸，所述送料气缸上设有顶料装置，所述送料气缸驱动所述顶料装置上下运动，所述送料板(33b)末端还设有转角气缸，所述转角气缸上设有压料杆，所述转角气缸驱动所述压料杆转动； 一送料机构(34)，所述送料机构(34)固定在所述送料架(31)上，所述送料机构(34)包括电机(34a)，所述电机(34a)驱动所述顶料机构(33)在所述送料导轨(31a)上运动。7.如权利要求6所述的带有自动上料装置的多功能激光切割设备，其特征在于:所述顶料装置包括一个顶料调节板和一个圆管顶架，所述顶料调节板固定在所述送料气缸上，所述圆管顶架固定在所述顶料调节板上，所述圆管顶架设有凹槽。8.如权利要求6所述的带有自动上料装置的多功能激光切割设备，其特征在于:所述送料机构(34)还包括滚珠丝杆(34b)，所述滚珠丝杆(34b)与所述电机(34a)相连，所述滚珠丝杆(34b)设有滚珠丝杆螺母(34c)和丝杆连接块(34d)，所述丝杆连接块(34d)与所述滚珠丝杆螺母(34c)和所述顶料机构(33)相连，所述电机(34a)驱动所述滚珠丝杆螺母(34c)做往返直线运动。9.如权利要求6所述的带有自动上料装置的多功能激光切割设备，其特征在于:所述输送机构(32)为皮带输送机构(32)，所述皮带输送机构(32)包括传动辊筒(32a)、张紧辊筒(32b)和传送皮带(32c)，所述传送皮带(32c)套设在所述传动辊筒(32a)和所述张紧辊筒(32b)上。10.如权利要求9所述的带有自动上料装置的多功能激光切割设备，其特征在于:所述皮带输送机构(32)还设有第一侧架(32d)和第二侧架(32e)，所述第一侧架(32d)和所述第二侧架(32e)固定在所述送料架(31)上，所述皮带输送机构(32)还设有多个上皮带托辊(32f)和多个下皮带托辊(32g)，所述上皮带托辊(32f)和所述下皮带托辊(32g)位于所述第一侧架(32d)和所述第二侧架(32e)之间，所述传送皮带(32c)搭在所述上皮带托辊(32f)和所述下皮带托棍(32g)上。
【文档编号】B23K37/047GK105945425SQ201610338116
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】胡中元, 熊雨, 邹鹏
【申请人】武汉天琪激光设备制造有限公司