一种管材平口切割机的制作方法

1.本发明涉及切割设备领域，尤其是涉及一种管材平口切割机。


背景技术：

2.在石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业领域，时常会需要对流体物质进行输送，因此需要用到管道系统。而管道系统主要有钢管、铁锌合金管以及不锈钢管等几类，其中，铜管导热性能、耐腐蚀性好，但造价高强度低，铁锌合金易锈蚀，而不锈钢管则凭借强度高、耐腐蚀性好而获得广泛应用。
3.管道在铺设的过程中，会存在一些需要拐弯的转角地带，在这种情况下，为了实现管路运的转向，会在管路系统中采用一些弯管接头，这部分弯管接头的制造主要是通过一圆柱形芯模插入钢管内，再通过弯管机对钢管进行折弯。而弯管在弯折的过程中外侧受拉，同时内侧受压，因此弯管的端面在弯折后会产生变形，需要进行修整。而管道的修整则主要借助切割机或平口机对管道的多余部分进行切除，从而实现修整目的。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：对于大部分切割机而言，其切割的主要原理是通过一旋转的刀具与钢管接触，实现对钢管的切割，由于切割机大多采用磨削切割，在磨削的过程中，钢管受热软化，在钢管加工完成后，容易在钢管的切口处留下毛刺等缺陷，因此这种切削方式的修整效果并不理想。


技术实现要素：

5.为了提高对管材的修整效果，本发明提供一种管材平口切割机。
6.本发明提供的一种管材平口切割机采用如下的技术方案：一种管材平口切割机，包括机架、设置于机架上且带有弯管夹持机构的旋转主轴、安装于机架上且平行于旋转主轴的轴向的横向导轨、滑移安装于横向导轨上的切割机构，所述切割机构上设置有激光切割头。
7.通过采用上述技术方案，加工时，将工件放置于旋转主轴上的弯管夹持机构内，由弯管夹持机构将工件固定，随后切割机构带着激光切割头朝向工件靠近对工件进行切割，而在切割的过程中，旋转主轴旋转，随着旋转主轴的转动，工件上产生圆环状切口并且这个缺口逐渐闭合，从而实现工件的裁切，由于采用激光切割，因此工件的断面能够具有较高的平整度，也不会产生毛刺，故而这种切割机能够在对管材进行切割的同时实现断面平口，从而具有更高的经营效益。
8.可选的，所述切割机构包括滑移安装于横向导轨上的横向滑座、转动安装于横向导轨上且螺纹穿设于横向滑座上的横向螺杆、固定于横向导轨上且输出轴与横向螺杆联动的横向电机、升降设置于横向滑座上的载物座，所述激光切割头固定于载物座上，且在所述横向滑座和载物座之间设置有用于驱使载物座做升降运动的升降组件。
9.通过采用上述技术方案，横向滑座能够带着激光切割头做横向移动，而载物座能够带着激光切割头做纵向运动，两个运动方向相互交叉的结构相互叠加后，能够让激光切
割头在纵向面上做任意位置的运动，从而使得这种切割机能够根据待加工零件的长度、粗细进行适应性调节，以更好地对工件进行加工。
10.可选的，所述横向滑座上固定有竖向导轨，所述载物座滑移安装于竖向导轨上，所述升降组件包括固定于竖向导轨上的升降电机、固定于升降电机的输出轴上且旋转轴垂直于横向滑座移动方向的升降螺杆，所述升降螺杆位于竖向导轨内，所述载物座上开设有上、下贯穿的螺纹孔且所述升降螺杆穿设于载物座上的螺纹孔内并与载物座形成螺纹连接。
11.通过采用上述技术方案，竖向导轨用于引导载物座产生竖向运动，而升降电机在启动的过程中，能够通过升降螺杆带动载物座移动，从而实现激光切割头的高度调节。
12.可选的，所述弯管夹持机构包括安装于旋转主轴上的夹持底座、滑移安装于夹持底座上且沿旋转主轴径向滑移的移动座、分别固定于夹持底座以及移动座上的夹管模，位于夹持底座以及移动座上的所述夹管模上均开设有夹管槽，两个所述夹管模拼合后相互之间的夹管槽对合形成夹管腔，且在夹持底座上设置有用于驱使移动座运动的驱动组件。
13.通过采用上述技术方案，加工时，先将弯管放入夹持底座上的夹管模内，启动驱动组件，通过驱动组件驱使移动座下行，此时两个夹管模相互组合将弯管夹住，由于有夹管槽可供弯管容置，因此弯管的固定更加牢固，从而有利于提高弯管加工后的精度。
