一种金属管件激光切割机的制作方法

本发明涉及激光切割设备，具体的是一种金属管件激光切割机。

背景技术：

1、激光切割作为一种高精度、高柔性的热加工方法，在金属管件加工领域得到了广泛应用，相较于传统的锯切、冲压和机械雕铣等工艺，激光切割具有切割精度高、切缝窄、热影响区小、断面质量好等显著优势。

2、现有激光切割机在加工金属管件时，通常采用卡盘夹持管件并驱动其旋转、激光头沿管件轴向移动或摆动的配置方式，具体而言，设备一般包括床身、设置于床身上的前卡盘和后卡盘、架设在卡盘上方的三轴联动机构以及安装于该机构执行端的激光头。

3、前卡盘和后卡盘能够共同夹持管材并带动其旋转，后卡盘可沿床身直线进给以实现管材的轴向送料；三轴联动机构具有x轴、y轴和z轴方向上的运动自由度，激光头跟随摆动机构在一定角度范围内摆动，从而实现对管件周向和轴向不同位置的切割加工。

4、在采用上述配置的激光切割机切割管件时，先由人工或自动上料机构将管件送入卡盘，前后卡盘同步夹紧并完成对中；随后数控系统驱动卡盘带动管件旋转至目标角度，同时驱动激光头沿管件轴向移动至切割位置，激光束从喷嘴射出并作用于管壁，在辅助气体配合下将管壁切透。

5、激光穿透管件上侧壁后仍具有较高能量，容易烧伤、过烧甚至切透下侧内壁；同时，熔渣高速飞溅进入管件内腔并附着于内壁，冷却后形成难以清除的挂渣，为此，现有技术通常采用在管内插设外径略小的芯棒的方式，芯棒的作用包括：阻挡激光，保护下侧内壁；承接熔渣，避免其直接附着内壁；对管件内腔形成径向支撑，抑制变形。

6、但现有芯棒仍存在明显不足：其一，芯棒仅靠重力搁置在管内，姿态不可控，切割管件下部时芯棒紧贴下内壁，与切缝出口间距过小，封堵排渣通道，辅助气体和熔渣难以排出，且芯棒本身直接影响激光完全穿透管件，导致切割质量下降。

7、其二，芯棒仅靠表面被动阻挡熔渣，高速熔渣撞击后易反弹并附着在管件内壁上，影响切割质量；其三，芯棒截面形状固定，难以适配矩形管、三角管等异形管内腔，棱角及截面变化处存在阻挡死角，进而导致熔渣直接附着在管件内壁。

8、因此，现有金属管件激光切割机在激光穿透保护以及熔渣收集方面仍有待改进。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种金属管件激光切割机，包括驱动总成以及设置在其上的激光器，该切割机还包括左右滑动设置在驱动总成上的联动箱，联动箱上通过轴筒设置有支撑机构与收集机构，支撑机构自适应管件内壁并对其进行内支撑，收集机构跟踪激光器并收集熔渣。

2、所述支撑机构包括固定安装在轴筒上的若干组抵紧组件，抵紧组件通过内支撑的方式抵紧在管件的内壁上，通过调节各个抵紧组件的位置，适应不同形状的管件。

3、所述收集机构包括转动设置在轴筒上的轴杆，轴杆右端固定安装有收集仓，收集仓上沿轴杆的径向滑动设置有两个遮挡板，切割管件时，遮挡板远离轴杆轴线的一端贴合在管件的内壁上。

