新型激光切管机的制作方法

1.本实用新型涉及切割设备技术领域，特别是一种新型激光切管机。


背景技术：

2.激光切管机是一种较为先进的切割设备，工作时，其光纤激光器(也就是切割头)输出高能量密度的激光束，并聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，进而对工件处实现自动切割目的；切割中，在plc编程控制作用下，配套的电动输送辊等将需要切割的钢管不断送到切割头下，进而切割头将钢管等切成段。
3.随着科技的进步，激光切管机也得到了一定发展，但是受到结构所限，还是存在一定的技术问题，比如我国专利号“201721375050.3”，专利名称“一种激光切管机”的授权专利，其记载到“通过设置有夹管机构，在切割作业时可以用夹管机构夹住管体，可以有效的防止管体在切割时发生位移；而且第一夹紧气缸呈十字型分布，第二夹紧气缸呈x型分布，与管体之间具有八个夹紧点，有利于夹紧方管和圆管，适用性好，第一夹紧气缸和第二夹紧气缸末端分别与第一防滑橡胶垫和第二防滑橡胶垫螺栓连接，第一防滑橡胶垫和第二防滑橡胶垫拆装简单，连接稳定。第二防滑橡胶垫呈l型设置，第二防滑橡胶垫采用了呈l型的设计，可以有利于与方管的边角贴合。龙门架为中空设置，龙门架采用了中空的设计，重量轻盈，可以有效的降低第一电动导轨的负担。第一电动导轨嵌入于机架设置，第二电动导轨嵌入于龙门架设置，第一电动导轨和第二电动导轨均采用了嵌入式的设计，可以有效的降低整体的体积。”。上述可见，对比专利虽然解决了管体受到外力移动，容易导致切割口出现不平整情况的发明目的，但是其每切割一根钢管时需要先人为通过夹管机构将钢管固定，这样会给工作人员带来不便，也不利于提高工作效率。综上，提供一种不需要工作人员手动操作固定，能方便对钢管切割限位，达到好的切割效果的激光切管机显得尤为必要。


技术实现要素：

4.为了克服现有激光切管机由于结构所限，存在如背景所述弊端，本实用新型提供了特别适用于一根钢管等多段切割使用，基于激光切管机本体，应用中在相关机构及电路共同作用下，不需要工作人员对钢管手动进行固定，在plc控制作用下，电动输送辊筒能逐渐将钢管输送到切割头下并固定切割，且工作人员能方便调节两只夹板之间的间距，保证了切割中钢管被限位固定，由此能实现好的切割效果的新型激光切管机。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.新型激光切管机，包括激光切管机本体、电动输送辊机构、plc、电动伸缩杆，激光切管机本体的切割头和电动直线滑台的滑动块安装在一起；其特征在于,还具有夹板机构、限位卡盘、无线控制电路、无线接收电路、电源模块、触发电路；所述电动输送辊机构有两套，两套电动输送辊机构安装在工作区域，两套电动输送辊机构之间安装有固定壳，电动直线滑台、电动伸缩杆的上端分别安装在固定壳内，限位卡盘安装在电动伸缩杆的下部，激光切管机本体的控制柜安装在固定壳侧端；所述夹板机构包括活动板和电动伸缩杆a、压敏电
阻、探测板，活动板的内侧有凹槽，力敏电阻安装在凹槽内，探测板弹性安装在凹槽内；所述电动伸缩杆a的一端安装在第一套电动输送辊机构的机架通孔外侧，活动板和电动伸缩杆a的另一端安装在一起且活动板位于机架内侧端；所述电源模块、无线接收电路、触发电路安装在控制柜内；所述无线接收电路的电源输出端和触发电路的电源输入端电性连接，触发电路的电源输出端和夹板机构的电动伸缩杆a电源输入端电性连接；所述力敏电阻两个接线端和触发电路的两个信号输入端分别电性连接，无线接收电路的控制电源输出端和电动伸缩杆a电源输入端分别电性连接。
7.进一地，所述限位卡盘下端是半圆弧形结构。
8.进一步地，所述活动板的下端和第一套电动输送辊机构的输送辊上端间隔距离，活动板前后侧端和电动输送辊机构的机架前后端间隔距离。
9.进一步地，所述探测板的外径小于凹槽内径，探测板和力敏电阻的受力面片接触。
10.进一步地，所述无线控制电路是无线遥控板。
11.进一步地，所述无线接收电路包括电性连接的无线接收电路模块、继电器，无线接收电路模块的正极电源输入端和第一只继电器控制电源输入端、第二只继电器正极控制电源输入端、第三只继电器正极控制电源输入端连接，无线接收电路模块的其中三路电源输出端和三只继电器正极电源输入端分别连接，无线接收电路模块的负极电源输入端和三只继电器负极电源输入端及负极控制电源输入端连接。
