激光切割管材时防止碎渣粘附管材内侧壁的装置的制作方法

本实用新型涉及一种管材切割加工的技术领域，尤其是一种激光切割管材时防止碎渣粘附管材内侧壁的装置。

背景技术：

金属管材是一种常用的金属型材，被广泛应用于生产生活的各个领域。金属管材生产企业生产的金属管材长度较长(2-5米，甚至更长)，这主要是为了便于生产和运输，而在应用环节多需要根据使用需求将其切割为所需长度，因此需要使用管材切割设备。常用切割设备分为锯式切割和激光切割，锯式切割即使用电锯对金属管材进行切剖，这种方式切割精度低，而且往往伴随噪音和粉尘污染，而激光切割具有精度高，污染小等优势，因此在工厂等需要大批量切割金属管材时多使用激光切割机，激光切割机(如图1所示)进行切割时，金属管材通过管材夹具向前输送预设长度，触碰到定位器15后停止，定位器15向后(与金属管材前进方向相反)退离少量距离，使得定位器15松开，管材夹具16夹紧并带动管材旋转，同时激光切割器14启动，对管材进行切割；其在切割过程中会产生大量金属碎渣和碎屑，这些细微的金属碎渣和碎屑会进入管材内部，并在静电等外力作用下粘连在切割好的管壁内，这些金属碎屑会对后续使用造成不利影响，尤其是作为水管接头时很容易造成管材内壁生锈，影响水质。因此如何在进行切割时避免碎屑与管材内壁粘连是本领域技术人员需重点思考的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种激光切割管材时防止碎渣粘附管材内侧壁的装置。

本实用新型所设计的激光切割管材时防止碎渣粘附管材内侧壁的装置，包括机架、管体、抽液泵和充气泵，机架上固定有横向位移机构一，横向位移机构一的位移滑块上固定有横向位移板，横向位移板的前侧面安装有长形板，横向位移机构一驱动横向位移板横向往复位移，长形板的左端部固定有导向定位块，长形板的前侧面固定有横向位移机构二，管体的右端固定在横向位移机构二的位移滑块上；管体的左端贯穿导向定位块的导向孔，其上侧面具有开口；导向定位块上具有与导向孔连通的喷液孔，喷液孔的位置与管体上的开口位置对应，喷液孔通过管道与抽液泵的出液口相连；管体的右端通过管道与充气泵的充气口相连。

进一步优选，横向位移机构一包括伺服电机、两横向设置的长距离直线位移滑轨和一根滚珠丝杠一，两直线位移滑轨和伺服电机固定在机架上；滚珠丝杠一位于两直线位移滑轨之间，并相互平行设置；滚珠丝杠一的一端与伺服电机的转轴固定，其另一端与机架固定；滚珠丝杠一的滚珠滑块和直线位移滑轨的滑块均与横向位移板的后侧面固定，横向位移板的上下两侧均具有固定有定位板，定位板的内侧面与长距离直线位移滑轨的旁侧面贴合。

进一步优选，横向位移机构二为横向位移伺服滑台。

进一步优选，还包括纵向位移机构，纵向位移机构固定在横向位移板的前侧面，其纵向位移滑块固定在长形板的后侧面。

进一步优选，开口的左端为开口端，并与管体的左端口连通；开口的右端延伸至管体的四分之一位置处或四分之二位置处或者四分之三位置处。

进一步优选，纵向位移机构包括滚珠丝杠二、两纵向设置的直线导轨和两个轴承座；滚珠丝杠二位于两直线滑轨之间，并固定在横向位移板的前侧面，滚珠丝杠二和两直线滑轨相互平行设置；两个轴承座分别固定在横向位移板的上端和下端，上端轴承座的轴承套接固定在滚珠丝杠二的上端，下端轴承座的轴承套接固定在滚珠丝杠二的下端，滚珠丝杠二的滚珠滑块和直线导轨上的滑块均与长形板的后侧面固定。

