一种管材用光纤激光切割机的制作方法

1.本发明属于光纤激光切割设备领域，尤其涉及一种管材用光纤激光切割机。


背景技术：

2.光纤激光器是国际上新发展的一种新型光纤激光器输出高能量密度的激光束，并聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。在光纤切割管材时，由于管材的圆柱形缘故，因此在进行切割过程中，常会在管材内产生大量的粉尘以及废渣，并且光纤激光切割高热性的特性，因此粉尘废渣等脏物通常是被高温激光束打落，若是不及时清理等到高热散去，便会使得粉尘废渣凝固结块在管材内，届时若再想进行清理，便会异常困难，但不进行清理便会导致后续管材使用出现问题，借此设计一种能够对在管材切割过程中及时进行粉尘废渣清理的光纤激光切割机具有重要意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种管材用光纤激光切割机。本发明能够在进行管材切割过程中对粉尘废渣进行及时清理。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种管材用光纤激光切割机，包括机架,矩形槽口，所述机架的端面中部设置有矩形槽口，所述矩形槽口的两侧于机架上端面设置有滑动轨道，所述滑动轨道上滑动设置有移动滑台，两个所述移动滑台的上端面之间通过拱形轨道连接，所述拱形轨道上滑动设置有滑动箱，所述滑动箱底部端面上设置有切割头，所述切割头一侧于滑动箱底部设置有磁吸块，所述滑动箱两侧于移动滑台上固定设置有固定环架，所述固定环架内壁面上沿圆周方向均匀设置有多个柔性夹持板，其中一个所述固定环架一侧于机架端面上固定设置有转动气筒，所述转动气筒与两个固定环架同心设置，所述转动气筒圆心处滑动设置有可向外伸缩的多级伸缩杆，所述多级伸缩杆最外侧端面上设置有清理底座，所述清理底座的端面上转动设置有转动球，所述转动球外表面沿圆周方向均匀设置有多个刷台，所述刷台上设置有转动刷毛，其中一个所述的刷台外侧设置有可与磁吸块磁吸联动的驱动磁铁。
5.优选的，所述拱形轨道两侧端面上均设置有弧形槽口，所述弧形槽口内转动啮合设置有啮合轮，所述啮合轮另一端转动设置于滑动箱上，其中一个啮合轮另一端面伸出滑动箱侧壁，所述啮合轮伸出滑动箱侧壁一端连接设置有第二齿轮，所述第二齿轮上方转动设置有第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮之间啮合传动，所述第一齿轮一侧于滑动箱端面上固定设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机输出端连接设置于第一齿轮端面上。通过啮合轮与弧形槽口的联动设计，使得滑动箱可在管材外侧进行角度调节，从而进行多角度的切割。
6.优选的，所述转动气筒圆心内部设置有伸缩压筒，所述伸缩压筒内靠近滑动箱一端固定设置有固定板，所述固定板远离滑动箱一侧于转动气筒内滑动设置有伸缩压板，所
述伸缩压板与固定板之间连接设置有多个第一弹簧，所述伸缩压板靠近滑动箱一端连接设置有连接管桶，所述连接管桶另一端伸出固定板端面，所述连接管桶伸出固定板端面一端连接设置有多级伸缩杆。通过多级伸缩杆的设计，使得转动球可最大程度跟随磁吸块移动。
7.优选的，所述多级伸缩杆外端面的清理底座内设置有第二驱动电机，所述第二驱动电机输出端连接设置有内转动杆，所述内转动杆另一端伸进转动球内，所述内转动杆于转动球内一端外侧沿圆周方向均匀设置有多个内清理板，所述内清理板可与转动球内壁面接触并进行清理，所述转动球外圆面于刷台之间设置有多个吸尘槽口，所述转动球一侧于清理底座上连通设置有连接软管。通过内清理板与连接软管的联动设计，使得转动球既可以进行管材内壁的清理的同时，也能防止吸尘槽口堵塞。
8.优选的，所述连接管桶圆心处设置有通孔管道，所述通孔管道一侧于伸缩压筒圆心底部固定设置有推动管道，所述通孔管道可滑动在推动管道外侧，所述推动管道底部两侧设置有推动管道进气口，所述推动管道内滑动设置有推动板，所述推动板靠近滑动箱一端连接设置有推动杆，所述推动杆向外推动时可击打多级伸缩杆底部驱使向外移动，所述推动板另一端连接设置有第二弹簧，所述第二弹簧另一端连接设置于推动管道底部。通过推动管道的设计，使得在进行夹持管材的过程中，便能够将转动球向外推出。
