本實用新型涉及小口徑管材的激光切割領(lǐng)域，特別是涉及一種小口徑管材的激光切割裝置。

背景技術(shù)：

目前，激光切管技術(shù)在管材加工中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，伴隨我國金屬管材產(chǎn)量和消費的迅速增長，目前中國已經(jīng)發(fā)展成為世界鋼材生產(chǎn)與消費的第一大國，近年來，為滿足工業(yè)市場的需求，各種用于管材和其他三維工件切割的激光加工設(shè)備產(chǎn)品相繼問世并用于實際工業(yè)生產(chǎn)，特別是在汽車制造、石油開采、機械制造、管材加工及五金飾品等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，其相應(yīng)的加工工藝與技術(shù)研究亦愈來愈受到激光行業(yè)的重視。隨著市場對激光切割產(chǎn)品的多樣化需求，管材加工的產(chǎn)品外觀尺寸和形狀大小也日益增多，可謂各式各樣，大小不一。由于常規(guī)的激光切管機能夠成熟應(yīng)用和穩(wěn)定加工的管材直徑普遍處于20～300mm區(qū)間內(nèi)，一旦遇到管材直徑小于20mm，例如管材直處于0.1～20mm區(qū)間的產(chǎn)品欲對其做精細加工時就一籌莫展，無能為力了。目前，這種小口徑管材的加工工藝和技術(shù)所面臨的瓶頸問題在激光切管領(lǐng)域幾乎普遍存在。

目前，激光切管技術(shù)在管材加工中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，無論是激光切管設(shè)備的研發(fā)制造廠家，還是激光設(shè)備的終端使用客戶，都在注重如何快速上下料和提高管材直徑的加工范圍，即盡快使各種管徑范圍內(nèi)的管材源源不斷的送到夾具平臺上準備連續(xù)切割。由于激光切割是將從激光器發(fā)射出的激光束聚焦成高功率高密度的能量光照射到工件表面使工件達到熔點或沸點，隨著光束與工件相對位置的移動，同時與光束同軸的高壓氣體將熔化或汽化的金屬吹走最終使材料形成切縫從而達到切割的目的，所以，激光切割加工時會面臨熔點處高溫能量擴散對產(chǎn)品切縫周邊的影響，同時高壓氣流吹走高溫熔渣時濺起的放射狀火星會對產(chǎn)品周邊材料造成損傷，但是這些缺點并沒有影響大量的平板切割及大管徑管材的切割效果，主要是因為這些產(chǎn)品能夠提供較大的緩沖空間用以避開其缺點，例如切割平板時板材下面是空曠的，底部是支撐桿沒有待加工原材料；切割常規(guī)管材時由于管徑較大，緩沖空間也較大，不會傷及產(chǎn)品割縫周邊待加工原材料。但是，對于緩沖空間狹小的小口徑管材如何進行激光切割加工卻是個瓶頸性難道，一直沒有獲得大的突破，為了實現(xiàn)這種突破愿望，市場上也出現(xiàn)了幾種卓有成效的方案，方案一：小管的激光切割方案，見佛山市宏石激光技術(shù)有限公司的一個專利，申請?zhí)朇N201610773861.2，一種小管激光切管機及其切管方法，方案二：管材多角度切割的激光切割方案，見廣州通銳激光設(shè)備有限公司的一個專利，申請?zhí)朇N201510831101.8，激光切管機及其切管方法，這些方案總體上都明顯提升了管材加工效率和創(chuàng)新了管材加工方法，但這些激光設(shè)備面對的都是常規(guī)較大管徑管材的切割，如何實現(xiàn)0.1～20mm區(qū)間內(nèi)任一管徑產(chǎn)品的精細加工的問題卻沒有足夠重視，導(dǎo)致小口徑管材的產(chǎn)品無法完成加工。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種小口徑管材的激光切割裝置，在小口徑管材內(nèi)芯注入高流量冷卻水進行輔助切割，可實現(xiàn)精細加工0.1～20mm區(qū)間內(nèi)任一管徑產(chǎn)品。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種小口徑管材的激光切割裝置，它包括機臺；所述機臺的上方設(shè)置有管材輸送機構(gòu)，用于控制管材的平移和自轉(zhuǎn)；所述管材輸送機構(gòu)的左側(cè)的上方設(shè)置有激光切割機構(gòu)；所述機臺的左側(cè)位于激光切割機構(gòu)的下方設(shè)置有收料水槽；所述收料水槽的底部還設(shè)置有進水管；所述進水管的另一端連接設(shè)置在機臺正面的真空水泵的進水口；所述真空水泵的出水口連接有出水管；所述出水管的另一端接入至管材輸送機構(gòu)右端，用于連接管材右端內(nèi)芯。

