一种连续切割的管材激光切割机的制作方法

本发明属于激光切割机技术领域，特别涉及一种连续切割的管材激光切割机。

背景技术：

激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。

激光切割机用于切割管材时，通常需要设置管材常动或激光头常动才能完成管材的切割。现有的管材激光切割机只能一次进行一根管材的切割，切割效率低，当需要对大批量的管材进行同型号、同尺寸的切割时，就需要一次次地装夹、切割、卸料，浪费时间。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术的存在的问题，提供一种连续切割的管材激光切割机。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种连续切割的管材激光切割机，包括：基座；设置在基座顶面的自转式的管材固定装置，所述管材固定装置包括绕中心轴自转的轴杆和与轴杆同轴设置用于固定管材的卡盘，所述卡盘固定在轴杆上且沿轴杆长短方向均匀分布；设置在管材固定装置侧方的激光切割装置；以及设置在管材固定装置与激光切割装置之间用于驱动管材转动的驱动系统。

进一步的，所述基座的顶面上设置有与轴杆适配的安装座，所述轴杆与安装座转动连接。

进一步的，所述基座的顶面上还固定安装有脉冲电机，所述脉冲电机与轴杆传动连接。

进一步的，所述卡盘为圆形，所述卡盘的边缘设有嵌合管材的槽口，所述槽口的截面为弧形，所述槽口的一侧设有抱箍，所述抱箍的一端与卡盘转动连接，所述抱箍的另一端设有卡合凸起，所述槽口的另一侧设有与卡合凸起适配的卡合槽，所述抱箍一端设有触动片，所述触动片设置在抱箍与槽口的连接端，所述触动片与抱箍同轴设置且延伸至槽口内。

进一步的，所述抱箍的外壁上设有凸出的拨片，所述安装座的侧壁上设有与拨片适配的拨齿，所述拨齿设置在卡盘的正下方，且所述拨齿位于卡盘的最下沿。

进一步的，所述驱动系统包括主驱动装置和设置在管材端部且与主驱动装置适配的辅助驱动装置，所述主驱动装置包括驱动齿轮、与驱动齿轮适配的齿轮固定架以及与驱动齿轮传动连接的驱动电机，所述齿轮固定架固定安装在基座的顶面，所述驱动齿轮设置在齿轮固定架的顶部且与齿轮固定架转动连接，所述驱动电机设置在齿轮固定架的内部，所述齿轮固定架内设有与驱动电机适配的空腔。

进一步的，所述辅助驱动装置包括与套接在管材端部的固定套以及与固定套相连的从动齿轮，所述固定套为轴承结构，所述固定套包括与槽口适配的外套环以及与从动齿轮固定连接的内套环，所述外套环与内套环为同轴设置，且所述外套环与内套环之间设有滚珠，外套环与内套环通过滚珠转动连接。

进一步的，所述外套环的外壁包覆有第一橡胶层，所述内套环的内壁设有第二橡胶层。

进一步的，所述槽口的内壁上还设有凹凸纹。

进一步的，所述激光切割装置包括滑动连接座、固定连接在滑动连接座顶部的激光头固定架以及安装在激光头固定架顶部的激光头，所述基座的顶部设有与滑动连接座适配的滑轨。

本发明的有益效果为：本发明通过设置自转式的管材固定装置将管材固定并将其传送至激光切割装置，通过驱动系统实现切割过程中管材自转从而实现大批量管材的自动连续化切割，节省大量的人力，提高切割的效率。

附图说明

图1是本发明管材激光切割机的立体结构示意图；

图2是本发明轴杆与卡盘的连接示意图；

图3是本发明管材激光切割机的主视图；

图4是本发明卡盘的立体结构示意图；

图5是本发明主驱动装置的结构示意图；

图6是本发明辅助驱动装置的立体示意图；

图7是本发明固定套的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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作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。

实施例

如图1和2所示，一种连续切割的管材激光切割机，包括基座10、设置在基座10顶面的自转式的管材固定装置20、设置在管材固定装置20侧方的激光切割装置30，以及设置在管材固定装置20与激光切割装置30之间用于驱动管材转动的驱动系统40，所述管材固定装置20包括绕中心轴自转的轴杆27和与轴杆27同轴设置用于固定管材的卡盘21，所述卡盘21固定在轴杆27上且沿轴杆27长短方向均匀分布。

管材通过送料装置落在卡盘21上，并通过固定装置固定在卡盘21上，轴杆27受驱动而自转，带动卡盘21上的管材发生转动，当管材运动到驱动系统40处时，轴杆27失去驱动，卡盘21停止转动，驱动系统40与激光切割装置30同时工作，在驱动管材转动的同时激光切割装置30将管材切割，切割完成后，轴杆27再次获得驱动产生转动，已切割的管材脱离驱动系统40，下一根管材进入待切割位，重复上述步骤，即可实现管材的连续切割，本实施例中轴杆27的间歇驱动装置为脉冲电机。本发明通过设置自转式的管材固定装置20将管材固定并将其传送至激光切割装置30，通过驱动系统40实现切割过程中管材自转从而实现大批量管材的自动连续化切割，节省大量的人力，提高切割的效率。

