激光切管下料器及激光切割设备的制作方法

1.本实用新型涉及激光切割技术领域，尤其是涉及一种激光切管下料器激光切管下料器及激光切割设备。


背景技术：

2.激光切割是一种采用高功率密度的激光束聚焦于待切割的工件表面，使工件的局部结构达到熔点或沸点，进而使工件沿激光束聚焦处断开的一种技术，其具有切割速度快、生产效率高、切缝精度高及无刀具磨损困扰等优点，因而已经被广泛应用于许多工件的具体切割工艺中。
3.激光切管机是激光切割技术的一种具体应用，可以应用于圆管、方管、矩形管或其他各类异形管的切割工艺中。在实际切管过程中，通常要求加工切割精度在0.02mm内。对于壁较薄且长度较长的管材来说，由于自身重力的作用，其中间下垂比较明显。并且，在切割过程中，管材需要进行旋转，这使得薄壁长管在切割过程中将产生较大弧度摆动，严重影响切割精度。
4.传统技术中存在变径轮支撑结构以辅助激光切管机进行切管，但是变径轮支撑结构适用于圆管的切割，却无法适用于方管、矩形管或其他各类异形管的切割过程中，通用性极差，因而在实际的激光切割过程中，如何提高方管、矩形管或其他各类异形管的切割精度，是一个亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.基于此，有必要提供一种适用于辅助多种不同形状管材完成激光切管的激光切管下料器。
6.根据本实用新型的一个实施例，一种激光切管下料器，其包括承载机构、浮动机构和限位机构；
7.所述承载机构包括滚动件与管材承载板，所述管材承载板上开设有滚动件安装孔，所述滚动件设置于所述滚动件安装孔中，所述滚动件的滚轴固定于所述管材承载板上，所述滚动件部分突出于所述管材承载板的上表面，所述滚动件的滚轴与所述管材承载板的延伸方向相垂直；
8.所述浮动机构连接于所述管材承载板，所述浮动机构用于带动所述管材承载板进行升降运动；
9.所述限位机构位于所述管材承载板上方，所述限位机构用于对被加工管材进行限位。
10.在其中一个实施例中，所述滚动件有多个，所述管材承载板上开设有与所述滚动件数量相对应的滚动件安装孔。
11.在其中一个实施例中，所述承载机构还包括活动板，所述活动板转动连接于所述管材承载板的延伸方向上的一端，所述活动板与所述管材承载板之间的转轴垂直于所述管
材承载板的延伸方向，所述活动板下连接有用于支撑所述活动板的第一气缸。
12.在其中一个实施例中，所述承载机构还包括支座、活动连杆与第二气缸，所述支座设置于所述管材承载板下，所述支座通过所述活动连杆可活动连接于所述管材承载板，所述第二气缸连接于所述支座与所述管材承载板之间，用于使所述管材承载板向平行于其延伸方向的一侧倾斜。
13.在其中一个实施例中，所述激光切管下料器还包括机架，所述限位机构包括限位支撑臂与限位件，所述限位支撑臂固定连接于所述机架，所述限位件连接于所述限位支撑臂，所述限位件设置于所述管材承载板上方，用于限制被加工管材的摆动。
14.在其中一个实施例中，所述限位件包括至少两条间隔设置的限位杆，各所述限位杆均连接于所述限位支撑臂，至少两条设置的限位杆分别设置于所述管材承载板的延伸方向的两侧。
15.在其中一个实施例中，所述浮动机构包括驱动装置与升降架；所述驱动装置连接于所述升降架，所述升降架连接于所述支座，所述驱动装置用于带动所述升降架运动。
16.在其中一个实施例中，所述激光切管下料器还包括机架，所述升降架为x型升降架，所述x型升降架包括第一转动柄、第二转动柄及连接所述第一转动柄与所述第二转动柄的连接轴；
17.所述升降架还包括第一导轨、第一滑块、第二导轨及第二滑块，所述第一滑块设置于所述第一导轨上，所述第一导轨固定连接于所述机架，所述第二滑块设置于所述第二导轨上，所述第二导轨与所述支座相连接；
18.所述第一转动柄的一端固定连接于所述第一滑块，所述第一转动柄的另一端与所述支座相连接；所述第二转动柄的一端固定连接于所述第二滑块，所述第二转动柄的另一端固定连接于所述机架，所述驱动装置连接于所述第一滑块。
19.在其中一个实施例中，所述驱动装置包括动力件与传动件，所述传动件有多个，所述升降架也有多个且数量与所述传动件相同，所述传动件连接于对应所述升降架中的第一滑块。
20.进一步地，一种激光切割设备，其包括激光发射器与根据上述任一实施例所述的激光切管下料器。
21.本实用新型实施例提供的激光切管下料器设计了一个能够上下浮动的管材承载板，在实际切割过程中管材始终紧贴滚动件旋转，避免了管材的大幅度摆动，确保了在切割管材过程中激光切割的位置精度。同时该浮动的管材承载板配合限位机构，能够适用于圆管、方管、矩形管及各类异型管，通用性较强。进一步地，还在管材承载板中安装了顶端突出于上表面的滚动件，避免了管材在实际切割过程中在上下浮动的管材承载板进行平移或转动而导致的刮擦，保证了管材的加工质量。
