型材槽切割装置及其所应用的切割机的制作方法

1.本发明涉及型材加工相关技术领域，特别涉及一种型材槽切割装置及其所应用的切割机。


背景技术：

2.激光切割机由于具有切割加工精度高、切割面光滑、切割效率高、生产噪音小等优点而被广泛使用，特别是应用于型材的切割加工中，但传统的激光切割机需要人工上料以及人工测量定位，这不但在上料安装时容易发生人为错误，而且可能由于检测定位的不稳定而导致加工偏差以及材料的浪费，还大大影响了整体的生产效率。
3.为了降低了工作人员的劳动强度，进而提高生产效率，如公开号为cn212977160u的中国实用新型专利公开一种拉料装置和激光切割设备，其包括底座、两个夹块和驱动组件，所述底座设有第一滑轨，所述两个夹块滑动安装于所述第一滑轨上并能相向滑动；所述驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件能够驱动所述两个夹块相向滑动而夹紧所述管材，所述第二驱动件能够驱动所述底座沿所述管材的延伸方向移动。通过所述拉料装置能够抽拉管材到切割位置，其具有自动拉料及定位功能，过程无需人工重复定位，大大提高生产效率。
4.为了实现对型材进行切割，进一步的，公开号为cn213033906u的中国实用新型专利公开的一种切割装置和激光切割设备，其中，切割装置包括安装座、切割机和保护罩，安装座上设有安装底板，切割机包括机体以及与机体连接的激光头，机体安装于安装底板上；还包括安装于所述安装座的第二驱动件，所述第二驱动件驱动切割机来回运动从而实现对型材进行切割。


技术实现要素：

5.由现有技术可知，切割机的拉料与切割是分开的两个独立组件，先通过拉料组件实现抽拉管材到切割位置，然后通过切割组件对型材进行切割，很明显这样布置的两套独立组件就需要设置两套驱动装置，这不但制造成本高而且机器体积大，还需要控制两套组件的运动干涉，十分不便。另外，在对型材进行槽切割时，型材先由转动卡盘夹紧固定，再通过切割机来回移动以实施槽口的切割，切割时型材的末端因为悬空布置很容易产生摆动，严重影响了切割的精度；如果使用拉料组件对型材的末端进行夹紧固定，在切割时所述切割机在靠近型材末端时又很容易跟拉料组件发生干涉碰撞，而且型材的末端也因被所述拉料组夹紧而无法被加工。
6.针对上述技术问题，本发明提出一种型材槽切割装置，包括基座，所述基座上设置有第一夹持机构与激光切割机构，当所述基座移动时能够带着第一夹持机构、激光切割机构移动；所述激光切割机构被布置，用于在所述基座的带动下相对于所述型材移动时能够对所述型材实施槽切割；所述第一夹持机构的夹口处布置有能够滚动的滚动构件，所述第一夹持机构被布置，用于当所述激光切割机构实施槽切割动作时能够借助于所述滚动构件
抱持住所述型材但又能够相对于所述型材移动从而在切槽动作时在所述激光切割机构附近对所述型材实施局部稳定。
7.其中，所述基座，是一个能够来回移动的构件，用于承载所述第一夹持机构、激光切割机构以及下面提及的第二夹持机构、基座驱动电机，并能够带着以上构件来回移动。
8.其中，所述第一夹持机构，是一个能够夹合到型材上的构件，主要用于限定所述型材在其径向方向上的移动，包括至少一对第一夹持臂以及第一驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述第一夹持臂打开或夹合，所述第一夹持臂形成所述第一夹持机构的夹口；所述第一夹持机构与激光切割机构以同设置在所述基座上并一起移动，这使所述第一夹持机构与激光切割机构在移动时保持稳定的位置关系。
9.其中，所述激光切割机构，是用于切割型材的构件，在所述基座的带动下所述激光切割机构能够相对所述型材移动，一般地所述基座的移动方向与所述型材的轴向延伸方向相同，这样所述激光切割机构才能在所述型材上切割出沿所述型材的轴向方向布置的条形槽。当然，所述基座的带动下相对于所述型材移动的前提是所述型材一方面没有被布置在所述基座上的构件所带动，另一方面所述型材被其它外部构件（如转动卡盘或固定夹）所夹紧固定。
