一种激光切管装置的制作方法

1.本实用新型涉及管材加工设备技术领域，特别涉及一种激光切管装置。


背景技术：

2.在管材切割工序中，工作人员常用激光切割机来将较长的管材按照生产要求切割出较短的管材。在激光切割机的工作过程中，通过移动卡盘夹持着管材并带着管材一并移动至激光切割头处，利用激光切割原理，能够切割出多根管材，且切割端面平整完好。
3.在激光切割处理工序开始之前，需要对待切割的管材进行长度检测。在现有技术中，利用红外测距传感器对管材进行长度检测，具体的，在进行激光切割机上料时，将红外测距传感器沿着管材的长度方向移动，当管材与红外测距传感器之间的距离小于或等于所设定的距离数值时，红外测距传感器产生触发信号并发至控制器，而控制器根据红外测距传感器在移动过程中产生触发信号的持续时间与红外测距传感器的移动速度的乘积，计算出管材的长度。然而，这种方式具有结构复杂、效率较差、能耗高的弊端。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于提供一种激光切管装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
5.为解决上述技术问题所采用的技术方案：
6.本实用新型提供一种激光切管装置，包括激光切割机本体，所述激光切割机本体包括导向轨、长直齿条、移动卡盘、固定卡盘、激光切割部件和驱动电机；所述移动卡盘、固定卡盘和激光切割部件沿着导向轨从左往右依次设置，所述移动卡盘与导向轨连接；所述长直齿条与导向轨平行设置；所述驱动电机与移动卡盘连接，驱动电机的输出轴设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与长直齿条啮合连接；
7.其中，所述驱动电机为伺服电机；所述激光切管装置还包括：
8.光电传感器，其呈固定设置，所述光电传感器设于固定卡盘与激光切割部件之间以用于在检测到管材时产生触发信号；
9.控制处理器，其分别与所述光电传感器、伺服电机电性连接，所述控制处理器被配置成在接收所述光电传感器的触发信号后，根据位于初始位置的移动卡盘与光电传感器之间的固定距离和移动卡盘的移动距离之间的差值，计算出管材的长度。
10.本实用新型至少具有如下的有益效果：在固定卡盘与激光切割部件之间设置固定不动的光电传感器，用于检测管材的存在，并且，在移动卡盘和固定卡盘都夹持管材时，可确保管材处于水平状态，有利于提高管材长度的测量精度。将驱动电机设置为伺服电机，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，从而能精确控制移动卡盘的移动距离。通过控制器分别与光电传感器和伺服电机电连接，控制器存储有位于初始位置的移动卡盘与光电传感器之间的固定距离数据，在光电传感器检测到管材时，则将触发信号发送至控制器，控制器控制伺服电机工作，根据发送至伺服电机的电信号算出移动卡盘
的实际移动距离，并最终根据位于初始位置的移动卡盘与光电传感器之间的固定距离和移动卡盘的移动距离之间的差值，计算出管材的长度。
11.在管材长度测量工作中，有效利用移动卡盘，无需设计驱动装置来驱使光电传感器移动，制造简单，节省能耗，在移动卡盘带着管材移动至固定卡盘并被光电传感器检测到的时候，便已完成管材定长，效率较佳。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述激光切管装置还包括上料装置，所述上料装置设于所述激光切割机本体的前侧或后侧；所述上料装置包括：
13.底架，其设有用于支撑管材的倾斜面和水平面，所述水平面位于所述倾斜面的前侧，所述水平面与所述倾斜面的最低处衔接；
14.夹持机械手，其与所述底架连接且可相对底架前后移动，所述夹持机械手沿管材的长度方向间隔设置，所述夹持机械手包括用于夹持管材的第一夹块和第二夹块，所述第一夹块和第二夹块呈上下相对设置，并且，第一夹块和第二夹块均可上下移动，所述夹持机械手的后侧面位于所述水平面的上方以阻挡管材，所述夹持机械手设有呈水平的第一齿条；
