一种商超金属货架加工用数控激光切管装置的制作方法

本发明涉及金属管材激光切割加工设备，具体为一种商超金属货架加工用数控激光切管装置。

背景技术：

1、商超仓储、商超零售卖场的金属货架体系中，大量采用l型金属弯管作为层架连接、承重支撑构件，此类l型货架弯管的两端端面均需完成高精度激光环切加工，保证弯管与货架立柱、横梁的装配匹配精度，是货架型材加工中的核心工序。

2、目前行业内针对货架弯管端面的激光切割主要采用常规的数控激光切管机，然而常规的数控激光切管机无工件自动翻转机构，仅能单次完成管材单侧端面切割，加工l型货架弯管时，完成一端端面环切后，必须人工拆卸管材、手动掉头重新装夹定位才能加工另一端，人工二次装夹会产生不可控的定位偏移，造成弯管两端端面同轴度、尺寸一致性较差，后续货架组装时出现装配卡顿、间隙不均等问题，同时人工拆装、掉头操作占用大量工时，难以适配商超货架大批量连续生产的加工需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，包括外壳，所述外壳腔体内壁固定有复合运动组件，所述复合运动组件包括安装于外壳腔体内壁的靠模板，所述靠模板背面四角固定有支撑柱，且支撑柱远离靠模板一端与外壳腔体内壁相固定，所述靠模板中部镂空开设有限位槽，且限位槽正面开口的两端对称固定有导轨，所述靠模板位于正面的侧边中部固定有翻转齿条，且靠模板位于背面的侧边两端固定有旋转齿条，所述靠模板顶端中部开设有导孔，且靠模板底端中部螺栓固定有气缸，并且气缸伸缩端固定连接有伸缩杆。

3、进一步的，所述靠模板内部安装有旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括位于限位槽内部垂直滑动的转盘，所述转盘外周同轴固定有齿圈，且齿圈与限位槽中间台阶限位配合，并且齿圈外周底端与伸缩杆输出端相连接。

4、进一步的，所述旋转驱动组件还包括安装于齿圈外周顶端的联动杆，所述联动杆l形结构的垂直段中部套设有导套，且导套固定嵌装于导孔内部。

5、进一步的，所述旋转驱动组件还包括固定安装于转盘正面两端的卡槽板，所述转盘背面共轴固定有旋转齿轮，且旋转齿轮与靠模板侧边两端的旋转齿条啮合传动。

6、进一步的，所述靠模板正面安装有翻转驱动组件，所述翻转驱动组件包括设置于限位槽开口两侧的支架，所述支架根部通过滑块与两侧对应导轨滑动配合，且两侧支架跟随转盘进行同步升降‌。

7、进一步的，所述翻转驱动组件还包括转动装配于一侧支架内部的传动轴，所述传动轴内侧端部固定有固定夹板，且传动轴外侧端部固定有翻转齿轮，并且翻转齿轮与靠模板侧边中部的翻转齿条啮合传动。

8、进一步的，所述翻转驱动组件还包括限位装配于另一侧支架内部的螺纹杆，所述螺纹杆内侧端部转动连接有活动夹板，且活动夹板与固定夹板相对的弧形夹持面之间夹持有货架弯管，并且螺纹杆外侧端部螺纹连接有螺纹扳手，而且螺纹扳手限位装配于支架端面的装配孔外侧。

9、进一步的，所述货架弯管可位于活动夹板与固定夹板相对的弧形夹持面之间周向转动，且货架弯管一侧端部卡接于对应位置的卡槽板内部，所述转盘位于限位槽上下两端升降时，通过旋转齿轮与靠模板背面两侧旋转齿条的啮合传动，使得转盘发生周向旋转并同步带动货架弯管一侧的修端面同步旋转。

10、进一步的，所述转盘位于限位槽内下降至靠模板中部位置时，此时旋转齿轮脱离与旋转齿条的啮合，并通过翻转齿轮与靠模板正面中部翻转齿条的啮合传动，使得货架弯管翻转切换至另一侧修端面，并使货架弯管另一侧端面卡接于对应位置的卡槽板内部。

11、进一步的，所述外壳开口顶端固定有升降夹板，且升降夹板内部垂直升降有升降杆，所述升降杆顶部侧端与联动杆l形结构末端相固定，且升降杆底部侧端固定有连接件，所述连接件末端螺栓固定有激光切割头，且激光切割头位于货架弯管的外周侧端，与货架弯管的周向转动相配合实现端面切割的同时，避免干涉货架弯管切换修端面的翻转行程。

12、本发明提供了一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，具备以下有益效果；

13、1、本申请仅设置单一气缸作为整机唯一动力源，依靠转盘升降行程不同阶段的位置变化，控制旋转齿轮与翻转齿轮分时对应啮合配套齿条，依次完成货架弯管自转、工件翻转、工件再次自转全部工序，加工全过程中货架弯管无需人工拆卸，仅通过一次装夹即可完成两侧端面的完整切割加工，彻底规避传统设备二次拆装工件带来的人工定位偏差问题，有效提升商超货架弯管成品的尺寸一致性与装配精度。

14、2、本申请具备清晰的分段式机构动作时序，转盘位于限位槽上段时完成工件自转切割、转盘行至限位槽中段时执行工件翻转工序、转盘移动至限位槽下段时完成另一侧端面二次切割，激光切割头仅跟随转盘做竖直方向升降运动，不会进入工件翻转运动行程形成干涉，整机各运动部件作业路径互不干扰，同时采用联动杆配合升降杆的纯机械传动结构，转盘下降过程中可同步拉动激光切割头同步下移，能够保证切割全程激光焦点与管材端面之间的距离始终保持恒定，保障激光切割精度。