10.为了能实现槽切割，进一步的技术方案还可以是，所述激光切割机构包括横臂、竖臂以及激光切割头，所述横臂固定连接于所述基座上并横向垂直于所述基座的移动方向布置，所述竖臂竖直布置并垂直于所述横臂以及所述基座的移动方向，所述竖臂活动连接于所述横臂上并能沿所述横臂延伸方向来回移动，所述激光切割头活动连接于所述竖臂上并能沿所述竖臂延伸方向来回移动，还包括第三驱动装置与第四驱动装置，所述第三驱动装置用于驱动所述激光切割头横向来回移动，所述第四驱动装置能够驱动所述竖臂来回移动，所述竖臂带着所述第三驱动装置及激光切割头竖向来回移动。这样，所述激光切割头就能够实现三维六个方向的自由移动，实现靠近或远离型材以及在型材上切割出不同形状的槽。
11.其中，所述滚动构件，是设置在所述第一夹持臂上并朝所述夹口布置用于夹合或抱持住所述型材的构件，所述滚动构件包括滚轮支架、转轴以及滚轮，所述滚轮支架连接于所述第一夹持机构的第一夹持臂上，所述转轴连接于所述滚轮支架，所述滚轮滚动安装于所述转轴上，所述滚轮在贴合到所述型材后能够沿着所述型材的表面滚动。所述滚轮可以由滚球替代。
12.根据上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：
13.第一，所述第一夹持机构与激光切割机构是被所述基座带着一起移动的，而且所述第一夹持机构是在包合所述型材的状态下来回移动，这为所述型材在切割位置附近提供了一个稳定的支撑，很好地限制了所述型材在其径向方向上的摆动，保证所述型材在切割时的稳定性从而大大提高了切割精度。
14.第二，由于所述第一夹持机构是能够移动的，这就不用担心夹持支撑机构阻挡所述激光切割机构的移动，所述激光切割机构能够很方便地实现对所述型材的末端进行切割，很好地解决了现有技术中长条型材末端无法切割的问题。
15.第三，所述第一夹持机构与激光切割机构设置于同一所述基座上，这样所述基座能够同时带着所述第一夹持机构与激光切割机构一起移动，只需使用一套驱动机构，不但
大大降低设备的制造成本还能够有效减少设备的体积。
16.进一步的技术方案还可以是，所述基座上设置有第二夹持机构，当所述基座移动时也能够带着所述第二夹持机构移动；所述第二夹持机构被布置，用于夹持型材并在所述基座移动时拖着所述型材移到指定切割位置，所述激光切割机构被布置，用于在所述第二夹持机构释放所述型材后，在所述基座的带动下对所述型材实施槽切割。其中，所述第二夹持机构是用于夹持型材的构件，所述第二夹持机构包括至少一对第二夹持臂以及第二驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述第二夹持臂打开或夹合。通过在所述基座上设置所述第二夹持机构，能够让所述第二夹持机构共用所述基座的驱动机构实现抽拉所述型材到指定的切割位置，有效降低制造成本与减少机构体积；另外，所述第二夹持机构与所述激光切割机构、第一夹持机构都是安装布置在同一所述基座上，它们在安装时具有统一的安装基准，既保证装置整体的加工精度又有利于降低加工制造的难度。
17.为了保证两个夹持机构均能对所述型材进行夹持操作，进一步的技术方案还可以是，所述第一夹持机构与第二夹持机构的夹持中心线重合。这样，只要让两个夹持机构的夹持中心线与所述型材的中轴线基本重合，所述第一夹持机构或第二夹持机构均能准确稳定地夹合到所述型材上，从而实现拉抽送料或沿所述型材滚动。
18.为了让所述第一夹持机构能够更好地在所述型材上来回滚动进一步的技术方案还可以是，任一所述第一夹持臂上设置至少两个所述滚轮或滚球。布置多个滚轮或滚球有利于让所述第一夹持臂移动时更为平稳从而进一步保证型材切割时的精度。
19.为了驱动整个切割装置移动，进一步的技术方案还可以是，还包括设置在所述基座上的基座驱动电机，所述基座驱动电机用于驱动所述基座沿来回移动。
20.由于所述型材槽切割装置具有以上优点，故此可以应用到切割机中，所述切割机包括沿左右方向延伸布置的机架以及设置于所述机架上的滑轨、转动卡盘，还包括设置于所述机架上的型材槽切割装置，所述型材槽切割装置与所述转动卡盘间隔布置，所述基座上还设置有与所述滑轨相配合的滑块，所述基座带着第一夹持机构、激光切割机构在所述机架上来回移动。进一步的，在所述滑轨上还设置有齿条，在所述基座驱动电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与齿条啮合连接，这样通过所述基座驱动电机就能够驱动整个所述型材槽切割装置沿所述滑轨来回移动。
21.为了保证所述型材输送的稳定性，进一步的技术方案还可以是，所述转动卡盘与第一夹持机构的夹持中心线重合。这样所述型材的两端就能够平稳地被固定支撑，有利于提高所述型材的切割精度。