4、所述收集仓内设置有用于捕获飞溅熔渣的钢丝填充物。

5、优选的，若干组所述抵紧组件沿左右方向等间距布置，每组抵紧组件由沿轴杆周向等间距布置的若干个组成。

6、优选的，相邻两组所述抵紧组件中，其中一组抵紧组件数量为三，另一组抵紧组件数量为四。

7、优选的，所述抵紧组件包括滑动连接在轴筒上的抵紧板，抵紧板远离轴杆轴线的一端转动连接有滚轮。

8、优选的，所述抵紧板靠近轴杆轴线的一侧铰接有推拉板，推拉板靠近轴杆轴线的一端铰接有滑移块。

9、优选的，所述轴筒上转动设置有若干螺纹杆，螺纹杆与对应滑移块螺纹连接，轴筒上固定安装有若干编码电机，编码电机通过皮带传动结构与对应螺纹杆连接。

10、优选的，所述遮挡板远离轴杆轴线的一侧转动设置有滚筒，两个遮挡板之间的区域正对应激光器。

11、优选的，所述收集仓上固定安装有两个电缸，电缸的活塞杆与对应遮挡板固定连接，电缸通过遮挡板驱动滚筒始终贴合在管件内壁上。

12、优选的，所述联动箱内部固定安装有同步电机，同步电机的输出轴与轴杆固定连接。

13、优选的，所述收集仓边缘且位于两个遮挡板之间的区域等间距固定连接有若干格栅杆，格栅杆用于阻挡钢丝填充物掉出收集仓。

14、本发明的有益效果在于：一、本发明采用联动箱带动轴筒插入待切割管件内部，并通过若干组抵紧组件自适应不同形状的管件，以内支撑的方式抵紧在管件内壁上，使轴筒带动收集仓始终位于管件的居中位置；通过移动联动箱，使收集仓始终位于管件的切割位置，且使两个遮挡板始终正对应激光器，通过遮挡板将切割时飞溅的熔渣导引至收集仓内的钢丝填充物上，进而捕获熔渣，进行主动收集，由此有效解决现有芯棒仅靠重力搁置、姿态不可控、易封堵排渣通道以及难以适配异形管件等问题，提高管件内支撑与熔渣收集的可靠性。

15、二、本发明采用两个电缸分别驱动对应的遮挡板径向滑移，使遮挡板上的滚筒始终贴合在管件内壁上，从而当同步电机通过轴杆带动收集仓跟随激光器同步转动时，遮挡板能够适应不同管件形状对熔渣进行有效导引，避免矩形管、三角管等异形管在棱角及截面变化处出现阻挡死角，进而保证熔渣收集效果。

16、三、本发明采用钢丝填充物利用其自身的空隙对熔渣进行捕获，使得飞溅至钢丝填充物上的熔渣能够穿过钢丝填充物的空隙移动至收集仓内部，且撞击在钢丝填充物上的熔渣同样能够因为钢丝填充物的变形缓冲而防止熔渣反弹；同时，收集仓边缘且位于两个遮挡板之间的区域等间距固定连接有若干格栅杆，格栅杆用于阻挡钢丝填充物掉出收集仓，进而实现对熔渣的主动收集，避免熔渣反弹并附着在管件内壁上。

1.一种金属管件激光切割机，包括驱动总成以及设置在其上的激光器，其特征在于，该切割机还包括左右滑动设置在驱动总成上的联动箱，联动箱上通过轴筒设置有支撑机构与收集机构，支撑机构自适应管件内壁并对其进行内支撑，收集机构跟踪激光器并收集熔渣；

2.根据权利要求1所述的一种金属管件激光切割机，其特征在于，若干组所述抵紧组件沿左右方向等间距布置，每组抵紧组件由沿轴杆周向等间距布置的若干个组成。

3.根据权利要求1所述的一种金属管件激光切割机，其特征在于，相邻两组所述抵紧组件中，其中一组抵紧组件数量为三，另一组抵紧组件数量为四。

4.根据权利要求1所述的一种金属管件激光切割机，其特征在于，所述抵紧组件包括滑动连接在轴筒上的抵紧板，抵紧板远离轴杆轴线的一端转动连接有滚轮。

5.根据权利要求4所述的一种金属管件激光切割机，其特征在于，所述抵紧板靠近轴杆轴线的一侧铰接有推拉板，推拉板靠近轴杆轴线的一端铰接有滑移块。

6.根据权利要求5所述的一种金属管件激光切割机，其特征在于，所述轴筒上转动设置有若干螺纹杆，螺纹杆与对应滑移块螺纹连接，轴筒上固定安装有若干编码电机，编码电机通过皮带传动结构与对应螺纹杆连接。

7.根据权利要求1所述的一种金属管件激光切割机，其特征在于，所述遮挡板远离轴杆轴线的一侧转动设置有滚筒，两个遮挡板之间的区域正对应激光器。

8.根据权利要求7所述的一种金属管件激光切割机，其特征在于，所述收集仓上固定安装有两个电缸，电缸的活塞杆与对应遮挡板固定连接，电缸通过遮挡板驱动滚筒始终贴合在管件内壁上。

9.根据权利要求1所述的一种金属管件激光切割机，其特征在于，所述联动箱内部固定安装有同步电机，同步电机的输出轴与轴杆固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种金属管件激光切割机，其特征在于，所述收集仓边缘且位于两个遮挡板之间的区域等间距固定连接有若干格栅杆，格栅杆用于阻挡钢丝填充物掉出收集仓。