一种高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机及方法与流程

本发明属于激光坡口切管机，具体涉及一种高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机及方法。

背景技术：

1、目前，大多数管材采用激光坡口切管机进行坡口加工，即其主要利用激光坡口切管机上切割头的多角度摆动来对管材进行对应形状的斜切。而且由于该种坡口加工方式能够一次切割到位，其对于后续有焊接加工需求的用户来说属于能够节省后续加工成本的最优的加工方式。

2、为此，市面上出现了各种激光坡口切管机。其中，最为常见的激光坡口切管机一般会在床身的一端固定设置前卡盘和对应的龙门架，并在该龙门架上设置具有多个自由度的激光切割头，然后在床身的另一端滑动设置后卡盘，这样在管材加工过程中，可先通过后卡盘将管材带动到规定的位置处，再控制前卡盘对管材进行夹持，最后再控制激光切割头移动至规定的位置处并沿床身长度方向进行随动，以实现对应的坡口切割动作。

3、但是在实际加工过程中发现：在上述结构中，其为保证激光切割头在随动过程中，以及在左右旋转过程中均不会碰到前卡盘或其他设备，一般会将激光切割头的切割点与前卡盘的固定点之间距离设置的比较远，因此其容易因切割点距离远而造成尾料过长，同时对于一些细小的管材来说，其会因管材的悬臂过长而造成管材下垂，进而直接影响加工精度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对现有激光坡口切管机所存在的尾料过长、加工精度偏低等问题，提出并设计一种高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机及方法，以克服上述尾料过长、加工精度偏低等问题。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机，其包括床身，床身的两端分别设置为送料端和加工端，床身的送料端滑动安装有后卡盘组件，床身的加工端安装有悬臂激光头组件，床身的加工端还滑动安装有前卡盘组件，所述前卡盘组件位于后卡盘组件和悬臂激光头组件之间。此时，由于本发明中的前卡盘组件滑动安装在床身上，在对管材进行坡口加工时，本发明可直接将前卡盘组件向远离悬臂激光头组件的方向移动来躲避悬臂激光头组件中的激光切割头，从而明显缩短切割点与前卡盘组件的距离，进而有效减少尾料；并且其还可以减少管材探出前卡盘组件的长度，避免管材下垂，提高加工精度。

3、进一步地，前卡盘组件包括前卡盘底座，前卡盘底座沿床身的长度方向水平滑动安装在床身上，前卡盘底座的上端安装有前卡盘和前卡盘随动行走电机，前卡盘随动行走电机和前卡盘沿床身的宽度方向布置在前卡盘底座上，从而减少前卡盘组件在床身的长度方向上的尺寸。

4、进一步地，前卡盘随动行走电机的输出轴传动连接有行走齿轮，行走齿轮啮合有行走齿条，行走齿条固定安装在床身上，且行走齿条的长度方向与床身的长度方向平行。

5、进一步地，前卡盘组件还包括卡盘电机，卡盘电机通过电机支架固定安装在前卡盘上，从而减少前卡盘底座上的零部件数量，进而减少前卡盘底座的宽度，从而最大限度的减少尾料。

6、进一步地，后卡盘组件中后卡盘的前端设置有小径主轴，前卡盘组件中前卡盘的后端中部设置有大径通孔，大径通孔的孔径大于小径主轴的外径，且小径主轴能够伸入到大径通孔内。这样在管材的尾料加工过程中，本发明可将后卡盘组件中的后卡盘尽可能地伸入到前卡盘组件的前卡盘中，从而最大限度的减少尾料。

7、进一步地，大径通孔的长度大于小径主轴的长度，且此时后卡盘的前端能够伸出前卡盘。

8、进一步地，悬臂激光头组件中的激光切割头具有沿床身宽度方向直线运动的自由度、沿高度方向直线运动的自由度和在平行于床身长度方向的竖直平面内进行旋转的自由度，以确保其能够适应较多加工情况。

9、另一方面，本发明还提供了一种应用上述高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机的切管方法，包括：当管材直切时，前卡盘组件始终位于床身最前端的位置处，悬臂激光头组件中的激光切割头的切割方向垂直向下；当管材向靠近后卡盘组件的方向斜切时，前卡盘组件在坡口切割过程中向靠近后卡盘组件的方向移动；当管材向远离后卡盘组件的方向斜切时，前卡盘组件移动至床身最前端的位置处。且此种方式可保证切割点始终与前卡盘固定点处在最短距离，进而减小管材下垂，保证切割精度。