22.由于本发明具有上述特点和优点，为此可以应用到型材槽切割装置及其所应用的切割机中。
附图说明
[0023] 图1是应用本发明技术方案的切割机的正视方向结构示意图；
[0024]
图2是所述型材槽切割装置的轴侧方向结构示意图；
[0025]
图3是所述型材槽切割装置的正视方向结构示意图；
[0026]
图4是所述第一夹持机构的轴侧方向结构示意图；
[0027]
图5是所述第二夹持机构的轴侧方向结构示意图；
[0028]
图6是所述滚动构件的另一种布置方式。
具体实施方式
[0029]
下面结合附图对应用本发明技术方案的型材槽切割装置及其所应用的切割机作进一步的说明。
[0030]
除了明确说明属于等同或可选择的实施方案外，下面披露的各种实施细节方案即使在功能方面没有直接关联或协同关系的情况下，既可以选择性应用，也可以合并应用在一个实施例中。
[0031]
如附图1所示，为应用本发明技术方案的切割机，其包括机架1以及设置于所述机架1上的滑轨2、转动卡盘3，其中所述滑轨2沿左右方向延伸布置，所述转动卡盘3固定设置在所述机架1上并布置在所述滑轨2的左侧，所述转动卡盘3具有活动夹爪，所述活动夹爪形成能够让型材通过的通道，所述转动卡盘3用于夹持穿插于所述通道中的型材并能够带动所述型材转动，这里把所述转动卡盘3的通道中心延伸方向定义为x轴方向，所述型材沿x轴方向布置与输送，所述滑轨2沿x轴方向布置。所述切割机还包括设置于所述机架1上的型材槽切割装置4，所述型材槽切割装置4与所述转动卡盘3间隔布置，所述型材槽切割装置4包括基座41，所述基座41上还设置有与所述滑轨2相配合的滑块42，如图1~3所示，两条所述滑轨2平行布置，四个所述滑块42布置在所述基座的底部，这样所述基座41就能够在所述滑轨2上左右滑动，在本实施例中，所述型材也是从左向右方向输送。
[0032]
为了能让所述基座41能够左右滑动，在所述基座41上还设置有基座驱动电机43，在所述基座驱动电机43的输出轴上设置有齿轮，在所述滑轨2上则设置有齿条，所述齿轮与齿条啮合连接，这样通过所述基座驱动电机43就能够驱动整个所述型材槽切割装置4沿所述滑轨2左右来回移动。
[0033]
为了能够对所述型材进行切割，进一步的，所述型材槽切割装置4还包括设置在所述基座41上的第一夹持机构5与激光切割机构6，当所述基座41移动时能够带着第一夹持机构5、激光切割机构6移动；所述激光切割机构6被布置，用于在所述基座41的带动下相对于所述型材移动时能够对所述型材实施槽切割；所述第一夹持机构5的夹口处布置有能够滚动的滚动构件7，所述第一夹持机构5被布置，用于当所述激光切割机构6实施槽切割动作时能够借助于所述滚动构件7抱持住所述型材但又能够相对于所述型材移动从而在切槽动作时在所述激光切割机构6附近对所述型材实施局部稳定。
[0034]
为了实现抽拉输送所述型材，进一步的技术方案还可以是，所述基座41上还设置有第二夹持机构8，当所述基座41移动时也能够带着所述第二夹持机构8移动；所述第二夹持机构8被布置，用于夹持型材并在所述基座41移动时拖着所述型材移到指定切割位置，所述激光切割机构6被布置，用于在所述第二夹持机构8释放所述型材后，在所述基座41的带动下对所述型材实施槽切割。
[0035]
其中，所述基座41，不但是一个能够实现左右来回移动的构件，还能够用于承载所述第一夹持机构5、激光切割机构6以及第二夹持机构8，并能够带着以上构件一起左右来回移动（即沿x轴方向来回移动）。不难理解，设置在所述基座41上的多个机构是共用了所述基座驱动电机43以实现左右方向的移动，与现有技术相比大大减少了驱动电机的数量，即有利于降低所述切割机的制造成本，还能够减少所述切割机的体积。另一方面，所述基座41为
所述第一夹持机构5、激光切割机构6、以及第二夹持机构8提供了统一且稳定的安装基础，加工基准统一，有利于简化各个机构的安装调试工序以及提高切割加工精度。
[0036]
其中，所述激光切割机构6，是用于切割型材的构件，在所述基座41的带动下所述激光切割机构6能够相对所述型材移动，从而在所述型材上切割出条形槽。当然，所述基座41的带动下相对于所述型材移动的前提是所述型材一方面没有被布置在所述基座41上的构件所夹紧带动，另一方面所述型材被所述型材槽切割装置4外部的固定构件（如转动卡盘3或其它固定夹）所夹持固定。