9.优选的，所述伸缩压筒外侧靠近滑动箱一端于转动气筒内沿圆周方向均匀设置有多个转动仓，所述转动仓内滑动设置有转动推板，所述转动推板靠近伸缩压筒一端设置有第三驱动电机，所述第三驱动电机输出端转动设置有转动轮，所述转动轮可与管材外圆面接触并驱动其转动，所述转动推板另一端连接设置有第三弹簧，所述第三弹簧另一端连接设置于转动仓底部，所述转动仓底部一侧连通设置有连通管道，所述连通管道另一端连通设置于伸缩压筒底部侧壁上。通过转动仓与连通管道的联动设计，使得在进行管道夹持的过程中，便能驱使转动轮于管材外圆面接触，从而使得设备可以进行管材转面处理。
10.优选的，所述转动气筒顶部上连通设置有环架进气口，所述环架进气口下方于转动气筒内沿圆周方向均匀设置有多个夹持管道，所述夹持管道内滑动设置有夹持推杆，所述夹持推杆另一端伸出转动气筒内侧壁，所述夹持推杆伸出转动气筒内侧壁上一端连接设置有柔性夹持板，所述柔性夹持板内侧壁面设置有柔性接触凸头，所述夹持推杆另一端连接设置有第四弹簧，所述第四弹簧另一端连接设置于夹持管道底部，所述夹持管道底部设置有夹持管道进气口。通过柔性夹持板与柔性接触凸头的联动设计，通过点与面的双重接触，可有效避免管材在进行切割过程中打滑的情况出现。
11.优选的，所述机架底部端面四角处设置有支撑柱，所述机架下方设置有泵机。
12.有益效果：
13.1.本发明通过磁吸块与驱动磁铁的联动设计，使得转动球能够使用跟随在切割头下方，使得转动球能够及时的对管材内壁进行清理。
14.2.本发明通过转动球与内清理板的设计，使得转动球既可对管材进行刷动清理并进行吸附脏物的工程，同时也能避免吸尘槽口因脏物过多堵塞的情况发生。
15.3.本发明通过转动气筒内推动管道与转动仓的联动设计，使得设备既可对多级伸缩杆进行推动处理，同时也可在管材单面切割完毕后进行换面处理。
16.4.本发明通过柔性夹持板与柔性接触凸头的联动设计，通过点与面的双重接触，可有效避免管材在进行切割过程中打滑的情况出现。
附图说明
17.图1为本发明的立体图；
18.图2为本发明的俯视图；
19.图3为图2中a-a处的剖视图；
20.图4为图3中b-b处的剖视图；
21.图5为图3中c处的局部放大图；
22.图6为图3中d处的局部放大图；
23.图7为图3中e处的局部放大图；
24.图8为图4中f处的局部放大图；
25.图中：机架10,矩形槽口12，滑动轨道13，移动滑台14，拱形轨道15，滑动箱19，切割头43，磁吸块44，固定环架21，柔性夹持板58，转动气筒20，多级伸缩杆39，清理底座40，转动球23，刷台52，转动刷毛24，驱动磁铁61，弧形槽口25，啮合轮54，第二齿轮18，第一齿轮17，第一驱动电机16，伸缩压筒27，固定板 30，伸缩压板28，第一弹簧29，连接管桶38，第二驱动电机41，内转动杆53，内清理板50，吸尘槽口51，连接软管42，通孔管道37，推动管道32，推动管道进气口33，推动板35，推动杆36，第二弹簧 34，转动仓45，转动推板47，第三驱动电机48，转动轮49，第三弹簧46，连通管道31，环架进气口22，夹持管道55，夹持推杆60，柔性接触凸头59，第四弹簧57，夹持管道进气口56，支撑柱11，泵机26。
具体实施方式
26.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.结合附图1-8，一种管材用光纤激光切割机，包括机架10,矩形槽口12，机架10的端面中部设置有矩形槽口12，矩形槽口12的两侧于机架10上端面设置有滑动轨道13，滑动轨道13上滑动设置有移动滑台14，两个移动滑台14的上端面之间通过拱形轨道15连接，拱形轨道15上滑动设置有滑动箱19，滑动箱19底部端面上设置有切割头43，切割头43一侧于滑动箱19底部设置有磁吸块44，滑动箱19两侧于移动滑台14上固定设置有固定环架21，固定环架21内壁面上沿圆周方向均匀设置有多个柔性夹持板58，其中一个固定环架21一侧于机架10端面上固定设置有转动气筒20，转动气筒20与两个固定环架21同心设置，转动气筒20圆心处滑动设置有可向外伸缩的多级伸缩杆39，多级伸缩杆39最外侧端面上设置有清理底座40，清理底座40的端面上转动设置有转动球23，转动球23外表面沿圆周方向均匀设置有多个刷台52，刷台52上设置有转动刷毛24，其中一个的刷台52外侧设置有可与磁吸块44磁吸联动的驱动磁铁61。