附图说明
22.图1为一实施例的激光切管下料器的结构示意图；
23.图2为图1示出的激光切管下料器的承载机构示意图；
24.图3为图1示出的激光切管下料器的驱动装置示意图；
25.图4为图1示出的激光切管下料器的升降架示意图；
26.图5为图1示出的激光切管下料器的限位机构示意图；
27.图6为一实施例的激光切管下料器的结构示意图。
具体实施方式
28.为了便于理解本实用新型，下面将结合实施方式和效果图对本实用新型进行更全面的描述。实施例给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
29.需要说明的是，当一个元件被称为“固定”于另一个元件，它可以直接固定在另一个原件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体化连接；可以是机械连接、也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介进行间接连接，还可以是两个元件内部的连通。应当理解，这对于本领域技术人员是可以根据具体情况进行对应理解上述术语的具体含义而不会引起歧义的。
30.除非另有限定，在本实用新型的描述中，“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语为基于实用新型附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于和简化对实用新型内容进行描述，同时帮助阅读者结合附图进行理解，而不是限定或暗示所指的装置或元件必须具有的特定方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
32.请参照附图1，本实用新型一实施例提供了一种激光切管下料器，该激光切管下料器包括承载机构100、浮动机构200和限位机构300。在其中一个具体示例中，该激光切管下料器还具有机架400，可以理解地，机架400用于固定承载机构100、浮动机构200和限位机构300。
33.为了便于进一步理解激光切管下料器的各组件，请参照图2，其示出了承载机构100的一个具体实施方式。
34.承载机构100包括滚动件110与管材承载板120，管材承载板120上开设有滚动件安装孔，滚动件110设置于滚动件安装孔中，滚动件110的滚轴固定于管材承载板120上。请同时参照图1示出的内容，滚动件110部分突出于管材承载板120的工作表面。管材承载板120的工作表面即在其工作时靠近管材的一侧表面，可以理解，依图中示出的方位，工作表面为管材承载板120的上表面。
35.在其中一个具体示例中，滚动件110的滚轴与管材承载板120的延伸方向相垂直。可以理解，管材承载板120在工作时用于承载管材，则其延伸方向即实际工作时承载的管材的延伸方向。
36.在其中一个具体示例中，管材承载板120固定于机架上。
37.在其中一个具体示例中，管材承载板120上还固定连接有滚动件底座130，滚动件110的滚轴通过滚动件底座130固定于管材承载板120上。可选地，滚动件底座130固定于管材承载板120的非工作表面，即下表面或侧面。
38.管材本身在加工过程中需要进行拉动或旋转，如果利用管材承载板120直接支撑板材，则管材与管材承载板120之间会产生巨大的摩擦力，这不仅使得管材难以移动，还会刮花管材表面。为了克服这一难题，创造性地引入了突出于管材承载板120表面的滚动件110，管材在移动时与滚动件110直接接触，大大减小了摩擦阻力，并且由于接触面积的显著减小，移动或转动管材均不会造成管材表面的明显刮花。
39.在其中一个具体示例中，滚动件110有多个，管材承载板120上开设有与滚动件110数量相对应的滚动件安装孔。进一步地，相邻的滚动件安装孔间隔设置。多个滚动件110有助于尽可能避免较长的管材与管材承载板120发生直接接触，从而导致摩擦阻力显著增大，刮伤管材表面。
40.在其中一个具体示例中，承载机构100还包括活动板140，活动板140转动连接于管材承载板120的延伸方向上的一端，如图2中示出的，活动板140连接于管材承载板120的左端。具体地，活动板140与管材承载板120之间的转轴垂直于管材承载板120的延伸方向，则活动板140可以绕转轴进行转动。活动板140下连接有用于支撑活动板140的第一气缸150，第一气缸150用于使得支撑活动板140平行连接于管材承载板120，或使得支撑活动板140远离转轴的一端向低于管材承载板120的方向旋转。