进一步优选，滚珠丝杠二的上端套接固定手轮或伺服电机或减速电机。。

进一步优选，还包括托料气缸、托料辊、以及位于托料气缸下方7字型连杆一和连杆二，托料气缸纵向固定在横向位移板的左侧端；7字型连杆一的横向杆端部与托料气缸的活塞杆端部销轴铰接，其纵向杆端部与连杆二的一端销轴铰接；托料辊位于导向定位块的左侧下方位置处；连杆二的中部与横向位移板销轴铰接，其另一端位于导向定位块的左侧下方位置处；托料辊的一端与连杆二的另一端旋转连接，其中部具有v型环槽。

进一步优选，还包括固定在横向位移伺服滑台的位移滑块上的安装块，管体的右端插接固定在安装块的安装孔内。

进一步优选，管体为铜管。

本实用新型所设计的激光切割管材时防止碎渣粘附管材内侧壁的装置，其结构利用一边将管体上带开口的一端插入被激光切割机夹紧且待切割段的管材内，一边喷抽液泵启动通过喷液孔和开口向管体内喷液，在喷液的过程中充气泵也同时启动，对管体内充入高压气体将喷入的油液吹散(可呈油雾状)，直接接触并粘附在管材内壁和管体内壁上，从而油液作用下防止激光切割时产生的碎渣和碎屑与管材内壁和管体内壁接触后也不会发生粘附粘连，从而切割好的管材仅通过高压冲洗管材内壁即可将管材内壁上的碎屑和碎渣冲洗干净；进一步切割下来的管材作为水管接头时的使用性能较佳，尤其适用小管径的管材切割。

附图说明

图1是现有激光切割机结构示意图；

图2是实施例1的整体结构示意图(一)；

图3是实施例1的整体结构示意图(二)；

图4是实施例2的整体结构示意图(三)。

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1：

如图2和图3所示，本实施例所描述的激光切割管材时防止碎渣粘附管材内侧壁的装置，包括机架1、管体6、抽液泵11和充气泵12，机架1上固定有横向位移机构一2，横向位移机构一2的位移滑块上固定有横向位移板3，横向位移板3的前侧面安装有长形板4，横向位移机构一2驱动横向位移板3横向往复位移，长形板4的左端部固定有导向定位块7，长形板4的前侧面固定有横向位移机构二5，管体6的右端固定在横向位移机构二5的位移滑块上；管体6的左端贯穿导向定位块7的导向孔71，其上侧面具有开口61；导向定位块7上具有与导向孔71连通的喷液孔72，喷液孔72的位置与管体6上的开口61位置对应，喷液孔72通过管道与抽液泵11的出液口相连；管体6的右端通过管道与充气泵12的充气口相连。管体6为铜管。抽液泵和充气泵可以外置，也可固定在机架的底部或中部。喷液孔经抽液泵通入具有粘性的切削液或者带粘性的切削油。

为了便于控制位移距离，而且位移时平稳可靠而设计的横向位移机构一2包括伺服电机21、两横向设置的长距离直线位移滑轨23和一根滚珠丝杠一22，两直线位移滑轨和伺服电机固定在机架上；滚珠丝杠一位于两直线位移滑轨之间，并相互平行设置；滚珠丝杠一的一端与伺服电机的转轴固定，其另一端与机架固定；滚珠丝杠一的滚珠滑块和直线位移滑轨的滑块均与横向位移板的后侧面固定，横向位移板3的上下两侧均具有固定有定位板13，定位板13的内侧面与长距离直线位移滑轨23的旁侧面贴合。横向位移机构二为横向位移伺服滑台(由伺服电机、滚珠丝杠和滑块组成)。