所述收料水槽的上方與管材左端口相對應(yīng)的位置設(shè)置有水流緩沖擋板。

所述管材輸送機構(gòu)包括安裝在機臺上的滑軌、與滑軌配合的滑座、驅(qū)動滑座平移的平移伺服電機；所述滑座上設(shè)置有右端定卡盤和旋轉(zhuǎn)伺服電機；所述旋轉(zhuǎn)伺服電機控制定卡盤做旋轉(zhuǎn)運動；所述滑軌的左端的機臺上還設(shè)置有左端定卡盤。

所述左端定卡盤為被動旋轉(zhuǎn)式。

所述右端定卡盤內(nèi)設(shè)置有與出水管配合使用的橡膠連接塞配套水管接頭，實現(xiàn)出水管與管材右端內(nèi)芯的連接。

所述激光切割機構(gòu)包括激光切割頭和控制激光切割頭升降的升降機構(gòu)；所述升降機構(gòu)安裝在管材輸送機構(gòu)的左側(cè)的上方，并通過升降伺服電機驅(qū)動；所述激光切割頭設(shè)置在管材左端的上方。

所述真空水泵安裝在設(shè)置與機臺正面的氣路柜中，所述氣路柜的外側(cè)設(shè)置有真空水泵控制按鈕。

所述氣路柜中還設(shè)置有高壓氣泵，其出氣口設(shè)置在管材待切割位置附近，用于吹走加工時管材切割位置的高溫熔渣。

本實用新型的有益效果：本實用新型的一種小口徑管材的激光切割裝置，在小口徑管材內(nèi)芯注入高流量冷卻水進行輔助切割，實現(xiàn)精細加工0.1～20mm區(qū)間內(nèi)任一管徑產(chǎn)品，切縫平整，斷面平滑，避免激光切割時產(chǎn)生的高溫形變，確保了加工材料的原始形狀，提高了加工速度，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。

附圖說明

圖1為實施例的一種小口徑管材的激光切割裝置的示意圖。

具體實施方式

為了加深對本實用新型的理解，下面將結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細描述，該實施例僅用于解釋本實用新型，并不對本實用新型的保護范圍構(gòu)成限定。

實施例

如圖1所示，本實施例提供了一種小口徑管材的激光切割裝置，它包括機臺；所述機臺的上方設(shè)置有管材輸送機構(gòu)，用于控制管材的平移和自轉(zhuǎn)；所述管材輸送機構(gòu)的左側(cè)的上方設(shè)置有激光切割機構(gòu)；所述機臺的左側(cè)位于激光切割機構(gòu)的下方設(shè)置有收料水槽2；所述收料水槽2的底部還設(shè)置有進水管3；所述進水管3的另一端連接設(shè)置在機臺正面的真空水泵5的進水口；所述真空水泵5的出水口連接有出水管6；所述出水管6的另一端接入至管材輸送機構(gòu)右端，用于連接管材10右端內(nèi)芯；所述收料水槽2的上方與管材10左端口相對應(yīng)的位置設(shè)置有水流緩沖擋板1；所述管材輸送機構(gòu)包括安裝在機臺上的滑軌、與滑軌配合的滑座、驅(qū)動滑座平移的平移伺服電機7；所述滑座上設(shè)置有右端定卡盤9和旋轉(zhuǎn)伺服電機8；所述旋轉(zhuǎn)伺服電機8控制定卡盤9做旋轉(zhuǎn)運動；所述滑軌的左端的機臺上還設(shè)置有左端定卡盤13；所述左端定卡盤13為被動旋轉(zhuǎn)式；所述右端定卡盤9內(nèi)設(shè)置有與出水管6配合使用的橡膠連接塞配套水管接頭，實現(xiàn)出水管6與管材10右端內(nèi)芯的連接；所述激光切割機構(gòu)包括激光切割頭12和控制激光切割頭12升降的升降機構(gòu)；所述升降機構(gòu)安裝在管材輸送機構(gòu)的左側(cè)的上方，并通過升降伺服電機11驅(qū)動；所述激光切割頭12設(shè)置在管材10左端的上方；所述真空水泵5安裝在設(shè)置與機臺正面的氣路柜中，所述氣路柜的外側(cè)設(shè)置有真空水泵控制按鈕4；所述氣路柜中還設(shè)置有高壓氣泵，其出氣口設(shè)置在管材待切割位置附近，用于吹走加工時管材切割位置的高溫熔渣。