12.进一步地，所述触发电路包括电性连接的可调电阻、电阻、npn三极管、讯响器和继电器，继电器正极电源输入端及控制电源输入端和可调电阻一端、电阻一端连接，电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，可调电阻另一端和npn三极管发射极、继电器负极控制电源输入端连接，继电器两个常开触点端和讯响器负极电源输入端连接。
13.本实用新型有益效果是：本实用新型特别适用于一根钢管等多段切割使用，基于激光切管机本体，应用中在相关机构及电路共同作用下，不需要工作人员对钢管手动进行固定，工作人员通过无线遥控板、无线接收电路等，能控制夹板机构的两只活动板和需要切割的钢管左右侧端间距合适，这样能利于限位卡盘下端对钢管的固定，在plc控制作用下，第一套电动输送辊筒能逐渐将钢管输送到切割头下并固定切割、切割后每段钢管能经第二套电动输送辊筒输送到下一工位，本新型能实现好的切割效果，且给工作人员带来了便利，并提高了工作效率。基于上述，本新型具有好的应用前景。
附图说明
14.以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。
15.图1是本实用新型整体结构示意图。
16.图2是本实用新型电路图。
具体实施方式
17.图1、2中所示，新型激光切管机，包括激光切管机本体、电动输送辊机构2及3、plc、电动伸缩杆m2，激光切管机本体的切割头1后侧端安装在配套的电动直线滑台4的滑动块前端，plc的多路控制电源输出端和两套电动输送辊机构2及3、电动直线滑台4、电动伸缩杆
m2、激光切管机本体的电源输入端分别经导线连接；还具有夹板机构、限位卡盘5、无线控制电路a3、无线接收电路10、电源模块a1、触发电路11；所述两套电动输送辊机构2及3纵向前后间隔一定距离安装在工作区域地面上，前后端两套电动输送辊机构2及3之间中部间隔一定距离，两套电动输送辊机构2及3之间的机架上安装有一个前后端为开放式、左右端及上端为封闭式结构的固定壳6，电动直线滑台4的外壳后端安装在固定壳6内上后端中部且其切割头朝下，电动伸缩杆m2的筒体上端垂直分布经螺杆螺母安装在固定壳6内上前端中部，限位卡盘5的上端中部经螺杆螺母横向分布安装在电动伸缩m2的活动杆下部，激光切管机本体的控制柜12(激光切管机本体的主机安装在控制柜内)安装在第二套电动输送辊机构3的前左端；所述夹板机构有相同的两套，每套夹板机构包括矩形活动板7和两只电动伸缩杆am(m1)、压敏电阻rt(rt1)、探测板8，活动板7的内侧中部有个矩形凹槽71，力敏电阻rt(rt1)安装在电路板上，电路板安装在凹槽71内中部且力敏电阻rt(rt1)的受力面位于内侧，探测板7的外侧端用胶粘接有橡胶片9，橡胶片9四周用胶粘接在凹槽71内四周；所述第一套电动输送辊机构2的机架上端左右两侧各焊有一只矩形挡板21，挡板21的前后侧端中部各有一个通孔22，两套夹板机构的各两只电动伸缩杆am(m1)的筒体分别左右横向经螺杆螺母安装在挡板21的外侧端且电动伸缩杆a am(m1)的活动杆经由通孔22(内径大于活动杆外径0.2毫米)进入挡板21内侧，两套夹板机构的活动板7外侧端和各两只电动伸缩杆a am(m1)的活动杆内侧分别焊接在一起，且两只活动板7分别位于两只挡板21内侧端；所述电源模块a1、无线接收电路10、触发电路11安装在控制柜12内电路板上，无线控制电路a3工作人员随身携带。
18.图1、2所示，限位卡盘5下端是半圆弧形结构。活动板7的下端和第一套电动输送辊机构2的输送辊上端间隔距离(1厘米)，活动板7前后侧端和电动输送辊机构2的机架前后端间隔距离(2厘米)。矩形探测板8的外径小于凹槽71内径5毫米，探测板7的外径小于橡胶片9的外径3毫米，探测板7的外侧端和力敏电阻rt(rt1)的受力面经橡胶片9接触，探测板7的内侧端比活动板7内侧端位置靠内。无线控制电路a3是无线遥控板成品，其自配有一只安装在外壳内的12v无线发射电路专用电池，还具有四只无线发射按键，分别按下时能分别发送四路不同无线信号。