29.进一步的，拱形轨道15两侧端面上均设置有弧形槽口25，弧形槽口25内转动啮合设置有啮合轮54，啮合轮54另一端转动设置于滑动箱19上，其中一个啮合轮54另一端面伸
出滑动箱19侧壁，啮合轮54伸出滑动箱19侧壁一端连接设置有第二齿轮18，第二齿轮 18上方转动设置有第一齿轮17，第一齿轮17与第二齿轮18之间啮合传动，第一齿轮17一侧于滑动箱19端面上固定设置有第一驱动电机16，第一驱动电机16输出端连接设置于第一齿轮17端面上。
30.进一步的，转动气筒20圆心内部设置有伸缩压筒27，伸缩压筒 27内靠近滑动箱19一端固定设置有固定板30，固定板30远离滑动箱19一侧于转动气筒20内滑动设置有伸缩压板28，伸缩压板28与固定板30之间连接设置有多个第一弹簧29，伸缩压板28靠近滑动箱19一端连接设置有连接管桶38，连接管桶38另一端伸出固定板30端面，连接管桶38伸出固定板30端面一端连接设置有多级伸缩杆39。
31.进一步的，多级伸缩杆39外端面的清理底座40内设置有第二驱动电机41，第二驱动电机41输出端连接设置有内转动杆53，内转动杆53另一端伸进转动球23内，内转动杆53于转动球23内一端外侧沿圆周方向均匀设置有多个内清理板50，内清理板50可与转动球23 内壁面接触并进行清理，转动球23外圆面于刷台52之间设置有多个吸尘槽口51，转动球23一侧于清理底座40上连通设置有连接软管 42。
32.进一步的，连接管桶38圆心处设置有通孔管道37，通孔管道37 一侧于伸缩压筒27圆心底部固定设置有推动管道32，通孔管道37 可滑动在推动管道32外侧，推动管道32底部两侧设置有推动管道进气口33，推动管道32内滑动设置有推动板35，推动板35靠近滑动箱19一端连接设置有推动杆36，推动杆36向外推动时可击打多级伸缩杆39底部驱使向外移动，推动板35另一端连接设置有第二弹簧 34，第二弹簧34另一端连接设置于推动管道32底部。
33.进一步的，伸缩压筒27外侧靠近滑动箱19一端于转动气筒20 内沿圆周方向均匀设置有多个转动仓45，转动仓45内滑动设置有转动推板47，转动推板47靠近伸缩压筒27一端设置有第三驱动电机 48，第三驱动电机48输出端转动设置有转动轮49，转动轮49可与管材外圆面接触并驱动其转动，转动推板47另一端连接设置有第三弹簧46，第三弹簧46另一端连接设置于转动仓45底部，转动仓45 底部一侧连通设置有连通管道31，连通管道31另一端连通设置于伸缩压筒27底部侧壁上。
34.进一步的，转动气筒20顶部上连通设置有环架进气口22，环架进气口22下方于转动气筒20内沿圆周方向均匀设置有多个夹持管道 55，夹持管道55内滑动设置有夹持推杆60，夹持推杆60另一端伸出转动气筒20内侧壁，夹持推杆60伸出转动气筒20内侧壁上一端连接设置有柔性夹持板58，柔性夹持板58内侧壁面设置有柔性接触凸头59，夹持推杆60另一端连接设置有第四弹簧57，第四弹簧57 另一端连接设置于夹持管道55底部，夹持管道55底部设置有夹持管道进气口56。
35.进一步的，机架10底部端面四角处设置有支撑柱11，机架10 下方设置有泵机26。
36.工作原理：操作人员将需要激光切割的空心管材通过固定环架 21圆心处塞入，将管材一端插入到转动气筒20圆心处并向内推动，在推动过程中，管材空心处将会把多级伸缩杆39以及清理底座40等包裹在内，并且会驱使管材端面与连接管桶38外端面接触，从而推动连接管桶38向内移动，从而推动连接管桶38一端的伸缩压板28 向内移动，从而使得伸缩压板28底部伸缩压筒27内的液压油受到挤压，从而使得伸缩压筒27底部的液压油一部分通过推动管道进气口 33进入到推动管道32底部，从而推动推动管道32内的推动板35向外