41.具体来说，气缸通常包括杆与缸体，杆可以在缸体内做活塞运动，并被固定于起点或终点。可以理解，第一气缸150的杆可以伸出或收回，当第一气缸150的杆伸出时，支撑活动板140平行于管材承载板120，当第一气缸150的杆收回时，支撑活动板140倾斜且一端低于管材承载板120。在实际切割管材的过程中，激光切割会产生废料，通过设置第一气缸150以使得活动板140沿其延伸方向倾斜，可以使废料在活动板140表面沿其延伸方向(即管长方向)滑落。
42.可选地，该激光切管下料器还包括废料箱500，废料箱500置于管材承载板120的其中一端下方，用于承接从在管材承载板120表面滑落的废料。
43.在其中一个具体示例中，承载机构100还包括支座160、活动连杆170与第二气缸180，支座160设置于管材承载板120下，支座160通过活动连杆170可活动连接于管材承载板120，第二气缸180连接于支座160与管材承载板120之间，用于使管材承载板120向平行于其延伸方向的一侧倾斜。
44.可以理解，当第二气缸180的杆自缸体中伸出或收缩回缸体中时，能够使管材承载板120的一侧高度升高或降低。
45.当管材承载板120的一侧下移时，管材承载板120的该侧与限位机构300之间的距离会增大并形成足以容纳管材通过的间隙，管材能够沿该间隙滑落。请同时再参照图6，该激光切管下料器还包括料车600。当管材切割完成后，可以通过控制第二气缸180运作，使管材落料到料车600中。
46.其中，可以理解地，为了便于表示相对于管材承载板120的方位，“端”用以说明管材承载板120的延伸方向上的两个终点部位，“侧”用以说明与管材承载板120的延伸方向相
平行的两侧边。
47.浮动机构200用于带动管材承载板120在垂直于板面的方向上进行移动，依图中示出的方位，即上下移动。浮动机构200可以包括电机和由该电机驱动的垂直升降的气缸，气缸的一端连接管材承载板120，以带动管材承载板120在垂直于板面的方向上进行移动。但为了使得管材承载板120整体均匀地上升或下降，并且为了进一步缩小浮动机构200所占的体积，以便于使激光切管下料器整体能够安装于现有的激光切割机中，本实施例提供了另一种具体的实现方式。具体地，在其中一个具体示例中，浮动机构200包括驱动装置210与升降架220，驱动装置210连接于升降架220，升降架220连接于支座160，驱动装置210用于带动升降架220运动。
48.进一步地，请参照图3，其示出了驱动装置210的具体结构示意图。该驱动装置210至少包括动力件211及由动力件211带动的传动件212。动力件211可以带动传动件212沿处于一条直线上进行往返运动，例如，沿管材承载板120的延伸方向进行往返运动。具体地，动力件211可以是电机，传动件212可以是传动杆。动力件211可以通过第一丝杠组件213带动传动件212进行往返运动。
49.进一步地，请参照图4，其示出了升降架220的具体结构示意图。该升降架220为x型升降架。升降架220与传动件212相连接，传动件212推动升降架220完成上升或下降动作。
50.可以理解，x型升降架通常由两个交叉的转动柄及连接轴构成。例如图4示出的内容，本实施例中的升降架220包括第一转动柄221、第二转动柄222及连接第一转动柄221与第二转动柄222的连接轴223。
51.升降架220还包括第一导轨224与设置于第一导轨224上的第一滑块225，第一转动柄221的一端固定连接于第一滑块225，第一转动柄221的另一端固定连接于支座160。
52.同时，该升降架220还包括第二导轨226与设置于第二导轨226上的第二滑块227，第二导轨226设置于管材承载板120下且连接于支座160，第二转动柄222的一端连接于第二滑块227，另一端位置固定，例如可以固定于机架400上。为了便于技术人员理解其具体的连接关系，第二导轨226与第二滑块227可见于图2示出的管材承载板120下方的支座160上。
53.如此，上述升降架220就能够通过传动件212的推动而带动管材承载板120进行升降。
54.特别地，第一转动柄221包括两个分设于第二转动柄222两侧的两个子转动柄及连接两个子转动柄的第一横梁与第二横梁，依图4示出的，分别为上横梁与下横梁。第一横梁固定连接于支座160，第二横梁固定连接于传动件212。传动件212可以推动升降架220的第二横梁，以使得升降架220进行上升动作，或者拉回升降架220的第二横梁，以使得升降架220进行下降动作。可选地，传动件212可以直接连接至第一滑块225以与第二横梁间接连接，也可以直接连接于第二横梁。