10、进一步地，当管材向靠近后卡盘组件的方向斜切时，前卡盘组件向靠近后卡盘组件的方向的移动量小于或等于管材直切时激光切割头与前卡盘组件中前卡盘之间的距离，即当管材向靠近后卡盘组件的方向斜切时，前卡盘组件中前卡盘与激光切割头之间的距离小于或等于管材直切时激光切割头与前卡盘组件中前卡盘之间的距离。

11、进一步地，当对管材进行尾料切割时，后卡盘组件中后卡盘的前端伸入到前卡盘组件中前卡盘的大径通孔内，从而实现零尾料加工。

12、从以上方案可以看出，本发明所提供的技术方案具有以下有益效果：由于本发明中的前卡盘组件滑动安装在床身上，在对管材进行坡口加工时，本发明可直接将前卡盘组件向远离悬臂激光头组件的方向移动来躲避悬臂激光头组件中的激光切割头，而且相较于现有技术中采用激光切割头沿床身长度方向随动的方式而言，本发明能够更明显地缩短切割点与前卡盘组件的距离，进而有效减少尾料；并且其还可以减少管材探出前卡盘组件的长度，避免管材下垂，提高加工精度。

技术特征：

1.一种高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机，包括床身，床身的两端分别设置为送料端和加工端，床身的送料端滑动安装有后卡盘组件，床身的加工端安装有悬臂激光头组件；其特征在于，床身的加工端还滑动安装有前卡盘组件，所述前卡盘组件位于后卡盘组件和悬臂激光头组件之间。

2.根据权利要求1所述的高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机，其特征在于，前卡盘组件包括前卡盘底座，前卡盘底座沿床身的长度方向水平滑动安装在床身上，前卡盘底座的上端安装有前卡盘和前卡盘随动行走电机，前卡盘随动行走电机和前卡盘沿床身的宽度方向布置在前卡盘底座上。

3.根据权利要求2所述的高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机，其特征在于，前卡盘随动行走电机的输出轴传动连接有行走齿轮，行走齿轮啮合有行走齿条，行走齿条固定安装在床身上，且行走齿条的长度方向与床身的长度方向平行。

4.根据权利要求2所述的高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机，其特征在于，前卡盘组件还包括卡盘电机，卡盘电机通过电机支架固定安装在前卡盘上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机，其特征在于，后卡盘组件中后卡盘的前端设置有小径主轴，前卡盘组件中前卡盘的后端中部设置有大径通孔，大径通孔的孔径大于小径主轴的外径，且小径主轴能够伸入到大径通孔内。

6.根据权利要求5所述的高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机，其特征在于，大径通孔的长度大于小径主轴的长度。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机，其特征在于，悬臂激光头组件中的激光切割头具有沿床身宽度方向直线运动的自由度、沿高度方向直线运动的自由度和在平行于床身长度方向的竖直平面内进行旋转的自由度。

8.一种应用权利要求1至7任一所述的高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机的切管方法，其特征在于，包括：当管材直切时，前卡盘组件始终位于床身最前端的位置处，悬臂激光头组件中的激光切割头的切割方向垂直向下；当管材向靠近后卡盘组件的方向斜切时，前卡盘组件在坡口切割过程中向靠近后卡盘组件的方向移动；当管材向远离后卡盘组件的方向斜切时，前卡盘组件移动至床身最前端的位置处。

9.根据权利要求8所述的切管方法，其特征在于，当管材向靠近后卡盘组件的方向斜切时，前卡盘组件向靠近后卡盘组件的方向的移动量小于或等于管材直切时激光切割头与前卡盘组件中前卡盘之间的距离。

10.根据权利要求8所述的切管方法，其特征在于，当对管材进行尾料切割时，后卡盘组件中后卡盘的前端伸入到前卡盘组件中前卡盘的大径通孔内。

技术总结
本发明提供一种高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机及方法，属于激光坡口切管机技术领域，所述高精度零尾料前卡盘随动式激光坡口切管机包括床身，床身的两端分别设置为送料端和加工端，床身的送料端滑动安装有后卡盘组件，床身的加工端安装有悬臂激光头组件，床身的加工端还滑动安装有前卡盘组件，所述前卡盘组件位于后卡盘组件和悬臂激光头组件之间。此时在对管材进行坡口加工时，本发明可直接将前卡盘组件向远离悬臂激光头组件的方向移动来躲避悬臂激光头组件中的激光切割头，从而明显缩短切割点与前卡盘组件的距离，进而有效减少尾料；并且其还可以减少管材探出前卡盘组件的长度，避免管材下垂，提高加工精度。

技术研发人员：李成林,王翠萍,孙兴龙,罗新
受保护的技术使用者：苏州森峰智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14