14.可选的，所述夹持底座上安装有滑轨，所述移动座安装于滑轨上，所述驱动组件包括缸体固定于夹持底座上且活塞杆固定于移动座上的驱动气缸。
15.通过采用上述技术方案，当需要放入弯管时，驱动气缸的活塞杆伸长，驱动气缸的活塞杆在伸长的过程中能够推动移动座远离夹持底座，从而使两个夹管模分开。而在放入弯管后，驱使驱动气缸的活塞杆缩短，此时驱动气缸将移动座朝向夹持底座拉动，使两个夹管模合拢，从而实现对弯管的夹持固定。
16.可选的，所述夹持底座上安装有滑轨，所述移动座安装于滑轨上，所述移动座用于与滑轨相连的部位设置有让位槽口，所述驱动组件包括转动安装于夹持底座上且位于让位槽口内的螺旋块、开设于移动座上且位于让位槽口内侧壁上的驱动齿，所述螺旋块的外侧壁上设置有螺旋条，所述螺旋块上的螺旋条与移动座上的驱动齿形成螺纹配合，且所述夹持底座上设置有用于驱使螺旋块转动的旋转组件以及用于限制螺旋块移动的限位组件。
17.通过采用上述技术方案，由于螺旋块上的螺旋条与移动座上的驱动齿形成螺纹配合，因此当旋转组件驱使螺旋块转动时，螺旋块能够通过螺纹带动移动座沿滑轨运动，而通过螺旋块的正转以及反转，则可以操控移动座靠近或远离夹持底座，从而实现两个夹管模的开、合。
18.可选的，所述旋转组件包括安装于夹持底座上的旋转电机、固定于旋转电机的输出轴上的旋转蜗杆、一体固定于螺旋块上且与螺旋块同轴旋转的旋转蜗轮，所述旋转蜗杆与旋转蜗轮相啮合。
19.通过采用上述技术方案，当旋转电机启动时，能够通过旋转蜗杆带动旋转蜗轮转动，而旋转蜗轮与螺旋块之间又是相互固定的，因此螺旋块又会驱动移动座沿滑轨产生运动，从而实现对夹管模开、合的控制。
20.可选的，所述限位组件包括至少两个固定于夹持底座上且位于让位槽口内的限位挡块、固定于移动座上且位于让位槽口内的定心轴杆，所述限位挡块之间沿移动座的运动方向分布，所述螺旋块以及旋转蜗轮位于两个限位挡块之间且两个限位挡块分别抵触在螺
旋块以及旋转蜗轮的端面上，所述限位挡块上开设有过轴槽，所述定心轴杆的自由端依次穿过限位挡块上的过轴槽、螺旋块以及旋转蜗轮的中心。
21.通过采用上述技术方案，限位挡块位于螺旋块的轴向方向上，用于限制螺旋块的轴向运动，而定心轴杆穿设于螺旋块和旋转蜗轮的中心，能够限制螺旋块的径向运动，限位挡块和定心轴杆相互配合后，使得螺旋块和旋转蜗轮只能进行原地旋转运动，而移动座则只能沿滑轨做直线运动，因此螺旋块在旋转的过程中能够通过自身与移动座之间的螺纹连接关系驱使移动座滑移。
22.可选的，所述旋转主轴上固定有安装支座，所述夹持底座转动安装于安装支座上，所述夹持底座的转动轴线垂直于旋转主轴的转动轴线，且在所述安装支座和夹持底座之间设置有用于驱使夹持底座旋转的转角机构。
23.通过采用上述技术方案，旋转主轴的转动，主要实现弯管加工时的自转，使得激光切割头无需围绕管材旋转即可实现对弯管的环切，而夹持底座的旋转，则能够使弯管的两端切换位置，再配合旋转主轴的转动，使得弯管切换端部后能够实现环切，从而无需重新装夹弯管，即可实现弯管两端的切割修整。
24.可选的，所述转角机构包括转动安装于安装支座上且旋转轴沿夹持底座切线方向的转角块、固定于安装支座上且输出轴带有外螺纹的转角电机，所述转角块的外侧壁上开设有蜗轮齿，所述转角电机的输出轴与蜗轮齿相啮合，所述转角块的中心开设有穿设孔，所述穿设孔的内壁上开设有内螺纹，所述夹持底座上开设有弧形槽，所述弧形槽使夹持底座上形成弧形块，所述弧形块上开设有外螺纹，所述弧形块穿设于转角块中心的穿设孔内，且所述弧形块上的外螺纹与转角块上的内螺纹相互配合。
25.通过采用上述技术方案，由于转角块与弧形块形成螺纹配合，且转角块转动安装于安装支座上，因此转角块在转动的过程中能够引导夹持底座旋转，而夹持底座的旋转的过程中，能够将弯管的两端进行位置切换，从而使得弯管无需重复装夹就能实现两端的切割加工。
26.综上所述，采用激光切割的方式能够在弯管上裁切出平整的切面，而既能随旋转主轴转动，又能自转的夹持底座能够实现弯管两端之间的切割位转换，使得弯管一次装夹即可实现双端加工，从而提高弯管的切割效率。