如图1所示，本实施例中，所述基座10的顶面上设置有与轴杆27适配的安装座11，所述轴杆27与安装座11转动连接。安装座11用于固定轴杆27，保证其稳定性，同时，安装座11具有一定的高度，为卡盘21转动提供空间。

如图3所示，本实施例中，所述基座10的顶面上还固定安装有脉冲电机12，所述脉冲电机12与轴杆27传动连接，所述脉冲电机12与轴杆27的传动连接方式为齿轮啮合，传动用齿轮安装在安装座11内部。管材的切割过程需要卡盘21转一会停一会，脉冲电机12能为轴杆27提供间歇性的驱动电源，从而满足这一要求；脉冲电机12与轴杆27还可采用链条传动。

如图4所示，所述卡盘21为圆形，所述卡盘21的边缘设有嵌合管材的槽口22，所述槽口22的截面为弧形，所述槽口22的一侧设有抱箍23，所述抱箍23的一端与卡盘21转动连接，所述抱箍23的另一端设有卡合凸起24，所述槽口22的另一侧设有与卡合凸起24适配的卡合槽25，所述抱箍23一端设有触动片26，所述触动片26设置在抱箍23与槽口22的连接端，所述触动片26与抱箍23同轴设置且延伸至槽口22内。

卡盘21的作用是将管材固定住，当管材落下过程中，会压在触动片26上，并在落入槽口22后将触动片26压合在槽口22内壁上，由于触动片26与抱箍23为一体化结构，抱箍23便会发生转动，且卡合凸起24会嵌入到卡合槽25内，从而将管材抱紧固定，防止其滑落。

如图3和4所示，其中，所述抱箍23的外壁上设有凸出的拨片231，所述安装座11的侧壁上设有拨齿111，所述拨齿111设置在卡盘21的正下方，且所述拨齿111位于卡盘21的最下沿。当管材被切割完成后，会被电机驱动移动位置，当固定管材的抱箍23经过安装座11的位置时，拨齿111会挡住拨片231，随着电机的驱动，加上管材本身的重力影响，拨齿111会将拨片231拨动，从而使抱箍23打开，管材从槽口22内掉落，槽口22空出而便于进行下一轮管材的切割。

如图5所示，驱动系统40包括主驱动装置41和设置在管材端部且与主驱动装置41适配的辅助驱动装置42，所述主驱动装置41包括驱动齿轮411、与驱动齿轮411适配的齿轮固定架412以及与驱动齿轮411传动连接的驱动电机413，所述齿轮固定架412固定安装在基座10的顶面，所述驱动齿轮411设置在齿轮固定架412的顶部且与齿轮固定架412转动连接，所述驱动电机413设置在齿轮固定架412的内部，所述齿轮固定架412内设有与驱动电机413适配的空腔。

主驱动装置41用于为管材转动提供原始动力，从而便于激光切割装置30完成管材切割，驱动电机413受电力驱动后由传动结构带动驱动齿轮411转动，驱动齿轮411通过辅助驱动装置42与管材发生传动关系，从而带动管材转动，并进一步完成切割。

如图6所示，其中，所述辅助驱动装置42包括与套接在管材端部的固定套421以及与固定套421相连的从动齿轮422，所述固定套421为轴承结构，所述固定套421包括与槽口22适配的外套环4211以及与从动齿轮422固定连接的内套环4212，所述外套环4211与内套环4212为同轴设置，且所述外套环4211与内套环4212之间设有滚珠(图中未示出)，外套环4211与内套环4212通过滚珠转动连接。

辅助驱动装置42作为辅助主驱动装置41连接管材的桥梁，起到动力传递作用，在管材进入卡盘21前，预先通过机器将管材的两端分别压入内套环4212中，落到卡盘21上后，固定套421嵌合在槽口22内，并通过抱箍23将外套环4211固定住，当脉冲电机12将对应的辅助驱动装置42驱动到预设位置，从动齿轮422与驱动齿轮411啮合，此时便可通过驱动齿轮411与从动齿轮422的啮合带动内套环4212及管材转动，从而完成管材切割。

其中，如图7所示，外套环4211的外壁包覆有第一橡胶层4213，所述内套环4212的内壁设有第二橡胶层4214。第一橡胶层4213具有质地软、缓冲效果好、摩擦系数大的特点，一方面能提高外套环4211与槽口22的摩擦力，以及内套环4212与管材的摩擦力，防止打滑，另一方面，能起到缓冲保护作用，防止管材落下的过程中损坏卡盘21与辅助驱动装置42，同时，也能防止管材在压入内套环4212时被磨损或挤压变形。

如图4所示，所述槽口22的内壁上还设有凹凸纹221。凹凸纹221与第一橡胶层4213配合能进一步提高两者之间的摩擦力，防止打滑。

如图1所示，本实施例中，所述激光切割装置30包括滑动连接座31、固定连接在滑动连接座31顶部的激光头固定架32以及安装在激光头固定架32顶部的激光头33，所述激光头固定架32内部设有激光发生器，所述基座10的顶部设有与滑动连接座31适配的滑轨13。

激光切割装置30用于切割管材，通过设置滑动连接座31，将激光切割装置30设置成可调装置，这样激光切割装置30能根据不同的生产需求进行不同尺寸的切割，提高本装置的应用范围。滑动连接座31可以设置成伺服电机驱动，实现自动化控制。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。