上述结构的工作原理：激光切割直径较小的管材时，利用伺服电机通电启动促使滚珠丝杠一旋转，滚珠丝杠一旋转促使滚珠滑块朝待切割管材方向位移，滚珠滑块的位移带动横向位移滑板、长形板、横向位移伺服滑台和朝待切割管材方向位移，待导向定位块的侧面与待切割管材的端口贴合，以定位管材伸出的长度，然后导向定位块再向后退一段距离，导向定位块的侧面与待切割管材的端口之间存有较小间距的情况下，横向位移伺服滑台通电启动，将管体上带开口的一端朝切割管材内插入位移，从而在一边插入的过程中(其中管体插入管材内后，管体外壁不与管材内壁接触)，喷抽液泵启动对油管内输送油液，油液经喷液孔和开口向管体内喷液，在喷液的过程中充气泵也同时启动，对管体内充入高压气体将喷入的油液吹散(可呈油雾状)，从而吹散的油液从管体上具有开口的一端口喷出，在吹散喷出的过程中油液直接接触并粘附在管材内壁和管体内壁(管体内壁粘附油液一般喷液孔在开口的中部位置时效果最佳)上，管体上的开口位移至管材上待切割位置停住，然后激光切割机进行切割操作，切割时产生的碎屑和碎渣在油液的作用下浮在或附在油液上(由于碎屑和碎渣在接触到油液前已然通过冲进起来的空气进行冷却，并且接触到油液油液后彻底冷却，从而在冷却后即使接触到管内壁后也不会发生粘连)，不会发生碎屑和碎渣粘连在管体内壁和管材内壁上，进一步达到仅采用高压冲洗就可将碎屑和碎渣完全清理干净。不工作时通过横向位移机构一和横向位移机构二的工作促使横向位移板和管体复位。其中导向定位块可作为切割管材伸出的长度进行定位的定位器，待切割后导向定位块后退一端距离。

本实施例中，开口61的左端为开口端，并与管体6的左端口连通，其结构的油液粘附在管内壁上的效果更佳；开口61的右端延伸至管体的四分之一位置处或四分之二位置处或者四分之三位置处，其由于小直径管的直径较小，与管体外壁较为接近，如果管体长时间在同一位置切割，很容易造成管体损伤，从而将开口的长度设计较长，可更换开口上不同位置进行切割操作，避免管体损伤的情况发生。

本实施例中，还包括纵向位移机构8，纵向位移机构8固定在横向位移板3的前侧面，其纵向位移滑块固定在长形板4的后侧面。其结构为了根据小直径管材中的不同直径管材来调节管体的位置(此时有可能管体已经根据待切割管材的直径而更换)，从而为了管体的外壁不与管材内壁接触而进行管体的上下位移调节。

本实施例中，上述的伺服电机和伺服滑台控制均由plc控制器控制，并自动运行。

本实施例中，纵向位移机构8包括滚珠丝杠二81、两纵向设置的直线导轨83和两个轴承座82；滚珠丝杠二位于两直线滑轨之间，并固定在横向位移板的前侧面，滚珠丝杠二和两直线滑轨相互平行设置；两个轴承座分别固定在横向位移板的上端和下端，上端轴承座82的轴承套接固定在滚珠丝杠二的上端，下端轴承座82的轴承套接固定在滚珠丝杠二的下端，滚珠丝杠二81的滚珠滑块和直线导轨上的滑块均与长形板4的后侧面固定。滚珠丝杠二的上端套接固定手轮。其结构达到手动调节纵向位移，而且位移机构使得位移时平稳可靠。

本实施例中，还包括固定在横向位移伺服滑台的位移滑块上的安装块9，管体6的右端插接固定在安装块9的安装孔内。其结构位了更好的与待切割管才的中心轴线高度匹配并一致。

本实施例中，还包括托料气缸17、托料辊18、以及位于托料气缸17下方7字型连杆一19和连杆二20，托料气缸17纵向固定在横向位移板的左侧端；7字型连杆一的横向杆端部与托料气缸的活塞杆端部销轴铰接，其纵向杆端部与连杆二的一端销轴铰接；托料辊位于导向定位块的左侧下方位置处；连杆二的中部与横向位移板销轴铰接，其另一端位于导向定位块的左侧下方位置处；托料辊18的一端与连杆二的另一端旋转连接，其中部具有v型环槽181。其结构使得对需切割下料的管材部位进行托住，防止激光切割时发生需切割下料的管材部位下垂弯曲，使得激光切割效果更佳。而且通过托料气缸的上升下降来促使托料辊进行上升下降，以该方式根据管材直径来进行调节，使得管材被托料辊的v型环槽托住。

实施例2：

如图4所示，本实施例所描述的激光切割管材时防止碎渣粘附管材内侧壁的装置，其大致结构与实施例1一致，但与实施例1不同的是，滚珠丝杠二81的上端套接固定伺服电机10或减速电机10。其结构达到电动调节纵向位移，而且位移机构使得位移时平稳可靠，如果伺服电机与plc控制器相连并受其控制后使得电动调节位移更加精准可靠。减速电机为驱动电机上安装齿轮减速箱。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。