圖1為本實施例的一種小口徑管材的激光切割裝置的水流緩沖擋板，其中部份結(jié)構(gòu)由于遮蓋其他重要部件，故未畫出。

本實施例的一種小口徑管材的激光切割裝置的水流緩沖擋板，它用來緩沖從正在加工中的小口徑管材內(nèi)芯流出的水流沖擊和引導(dǎo)水流進入下方的收料水槽中，防止冷卻水外溢。

本實施例的一種小口徑管材的激光切割裝置的收料水槽，不僅可收集加工后的產(chǎn)成品，還可收納上方管材內(nèi)流出的冷卻水。

本實施例的一種小口徑管材的激光切割裝置的平移伺服電機用來控制待加工管材的進給送料。

本實施例的一種小口徑管材的激光切割裝置的旋轉(zhuǎn)伺服電機用來帶動右端定卡盤做旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)定卡盤中心夾持的待加工管材同步旋轉(zhuǎn)切割。

本實施例的一種小口徑管材的激光切割裝置的升降伺服電機用來控制激光切割頭做升降運動。

本實施例的一種小口徑管材的激光切割裝置的激光切割頭用來固定來自激光器的光纖頭，實現(xiàn)光纖頭內(nèi)發(fā)出的高能量激光束合理利用。

本實施例的一種小口徑管材的激光切割裝置的右端定卡盤用來固定各種口徑的待加工管材，防止松動，同時，卡盤內(nèi)部裝置各種規(guī)格的橡膠連接塞配套水管接頭，實現(xiàn)出水管一端跟各種口徑待加工管材內(nèi)芯的順利連接；左端定卡盤與右端定卡盤配套使用，共同實現(xiàn)管材的自動進給、旋轉(zhuǎn)進行激光加工。

本實施例的一種小口徑管材的激光切割裝置，在加工時，只需將氣路柜的真空水泵控制按鈕按下，真空水泵就會立即工作，啟動抽水，通過進水管將收料水槽內(nèi)的冷卻水抽出，再經(jīng)過出水管將水流引至右端定卡盤內(nèi)連上橡膠塞配套水管接頭，這樣冷卻水就被轉(zhuǎn)接入待加工的管材內(nèi)芯了，然后經(jīng)管內(nèi)芯流到管材另一端溢出，同時，用水流緩沖擋板緩沖管材端口溢出的水流沖擊并引導(dǎo)水流進入下方的收料水槽中供進水管抽取，如此循環(huán)，水流不斷；再通過平移伺服電機控制管材自動進給送料，通過旋轉(zhuǎn)伺服電機控制右端定卡盤做旋轉(zhuǎn)運動，輔以左端定卡盤的配套使用共同實現(xiàn)卡盤中心夾持的管材同步旋轉(zhuǎn)，通過升降伺服電機控制激光切割頭做升降隨動切割。

本實施例的一種小口徑管材的激光切割裝置加工范圍更廣，不但可加工常規(guī)口徑的管材，而且解決了直徑在0.1～20mm區(qū)間內(nèi)的任一口徑管材的激光切割加工難題，實現(xiàn)了順利加工；由于管材內(nèi)芯接入了高流量冷卻水，可以更快的冷卻管材切口斷面周圍的高溫，使其切縫平整，斷面平滑；由于管材的整個內(nèi)芯都充滿了帶有一定水壓的高流量冷卻水，切縫周圍的待加工材料也受到快速冷卻，避免了激光切割時產(chǎn)生的高溫形變，確保了加工材料的原始形狀；由于待加工材料內(nèi)部有高流量冷卻水降溫，外部有高壓氣流吹走高溫熔渣降溫，這種內(nèi)外兼顧的材料環(huán)境更利于激光切割性能的出色發(fā)揮，可明顯提高加工速度；結(jié)構(gòu)簡單，只需向管芯內(nèi)注入高流量冷卻水即可順利加工，無需復(fù)雜的機械夾具系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，設(shè)備制造成本大幅節(jié)省。

上述實施例不應(yīng)以任何方式限制本實用新型，凡采用等同替換或等效轉(zhuǎn)換的方式獲得的技術(shù)方案均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。