移动，从而推动推动板35一端的推动杆36向外移动，从而使得推动杆36外端面将会与向内移动多级伸缩杆39底部接触，从而击打在多级伸缩杆39底部，从而推动多级伸缩杆39向管材内孔处推进，从而推动多级伸缩杆39一端的清理底座40以及转动球23向管材内移动。
37.伸缩压筒27的移动驱动一部分液压油向推动管道进气口33移动，另一部分将会进入到连通管道31内，随后通过连通管道31进入到转动仓45内，从而推动转动仓45内的转动推板47向外移动，从而推动设置于转动推板47一端的第三驱动电机48向外移动，从而推动第三驱动电机48一端的转动轮49向外移动，从而使得转动轮49外圆面与伸到转动气筒20内的管材外侧接触。
38.当伸缩压筒27移动到极限后，此时两个固定环架21开始工作，从而驱使环架进气口22开始进气，进入到固定环架21内气体将通过夹持管道进气口56进入到夹持管道55底部，从而推动夹持管道55 内的夹持推杆60向外移动，从而推动夹持推杆60另一端的柔性夹持板58向外移动，从而推动设置于柔性夹持板58一端的柔性接触凸头 59向外移动，从而使得柔性接触凸头59先与管材表面接触，随后再将柔性夹持板58内壁面与管材表面接触，通过点与面的结合接触固定，从而壁面管材打滑转动。
39.此时切割头43预热，在切割头43预热过程中磁吸块44启动，此时移动滑台14也会将磁吸块44移动到靠近清理底座40的一侧，直至磁吸块44与驱动磁铁61之间产生吸力，从而使得在后续移动的过程中，磁吸块44可以带动驱动磁铁61进行移动，从而拉动驱动磁铁61一端的转动球23移动。
40.当磁吸块44与驱动磁铁61联动之后，切割头43便开始进行激光切割，在切割过程中，第一驱动电机16启动，第一驱动电机16输出端带动第一齿轮17转动，从而带动与之啮合的第二齿轮18转动，从而带动一端设置有第二齿轮18的啮合轮54转动，从而使得啮合轮 54在弧形槽口25内转动，从而驱动啮合轮54外侧的滑动箱19在拱形轨道15上进行环形移动，从而驱动滑动箱19下方的切割头43进行环形移动，从而使得设备可以进行多角度的激光切割。
41.在激光切割过程中，由于磁吸块44与驱动磁铁61联动，从而在第二驱动电机41进行移动的过程中，也会带着驱动磁铁61进行移动，从而带动设置有驱动磁铁61的刷台52以及转动球23移动，因此在激光切割过程中，设置于清理底座40内的第二驱动电机41也会随之启动，第二驱动电机41输出端带动内转动杆53转动，从而带动内转动杆53外侧的内清理板50转动，由于内清理板50可与转动球23内壁面接触，从而便会驱使转动球23转动，从而驱使转动球23外圆面的刷台52转动，从而驱动刷台52外端面的转动刷毛24转动，从而使得转动刷毛24外圆面可与管材内壁面接触，在第二驱动电机41启动过程中，设置于清理底座40上的连接软管42也会产生吸力，从而驱使转动球23外侧的吸尘槽口51产生向内吸的力，从而配合转动刷毛24便可将激光切割过程中产生的烟味以及粉尘等杂质吸附并进行清理，并且由于内清理板50的缘故，因此便可在进行吸附过程中，对吸尘槽口51进行清理，从而避免吸尘槽口51堵塞。
42.若是管材一面切割完毕，需要换面时，由于转动轮49与管材外侧在进行放置时便已经接触，此时固定环架21便可松开一定夹持力，并驱使第三驱动电机48启动，第三驱动电机48输出端带动转动轮 49转动，从而带动与转动轮49接触的管材外圆面转动，从而进行管材外圆面的移动。
43.当管材加工完毕后，此时磁吸块44会带动驱动磁铁61以及固定有驱动磁铁61的清理底座40等移动到转动气筒20端面处进行归位后，磁吸块44停止运动，同时固定环架21松开夹持，从而使得伸缩压板28在第一弹簧29作用下向外归位，从而使得伸缩压筒27内部的液压油重新回收，从而使得推动板35在底部推动管道32作用下归位，从而使得转动推板47在底部第三弹簧46作用下归位。
44.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。