无线接收电路包括经电路板布线连接的无线接收电路模块成品a2，继电器k1、k2、k3，无线接收电路模块a2的正极电源输入端1脚和第一只继电器k1控制电源输入端、第二只继电器k2正极控制电源输入端、第三只继电器k3正极控制电源输入端连接，无线接收电路模块a2的其中三路电源输出端3、4、5脚和三只继电器k1、k2、k3正极电源输入端分别连接，无线接收电路模块a2的负极电源输入端2脚和三只继电器k1、k2、k3负极电源输入端及负极控制电源输入端连接。第一路触发电路包括经电路板布线连接的可调电阻rp1、电阻r2、npn三极管q1、讯响器b1和继电器k4，继电器k4正极电源输入端及正极控制电源输入端和可调电阻rp1一端、电阻r2一端连接，电阻r2另一端和npn三极管q1基极连接，npn三极管q1集电极和继电器k4负极电源输入端连接，可调电阻rp1另一端和npn三极管q1发射极、继电器k4负极控制电源输入端连接，继电器k4两个常开触点端和讯响器b1电源输入两端分别连接。第二路触发电路包括经电路板布线连接的可调电阻rp、电阻r3、npn三极管q、讯响器b和继电器k5，继电器k5正极电源输入端及正极控制电源输入端和可调电阻rp一端、电阻r3一端连接，电阻r3另一端和npn三极管q基极连接，npn三极管q集电极和继电器k5负极电源输入端连接，可调电阻rp另一端和npn三极管q发射极、继电器k5负极控制电源输入端连
接，继电器k5两个常开触点端和讯响器b电源输入两端分别连接。
19.图1、2所示，电源模块a1的电源输入端1及2脚和交流220v电源两极分别经导线连接，电源模块a1的电源输出端3、4脚和无线接收电路的电源输入端无线接收电路模块a2的1及2脚分别经导线连接。无线接收电路的电源输出端继电器k1常开触点端及负极电源输入端和两路触发电路的电源输入端继电器k4及k5正极电源输入端、npn三极管q1及q发射极分被经导线连接。两路触发电路的电源输出端继电器k4两个常闭触点端、继电器k5两个常闭触点端分别和两套夹板机构的电动伸缩杆am1、m正负两极电源输入端经导线连接。每套夹板机构的力敏电阻rt1、rt两个接线端和两路触发电路的各两个信号输入端电阻r2及继电器k4正极电源输入端之间、电阻r3一端及继电器k5正极电源输入端之间分别经导线连接，无线接收电路的控制电源输出端继电器k2、k3两个常开触点端和两套夹板机构的电动伸缩杆am1、m负正两极电源输入端分别经导线连接。
20.图1、2所示，220v交流电源进入电源模块a1的电源输入端后，电源模块a1的电源输出端3及4脚输出稳定的直流12v电源进入无线接收电路的电源输入端，无线接收电路得电工作。本实用新型基于激光切管机本体等，特别适用于一根钢管等多段切割使用，切割前，工作人员先把钢管放在第一套电动输送辊2的辊筒上，然后按下随着携带的无线遥控板a3的第一只发射按键s1，于是，无线遥控板a3发射出第一路无线闭合信号，无线接收电路模块a2接收到后其3脚输出高电平，进而继电器k1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，那么，两路触发电路也会得电工作。两路触发电路得电工作后，当两套夹板机构的活动板7(包括探测板8)内侧没有和钢管紧密接触时、力敏电阻rt(rt1)的受力面受力较低电阻大、其和可调电阻rp1(rp)之间分压大，12v电源号经力敏电阻rt(rt1)、rp1(rp)分压，电阻r2(r3)限流降压后进入npn三极管q1(q)的基极低于0.7v，那么npn三极管q1(q)会截止、集电极不输出低电平进入继电器k4(k5)的负极电源输入端，继电器k4(k5)失电不吸合其控制电源输入端和常闭触点端闭合，进而，电动伸缩杆am1(m)正负两极得电其活动杆推动活动板7向内侧运动将钢管夹紧。当两套夹板机构的活动板7内侧和钢管紧密接触时(也就是两只活动板7内侧将钢管两侧紧紧夹在一起时，探测板8紧压在力敏电阻的受力面上时)、力敏电阻rt(rt1)的受力面受力较大电阻低、其和可调电阻rp1(rp)之间分压低，那么12v电源号经力敏电阻rt(rt1)、rp1(rp)分压，电阻r2(r3)限流降压后进入npn三极管q1(q)的基极高于0.7v，npn三极管q1(q)会导通、集电极输出低电平进入继电器k4(k5)的负极电源输入端，继电器k4(k5)得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路，那么，电动伸缩杆am1(m)正负两极不再得电其活动杆不再推动活动板7向内侧运动。