15.驱动装置，其包括驱动轴、第一齿轮和电机，所述驱动轴与底架连接，驱动轴可沿其左右水平轴线旋转，所述第一齿轮与第一齿条对应设置且啮合连接，所有第一齿轮与驱动轴连接，所述电机与驱动轴传动连接；
16.抬升机构，其沿管材的长度方向间隔设置，所述抬升机构包括可上下移动的托料板，所述托料板设有用于支撑管材的托料顶面，所述托料板的后侧面与所述夹持机械手的后侧面的前后间距在管材的半径至3倍半径的数值范围内；
17.驱动机构，其与所述抬升机构连接以驱使所述抬升机构前后移动；
18.定位板，其与所述底架连接，所述定位板呈竖直设置，所述定位板位于所述倾斜面的左侧。
19.在底架上设置倾斜面和水平面，在倾斜面上放置多根管材，利用重力使得一根根管材能够自行移动至水平面。沿管材的长度方向间隔设置的夹持机械手，通过可上下移动的第一夹块和第二夹块，在管材抬升和夹持工作中始终保持管材的中心线位置(也即高度位置)不变，并且，利用一根驱动轴带动多根第一齿条水平运动的方式，实现夹持机械手同步运动，保证在夹持机械手将管材送至移动卡盘时管材的轴线沿左右延伸，避免管材的两端出现前后不一，从而有利于夹持机械手夹住管材并水平送至移动卡盘处，无需调整管材的高度位置和前后位置；在底架的左侧设置定位板，通过管材的左端面与定位板的贴合接触，完成管材在左右方向上的定位工作，从而方便移动卡盘在夹持机械手将管材水平送至设定位置后自动移动所设定的距离，便能有效夹住管材，无需人工控制移动卡盘的移动，实现管材切割工序的高度自动化；而且，有利于控制器根据位于初始位置的移动卡盘与光电传感器之间的固定距离和移动卡盘的移动距离之间的差值，计算出管材的长度。
20.另外，夹持机械手还能配合抬升机构，起到管材的定位作用，以完成一根根管材的抬升工作。抬升机构设置可上下移动的托料板，并且将托料板的后侧面与夹持机械手的后侧面的前后间距设在管材的半径至3倍半径之内，从而使得托料板在其上移过程中，只能将一根管材抬起，并设置驱动机构来驱动抬升机构带着管材往前移动，使管材越过夹持机械手，从而方便夹持机械手往前移动，通过第一夹块和第二夹块的配合，将管材逐一精确无误
送至移动卡盘上。
21.作为上述技术方案的进一步改进，所述托料顶面呈v形；所述上料装置还包括：
22.阻挡杆，其呈竖直设置，所述阻挡杆设于所述水平面的上方以用于阻挡管材；
23.第一伸缩气缸，其固定端与底架连接，所述第一伸缩气缸的伸缩端与阻挡杆连接以驱使所述阻挡杆升降。
24.托料板设置呈v形的托料顶面，不仅可使圆管在抬升过程中保持稳定，以防止管材从托料板上掉落，而且还能对管材进行定位，方便夹持机械手对管材进行精确夹持。阻挡杆的设置，在夹持机械手将管材水平送至移动卡盘时，对圆管产生阻挡作用，有效防止圆管在水平面上往前移动过大而掉落在地面。设置第一伸缩气缸来驱使阻挡杆上下移动，在夹持机械手夹住管材并往前移动时，能够避免阻挡杆对被夹住的管材造成阻挡影响。
25.作为上述技术方案的进一步改进，所述夹持机械手还包括：
26.支座，其与所述底架连接且可前后移动，所述第一夹块和第二夹块分别与支座连接；
27.上齿条，其呈竖直设置，所述上齿条与第一夹块连接；
28.下齿条，其呈竖直设置，所述下齿条与第二夹块连接，所述下齿条与上齿条呈左右相对设置；
29.传动齿轮，其与所述支座连接且可绕其前后水平轴线旋转，所述传动齿轮分别与上齿条、下齿条啮合连接；
30.第二伸缩气缸，其固定端与支座连接，第二伸缩气缸的伸缩端与第一夹块或第二夹块连接。
31.设置支座，对第一夹块和第二夹块起到一定的支撑作用，并使得第一夹块和第二夹块只能升降。上齿条设置在第一夹块，下齿条设置在第二夹块，并在支座上设置传动齿轮，通过传动齿轮分别与上齿条和下齿条啮合连接，并且，采用上齿条和下齿条呈左右设置的方式，促使第一夹块和第二夹块能同步运动，并能相互靠拢或相互远离，从而实现在保持管材中心线位置不变的情况下，通过第一夹块和第二夹块稳定夹持管材。第二伸缩气缸提供驱动力，促使第一夹块和第二夹块中的一个沿上下方向运动，便能使夹持机械手夹持管材或松开管材，具有结构紧凑、能耗低的优点。
