一种新型组合式圆管专用切管机的制作方法

本发明涉及激光切管机结构领域，尤其涉及一种新型组合式圆管专用切管机。

背景技术：

激光切管机功能强大，可以满足多种形状管材的切割需求，能在主管上切割出多个不同方向、不同直径的圆柱和相贯线孔，能在圆管端部切割斜截端面，适用于不锈钢、碳钢、合金钢、铝、铜、钛等金属管材，对各种高硬易脆合金材料具有极优的加工效果。激光切管机被广泛应用到石油勘探、灯具、金属加工、五金等行业，其最大优点是精度高、速度快。

在使用激光切管机切割圆管时，通常是靠床身前端的前卡盘对管材前端进行夹紧，然后由床身后端的后卡盘对管材后端进行夹紧，当管材较长时，由于两个支撑点较远，管材会因自重而中间部分产生下垂，这样切割出来的圆管精度较差。

另外，通常激光切管机的前端卡盘为气动卡盘，只能实现管材的外侧夹紧，当需要切割较大管径的管材时，相应的需要使用更大尺寸的气动卡盘，从而导致整个设备尺寸增大，但是通常需要切割的管材管径不超过220mm，大管径的管材使用情况较少，如果针对大管径的管材单独设计卡盘则会使成本过高，而现有卡盘又难以实现装夹，因此缺少一种既能够起到辅助支撑作用，同时还可以针对不同管径进行调节的装置。

技术实现要素：

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种新型组合式圆管专用切管机，可以起到管材切割时的中部辅助支撑，并能适应多种不同规格管材的切割。

本发明提供方案如下：

一种新型组合式圆管专用切管机，包括机架、前卡盘、后卡盘与辅助支撑装置；

所述前卡盘与机架前端固定连接；

所述后卡盘与机架滑动连接，且与前卡盘同轴设置；

所述辅助支撑装置设置在前卡盘与后卡盘之间，与机架可拆卸连接，所述辅助支撑装置设有可调节的升降座。

辅助支撑装置位于前卡盘与后卡盘之间，可以对管径比较长的管材起到中部辅助支撑的作用，对于管径较大的管材，可以直接使用辅助支撑装置与后卡盘对管材进行两端的定位，用来切割大管径的管材。

优选的，所述前卡盘为气动卡盘。气动卡盘可以实现对管材的快速装夹，而且管材可以自卡盘内穿过，激光切割头可以直接在卡盘外端进行切割，激光切割头的活动受影响较小。

优选的，所述后卡盘为三爪卡盘或四爪卡盘。

优选的，所述辅助支撑装置包括底座、升降座与夹臂；

所述升降座与底座通过升降装置连接，可在竖直方向上往复运动；

所述夹臂为两个，左右对称设置，与升降座通过平移装置连接，所述夹臂可在水平方向上往复运动，所述顶部设有倾斜的支撑部，两个所述支撑部呈倒“八”字形。

通过辅助支撑装置可以对长度较长的管材起到中部辅助支撑的作用，当需要切割大管径管材时，可使用切管机的后卡盘实现后端装夹，而前端则可以通过本装置实现支撑作用，不需使用前卡盘。升降座与夹臂的位置可调，可以适应不同管径的管材。

优选的，所述升降装置包括竖直丝杠与竖直导杆。竖直丝杠用于实现升降座的升降，竖直导杆保证了升降座可以竖直平移，保证了升降座位置的准确。

优选的，所述竖直丝杠顶部与升降座固定连接，且所述竖直丝杠与底座螺纹连接。丝杠可以经过底座向下延伸，不影响升降座上方的部件工作。

优选的，所述底座设有竖直调节装置，所述竖直调节装置包括蜗轮蜗杆机构，所述涡轮与所述竖直丝杠螺纹连接，蜗杆连接竖直驱动装置。蜗轮蜗杆机构调节准确，且容易实现自锁。

优选的，所述平移装置包括水平丝杠与水平导杆。水平丝杠用于实现夹臂的平移，水平导杆保证了夹臂可以水平平移，保证了夹臂位置的准确。

优选的，所述水平丝杠两端的螺纹方向相反、螺距相同，两端分别与两个所述的夹臂螺纹连接，水平丝杠一端连接水平驱动装置。通过两端反向的丝杠，可以在实现两个夹臂的同步反向运动，使两个夹臂始终保持对称状态，使不同管材的轴线均处于同一竖直平面内。

