一种激光切管机辅助支撑的制作方法

本发明公开了一种激光切管机辅助支撑装置。

背景技术：

板材激光切割机配备激光切管机，可以在矩形管材表面上进行圆孔、方孔、异形曲线切割以及切断等加工。其工作原理如图1所示：板材激光机喷嘴5探出切割幅面外，要加工的矩形管子2由后卡盘1夹持，管子2可以穿过前卡盘4中心孔，前卡盘4仅作为固定支撑，前、后卡盘同步等速转动。加工时管子待加工表面要转到与喷嘴轴向垂直的位置，后卡盘沿着导轨3推动管子2相对前卡盘直线运动，喷嘴5也可沿切割机横梁导轨坐标位移，即可以在切割平面内2轴联动进行平面曲线切割。

由于开始切割时管子长，特别是截面小、壁厚薄的管子，在重力作用下，会有下垂变形，其后果是1)管子前后移动不灵活，会有卡死、管子外观变形等；2)切割曲线精度降低；3)切断端面不平整，有时甚至不能完全切断。在靠近前卡盘处增加1-2个辅助支承，可以大大减小管子下垂变形，由于管子截面不是圆形，因此管子转动时，支承高度需要随着管子的转动位置变化，再就是后卡盘移近前卡盘时会与辅助支承干涉，也需要避开后卡盘。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明公开了一种激光切管机辅助支撑。

本发明采用的技术方案如下：

1.一种激光切管机辅助支撑，其特征在于，包括多个凸轮，所述的多个凸轮通过一套驱动装置驱动其与待加工管子同向等速转动的，每个所述凸轮的凸轮曲线上的作用点与一个气缸座相接触，每个所述气缸座上安装一个气缸，所述气缸的气缸杆末端设有一个平面托盘，该平面托盘用于托住所述的管子；每个所述的气缸座安装在导向杆上，在所述的导向杆上套装有弹簧，所述的气缸座安装在弹簧上。

进一步的，所述的驱动装置包括安装在待加工管子上的主动带轮，所述的主动带轮通过同步带驱动被动带轮旋转，所述的被动带轮驱动传动轴旋转，所述的传动轴驱动多个所述的凸轮转动。

进一步的，所述凸轮曲线上各点与管子转动时的最低点相对应。

进一步的，所述的凸轮为剖分式结构，每个部分可以更换。

进一步的，所述的主动带轮设置在待加工管子的前卡盘位置。

进一步的，所述的传动轴的轴线方向与所述的待加工管子的轴线方向平行。

进一步的，所述的传动轴的两端通过支撑座支撑。

进一步的，在所述的气缸座的底部设有一个凸起，该凸起与所述的凸轮曲线上的作用点接触。

该辅助支撑原理是：管子的最低点始终与气缸杆的最高位重合；当管子需要转动到下一个工位时，气缸杆退回，平面托盘与管子脱离接触，在弹簧作用下，气缸座沿导向杆向上微微抬起，减小气缸座与凸轮之间压力，使凸轮更容易转动。

管子转动时，主动带轮通过同步带、被动带轮、传动轴等驱动凸轮转动。凸轮曲线上的作用点与气缸座相接触，而曲线上各点与管子2转动时的最低点相对应。当管子转动到位时，气缸杆抬起，平面托盘与管子最低点接触，同时气缸座向下移动压缩弹簧直至气缸座的底部与凸轮工作面接触，此时平面托盘保证管子处于理论正确位置。

当后卡盘移近前卡盘，管子长度变短，不需要辅助支撑时，气缸杆退回，此时后卡盘移动自如，不会与辅助支撑产生位置干涉。

本发明的有益效果如下：

1.本发明用凸轮曲线适应管子转动时其最低点位置变化，用于矩形管切割加工；

2.辅助支撑与前卡盘共用动力，同步动作；

3.本发明气缸与弹簧协同作用，保证凸轮转动灵活，同时管子定位准确；

4.不需用辅助支撑时，不影响机器原结构完整性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1激光切管机工作原理图；