32.作为上述技术方案的进一步改进，所述抬升机构还包括：
33.移动座，其与所述驱动机构连接；
34.升降座，其与所述移动座连接，所述升降座可相对所述移动座上下移动，所述托料板与所述升降座的顶部连接；
35.第三伸缩气缸，其固定端与所述移动座连接，第三伸缩气缸的伸缩端与所述升降座连接。
36.将托料板设在升降座上，在第三伸缩气缸带动升降座上下移动时，托料板能随升降座一并上下运动，运动速度迅速且稳定。设置移动座，并使其与驱动机构连接，让驱动机构带动移动座前后移动，而升降座与移动座连接，促使升降座能随移动座一并前后移动。
37.作为上述技术方案的进一步改进，所述上料装置还包括：
38.传动轴，其与所有移动座连接，所述传动轴可绕着左右水平轴线旋转；
39.第二齿轮，其与所述传动轴连接；
40.第二齿条，其与所述升降座连接，所述第二齿条呈竖直设置，所述第二齿条与所述第二齿轮啮合连接。
41.在升降座上设置呈竖直的第二齿条，在移动座之间设置传动轴，并对应第二齿条设置位于传动轴上的第二齿轮，在第三伸缩气缸驱使升降座上下移动时，利用第二齿轮与第二齿条的啮合作用，使得全部升降座能够同步升降，促使托料板能够稳定抬升管材，确保管材始终保持水平，避免管材的两端呈现高低不平，从而实现夹持机械手将管材以水平状态精确送至移动卡盘，完成激光切割机的精准上料。
42.作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动机构包括：
43.安装座，其与所述底架连接；
44.第二导轨，其与所述安装座连接，所述第二导轨的两端沿前后方向设置；
45.第二滑块，其与所述第二导轨连接，所述第二滑块与所述移动座连接；
46.第四伸缩气缸，其固定端与所述安装座连接，所述第四伸缩气缸的伸缩端与所述移动座连接。
47.安装座为第二导轨和第四伸缩气缸提供固定作用，保证第二滑块和第四伸缩气缸能够正常运动。采用第二导轨和第二滑块的组合，使移动座能够运动更加平稳。第四伸缩气缸的伸缩端与移动座连接，促使移动座在第四伸缩气缸的带动下能够移动更加快速，提升效率。
48.作为上述技术方案的进一步改进，所述移动座设有第三导轨，所述第三导轨呈竖直设置；所述升降座设有第三滑块，所述第三滑块与所述第三导轨连接。在移动座和升降座之间设置第三导轨和第三滑块，利用第三滑块可沿第三导轨平稳移动，促使升降座相对于移动座进行快速升降，防止升降座在运动中出现激烈晃动而导致管材从托料板上掉落。
49.作为上述技术方案的进一步改进，底架设有呈水平的第四导轨，所述夹持机械手设有第四滑块，所述第四滑块与第四导轨连接且可沿第四导轨前后移动。通过第四滑块和第四导轨的配合作用，使得夹持机械手能相对底架进行快速平稳的前后移动，运动非常顺畅无晃动，从而有助于将管材精确送至移动卡盘。
50.作为上述技术方案的进一步改进，所述底架设有多根支撑杆和多个支撑板；多根所述支撑杆从左往右间隔排布，所述支撑杆的两端呈前后设置并倾斜设置以形成所述倾斜面；多个所述支撑板从左往右间隔排布以形成所述水平面。采用多根支撑杆来组成倾斜面，并采用多个支撑板来组成水平面，不仅可节省材料，而且还能减少管材与倾斜面、水平面之间的接触面积，从而减少摩擦力，使管材更加容易从倾斜面移动至水平面。
附图说明
51.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；
52.图1是本实用新型所提供的激光切管装置中，其一实施例的结构立体图；
53.图2是本实用新型所提供的激光切管装置中，其一实施例在另一视角下的结构立体图；
54.图3是图1的主视图；
55.图4是图3中a部分的放大图；
56.图5是本实用新型所提供的激光切管装置中，上料装置的结构立体图；
57.图6是图5的右视图；
58.图7是本实用新型所提供的激光切管装置中，上料装置在另一视角下的结构立体图；
59.图8是本实用新型所提供的激光切管装置中，夹持机械手与支撑板连接的结构立体图；
60.图9是本实用新型所提供的激光切管装置中，夹持机械手与支撑板连接的爆炸图；