由于，继电器k4(k5)两个常开触点端和讯响器b(b1)电源输入两端分别连接，所以两套夹紧机构夹紧钢管后，讯响器b(b1)会发声提示工作人员钢管被夹紧。生产中，技术人员通过调节可调电阻rp1(rp)的不同电阻值能设定不同夹紧力，可调电阻rp1(rp)的电阻值调节得相对大时其分压大，那么，夹持力相对小、力敏电阻rt(rt1)的电阻值相对大时，npn三极管q1(q)才不会导通，也就是本新型探测最小夹持力变小；可调电阻rp1(rp)的电阻值调节得相对小时其分压小，那么，夹持力相对大、力敏电阻rt(rt1)的电阻值相对小时，npn三极管q1(q)就不会导通，也就是本新型最小夹持力变大。
21.图1、2所示，当钢管夹持紧后，工作人员再次用手按下无线遥控板a3的第一只发射按键s1，于是，无线遥控板a3发射出第一路无线开路信号，无线接收电路模块a2接收到后其
3脚停止输出高电平，进而继电器k1失电不再吸合其控制电源输入端和常开触点端开路，触发电路不再得电工作。接着，工作人员用手同时按下无线遥控板a3的第二只发射按键s2、第三只发射按键s3，于是，无线遥控板a3发射出第二路及第三路无线闭合信号，无线接收电路模块a2接收到后其4、5脚输出高电平，进而继电器k2、k3得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，那么，两套夹板机构的电动伸缩杆am1(m)负正两极会得电其活动杆带动互活动板7向外侧运动和钢管两侧拉开间距(间隔1厘米左右，保证电动输送辊2能将钢管朝后输送)；2秒钟左右，工作人员再次用手同时按下无线遥控板a3的第二只发射按键s2、第三只发射按键s3，于是，无线遥控板a3发射出第二路及第三路无线开路信号，无线接收电路模块a2接收到后其4、5脚停止输出高电平，进而继电器k2、k3失电不再吸合其控制电源输入端和常开触点端开路，两套夹板机构的电动伸缩杆am1(m)不再得电工作。钢管限位位置调整到位后，打开plc的电源，plc就会控制电动输送辊2每间隔一定时间得电将钢管一段一段送到切割头1下，切割头1在plc控制作用下对钢管进行切割(切割时，plc控制电动输送辊2失电，plc控制电动直线滑台得电工作带动切割头1左右运动切割钢管)，切割断开后、后端一段钢管经由电动输送辊3的转动的辊筒输出到下一工位(切割前后端大部分钢管位于电动输送辊3的输送辊上)。在plc作用下，每次一段钢管输送到切割头1下时，plc会先控制电动伸缩杆m的正负两极得电其活动杆推动限位卡盘5的下端弧形槽部分卡在钢管的上端，防止切割时其发生转动，保证了好切割效果，切割完毕后，plc会先控制电动伸缩杆m的负正两极得电其活动杆带动限位卡盘的下端弧形槽部分向上运动，保证切割断的一段钢管能进入电动输送辊3的输送辊筒的上端被输送到下一工位。通过上述所有机构及电路作用，本新型不需要工作人员对钢管手动进行固定，工作人员通过无线遥控板、无线接收电路等，能控制夹板机构的两只活动板和需要切割的钢管左右侧端间距合适，这样能利于限位卡盘下端对钢管的固定(如果左右不对钢管限位，钢管过于靠左或靠右都不利于被卡盘机构下端弧形槽卡在钢管上部)，在plc控制作用下，第一套电动输送辊筒能逐渐将钢管输送到切割头下并固定、切割后每段钢管能经第二套电动输送辊筒输送到下一工位，能实现好的切割效果，且给工作人员带来了便利，并提高了工作效率(需要说明的是，plc控制相关电气设备工作方式是现有成熟的工业控制技术，不属于本新型保护范围之内)。图2中，电源模块a1是型号220v/12v/1kw的交流转直流开关电源模块成品；电阻r2、r3阻值分别是10k；npn三极管q1、q型号是9013；继电器k1、k2、k3、k4、k5是dc12v继电器；讯响器b、b1是型号xq-12v的有源连续声讯响报警器；可调电阻rp、rp1规格是470k(调节到10.35k)；无线遥控板a3及无线接收电路模块a2是型号kgs-b50-4的4路无线遥控收发模块成品；力敏电阻rt(rt1)是型号fsr402/的线性压力电压转换模块。
22.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式，本技术的保护范围由权利要求书限定。