优选的，所述夹臂与水平导杆滑动连接，所述水平导杆与升降座固定连接。夹臂可以在水平导杆上滑动。

优选的，两个所述支撑部相对的一侧由内向外设有至少一组万向球或导轮。管材放置到夹臂上方时，万向球或导轮可以使管材绕轴向转动，方便管材在本装置上移动。

本发明具有以下有益效果：

1.前卡盘、后卡盘与辅助支撑装置组合使用可以对管材的不同位置进行切割，前卡盘工作时，管材可以伸出前卡盘，在前卡盘的外侧进行切割，前卡盘不工作时，通过后卡盘辅助支撑装置配合可以在前卡盘内侧进行切割；

2.可以实现管材的中部支撑，防止长度较长的管材中部因重力产生弯曲；

3.可以在管径较大的管材前端实现支撑作用，代替前卡盘；

4.夹臂的宽度与高度可调，适应多种尺寸的管材切割。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明侧面示意图；

图3是辅助支撑装置结构示意图；

图4是辅助支撑装置正面示意图；

图5是辅助支撑装置侧面示意图；

图中，100-机架，110-导轨，200-前卡盘，300-后卡盘，400-辅助支撑装置，410-底座，420-升降座，430-夹臂，431-支撑部，432-万向球，440-升降装置，441-竖直丝杠，442-竖直导杆，443-竖直调节装置，444-第一手轮，450-平移装置，451-水平丝杠，452-水平导杆，453-第二手轮，500-管材，600-废料收集小车，700-废料收集架。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1图2所示，本实施例中提供一种新型组合式圆管专用切管机，包括机架100、前卡盘200、后卡盘300与辅助支撑装置400，前卡盘200与机架100前端固定连接，后卡盘300与机架100通过导轨110滑动连接，且与前卡盘200同轴设置，辅助支撑装置400设置在前卡盘200与后卡盘300之间，与机架100可拆卸连接。前卡盘200为气动卡盘，后卡盘300为四爪卡盘。

如图3～图5所示，辅助支撑装置400包括底座410、升降座420与夹臂430，升降座420通过升降装置440可在底座410的上方实现竖直方向的往复运动，夹臂430为左右对称的两个，通过平移装置450可以在升降座420上水平往复运动。

升降装置440包括竖直丝杠441与竖直导杆442，竖直丝杠441顶部与升降座420固定连接，下部连接竖直调节装置443，竖直调节装置443包括蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构的涡轮与竖直丝杠441螺纹连接，蜗杆连接第一手轮444，蜗轮蜗杆机构固定在底座410上。竖直导杆442顶部与升降座420固定连接，下部与底座410通过直线轴承滑动连接。第一手轮444为竖直驱动装置。

平移装置450包括水平丝杠451与水平导杆452，水平丝杠451两端的螺纹方向相反、螺距相同，且一端连接第二手轮453。水平导杆452两端与升降座420固定连接，夹臂430通过直线轴承与水平导杆452滑动连接。第二手轮453为水平驱动装置。

夹臂430左右对称设置，顶部为倾斜的支撑部431，两支撑部431呈“v”形，相对的一侧设有万向球432，万向球432为多组，每组的排列方向均与管材500轴向平行，多组万向轮432由内向外平行排列。

本发明工作原理如下：

当切割长径比较大的管材500时，将管材500后端装夹在后卡盘300上，前端从前卡盘200中穿过，在图2中的切割位置1对管材500进行切割。辅助支撑装置400的底座410可固定在机架100上，当切割长度较长的管材500时，将辅助支撑装置400设置在前卡盘200与后卡盘300之间可以起到辅助支撑作用。切下后的部分通过放置在机架100以外的废料收集小车600运走。

当切割管径较大的管材500时，则不使用前卡盘200，直接将管材500的前端放置在在夹臂430上，辅助支撑装置400可以代替前卡盘200起到支撑作用，在图2中的切割位置2对管材500进行切割。切下后的部分通过放置在前卡盘200与辅助支撑装置400之间的废料收集架700进行收集。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。