[0037]
进一步的，如图1与图2所示，所述激光切割机构6包括横臂61、竖臂62以及激光切割头63，所述横臂61固定连接于所述基座41上并横向垂直于所述基座41的移动方向布置，这里定义所述横臂61的布置方向为y轴方向；所述竖臂62竖直布置并垂直于所述横臂61以及所述基座41的移动方向，这里定义所述竖臂62的布置方向为z轴方向，所述竖臂62活动连接于所述横臂61上并能沿所述横臂61延伸方向（y轴方向）来回移动，所述激光切割头63活动连接于所述竖臂62上并能沿所述竖臂62延伸方向（z轴方向）来回移动，由上可见x、y及z轴形成了相互垂直布置的三维座标轴。还包括第三驱动装置64与第四驱动装置65，所述第三驱动装置64用于驱动所述激光切割头63横向来回移动，所述第四驱动装置65能够驱动所述竖臂62来回移动，所述竖臂62带着所述第三驱动装置64及激光切割头63竖向来回移动。这样，结合所述基座41的x轴方向移动，所述激光切割头63就能够实现三维六个方向的自由移动，能够靠近或远离型材以及在型材上切割出不同形状的槽。
[0038]
如图4所示，所述第一夹持机构5，是一个能够夹合到型材上的构件，所述第一夹持机构5包括至少一对第一夹持臂51以及第一驱动装置52，所述第一驱动装置52用于驱动所述第一夹持臂51打开或夹合，一对所述第一夹持臂51形成所述第一夹持机构5的夹口，所述滚动构件7设置在所述第一夹持臂51上并朝所述夹口布置；由于在其夹口处布置有能够滚动的滚动构件7，在所述型材被其它构件（例如所述转动卡盘3）夹紧固定的状态下，所述第一夹持机构5夹合或抱持到所述型材时能够沿着所述型材来回移动而且不带动型材移动。即所述第一夹持机构5用于限定所述型材在其径向方向上的移动，而并不限定型材在其轴向方向上的移动；如把所述第一夹持机构5布置在所述激光切割机构6的附近，这为所述型材在切割位置附近提供了一个稳定的支撑，很好地限制了所述型材在其径向方向上的摆动，有利于保证所述型材在切割时的稳定性从而大大提高了切割精度。另一方面，由于所述第一夹持机构5是随所述激光切割机构6一起移动的，这就不用担心夹持支撑机构阻挡所述激光切割机构6的移动，所述激光切割机构6也能够很方便地实现对所述型材的末端进行切割，很好地解决了现有技术中长条型材末端无法切割的问题。
[0039]
如图2与图4所示，所述滚动构件7是布置在所述第一夹持机构5上用于贴合抱持住所述型材的构件，所述滚动构件7包括滚轮支架73、转轴72以及滚轮71，所述滚轮支架73连接于所述第一夹持机构5的第一夹持臂51上，所述转轴72连接于所述滚轮支架73，所述滚轮71滚动安装于所述转轴72上。其中所述滚轮支架73沿左右方向直线布置，同一所述滚轮支架73上至少布置两个所述滚轮71，如图5所示，所述滚轮支架73上布置了4个所述滚轮71，所述滚轮71在夹合到所述型材后能够沿着所述型材的两侧表面来回滚动。当然，作为等同的实施方式所述滚轮71可以由滚球替代。
[0040]
图4所示的是其中一种所述滚动构件7的布置方式，在另一种等同的实施例中，如
图6所示，所述滚轮支架73自上而下呈半圆形，两个所述滚轮支架73形成一个大致呈圆形的夹口，所述滚轮71沿所述滚轮支架73的弧形间隔布置在所述夹口处，这样布置的所述滚轮71能够更好地夹合到圆形或弧形的型材上，而且能够限定型材的上下及前后方向的摆动。
[0041]
如图5所示，所述第二夹持机构8包括至少一对第二夹持臂81以及第二驱动装置82，所述第一驱动装置52用于驱动所述第二夹持臂81打开或夹合。所述第二夹持机构8是用于夹持型材的构件，所述第二夹持机构8共用所述基座41的驱动机构实现左右来回移动从而抽拉所述型材到指定的切割位置，与现有技术相比有效降低制造成本与减少切割机的体积。当然，在对所述型材进行旋转或者槽切割时，所述第二夹持机构8是处于打开状态从而保证所述型材能够活动。
[0042]
为了保证两个夹持机构均能对所述型材进行夹持操作，进一步的技术方案还可以是，所述第一夹持机构5、第二夹持机构8以及所述转动卡盘3的夹持中心线重合。这样，有利于让所述第一夹持机构5或第二夹持机构8均能准确稳定地夹合到所述型材上，从而实现拉抽送料或沿所述型材滚动，同时所述型材的两端也能够平稳地被支撑，有利于提高切割精度。