图2辅助支撑工作原理图；

图3辅助支撑结构示意图；

图4凸轮曲线设计原理图；

图中：1后卡盘，2管子，3导轨，4前卡盘，5喷嘴，6辅助支撑，7同步带，8主动带轮，9传动轴，10凸轮，11被动带轮，12气缸杆，13平面托盘，14气缸座，15弹簧，16导向杆。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，由于开始切割时管子长，特别是截面小、壁厚薄的管子，在重力作用下，会有下垂变形，其后果是1)管子前后移动不灵活，会有卡死、管子外观变形等；2)切割曲线精度降低；3)切断端面不平整，有时甚至不能完全切断。在靠近前卡盘处增加1-2个辅助支承，可以大大减小管子下垂变形，由于管子截面不是圆形，因此管子转动时，支承高度需要随着管子的转动位置变化，再就是后卡盘移近前卡盘时会与辅助支承干涉，也需要避开后卡盘，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种激光切管机辅助支撑。

本申请的一种典型的实施方式中，激光切管机辅助支撑，包括安装在待加工管子上的主动带轮，所述的主动带轮通过同步带驱动被动带轮旋转，所述的被动带轮驱动传动轴旋转，所述的传动轴驱动至少一套用于支撑待加工管子的支撑装置上下运动；

每套所述的支撑装置包括一个由所述的传动轴驱动的凸轮，所述的凸轮曲线上的作用点与气缸座相接触，所述气缸座上安装一个气缸，所述气缸的气缸杆末端设有一个平面托盘，该平面托盘用于托住所述的管子；

气缸座安装在导向杆上，在所述的导向杆上套装有弹簧，所述的气缸座安装在弹簧上。

具体的安装关系如下：

1.辅助支撑位置布局

如图2所示，在前卡盘4处增加主动带轮8，主动带轮8通过同步带7驱动被动带轮11，被动带轮11与传动轴9连接在一起，传动轴9通过键连接驱动凸轮10，因此凸轮10可与管子同向等速转动。

2辅助支撑结构原理

如图3所示，该辅助支撑原理是：管子2的最低点始终与气缸杆的最高位重合。当管子需要转动到下一个工位时，气缸杆12退回，平面托盘13与管子2脱离接触，在弹簧15作用下，气缸座14沿导向杆16向上微微抬起，减小气缸座14与凸轮之间压力，使凸轮更容易转动。

管子转动时，主动带轮8通过同步带7、被动带轮11、传动轴9等驱动凸轮10转动。凸轮曲线上的作用点与气缸座14相接触，而曲线上各点与管子2转动时的最低点相对应(图4)。当管子转动到位时，气缸杆12抬起，平面托盘13与管子最低点接触，同时气缸座14向下移动压缩弹簧15直至气缸座14的底部与凸轮工作面接触，此时平面托盘13保证管子处于理论正确位置。

当后卡盘移近前卡盘，管子长度变短，不需要辅助支撑时，气缸杆退回，此时后卡盘移动自如，不会与辅助支撑产生位置干涉。

3凸轮曲线设计

实际上如果仅在水平面内切割，凸轮曲线与管子截面相同即可满足要求；如果要在倾斜面内切割，要凸轮曲线与管子要有尽可能多的对应点。如图4，管子转动到转角为а时，其最低点A相对转动中心的高度H可以确定，对应的凸轮半径即可确定，同理可以确定其它点以及相邻边上多点对应的凸轮半径。

为了切割加工多种规格管子，凸轮需要多种规格，凸轮可以设计为剖分式易于更换，或者可以在传动轴上滑移，更换工作位置。

本发明用凸轮曲线适应管子转动时其最低点位置变化，用于矩形管切割加工；本发明辅助支撑与前卡盘共用动力，同步动作；本发明的气缸与弹簧协同作用，保证凸轮转动灵活，同时管子定位准确；本发明不需用辅助支撑时，不影响机器原结构完整性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。