一种管材随动支撑装置的制作方法

本技术涉及激光切管机领域，特别是涉及一种管材随动支撑装置。

背景技术：

1、激光切割机是将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，激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。

2、在激光切管机中，其床身上除了刚性夹持管材的卡盘之外，由于管材长度大、刚性随长度增加而降低的特点，还会设置对管材进行承托、限位的辅助支撑设备。辅助支撑设备通常具有对管材下方承托和防止横向甩动的功能。

3、现有的辅助支撑设备中，对于下方承托如专利cn216541452u所记载，是通过多个摆杆机构实现托辊的升降，托辊位于倾斜摆杆的上端，驱动装置连接摆杆的中部，此种设备在支撑管材时形成一种费力杠杆的力学结构，而且为保证多个摆杆同步动作，各个摆杆通过同一个驱动装置进行驱动，在支撑重型管材时对驱动装置、摆杆机构的铰接位置均造成巨大的负载；对于侧向限位，现一般采用蜗牛辊的形式，通过辊侧面的弧形凹槽对管材进行限位，由于蜗牛辊的凹槽对管材的支撑力通常是向上倾斜对中的，刚性较低的长重管容易发生跳动的现象。而且目前的辅助支撑设备高于切管机台面，对于有卡盘游离功能的激光切管机来说，限制了卡盘的移动行程。

技术实现思路

1、本实用新型针对目前管材辅助支撑设备对于长、重型管材支撑效果差，以及限制切管机行程的问题，提供了一种管材随动支撑装置。

2、为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为，一种管材随动支撑装置，包括基座，基座上通过升降机构安装有托辊组件，托辊组件包括承重辊组件和对中辊组件，升降机构包括一级升降机构和二级升降机构，承重辊组件通过一级升降机构安装在基座上，对中辊组件通过二级升降机构安装在承重辊组件或基座上。本装置将竖向支承、横向对中的组件分别设置升降驱动机构，扩大了二者的升降运动范围，适应更多的加工需求，同时采用对中辊进行横向对中限位，在管材两侧实现甩动方向的正对限位，有效防止管材因倾斜支撑力而跳动脱离限位位置的情况，配合承重辊组件实现了更长、更重型管材的支撑；同时，通过两级升降驱动机构，能够使托辊组件全部下沉至切管机台面以下，使切管机的卡盘能够达到切管机全长度行程的游离范围，更加适用于长、重型管材的切管机使用。

3、优选的，基座的一个竖直侧面为安装面板，承重辊组件包括一级滑板，一级滑板平行于安装面板，一级滑板的顶部转动安装有水平辊，水平辊的轴线沿一级滑板的顶板边线水平设置，一级升降机构设置在安装面板和一级滑板之间。

4、优选的，一级升降机构包括丝杠，丝杠竖直安装在安装面板上，丝杠的丝母座与一级滑板固定连接。丝杠结构具有自锁能力，不会受负载压力反向运动，使承托辊承载能力强，位置保持性好。

5、优选的，丝杠通过驱动电机驱动运行，驱动电机安装在安装面板背向丝杠的一面，驱动电机的电机轴和丝杠的一端分别安装有带轮，两个带轮之间通过传动带连接。

6、优选的，安装面板上设有供传动带穿过的缺口。减少装置整体的竖直高度，便于设置安装。

7、优选的，安装面板上还设有配重气缸，配重气缸的缸体与安装面板连接，配重气缸的气缸杆与一级滑板连接，丝杠和配重气缸分别设置在安装面板的竖直中线两侧。通过配重气缸和丝杠共同驱动一级滑板，提高承托辊组件的承载能力。

8、优选的，对中辊组件包括二级滑板，二级滑板上设置有同步齿轮和两个滑座，两个滑座均水平设置，同步齿轮位于两个滑座之间，两个滑座上分别设置有齿条，两个齿条的齿面相对设置且均与同步齿轮啮合，两个滑座上分别设有竖直辊，至少一个滑座上安装有对中驱动机构。通过对置的齿条机构实现两个竖直辊的同步相向移动，保证对中的精度，同时竖直方向的辊子对管材两侧实现直接阻挡限位，防止管材横向甩动的能力大大增加。

9、优选的，二级升降机构包括升降驱动气缸，升降驱动气缸的缸体安装在一级滑板上，升降驱动气缸的气缸杆端部与二级滑板连接。对中辊组件能够通过一级升降机构和二级升降机构协同进而扩大升降范围，使其能够完全降至台面一下，在卡盘全游离时不干涉运动空间。

10、优选的，二级升降机构包括升降驱动气缸和气缸安装座，一级滑板的中部设有窗口，窗口具有一定竖直高度，气缸安装座的第一端安装在安装面板上，气缸安装座的第二端穿过窗口，升降驱动气缸的缸体安装在气缸安装座的第二端，升降驱动气缸的气缸杆端部与二级滑板连接。一级升降机构和二级升降机构均直接安装在基座上，使承托辊组件和对中辊组件能够相互独立运动互不影响，简化运动控制程序，并使二者运动更加精确，同时能够降低一级升降机构的负载，使承托辊组件能够承载更重型的管材。