61.图10是本实用新型所提供的激光切管装置中，夹持机械手的结构立体图；
62.图11是本实用新型所提供的激光切管装置中，夹持机械手在另一视角下的结构立体图；
63.图12是本实用新型所提供的激光切管装置中，抬升机构与驱动机构和传动轴连接的结构立体图；
64.图13是本实用新型所提供的激光切管装置中，抬升机构与驱动机构连接的俯视图；
65.图14是本实用新型所提供的激光切管装置中，抬升机构的结构立体图；
66.图15是图14的右视图；
67.图16是图14的主视图。
68.附图中标记如下：
69.10、上料装置；20、激光切割机本体；21、移动卡盘；22、导向轨；23、激光切割部件；24、控制面板；25、固定卡盘；30、光电传感器；100、底架；110、支撑杆；120、支撑板；121、第一轴安装孔；122、斜面；130、定位板；140、第一伸缩气缸；200、夹持机械手；210、第一夹块；211、上齿条；212、上滑块；220、第二夹块；221、下齿条；222、下滑块；240、第一导轨；250、传动齿轮；260、支座；261、通孔；270、第二伸缩气缸；280、连接块；300、抬升机构；310、托料板；320、第三伸缩气缸；330、第三导轨；340、移动座；341、第二轴安装孔；350、升降座；360、第三滑块；400、管材；500、驱动机构；510、第四伸缩气缸；520、第二导轨；530、第二滑块；540、安装座；600、传动轴；610、第二齿轮；620、第二齿条；700、电机；710、主动齿轮；720、第一齿轮；730、驱动轴；810、第四滑块；820、第四导轨；830、第一齿条。
具体实施方式
70.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
71.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
72.在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二、第三只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为
指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
73.需要说明的是，附图中x方向是由激光切管装置的后侧指向前侧；y方向是由激光切管装置的左侧方指向右侧；z方向是由激光切管装置的下侧指向上侧。
74.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
75.参照图1至图16，下面对本实用新型的激光切管装置举出若干实施例。
76.如图1至图4所示，本实用新型一实施例提供一种激光切管装置，所述激光切管装置包括激光切割机本体20，所述激光切割机本体20包括导向轨22、长直齿条、移动卡盘21、固定卡盘25、激光切割部件23和驱动电机。
77.所述移动卡盘21、固定卡盘25和激光切割部件23沿着导向轨22从左往右依次设置，所述移动卡盘21与导向轨22滑动连接，移动卡盘21能够沿着导向轨22来回移动，夹住管材并送至激光切割部件23处，进行激光切割处理。
78.所述长直齿条与导向轨22平行设置；所述驱动电机与移动卡盘21连接，驱动电机固定在移动卡盘21上，驱动电机的输出轴设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与长直齿条啮合连接。在驱动电机工作时，驱动齿轮旋转，促使移动卡盘21能够沿着长直齿条往激光切割部件23处移动。
79.所述驱动电机为伺服电机，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，从而能精确控制移动卡盘21的移动距离。
80.所述激光切管装置还包括：光电传感器30和控制处理器。