附图说明
27.图1是本发明实施例1的整体结构示意图；图2是本发明实施例1中的切割机构的爆炸结构示意图；图3是本发明实施例2的整体结构示意图；图4是本发明实施例2中的弯管夹持机构以及切割机构的爆炸结构示意图；图5是本发明实施例2中的旋转组件结构示意图；图6是图3中位于a处的局部放大图。
28.附图标记说明：1、机架；2、旋转主轴；21、安装支座；3、弯管夹持机构；31、夹持底座；311、弧形槽；312、弧形块；313、外螺纹；32、移动座；321、让位槽口；33、夹管模；331、夹管槽；34、滑轨；35、驱动气缸；4、切割机构；41、横向滑座；411、竖向导轨；42、横向螺杆；43、横向电机；44、载物
座；45、激光切割头；5、横向导轨；6、升降组件；61、升降电机；62、升降螺杆；7、转角机构；71、转角块；711、穿设孔；712、蜗轮齿；713、套环；72、转角电机；8、立板；9、驱动组件；91、螺旋块；911、螺旋条；92、驱动齿；10、限位组件；101、限位挡块；102、定心轴杆；103、过轴槽；11、旋转组件；111、旋转电机；112、旋转蜗杆；113、旋转蜗轮。
具体实施方式
29.以下结合附图1-6对本发明作进一步详细说明。
30.实施例1：本技术实施例公开一种管材平口切割机，参照图1，包括机架1、旋转主轴2、横向导轨5以及切割机构4，旋转主轴2安装于机架1的内侧壁上，旋转主轴2的驱动方式具体可选择齿轮箱或电机。
31.在旋转主轴2上安装有弯管夹持机构3，弯管夹持机构3具体包括夹持底座31、移动座32以及夹管模33，夹持底座31固定于旋转主轴2上，在旋转主轴2的端面上固定有长度方向沿旋转主轴2径向的滑轨34，移动座32滑移插接安装于滑轨34上，进而使得移动座32与夹持底座31之间可产生相对运动。为了驱使移动座32运动，在夹持底座31上设置有驱动组件9，具体的，驱动组件9包括驱动气缸35，驱动气缸35的缸体固定于夹持底座31上，且驱动气缸35的活塞杆与移动座32相固定，进而在驱动气缸35伸缩的过程中，能够带动移动座32靠近或远离夹持底座31。
32.夹管模33设置有两个，两个夹管模33分别固定于夹持底座31以及移动座32彼此相对的表面，并且两个夹管模33相对的面上均开设有弧形弯曲的夹管槽331，夹管槽331可供弯管嵌入，并且两个夹管模33组合后相互之间的夹管槽331对合形成夹管腔。
33.横向导轨5固定于机架1内侧壁上，此时横向导轨5的长度分布方向平行于旋转主轴2的轴向，且横向导轨5所在侧壁与旋转主轴2所在侧壁相邻。
34.参照图2，切割机构4包括横向滑座41、横向螺杆42、横向电机43、载物座44以及激光切割头45，横向滑座41滑移插接安装于横向导轨5上。横向螺杆42转动安装于横向导轨5上，并且与横向导轨5的长度方向相平行。横向电机43固定于横向导轨5上，且横向电机43的输出轴与横向螺杆42同轴固定，进而实现横向电机43与横向螺杆42之间的联动。
35.在横向滑座41上固定有竖向导轨411，竖向导轨411的长度方向垂直于横向导轨5，载物座44滑移插接安装于竖向导轨411上，进而使得载物座44可沿竖向运动。为了驱动载物座44的升降，在横向滑座41上设置有升降组件6，具体的，升降组件6包括升降电机61以及升降螺杆62，升降电机61固定于竖向导轨411上。载物座44上开设有上、下贯穿的螺纹孔，升降螺杆62转动安装于竖向导轨411上且穿设于载物座44上的螺纹孔内，此时升降螺杆62与载物座44之间形成螺纹配合，同时升降螺杆62的长度分布方向平行于竖向导轨411。升降电机61的输出轴与升降螺杆62同轴固定，进而实现升降电机61与升降螺杆62之间的联动。
36.激光切割头45固定于载物座44上，具体应用时，借助横向电机43的驱动，可实现载物座44的横向移动，而通过升降电机61的驱动，可实现载物座44的竖向移动，通过载物座44的移动，可调整激光切割头45的位置，从而实现指定激光切割头45起割位置的目的。
