一种管件激光切割平台及切割机的制作方法

1.本实用新型涉及激光切割技术领域，特别涉及一种管件激光切割平台及切割机。


背景技术：

2.随着现代工业的发展，生产厂家对管件等产品的切割质量、切割效率、切割精度等要求日益提高，并且要求生产成本不断下降，这对小型管件切割设备提出了新的挑战。
3.但是，现有针对管件切割的大型专业切管机一般通过火焰切割、等离子切割或物理切割的方式对管件进行切割，其存在切割精度差、难以切割短小管件、切割尾料长和设备占用空间大等不足之处，尤其是加工尺寸较小的管件时，对加工的精度、速度要求很高，传统的大型专业切管机难以达到要求。
4.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种管件激光切割平台及切割机，对小型管件进行切割时，不仅拥有较高的切割速度，还拥有较高的切割精度。
6.本实用新型采取了以下技术方案：
7.一种管件激光切割平台，包括：
8.底板；
9.旋转夹持机构，用于夹持并旋转管件，所述旋转夹持机构设置在底座上；
10.激光切割头，用于切割管件；以及
11.切割驱动机构，用于驱动所述激光切割头移动，所述切割驱动机构设置在所述底座上，所述激光切割头设置在所述切割驱动机构上。
12.所述的管件激光切割平台中，所述旋转夹持机构包括：
13.安装架，所述安装架设置在所述底板上；
14.仿形夹具，所述仿形夹具设置在所述安装架上；以及
15.旋转驱动元件，用于驱动所述仿形夹具转动，所述旋转驱动元件设置在所述安装架上。
16.所述的管件激光切割平台中，所述仿形夹具包括：
17.夹具本体，所述夹具本体的形状与管件内壁的形状相适配；以及
18.固定组件，用于将管件固定在所述夹具本体上，所述固定组件设置在所述夹具本体上。
19.所述的管件激光切割平台中，所述固定组件包括弹性固定件，所述弹性固定件包括固定部和设置在固定部端部的弹性部，所述固定部设置在所述夹具本体的内部，所述弹性部露出所述夹具本体的表面，并抵顶管件内壁。
20.所述的管件激光切割平台中，所述夹具本体内设置有用于调整所述固定部位置的调节空间。
21.所述的管件激光切割平台中，所述弹性固定件的数量设置为多个，多个所述弹性固定件圆周排列在所述夹具本体上。
22.所述的管件激光切割平台中，所述仿形夹具包括还包括支撑件，所述支撑件设置在所述夹具本体的下方，支撑件上设置有用于排出切屑的排屑槽。
23.所述的管件激光切割平台中，所述安装架上设置有用于阻挡切屑飞出的挡板。
24.所述的管件激光切割平台中，所述安装架上设置有倾斜板，所述仿形夹具设置在所述倾斜板上，所述倾斜板的下方设置有切屑收集槽。
25.一种激光切割机，所述激光切割机包括切割机柜和如以上任意一项所述的管件激光切割平台，所述管件激光切割平台设置在所述切割机柜内。
26.相较于现有技术，本实用新型提供的一种管件激光切割平台及切割机，在对小型管件进行切割时，可以通过旋转夹持机构稳定夹持管件，然后通过切割驱动机构驱动激光切割头对管件进行激光切割，并且在切割过程中对管件不仅拥有较高的切割速度，还拥有较高的切割精度，达到对管件切割速度和切割精度的一致性要求。
附图说明
27.图1为本实用新型提供的一种管件激光切割平台的整体结构示意图。
28.图2为本实用新型提供的一种管件激光切割平台的具体实施例中旋转夹持机构的结构示意图。
29.图3为本实用新型提供的一种管件激光切割平台的具体实施例中仿形夹具的结构示意图。
30.图4为本实用新型提供的一种管件激光切割平台的具体实施例中仿形夹具的正视图。
31.图5为图4中a-a处的剖视图。
32.图6为本实用新型提供的一种管件激光切割机的整体结构示意图。
33.其中，10、底板；21、安装架；211、挡板；212、倾斜板；213、切屑收集槽；22、仿形夹具；221、夹具本体；222、固定部；223、弹性部；224、调节空间；225、支撑件；226、排屑槽；23、旋转驱动元件；30、激光切割头；40、切割驱动机构；100、切割机柜。
具体实施方式