11、优选的，基座与承重辊组件之间和承重辊组件与对中辊组件之间分别设有导向导轨，导向导轨沿竖直方向设置。通过设置导向导轨，减少驱动部件负载，提高整体负载能力，并通过导向作用使随动支撑运动更加精确。

12、通过以上技术方案可以看出，本实用新型的优点为，通过分别独立驱动的承重辊组件和对中辊组件，使竖直承托和横向对中两个功能组件均得到更大的运动范围，同时对中辊能够完全下降至台面以下，在四卡盘全浮动时消除位置干涉；通过升降机构的结构设置，大大提高了对管材的支撑能力，适用于更长、更重型的管材。

技术特征：

1.一种管材随动支撑装置，包括基座(1)，基座(1)上通过升降机构安装有托辊组件，其特征在于，托辊组件包括承重辊组件(2)和对中辊组件(3)，升降机构包括一级升降机构和二级升降机构，承重辊组件(2)通过一级升降机构安装在基座(1)上，对中辊组件(3)通过二级升降机构安装在承重辊组件(2)或基座(1)上。

2.根据权利要求1所述的管材随动支撑装置，其特征在于，基座(1)包括安装面板(1-1)，安装面板(1-1)沿竖直面设置，承重辊组件(2)包括一级滑板(2-1)，一级滑板(2-1)平行于安装面板(1-1)，一级滑板(2-1)的顶部转动安装有水平辊(2-2)，水平辊(2-2)的轴线沿一级滑板(2-1)的顶板边线水平设置，一级升降机构设置在安装面板(1-1)和一级滑板(2-1)之间。

3.根据权利要求2所述的管材随动支撑装置，其特征在于，一级升降机构包括丝杠(4)，丝杠(4)竖直安装在安装面板(1-1)上，丝杠(4)的丝母座与一级滑板(2-1)固定连接。

4.根据权利要求3所述的管材随动支撑装置，其特征在于，丝杠(4)通过驱动电机(5)驱动运行，所述驱动电机(5)安装在安装面板(1-1)背向丝杠(4)的一面，驱动电机(5)的电机轴和丝杠(4)的一端分别安装有带轮，两个带轮之间通过传动带连接。

5.根据权利要求4所述的管材随动支撑装置，其特征在于，安装面板(1-1)上设有供传动带穿过的缺口。

6.根据权利要求3所述的管材随动支撑装置，其特征在于，安装面板(1-1)上还设有配重气缸(6)，配重气缸(6)的缸体与安装面板(1-1)连接，配重气缸(6)的气缸杆与一级滑板(2-1)连接，丝杠(4)和配重气缸(6)分别设置在安装面板(1-1)的竖直中线两侧。

7.根据权利要求2-6任一所述的管材随动支撑装置，其特征在于，所述对中辊组件(3)包括二级滑板(3-1)，所述二级滑板(3-1)上设置有同步齿轮和两个滑座(3-2)，两个滑座(3-2)均水平设置，同步齿轮位于两个滑座(3-2)之间，两个滑座(3-2)上分别设置有齿条，两个齿条的齿面相对设置且均与同步齿轮啮合，两个滑座上分别设有竖直辊(3-3)，至少一个滑座(3-2)上连接有对中驱动机构。

8.根据权利要求7所述的管材随动支撑装置，其特征在于，二级升降机构包括升降驱动气缸(7)，升降驱动气缸(7)的缸体安装在一级滑板(2-1)上，升降驱动气缸(7)的气缸杆端部与二级滑板连接。

9.根据权利要求7所述的管材随动支撑装置，其特征在于，二级升降机构包括升降驱动气缸(7)和气缸安装座，一级滑板(2-1)的中部设有窗口，窗口具有一定竖直高度，气缸安装座的第一端安装在安装面板(1-1)上，气缸安装座的第二端穿过窗口，升降驱动气缸(7)的缸体安装在气缸安装座的第二端，升降驱动气缸(7)的气缸杆端部与二级滑板连接。

10.根据权利要求1所述的管材随动支撑装置，其特征在于，基座(1)与承重辊组件(2)之间和承重辊组件(2)与对中辊组件(3)之间分别设有导向导轨，导向导轨沿竖直方向设置。

技术总结
本技术为一种管材随动支撑装置，属于激光切管机领域。其技术方案为，一种管材随动支撑装置，包括基座，基座上通过升降机构安装有托辊组件，托辊组件包括承重辊组件和对中辊组件，升降机构包括一级升降机构和二级升降机构，承重辊组件通过一级升降机构安装在基座上，对中辊组件通过二级升降机构安装在承重辊组件或基座上。本技术的有益效果为，将竖向承重辊、对中辊组件分别设置升降驱动机构，扩大了二者的升降运动范围，适应更多的加工需求，同时托辊组件能够完全下降至切管机台面一下，避让切管机卡盘的运动空间。

技术研发人员：毕子健,郭方佳,马耀滨
受保护的技术使用者：济南邦德激光股份有限公司
技术研发日：20230410
技术公布日：2024/1/25