81.光电传感器30呈固定设置，所述光电传感器30设于固定卡盘25与激光切割部件23之间以用于在检测到管材400时产生触发信号。光电传感器30可以固定在激光切割机本体20上，也可以采用固定的支架来支撑光电传感器30。在移动卡盘21带着管材往激光切割部件23移动过程中，管材穿过固定卡盘25，并继续右移，直至光电传感器30检测到管材并产生触发信号。
82.控制处理器分别与所述光电传感器30、伺服电机电性连接，所述控制处理器被配置成在接收所述光电传感器30的触发信号后，根据位于初始位置的移动卡盘21与光电传感器30之间的固定距离和移动卡盘21的移动距离之间的差值，计算出管材400的长度。
83.控制处理器可以是plc控制器。
84.比如，设定移动卡盘21的夹头在初始位置时与光电传感器30之间的距离为6m，通过机械手或者人工方式将管材水平送至移动卡盘21的右侧时，移动卡盘21自动移动一定的距离如0.5m后，能通过夹头刚好稳稳夹住管材；接着移动卡盘21带着管材继续右移1m，此时，光电传感器30产生触发信号，控制器接收到触发信号后，进行逻辑运算，算出管材的长度为4.5m。
85.在管材长度测量工作中，有效利用移动卡盘21，无需设计驱动装置来驱使光电传感器移动，具有制造简单、节省能耗的优点，在移动卡盘21带着管材移动至固定卡盘并被光电传感器30检测到的时候，便已完成管材定长，效率较佳。
86.工作人员可以通过控制面板24控制该激光切管装置开机和停机，查看管材长度、
驱动电机运行参数等数据。
87.在一些实施例中，所述激光切管装置还包括上料装置10，所述上料装置10设于所述激光切割机本体20的前侧或后侧。在本实施例中，上料装置10设于激光切割机本体20的后侧。
88.所述上料装置10包括：底架100、夹持机械手200、驱动装置、抬升机构300、驱动机构500和定位板130。
89.其中，底架100可以由金属材质制成，底架100设有用于支撑管材400的倾斜面和水平面，所述水平面位于所述倾斜面的前侧，所述水平面与所述倾斜面的最低处衔接。所述倾斜面的倾斜角度在10
°
至15
°
之间，倾斜面和水平面的表面光滑度根据实际设置。夹持机械手200可以设于水平面的左侧和右侧，对管材400的两端进行夹持。
90.工作人员将多根待切割的管材400放置在倾斜面，管材400因重力作用自行移动至水平面上。管材400沿着倾斜面排成一排。管材可以但不限于是横截面形状为方形的管材。
91.作为优选的实施例，底架100设有多根支撑杆110和多个支撑板120，支撑杆110和支撑板120可以通过焊接或螺丝连接方式固定在底架100上。多根所述支撑杆110从左往右间隔且均匀排布，所述支撑杆110的两端呈前后设置并倾斜设置以形成所述倾斜面，也即支撑杆110呈现后端高、前端低。多个所述支撑板120从左往右间隔且均匀排布以形成所述水平面。从支撑杆110的横截面角度看，所述支撑杆110的顶面可以是平面，也可以是呈弧形的顶面。
92.采用上述结构设计，不仅能减少管材400分别与倾斜面和水平面之间的摩擦力，而且也方便将夹持机械手200设置在相邻的支撑板120之间，因此能够对管材400施以较佳的夹持作用。
93.在本实施例中，共设置了四根支撑杆110和四个支撑板120以及四个夹持机械手200，并且，支撑板120、支撑杆110和夹持机械手200之间的左右间距可以设置得较小。
94.夹持机械手200与所述底架100连接，并且可相对底架100前后移动。所述夹持机械手200沿管材400的长度方向也即左右方向间隔设置。
95.如图8至图11所示，所述夹持机械手200包括支座260、上齿条211、下齿条221、传动齿轮250、第二伸缩气缸270以及用于夹持管材400的第一夹块210和第二夹块220。
96.支座260与所述底架100连接且可前后移动。具体的，底架100设有呈水平的第四导轨820，第四导轨820的两端呈前后设置，并且通过螺丝固定在底架100的支撑板120侧面。夹持机械手200的支座260设有第四滑块810，第四滑块810通过螺丝固定在支座260。所述第四滑块810与第四导轨820连接且可沿第四导轨820前后移动。