34.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”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。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.请参阅图1，为本实用新型提供的管件激光切割平台的整体结构示意图，所述管件激光切割平台包括：
38.底板10；
39.旋转夹持机构，用于夹持并旋转管件，所述旋转夹持机构设置在底座上；
40.激光切割头30，用于切割管件；以及
41.切割驱动机构40，用于驱动所述激光切割头30移动，所述切割驱动机构40设置在所述底座上，所述激光切割头30设置在所述切割驱动机构40上。
42.所述管件激光切割平台进行切割的管件主要是小型管件，如水杯内胆、小尺寸金属管等。激光切割头30切割管件的工作原理是通过从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束，然后使激光束照射到管件表面，使管件达到熔点或沸点，并随着光束与管件相对位置的移动，最终使管件上形成切缝，从而达到切割的目的。在激光切割过程中，激光切割头30与管件无接触，在工作中不会对管件表面造成划伤，并且还具有切割速度快，切口光滑平整以及加工精度高等优点。
43.所述切割驱动机构可采用伺服电机及导轨组成的直线运动模组，并根据实际需要设置在激光切割头的x轴、y轴或z轴方向上，具体设置方式可采用现有运动模组的驱动结构，本实用新型对此不做赘述。当然，也可以采用其他驱动方式驱动激光切割头运动，本实用新型对此不做限定。
44.在具体的实施例中，请参阅图2，所述旋转夹持机构包括：
45.安装架21，所述安装架21设置在所述底板10上；
46.仿形夹具22，所述仿形夹具22设置在所述安装架21上；以及
47.旋转驱动元件23，用于驱动所述仿形夹具22转动，所述旋转驱动元件23设置在所述安装架21上。
48.其中，待切割的管件通过仿形夹具22进行固定，当旋转驱动元件23驱动仿形夹具22旋转时，管件也随之旋转。此时激光切割头30即开始对管件进行切割，使管件上形成圆周切缝，从而完成对管件的切割。
49.所述旋转驱动元件23一般选用旋转电机，当然也可以选择其它可输出旋转作用力的驱动元件，本实用新型对此不做限定。在旋转驱动元件23和仿形夹具22之间还可设置减速器，并通过减速器起到缓冲、减振的作用。
50.更具体的，请参阅图3，所述仿形夹具22包括：
51.夹具本体221，所述夹具本体221的形状与管件内壁的形状相适配；以及
52.固定组件，用于将管件固定在所述夹具本体221上，所述固定组件设置在所述夹具本体221上。
53.其中，夹具本体221的整体形状根据待切割的管件的内壁形状进行设置，且两者尺寸接近，使待切割的管件可以直接套设在夹具本体221上，然后通过固定组件对管件进行固定，防止夹具本体221旋转时管件晃动。
54.进一步的，请参阅图4和图5，所述固定组件包括弹性固定件，所述弹性固定件包括固定部222和设置在固定部222端部的弹性部223，所述固定部222设置在所述夹具本体221
的内部，所述弹性部223露出所述夹具本体221的表面，并抵顶管件内壁。
55.当夹具本体221与管件内壁之间存在间隙时，可通过夹具本体221表面的弹性部223抵顶管件内壁，从而使管件内壁与夹具本体221之间形成挤压力。当夹具本体221带动管件转动时，夹具本体221与管件之间存在静摩擦力，因此两者之间不易相对转动，从而实现管件与夹具本体221之间的固定。
56.进一步的，所述夹具本体221内设置有用于调整所述固定部222位置的调节空间224。通过调节空间224，能够调整固定部222与夹具本体221之间的相对位置，从而改变夹具本体221上弹性部223与夹具本体221之间的相对位置，进而可调整弹性部223与管件内壁之间的挤压力，使得管件更好地固定在夹具本体221上。且设置调节空间224后，可以使所述仿形夹具22适应更多尺寸的管件，提高所述管件激光切割平台的适应性。
