一种切管用激光切割装置的制作方法

本实用新型涉及激光切割技术领域，特别是涉及一种切管用激光切割装置。

背景技术：

对于金属材质的长管件，通常采用激光切割技术进行切割加工，兼顾了加工速度快和切割精度高的使用要求。

如授权公告号为cn206764145u、授权公告日为2017.12.19的中国实用新型专利公开了一种可换端切割管材激光切割机，并具体公开了激光切割机包括旋转安装有随动卡盘总成的随动卡盘支架，在随动卡盘支架的顶部设有激光切割装置；在随动卡盘支架的两侧分别设有第一底座和第二底座，第一底座和第二底座的长度方向与随动卡盘总成的卡盘轴线平行；在第一底座和第二底座上方均设有卡爪朝向激光切割装置的主动卡盘总成，第一底座上方的主动卡盘总成可沿第一底座的长度方向移动；主动卡盘总成和随动卡盘总成的卡盘轴线重合。

在使用过程中，一段切割行程段长度完成后，不能再在主动卡盘总成的带动下向激光切割头进行进给时，松开主动卡盘总成和随动卡盘总成，将管材放置在第二底座上，主动卡盘总成和随动卡盘总成对管材进行夹紧，而后主动卡盘总成和随动卡盘总成带动管材进行转动，在管材转动的过程中，激光切割头启动并发射激光束，对管材进行最后的切割操作。

使用现有技术中的激光切割机对管件(也称“管材”)换端切割时，通过随动卡盘总成和第二底座上的主动卡盘总成对管件夹紧固定，此时管件的左端部受到随动卡盘总成的夹紧作用，而激光切割头始终位于随动卡盘总成的右侧，在管件的左端部仍存在无法切割的部分。因此，无法实现对整个管件的完全切割加工，造成了管件端部的余料浪费。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种切管用激光切割装置，以解决无法实现对整个管件的完全切割加工，造成了管件端部的余料浪费的问题。

本实用新型的切管用激光切割装置的技术方案为：

切管用激光切割装置包括机架、沿机架的长度方向移动安装在机架上的第一管端卡盘、第一管壁卡盘以及第二管壁卡盘和第二管端卡盘，所述第一管端卡盘、第一管壁卡盘、第二管壁卡盘和第二管端卡盘同轴布置，所述第一管壁卡盘和第二管壁卡盘布置在所述第一管端卡盘和第二管端卡盘之间；

所述机架上还设有激光切割组件，所述激光切割组件包括支撑座和激光发生器，所述支撑座安装在所述机架上，所述激光发生器位于所述第一管壁卡盘和第二管壁卡盘之间。

有益效果：通过第一管端卡盘、第一管壁卡盘以及第二管壁卡盘和第二管端卡盘中的至少两个卡盘对管件起到夹紧作用，前半阶段时管件的其中一端悬伸出第一管壁卡盘的一侧，并随着切割加工持续送管，后半阶段时管件的另一端悬伸出第二管壁卡盘的另一侧，保证了管件能够完整地从激光发生器的切割位置经过，实现了对整个管件的完全切割加工，避免了管件的端部存在余料浪费的问题。

进一步的，所述机架上设有两个平行间隔布置的纵向导轨，所述纵向导轨沿机架的长度方向延伸，所述第一管端卡盘、第一管壁卡盘、第二管壁卡盘和第二管端卡盘分别与纵向导轨导向移动配合。

进一步的，所述机架上还设有平行于纵向导轨的纵向齿条，所述第一管端卡盘、第一管壁卡盘、第二管壁卡盘和第二管端卡盘上分别设有纵移驱动电机和纵向齿轮，所述纵向齿轮止转连接在所述纵移驱动电机的主轴上，所述纵向齿轮与所述纵向齿条啮合配合。