97.所述第一夹块210和第二夹块220呈上下相对设置，并且，第一夹块210和第二夹块220均可上下移动。第一夹块210与管材400接触的表面设置缓冲垫，第二夹块220与管材400接触的表面设置缓冲垫，缓冲垫可以是橡胶垫。
98.所述第一夹块210和第二夹块220分别与支座260连接。具体的，支座260设有呈竖直的第一导轨240，所述第一导轨240与支座260通过螺丝进行连接，第一导轨240可以设置两根。第一导轨240的横截面形状可以是圆形、t形或其他形状。
99.第一夹块210设有上滑块212，上滑块212与所述第一夹块210通过螺丝进行连接，所述上滑块212与第一导轨240滑动连接，并且，上滑块212可沿第一导轨240上下移动。
100.第二夹块220设有下滑块222，下滑块222与所述第二夹块220通过螺丝进行连接，所述下滑块222与第一导轨240滑动连接，并且，下滑块222可沿第一导轨240上下移动。
101.上齿条211呈竖直设置，所述上齿条211的顶端通过螺丝与第一夹块210连接。
102.下齿条221呈竖直设置，所述下齿条221的底端通过螺丝与第二夹块220连接，所述下齿条221与上齿条211呈左右相对设置。
103.传动齿轮250与所述支座260连接且可绕其前后水平轴线旋转。具体的，支座260设有转轴，传动齿轮250通过轴承安装在转轴上。所述传动齿轮250分别与上齿条211、下齿条221啮合连接。
104.第二伸缩气缸270的固定端(也即缸部)与支座260通过螺丝进行连接，第二伸缩气缸270的伸缩端(也即活动杆)与第二夹块220连接。具体的，第二伸缩气缸270设于第一导轨240的后侧，第二夹块220设有连接块280，第二伸缩气缸270的伸缩端与连接块280相固定，支座260设置通孔261，方便连接块280在第二伸缩气缸270工作下能够上下移动。
105.在第二伸缩气缸270带动第二夹块220上移时，可促使下齿条221上升，通过传动齿轮250的动力传递作用，使上齿条211下降，实现第一夹块210与第二夹块220相互靠拢，以夹持管材400。
106.在第二伸缩气缸270带动第二夹块220下移时，可促使下齿条221下移，通过传动齿轮250的动力传递作用，促使上齿条211上移，实现第一夹块210与第二夹块220相互远离，从而解除对管材400的夹持。
107.当然，第二伸缩气缸270的伸缩端也可以与第一夹块210连接。
108.此外，可以采用电机代替第二伸缩气缸270来驱动传动齿轮250旋转。
109.如图5、图7至图9所示，所述夹持机械手200设有呈水平的第一齿条830，第一齿条830的两端呈前后设置。驱动装置包括驱动轴730、第一齿轮720和电机700。所述驱动轴730通过轴承座与底架100进行连接，驱动轴730可沿其左右水平轴线旋转。所述第一齿轮720与第一齿条830一一对应设置且进行啮合连接，所有第一齿轮720通过键连接方式与驱动轴730连接。
110.在本实施例中，支撑板120设有第一轴安装孔121，以使驱动轴730能贯穿，从而方便驱动轴730驱使所有第一齿轮720旋转。
111.所述电机700与驱动轴730传动连接。电机700固定在底架100上，电机700的输出轴设置主动齿轮710，驱动轴730对应设置从动齿轮，主动齿轮710与从动齿轮啮合连接。在电机700工作时，驱动轴730旋转，带动全部第一齿轮720转动，通过第一齿轮720和第一齿条830的连接作用，促使全部的夹持机械手200同步往前或往后移动。当然，也可以将电机700通过轴连接方式与驱动轴730传动连接。
112.夹持机械手200采用上述结构设计，比起龙门架设置方式，成本更低，安装难度更小。
113.驱动机构500与所述抬升机构300连接以驱使所述抬升机构300能够进行前后移动。
114.抬升机构300沿管材400的长度方向(也即左右方向)间隔且均匀设置，所述抬升机构300包括可上下移动的托料板310、移动座340、升降座350和第三伸缩气缸320。
115.移动座340与所述驱动机构500连接，在驱动机构500工作时，驱动机构能够驱使移