57.更进一步的，所述弹性固定件的数量设置为多个，多个所述弹性固定件圆周排列在所述夹具本体221上。本实用新型针对的管件内壁一般为圆周面，多个圆周排列的弹性固定件能均匀的抵顶管件的内壁。并且，还可以设置多圈圆周排列的弹性固定件，进一步均匀的抵顶管件的内壁，使得管件旋转过程中不易产生晃动，从而提高切割质量，增加产品的良品率。
58.请继续参阅图3，所述仿形夹具22包括还包括支撑件225，所述支撑件225设置在所述夹具本体221的下方，支撑件225上设置有多个用于排出切屑的排屑槽226。支撑件225的作用首先是对管件起到支撑作用。并且，当激光切割头30对管件进行切割时，所述管件上会产生切屑并掉落，为了防止掉落的切屑堵塞下方旋转驱动机构的转轴，支撑件225上设置有用于收容切屑的排屑槽226。并且，结合支撑件225自身的转动，在管件加工过程中排屑槽226可将积累的切屑甩出。
59.此外，所述安装架21上设置有用于阻挡切屑飞出的挡板211。如图1所示，所述仿形夹具22及管件的一侧面用于切割加工，一侧面用于观察以及方便操作，剩余两侧面都使用挡板211围起，防止切屑飞出。
60.进一步的，所述安装架21上设置有倾斜板212，所述仿形夹具22设置在所述倾斜板212上，所述倾斜板212的下方设置有切屑收集槽213。通过排屑槽226甩出的切屑以及被挡板211挡下的切屑，大部分都可掉落到倾斜板212上，并沿着倾斜板212滑落到切屑收集槽213内，再由操作人员将收集后的切屑清出。
61.请参阅图6，本实用新型还公开一种激光切割机，所述激光切割机包括切割机柜100和以上所述的管件激光切割平台，所述管件激光切割平台设置在所述切割机柜100内。并且，所述切割机柜100内部或柜身上还设置有电控系统、操作显示平台、机柜门等设备，使所述切割机更自动化和智能化，进而提高所述管件的生产效率。
62.为了更好的理解本实用新型，以下结合图1-图6以及具体实施例对本实用新型中的管件激光切割平台及切割机做详细说明。
63.在本实施例的管件激光切割机中，所述切割机柜100为装置的主体部分，切割机柜100的底座框架由方通焊接搭建而成，在底座框架上单独安装外钣金形成柜体。并且，切割机柜100的整体结构设计参照人体操作习惯，保证操作人员使用时舒适方便。
64.所述切割驱动机构40为二轴直线模组运动平台，并通过两套伺服电机驱动直线模型实现在xz二轴上的直线运动，并且该运动平台不仅便于上下料，还具有很高的刚性与精
度。具体的，使用伺服电机+高精度直线模组轴平台，运行速度可以达到0.5m/s，运行加速度可以达到0.5g，x轴和z轴的定位精度可以达到
±
0.05mm。
65.本实施例针对的待切割管件为水杯内胆，因此所述仿形夹具22为水杯仿形夹具，水杯仿形夹具通过连接板与精密减速机和伺服电机连接，伺服电机驱动精密减速机和水杯仿形夹具旋转。具体的，水杯仿形夹具夹持管径范围为：内径为40mm～60mm，长度≤500mm。
66.弹性固定件的弹性部223由设置在固定部222内的定位珠及弹簧组成，且由定位珠和弹簧配合实现其弹性功能。固定部222的形状为圆管状，夹具本体221上设置有对应的螺纹通孔，且固定部222与螺纹通孔通过螺纹连接实现固定。固定部222的底部设置有内六角孔，通过内六角扳手即可旋转固定部222，并通过固定部222和螺纹通孔的螺纹配合实现固定部222位置的调整。
67.在本实施例中，水杯仿形夹具22上设置有9个弹性固定件，并以每圈3个的数量设置3圈。对应的，夹具本体221上开设有9个螺纹通孔。通过以上数量和设置方式的弹性固定件，可以很好的固定管件，使管件旋转过程中不易晃动或脱出。
68.所述激光切割头30适用于切割厚度为0.1mm-2.0mm以内的管材，且切割管材的长度范围为100mm～500mm，切割的材料主要为不锈钢等薄壁金属管材。通过所述激光切割头30，所述管件激光切割平台及切割机能够以更高的速度切出更高精度的产品，实现生产企业对管件生产效率和生产质量的一致性要求。
69.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。