一种自行车车架管件激光切口装置的制作方法

本发明涉及激光切割装置，特别涉及一种自行车车架管件激光切口装置。

背景技术：

1、随着自行车行业对车架轻量化、气动性要求的不断提升，椭圆截面等异型薄壁管件被广泛应用于车架主梁、后叉等核心部位，激光切割因精度高、无接触的特点，成为管件端部相贯切口、侧面走线孔加工的主流工艺，目前常规的激光切管设备多针对标准圆管开发，在异型车架管的实际加工中存在明显不足。

2、椭圆管件旋转切割时的焦点稳定控制难度大，管件绕自身轴线旋转一周的过程中，管壁与激光切割头的径向距离随长短轴交替呈现周期性变化，容易造成焦点偏离管壁最优切割平面，引发切口锥度超标等问题，大幅降低后续接头强度，现有方案多采用电容传感器配合伺服电机实现电控调焦，不仅系统成本高，且激光切割产生的烟尘、飞溅熔渣易污染传感器探头，长期运行下检测精度漂移明显，维护频率高，难以适配车间量产的复杂工况。

3、因此，本申请提供了一种自行车车架管件激光切口装置来满足需求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种自行车车架管件激光切口装置，以解决椭圆管件旋转切割时的焦点稳定控制难度大的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种自行车车架管件激光切口装置，包括本体，所述本体上设置有异型管固定夹持组件，所述异型管固定夹持组件夹持有异型管件，所述异型管固定夹持组件上设置有随动旋转组件，所述本体上设置有激光切割结构，所述激光切割结构上设置有随动调焦组件；所述异型管固定夹持组件用于夹持固定异型管件；所述随动旋转组件用于在异型管件夹持固定后，带动异型管件绕自身轴线旋转以配合激光切割作业；所述随动调焦组件用于根据异型管件旋转时外壁与激光切割结构的距离变化，实时对激光切割结构进行自动调焦。

4、可选地，所述本体内设置有切割台，所述切割台的台面上设置有电动滑轨，所述电动滑轨上滑动连接有滑块，所述电动滑轨与滑块配合，用于驱动异型管固定夹持组件的活动端平移从而完成异型管件的夹持固定。

5、可选地，所述异型管固定夹持组件由固定夹持座和移动夹持座两部分组成，所述固定夹持座固定安装在切割台的台面上，所述移动夹持座底部固定安装在滑块上，所述固定夹持座和移动夹持座均为半环形结构，所述电动滑轨通过驱动滑块带动移动夹持座靠近或远离固定夹持座，使所述固定夹持座和移动夹持座合围或张开。

6、可选地，所述固定夹持座和移动夹持座内部均设置有仿形固定板，所述固定板内部固定连接有若干个弹性伸缩杆，每一个所述弹性伸缩杆的末端均安装有固定夹板。

7、可选地，所述移动夹持座侧面还设置有限位结构，所述限位结构包括限位挡板和棘轮，所述棘轮转动安装在限位挡板上，所述棘轮用于与随动旋转组件的齿部单向啮合，限制其非工作状态下的周向偏移。

8、可选地，所述随动旋转组件包括电机，所述电机的驱动端驱动连接有驱动轴，所述驱动轴上套设有齿轮。

9、可选地，所述固定夹持座和移动夹持座内部均设置有滚轮一，所述固定夹持座和固定板之间通过滚轮一滑动连接有一个半环形旋转环，所述移动夹持座和固定板之间通过滚轮一滑动连接有另一个半环形旋转环，两个所述半环形旋转环侧端面均设置有半环形齿条，所述固定夹持座一侧的半环形齿条与齿轮啮齿连接，所述移动夹持座一侧的半环形齿条与限位结构配合进行周向限位。

10、可选地，所述激光切割结构包括安装在本体顶部的伸缩气缸，所述伸缩气缸底部驱动连接有切割设备，所述切割设备底端设置有激光切割头，所述切割设备与激光切割头之间设置有浮动机构，所述浮动机构包括上连接板和下连接板，所述上连接板与切割设备固定连接，所述上连接板底部设置有若干个浮动导向筒，所述下连接与激光切割头固定连接，所述下连接顶部设置有若干个浮动导向杆，每一个所述浮动导向杆对应滑动连接在浮动导向筒内部，使所述激光切割头可沿竖向浮动。

11、可选地，所述随动调焦组件包括套设在驱动轴上的补偿凸轮，所述补偿凸轮的轮廓面对称设置有两处凸起，所述补偿凸轮的一侧设置有移动板，所述移动板的一端与补偿凸轮的轮廓面相抵接，所述移动板另一端滑动连接在滑动座内部，所述移动板上固定连接有传动板一，所述传动板一的顶面设置有传动斜面一。

12、可选地，所述随动调焦组件还包括固定连接在下连接板上的传动板二，所述传动板二上设置有传动斜面二，所述传动斜面一与传动斜面二滑动连接，所述切割台的台面上固定连接有传动导向筒，所述传动板二的底端滑动连接在传动导向筒内部。

13、本发明与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

14、上述方案中，通过设置异型管固定夹持组件，采用半环形座体合围夹持的结构，内侧搭配多组弹性伸缩杆与固定夹板，可自适应椭圆管件长短轴的曲率差异，各接触点受力均匀，既避免了刚性夹爪夹扁薄壁车架管的问题，也不会出现短轴位置夹持打滑的情况，配合电动滑轨驱动开合，上下料操作便捷，还能适配不同规格的异型管件，换型生产无需额外更换工装。