动座340前后移动。
116.升降座350与所述移动座340连接，所述升降座350可相对所述移动座340上下移动，所述托料板310通过螺丝固定设于所述升降座350的顶部。
117.具体的，所述移动座340设有第三导轨330，所述第三导轨330呈竖直设置；所述升降座350设有第三滑块360，所述第三滑块360与所述第三导轨330滑动连接。
118.第三伸缩气缸320的固定端与所述移动座340连接，第三伸缩气缸320的伸缩端与所述升降座350连接。在第三伸缩气缸320的伸缩端进行伸长或缩短时，可使升降座350上升或下降。第三伸缩气缸320可以是单轴气缸。
119.当然，也可以采用电机和丝杆的传动方式，在电机驱动丝杆正向或反向旋转时，促使与丝杆螺纹连接的升降座350上升或下降。
120.所述托料板310设有用于支撑管材400的托料顶面。托料板310可以是由塑料、橡胶等材质制成。
121.所述夹持机械手200的后侧面位于所述水平面的上方，可以对管材400产生定位作用。所述托料板310的后侧面与所述夹持机械手200的后侧面的前后间距在管材400的1倍半径至3倍半径的数值范围内(也即前后间距大于管材的半径且小于管材的3倍半径)，因此，只有一根管材400的重心落在托料板310上，从而能够被托料板310抬升。在本实施例中，该前后间距设置成管材的2倍半径。
122.采用这样巧妙的设计，在第三伸缩气缸320将托料板310进行顶升时，只能将一根管材400抬起，并在驱动机构500的作用下，抬升机构300带着管材400越过夹持机械手200，从而能实现夹持机械手将管材400逐一送至移动卡盘21上。
123.所述定位板130设有连接杆，该连接杆通过焊接方式或者螺丝连接方式与所述底架100进行连接，所述定位板130呈竖直设置，所述定位板130位于所述倾斜面的左侧，能够与管材400的左端面相接触。
124.在底架100的左侧设置定位板130，通过管材400的左端面与定位板130的贴合接触，完成管材在左右方向上的定位工作，从而方便移动卡盘21在夹持机械手200将管材水平送至设定位置后自动移动所设定的距离，便能有效夹住管材，无需人工控制移动卡盘21的移动，实现管材切割工序的高度自动化；而且，有利于控制器根据位于初始位置的移动卡盘21与光电传感器30之间的固定距离和移动卡盘21的移动距离之间的差值，计算出管材的长度。
125.该上料装置10的工作流程如下：在夹持管材400前，抬升机构300在驱动机构500的驱动下往后移动，回至设定位置。然后，夹持机械手200相对底架100往后移动，回至设定位置，此时，夹持机械手200的后侧面位于托料板310的后侧面的前侧，并且，夹持机械手200的后侧面与托料板310的后侧面的前后间距为所设定的管材的直径。
126.当管材400从倾斜面移动至水平面后，由于夹持机械手200回至设定位置，夹持机械手200的后侧面能够与位于水平面上且位于最前侧的一根管材相接触，此时夹持机械手200发挥定位作用，然后抬升机构300工作，促使托料板310只能够抬升与夹持机械手200接触的管材400。
127.在托料板310将管材400抬升得比夹持机械手200高之后，驱动机构500驱使抬升机构300往前移动至所设定的位置，也即位于夹持机械手200的前方；接着，托料板310带着管
材400下移至所设定高度位置。
128.然后，夹持机械手200往前移动至所设定的水平位置，通过第一夹块210和第二夹块220相互靠拢，由于第一夹块210和第二夹块220同步运动且移动距离相同，促使第一夹块210与第二夹块220同时接触管材400的表面，进而稳稳夹住管材。此时，抬升机构300往后移动至所设定的位置，准备对下一根管材的抬升。
129.最后，夹持机械手200往激光切割机本体20方向移动，将管材水平送至移动卡盘21与固定卡盘25之间的设定位置，让移动卡盘21直接自行移动一段距离后，通过其夹头直接夹住管材，无需调整管材的高度位置、前后位置和左右位置，上料的精确度大大提升，并且，移动卡盘带着管材往激光切割部件23方向移动，以完成管材的激光切割处理。