进一步的，所述激光切割组件还包括除尘抽风结构，所述除尘抽风结构包括除尘进口和风机。

进一步的，所述支撑座布置在所述管壁卡盘的上侧，所述激光发生器安装在所述支撑座上。

进一步的，所述激光切割组件还包括立柱，所述立柱设置在所述机架的外侧，且所述支撑座固定连接在立柱的上部。

进一步的，所述第一管壁卡盘包括纵移安装座、卡盘座和径向活动装配在卡盘座上的缩紧块，所述缩紧块具有用于与管件的外壁顶紧配合的内顶紧部；

所述纵移安装座与所述纵向导轨导向移动配合，所述卡盘座上开设有供管件穿过的装配通道，所述卡盘座以装配通道的中轴线为中心转动安装在所述纵移安装座上。

进一步的，所述第一管端卡盘包括纵向移动座、盘体和径向活动装配在盘体上的胀紧块，所述胀紧块具有用于管件的内壁顶紧配合的外顶紧部；

所述纵向移动座与所述纵向导轨导向移动配合，所述盘体绕盘体的中轴线转动安装在所述纵向移动座上。

进一步的，所述第一管端卡盘与第二管端卡盘的结构相同；所述第一管壁卡盘与第二管壁卡盘的结构相同。

附图说明

图1为本实用新型的切管用激光切割装置的具体实施例1中切管用激光切割装置的主视示意图；

图2为图1中第一管端卡盘的局部立体图；

图3为图1中第一管壁卡盘的局部立体图。

图中：1－机架、11－纵向齿条、12－纵向导轨、2－第一管端卡盘、20－纵向移动座、21－盘体、22－胀紧块、3－第一管壁卡盘、30－纵移安装座、31－卡盘座、4－第二管壁卡盘、5－第二管端卡盘、6－激光切割组件、60－激光发生器、61－支撑座、62－立柱、63－除尘抽风机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的切管用激光切割装置的具体实施例1，如图1至图3所示，切管用激光切割装置包括机架1、沿机架1的长度方向移动安装在机架1上的第一管端卡盘2、第一管壁卡盘3以及第二管壁卡盘4和第二管端卡盘5，第一管端卡盘2、第一管壁卡盘3、第二管壁卡盘4和第二管端卡盘5同轴布置，且第一管壁卡盘3和第二管壁卡盘4布置在第一管端卡盘2和第二管端卡盘5之间。定义沿机架1的长度方向为纵向，定义沿机架1的宽度方向为横向，则在机架1上沿纵向第一管端卡盘2、第一管壁卡盘3、第二管壁卡盘4和第二管端卡盘5从左到右依次布置。

在本实施例中，机架1上设有两个平行间隔布置的纵向导轨12，两个纵向导轨12分别布置在机架1的宽度方向的两侧，两个纵向导轨12分别沿机架1的长度方向延伸，第一管端卡盘2、第一管壁卡盘3、第二管壁卡盘4和第二管端卡盘5分别与纵向导轨12导向移动配合。机架1上还设有平行于纵向导轨12的纵向齿条11，第一管端卡盘2、第一管壁卡盘3、第二管壁卡盘4和第二管端卡盘5上分别设有纵移驱动电机和纵向齿轮，纵向齿轮止转连接在纵移驱动电机的主轴上，纵向齿轮与纵向齿条12啮合配合。第一管端卡盘2与第二管端卡盘5的结构相同，如图2所示，第一管端卡盘2包括纵向移动座20、盘体21和径向活动装配在盘体21上的胀紧块22，胀紧块22具有用于管件的内壁顶紧配合的外顶紧部；纵向移动座20与纵向导轨12导向移动配合，盘体21绕盘体21的中轴线转动安装在纵向移动座20上。

具体的，纵向移动座20上设有支架，支架上安装有旋转驱动电机、齿轮传动机构和转动轴，旋转驱动电机与齿轮传动机构的主动齿轮连接，齿轮传动机构的从动齿轮与转动轴连接，通过旋转驱动电机带动齿轮传动机构动作，并驱动转动轴以及盘体21绕盘体的中轴线转动，从而调整装夹管件的周向角度，以满足对管件不同位置的切割需求。其中，盘体21的盘面垂直于机架1的长度延伸方向布置，胀紧块22共设有四个，四个胀紧块22关于盘体21的中轴线呈中心对称布置。使用第一管端卡盘2卡紧管件时，各个胀紧块22朝远离盘体21的中轴线的径向方向外扩，通过胀紧块22的外顶紧部与管件的内壁顶紧配合，从而实现对管件的端部的卡紧作用。