15、通过设置随动旋转组件，通过齿轮直接啮合半环形齿条驱动旋转环转动，传动角度精准，搭配滚轮支撑旋转结构，旋转阻力小、运行平顺，高速切割时也不易出现抖动，两端对称的旋转环共同支撑管件，避免管件旋转时出现甩动偏摆，确保切口断面更平整，也能更好地配合调焦组件维持焦距稳定，保障加工一致性。

16、通过设置随动调焦组件，采用补偿凸轮与驱动轴同轴联动的机械结构，管件旋转一周，凸轮同步完成一次调焦循环，实时跟上调焦时距离的变化，依靠斜面传动将水平运动转化为切割头的竖直浮动，结构紧凑，抗烟尘干扰能力强，车间生产环境下也能稳定工作，维护成本低，批量加工时焦点重复精度高。

1.一种自行车车架管件激光切口装置，其特征在于，包括本体（1），所述本体（1）上设置有异型管固定夹持组件（2），所述异型管固定夹持组件（2）夹持有异型管件（3），所述异型管固定夹持组件（2）上设置有随动旋转组件（4），所述本体（1）上设置有激光切割结构（5），所述激光切割结构（5）上设置有随动调焦组件（6）；

2.根据权利要求1所述的自行车车架管件激光切口装置，其特征在于，所述本体（1）内设置有切割台（101），所述切割台（101）的台面上设置有电动滑轨（102），所述电动滑轨（102）上滑动连接有滑块（103），所述电动滑轨（102）与滑块（103）配合，用于驱动异型管固定夹持组件（2）的活动端平移从而完成异型管件（3）的夹持固定。

3.根据权利要求2所述的自行车车架管件激光切口装置，其特征在于，所述异型管固定夹持组件（2）由固定夹持座（201）和移动夹持座（202）两部分组成，所述固定夹持座（201）固定安装在切割台（101）的台面上，所述移动夹持座（202）底部固定安装在滑块（103）上，所述固定夹持座（201）和移动夹持座（202）均为半环形结构，所述电动滑轨（102）通过驱动滑块（103）带动移动夹持座（202）靠近或远离固定夹持座（201），使所述固定夹持座（201）和移动夹持座（202）合围或张开。

4.根据权利要求3所述的自行车车架管件激光切口装置，其特征在于，所述固定夹持座（201）和移动夹持座（202）内部均设置有仿形固定板（203），所述固定板（203）内部固定连接有若干个弹性伸缩杆（204），每一个所述弹性伸缩杆（204）的末端均安装有固定夹板（205）。

5.根据权利要求4所述的自行车车架管件激光切口装置，其特征在于，所述移动夹持座（202）侧面还设置有限位结构（206），所述限位结构（206）包括限位挡板（207）和棘轮（208），所述棘轮（208）转动安装在限位挡板（207）上，所述棘轮（208）用于与随动旋转组件（4）的齿部单向啮合，限制其非工作状态下的周向偏移。

6.根据权利要求5所述的自行车车架管件激光切口装置，其特征在于，所述随动旋转组件（4）包括电机（401），所述电机（401）的驱动端驱动连接有驱动轴（402），所述驱动轴（402）上套设有齿轮（403）。

7.根据权利要求6所述的自行车车架管件激光切口装置，其特征在于，所述固定夹持座（201）和移动夹持座（202）内部均设置有滚轮一（404），所述固定夹持座（201）和固定板（203）之间通过滚轮一（404）滑动连接有一个半环形旋转环（405），所述移动夹持座（202）和固定板（203）之间通过滚轮一（404）滑动连接有另一个半环形旋转环（405），两个所述半环形旋转环（405）侧端面均设置有半环形齿条（406），所述固定夹持座（201）一侧的半环形齿条（406）与齿轮（403）啮齿连接，所述移动夹持座（202）一侧的半环形齿条（406）与限位结构（206）配合进行周向限位。

8.根据权利要求7所述的自行车车架管件激光切口装置，其特征在于，所述激光切割结构（5）包括安装在本体（1）顶部的伸缩气缸（501），所述伸缩气缸（501）底部驱动连接有切割设备（502），所述切割设备（502）底端设置有激光切割头（503），所述切割设备（502）与激光切割头（503）之间设置有浮动机构（504），所述浮动机构（504）包括上连接板（505）和下连接板（507），所述上连接板（505）与切割设备（502）固定连接，所述上连接板（505）底部设置有若干个浮动导向筒（506），所述下连接与激光切割头（503）固定连接，所述下连接顶部设置有若干个浮动导向杆（508），每一个所述浮动导向杆（508）对应滑动连接在浮动导向筒（506）内部，使所述激光切割头（503）可沿竖向浮动。

9.根据权利要求8所述的自行车车架管件激光切口装置，其特征在于，所述随动调焦组件（6）包括套设在驱动轴（402）上的补偿凸轮（601），所述补偿凸轮（601）的轮廓面对称设置有两处凸起，所述补偿凸轮（601）的一侧设置有移动板（602），所述移动板（602）的一端与补偿凸轮（601）的轮廓面相抵接，所述移动板（602）另一端滑动连接在滑动座（603）内部，所述移动板（602）上固定连接有传动板一（604），所述传动板一（604）的顶面设置有传动斜面一（605）。

10.根据权利要求9所述的自行车车架管件激光切口装置，其特征在于，所述随动调焦组件（6）还包括固定连接在下连接板（507）上的传动板二（606），所述传动板二（606）上设置有传动斜面二（607），所述传动斜面一（605）与传动斜面二（607）滑动连接，所述切割台（101）的台面上固定连接有传动导向筒（608），所述传动板二（606）的底端滑动连接在传动导向筒（608）内部。