37.实施例2：为了提高对弯管的加工效率，本技术还提出一种管材平口切割机，参照图3和图4，
主要对夹持底座31在旋转主轴2上的安装方式以及移动座32的驱动组件9结构进行优化，其余结构与实施例1相同。具体的，旋转主轴2与夹持底座31之间通过安装支座21相连，安装支座21固定于旋转主轴2上，此实施例中的夹持底座31的底盘呈圆盘状，夹持底座31旋转安装于安装支座21上，并且在安装支座21上设置有转角机构7用于驱使夹持底座31旋转。
38.参照图4和图5，具体的，转角机构7包括转角块71以及转角电机72，转角块71呈由两个半环相互扣合后组成的圆环状结构，该转角块71中心的空腔命名为穿设孔711，在转角块71的外圆周上一体设置有蜗轮齿712，同时在转角块71的穿设孔711内壁上开设有内螺纹。转角块71通过两个套环713转动安装于安装支架上，且转角块71的转动轴线沿夹持底座31的切线方向。
39.夹持底座31上开设有弧形槽311，弧形槽311对应夹持底座31转动中心的圆心角大于90
°
，具体可选择145
°
，弧形槽311使夹持底座31上形成弧形块312，弧形块312上开设有外螺纹313，转角块71的两个半环在组合时扣在夹持底座31的弧形块312上，并且扣合后弧形块312上的外螺纹313与转角块71上的内螺纹相互配合。
40.转角电机72固定于安装支座21上，且转角电机72的输出轴上开设有外螺纹313，同时转角电机72的输出轴与转角块71形成啮合，进而实现对转角块71的旋转驱动，且当转角块71旋转时，能够通过螺纹配合带动夹持底座31旋转。
41.参照图4和图6，为了方便移动座32的安装，本实施例中，在夹持底座31上固定有立板8，立板8上安装有滑轨34，移动座32滑移插接安装于立板8上的滑轨34上，本实施例中，移动座32用于与滑轨34相连的部位设置有让位槽口321，并且本实施例的驱动组件9包括螺旋块91、驱动齿92，螺旋块91的外圆周侧壁上一体设置有螺旋条911，螺旋块91通过限位组件10安装于立板8上。具体的限位组件10包括限位挡块101以及定心轴杆102，限位挡块101设置有两个，固定于立板8上且位于让位槽口321内，两个现为挡板沿立板8的长度方向分布并分布于螺旋块91的两端，且限位挡块101上开设有过轴槽103。定心轴杆102的一端固定于移动座32上，且另一端依次穿透两个限位挡块101上的过轴槽103以及螺旋块91的中心，并充当螺旋块91的转轴，此时限位挡块101约束螺旋块91的轴向移动，而定心轴杆102则约束螺旋块91的径向移动，进而使得螺旋块91只能在立板8上原地旋转。
42.驱动齿92开设于移动座32位于让位槽口321内的侧壁上，且驱动齿92与螺旋块91上的螺旋条911相啮合，通过螺旋块91的旋转，能够借助螺纹驱使移动座32沿滑轨34运动。
43.为了更好地驱使螺旋块91转动，在立板8上设置有旋转组件11，旋转组件11具体包括旋转电机111、旋转蜗杆112以及旋转蜗轮113，旋转电机111的客体固定于立板8背对限位挡块101的一侧，且旋转电机111的输出轴穿透立板8后到达限位挡块101所在侧。旋转蜗杆112固定于旋转电机111的输出轴上，旋转蜗轮113与螺旋块91同轴固定，此时两个限位挡块101分别抵触在螺旋块91以及旋转蜗轮113的端面上，并且旋转蜗轮113的直径小于螺旋块91的直径，同时旋转蜗杆112与旋转蜗轮113相啮合，从而使得旋转电机111能够驱使螺旋块91旋转。
44.本技术实施例一种管材平口切割机的实施原理为：使用时，将弯管放入两个夹管模33之间，并由两个夹管模33将弯管夹住，随后激光切割头45朝向弯管靠近，同时旋转主轴2旋转，对弯管进行切割。弯管的一端切割完成后，夹持底座31旋转，将弯管的另一端切换到切割工位，同样由激光切割头45对弯管进行切割，这种装夹方式，能够通过一次装夹，完成
弯管的两端切割，并且激光切割的方式不容易使弯管的断口处留下毛刺等瑕疵，因此能够对弯管具有更好的修整效果。
45.以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。