55.在其中进一步的一个具体示例中，传动件212有多个，升降架220也有多个且数量与传动件212相同，传动件212连接于对应升降架220中的第一滑块225。可以理解，动力件211可以有多个，其数量可以与传动件212相同，也可以仅有一个，通过一个动力件211带动多个传动件212同步运转。为了节约该设备内部的空间，请参照图1，其示出了仅有一个动力件211同步带动多个传动件212进行运动的具体示例。该动力件211为电机，电机整体固定于机座400上，电机具有可以旋转的有齿电机头，有齿电机头安置于有齿轨道上，电机头在转
动时带动有齿轨道运动，有齿轨道带动与其相连接的两个第一丝杠组件213将转动的方式转变为直线移动的方式，以同步推动两个传动件212。在此示例中，此过程中，两个第一丝杠组件213中的螺纹转动方向相反。
56.请参照图5，其示出了一种限位机构300的具体实现方式。具体地，限位机构30包括限位件与限位件支撑臂310，限位件连接于限位件支撑臂310。限位件位于管材承载板120上方，用于限制被加工的管材的摆动。
57.限位件可以是位于管材承载板120一侧上方的挡板，挡板可以充分地避免被加工的管材发生明显的左右摆动。然而，挡板与被加工的管材之间的接触面积较大，在加工过程中容易与管材之间产生明显的摩擦力，刮伤板材。
58.本实施方式进一步提供了一种具体的限位件，其包括两条间隔设置的限位杆320，各限位杆均连接于限位支撑臂310。管材可以放置于两个限位杆320之间，限位杆320也能够避免被加工的管材发生明显的左右摆动。并且，限位杆320与管材的接触面积极小，即使发生接触也不会在管材表面产生明显的刮擦。
59.进一步地，限位机构300还包括调节装置，调节装置用于调节两个限位杆320之间的距离，以适用于多种尺寸、多种形状的管材应用场景。具体地，调节装置包括第二丝杠组件330，螺杆330连接于限位支撑臂310上，至少一个限位杆的一端连接于第二丝杠组件330，第二丝杠组件330用于带动限位杆平移。可以理解，当第二丝杠组件330带动限位杆320平移时，可以调节两个限位杆320之间的距离，进而使得该限位杆320可以应用于进一步地，该第二丝杠组件330可以同时通过两个t型块340同时连接两个限位杆，限位杆的一端连接于t型块340突出的一端，该第二丝杠组件330的螺杆连接t型块突出的另一端，通过调节第二丝杠组件330的螺杆，带动两个t型块340互相远离或靠近，以调节两个限位杆之间的距离。这样做可以使得两个限位杆之间的中点固定，从而使得被加工的管材的中间位置始终是固定的。
60.进一步地，本实用新型还提供了一种激光切割设备，其包括激光切割机与激光切管下料器，所述激光切管下料器是根据上述任一具体实施方式所述的激光切管下料器。
61.上述激光切管下料器可以按照如下方式使用：在需要激光切割管材时，可以将长管的一部分放置于管材承载板120上，通过预设的浮动机构200的运动程序，带动管材承载板120进行上下移动，与此同时，使激光切割器按照其预定的切割方式进行切割。可以理解，切割不会仅作用于管材的一个地方，管材本身会进行平移或转动，以将待切割的部位移动至激光束下完成切割，此时由于管材承载板120对应进行浮动，可以确保管材始终紧贴滚动件110移动和旋转，管材本身并未发生大幅度的摆动，也不会发生局部受到重力作用明显变形的情况，则管材被切割的位置并不会发生明显偏移，如此确保了激光切割的精度。
62.本实用新型提供的激光切管下料器设计了一个能够上下浮动的管材承载板，在实际切割过程中管材始终紧贴滚动件旋转，避免了管材的大幅度摆动，确保了在切割管材过程中激光切割的位置精度。同时该浮动的管材承载板配合限位机构，能够适用于圆管、方管、矩形管及各类异型管，通用性较强。进一步地，还在管材承载板中安装了顶端突出于上表面的滚动件，避免了管材在实际切割过程中在上下浮动的管材承载板进行平移或转动而导致的刮擦，保证了管材的加工质量。
63.应当理解，上述实施例仅为本实用新型其中一种较优的可行方式，其中各组件大
小、位置、形状等均为实现本实用新型的技术构思而进行相应设定，并非限定本实用新型仅能够以上述实施方式实现。
64.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
65.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。