15、3、本申请的夹持机构仅对货架弯管起到径向限位作用，不会干涉货架弯管待修端面的自转动作，转盘自转依靠上下两组卡槽板分别卡合货架弯管不同端部带动管材旋转，以此驱动当前待加工端面完成周向旋转，工件翻转过程中货架弯管在夹持机构的传动作用下可自动从一侧卡槽板切换至另一侧卡槽板，为下一轮管材旋转切割提供稳定限位基础，整套机构各动作衔接清晰，机构运行流畅。

1.一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，包括外壳（1），其特征在于，所述外壳（1）腔体内壁固定有复合运动组件（2），所述复合运动组件（2）包括安装于外壳（1）腔体内壁的靠模板（201），所述靠模板（201）背面四角固定有支撑柱（202），且支撑柱（202）远离靠模板（201）一端与外壳（1）腔体内壁相固定，所述靠模板（201）中部镂空开设有限位槽（203），且限位槽（203）正面开口的两端对称固定有导轨（204），所述靠模板（201）位于正面的侧边中部固定有翻转齿条（205），且靠模板（201）位于背面的侧边两端固定有旋转齿条（206），所述靠模板（201）顶端中部开设有导孔（207），且靠模板（201）底端中部螺栓固定有气缸（208），并且气缸（208）伸缩端固定连接有伸缩杆（209）。

2.根据权利要求1所述的一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，其特征在于，所述靠模板（201）内部安装有旋转驱动组件（3），所述旋转驱动组件（3）包括位于限位槽（203）内部垂直滑动的转盘（301），所述转盘（301）外周同轴固定有齿圈（302），且齿圈（302）与限位槽（203）中间台阶限位配合，并且齿圈（302）外周底端与伸缩杆（209）输出端相连接。

3.根据权利要求2所述的一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，其特征在于，所述旋转驱动组件（3）还包括安装于齿圈（302）外周顶端的联动杆（303），所述联动杆（303）l形结构的垂直段中部套设有导套（304），且导套（304）固定嵌装于导孔（207）内部。

4.根据权利要求3所述的一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，其特征在于，所述旋转驱动组件（3）还包括固定安装于转盘（301）正面两端的卡槽板（305），所述转盘（301）背面共轴固定有旋转齿轮（306），且旋转齿轮（306）与靠模板（201）侧边两端的旋转齿条（206）啮合传动。

5.根据权利要求4所述的一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，其特征在于，所述靠模板（201）正面安装有翻转驱动组件（4），所述翻转驱动组件（4）包括设置于限位槽（203）开口两侧的支架（401），所述支架（401）根部通过滑块与两侧对应导轨（204）滑动配合，且两侧支架（401）跟随转盘（301）进行同步升降‌。

6.根据权利要求5所述的一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，其特征在于，所述翻转驱动组件（4）还包括转动装配于一侧支架（401）内部的传动轴（402），所述传动轴（402）内侧端部固定有固定夹板（403），且传动轴（402）外侧端部固定有翻转齿轮（404），并且翻转齿轮（404）与靠模板（201）侧边中部的翻转齿条（205）啮合传动。

7.根据权利要求6所述的一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，其特征在于，所述翻转驱动组件（4）还包括限位装配于另一侧支架（401）内部的螺纹杆（405），所述螺纹杆（405）内侧端部转动连接有活动夹板（406），且活动夹板（406）与固定夹板（403）相对的弧形夹持面之间夹持有货架弯管（407），并且螺纹杆（405）外侧端部螺纹连接有螺纹扳手（408），而且螺纹扳手（408）限位装配于支架（401）端面的装配孔外侧。

8.根据权利要求7所述的一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，其特征在于，所述货架弯管（407）可位于活动夹板（406）与固定夹板（403）相对的弧形夹持面之间周向转动，且货架弯管（407）一侧端部卡接于对应位置的卡槽板（305）内部，所述转盘（301）位于限位槽（203）上下两端升降时，通过旋转齿轮（306）与靠模板（201）背面两侧旋转齿条（206）的啮合传动，使得转盘（301）发生周向旋转并同步带动货架弯管（407）一侧的修端面同步旋转。

9.根据权利要求8所述的一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，其特征在于，所述转盘（301）位于限位槽（203）内下降至靠模板（201）中部位置时，此时旋转齿轮（306）脱离与旋转齿条（206）的啮合，并通过翻转齿轮（404）与靠模板（201）正面中部翻转齿条（205）的啮合传动，使得货架弯管（407）翻转切换至另一侧修端面，并使货架弯管（407）另一侧端面卡接于对应位置的卡槽板（305）内部。

10.根据权利要求9所述的一种商超金属货架加工用数控激光切管装置，其特征在于，所述外壳（1）开口顶端固定有升降夹板（5），且升降夹板（5）内部垂直升降有升降杆（6），所述升降杆（6）顶部侧端与联动杆（303）l形结构末端相固定，且升降杆（6）底部侧端固定有连接件（7），所述连接件（7）末端螺栓固定有激光切割头（8），且激光切割头（8）位于货架弯管（407）的外周侧端，与货架弯管（407）的周向转动相配合实现端面切割的同时，避免干涉货架弯管（407）切换修端面的翻转行程。