第一管壁卡盘3与第二管壁卡盘4的结构相同，如图3所示，第一管壁卡盘3包括纵移安装座30、卡盘座31和径向活动装配在卡盘座30上的缩紧块(图中未示出)，缩紧块具有用于与管件的外壁顶紧配合的内顶紧部；纵移安装座30与纵向导轨12导向移动配合，卡盘座31上开设有供管件穿过的装配通道，卡盘座31以装配通道的中轴线为中心转动安装在纵移安装座30上。其中，装配通道位于卡盘座30的中心位置，缩紧块也设有四个，且四个缩紧块呈中心对称布置在装配通道的外周，缩紧块的形状为圆柱体。使用第一管壁卡盘3卡紧管件时，各个缩紧块朝靠近装配通道的轴线的径向方向内缩，通过缩紧块的内顶紧部与管件的外壁顶紧配合，从而实现对管件的管壁的卡紧作用。当需要调整管件的切割位置时，可通过缩紧块的外扩卸载对管壁的卡紧作用力，控制第一管端卡盘2移动从而驱动管件的持续给进。

机架1上还设有激光切割组件6，激光切割组件6包括立柱62、支撑座61和激光发生器60，立柱62设置在机架1的外侧，支撑座61固定连接在立柱62的上部，激光发生器60安装在支撑座61上，激光发生器60位于第一管壁卡盘3和第二管壁卡盘4之间，且支撑座61布置在第一管壁卡盘3的上侧。如图3所示，激光发生器60位于靠近第一管壁卡盘3的右侧位置，且激光发生器60位于远离第二管壁卡盘4的左侧位置。另外，激光切割组件6还包括除尘抽风结构63，除尘抽风结构63包括除尘进口和风机，除尘抽风结构63设置在立柱62上，且除尘抽风结构63的除尘进口与激光发生器60的切割加工位置对应，通过风机将切割加工产生的尘屑进行吸除，保证了工作车间的整洁环保。

使用时，先将管件装配在第一管端卡盘2和第一管壁卡盘3上，使管件的右端悬伸出第一管壁卡盘3的右侧，并与激光发生器60上下正对，开启激光发生器60即可对管件的右端进行切割加工，根据切割加工位置的需要，第一管端卡盘2上的盘体21和第一管壁卡盘3上的卡盘座31同步转动以调整管件的周向角度，从而实现对管件的全周面切割作业；并且随着切割加工的进行，控制第一管端卡盘2沿纵向导轨12向右移动送管，使管件自右向左得到持续加工；当加工至管件的右端悬伸长度较长时，控制第二管壁卡盘4和第二管端卡盘5左移，并通过第二管壁卡盘4上的缩紧块以及第二管端卡盘5上的胀紧块对管件起到夹紧作用。

然后，控制第一管端卡盘2和第二管端卡盘5同步向右移动，直至第一管端卡盘2接近第一管壁卡盘3时，第一管端卡盘2的胀紧块内缩卸载对管件的夹紧作用，并且第一管端卡盘2在机架1上停机。此后，仅由第二管端卡盘5带动管件继续向右移动，当管件的左端从第一管壁卡盘3中脱离时，管件的左端部能够完全悬伸至激光发生器60的切割位置，并在第二管壁卡盘4和第二管端卡盘5的共同夹紧作用下稳定保持在加工位置。通过第一管端卡盘2、第一管壁卡盘3以及第二管壁卡盘4和第二管端卡盘5中的至少两个卡盘对管件起到夹紧作用，前半阶段时管件的右端悬伸出第一管壁卡盘3的右侧，并随着切割加工持续送管，后半阶段时管件的左端悬伸出第二管壁卡盘4的左侧，保证了管件能够完整地从激光发生器60的切割位置经过，实现了对整个管件的完全切割加工，避免了管件的端部存在余料浪费的问题。

本实用新型的切管用激光切割装置的其他具体实施例，为了能够使用不同的使用需求，第一管端卡盘、第一管壁卡盘、第二管壁卡盘、第二管端卡盘与机架之间的传动装配形式不局限于具体实施例1中的齿轮齿条传动形式，可在机架上设两个沿纵向延伸的纵向导轨，并在机架上设有分别设置四个平行于纵向导轨延伸的丝杠，四个丝杠间隔布置分别为第一丝杠、第二丝杠、第三丝杠以及第四丝杠，第一管端卡盘上设有第一螺母，第一螺母与第一丝杠螺纹配合，通过驱动电机带动第一丝杠转动从而驱动第一螺母以及整个第一管端卡盘纵向平移运动。同理，第二丝杠驱动第一管壁卡盘纵向平移运动，第三丝杠驱动第二管壁卡盘纵向平移运动，第四丝杠驱动第二管端卡盘纵向平移运动；同样能够实现对整个管件的完全切割加工。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。