130.由于相邻的管材400之间相互接触，在管材a被抬升后，后一根管材b因其后的管材对其施以的推力而移动，取代其前一根管材a的位置，在夹持机械手200后移到位后，管材b将与夹持机械手200接触，并被抬升机构300抬起，以此不断重复上述的工作。
131.在一些实施例中，所述驱动机构500包括：安装座540、第二导轨520、第二滑块530和第四伸缩气缸510。
132.其中，安装座540与所述底架100通过螺丝进行连接。第二导轨520与所述安装座540通过螺丝进行连接，所述第二导轨520的两端沿前后方向设置。第二滑块530与所述第二导轨520滑动连接，所述第二滑块530与所述移动座340连接，如此，移动座340便能沿着第二导轨520平稳往前或往后移动。第四伸缩气缸510的固定端与安装座540通过螺丝进行连接，第四伸缩气缸510的伸缩端与移动座340连接。在第四伸缩气缸510的伸缩端作伸长或缩短动作时，可实现第四伸缩气缸510驱使抬升机构300前后来回移动。
133.当然，驱动机构500也可以采用电机和丝杆的传动方式，在电机驱动丝杆正向或反向旋转时，促使与丝杆螺纹连接的移动座340前移或后移。此外，也可以采用直线模组作为驱动机构500。
134.在一些实施例中，所述托料顶面呈v形，主要针对圆管的上料工作，如此设计，可使管材400在抬升过程中保持稳定，以防止管材400从托料板310上掉落，而且还能对管材400进行定位，此时，管材400位于托料顶面的中间位置，圆管由托料板310的两个斜面支撑，在抬升机构300带着圆管前移时，可确保圆管稳定，从而方便夹持机械手200对管材400进行精确夹持。
135.并且，所述上料装置10还包括：阻挡杆和第一伸缩气缸140。
136.阻挡杆呈竖直设置，所述阻挡杆设于所述水平面的上方以用于阻挡管材400。阻挡杆在与管材400接触的表面设置由橡胶制成的缓冲垫，可以避免对管材表面造成损伤。
137.第一伸缩气缸140的固定端与底架100固定连接，所述第一伸缩气缸140的伸缩端与阻挡杆连接以驱使所述阻挡杆升降。
138.由于圆管在水平面上容易因滚动而从水平面上掉落，因此，专门设置阻挡杆，在夹持机械手200将管材400水平送至激光切割机时，对圆管产生阻挡作用，有效防止圆管在水平面上往前移动过大而掉落在地面。
139.而设置第一伸缩气缸140来驱使阻挡杆上下移动，在夹持机械手200夹住管材并往前移动时，能够避免阻挡杆对被夹住的管材造成阻挡影响。
140.另外，支撑板120的顶面包括平面和斜面122，平面和斜面122从后往前依次设置，
圆管从倾斜面自行滚动至支撑板120的斜面122，与阻挡杆相接触。
141.在一些实施例中，如图5至图7、图12、图14至图16所示，所述上料装置还包括：传动轴600、第二齿轮610和第二齿条620。
142.其中，传动轴600与所有移动座340进行连接，所述传动轴600可绕着左右水平轴线(也即轴线沿左右方向延伸)旋转。移动座340设置有第二轴安装孔341，方便传动轴600穿过，并采用轴承座进行安装，使传动轴600能够绕着其轴线旋转。传动轴600为刚性轴，不易变形。
143.第二齿轮610与所述传动轴600通过键连接方式进行连接，在传动轴600旋转时，第二齿轮610能够随之同步转动。
144.第二齿条620与所述升降座350通过焊接工艺或螺丝进行连接，所述第二齿条620呈竖直设置。所述第二齿条620与所述第二齿轮610啮合连接。
145.通过传动轴600、第二齿轮610与第二齿条620的配合作用，在第三伸缩气缸320驱动升降座350上升或下降时，使得全部升降座350能够同步升降，促使托料板310能够稳定抬升管材400，确保管材400始终保持水平状态，防止管材的两端呈现高低，有助于夹持机械手200将管材400以水平状态送至激光切割机本体20，从而实现激光切割机本体20的精准上料。
146.以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。