一种具有主动防护功能的激光切割装置的制作方法

本发明属于管材切割，具体是指一种具有主动防护功能的激光切割装置。

背景技术：

1、激光切割是一种高精度的切割方法，利用聚焦激光束的高能量密度熔化或汽化材料，实现切割，激光切割时需要不断通入保护气体（通常是氮气、氧气或氩气），在激光切割过程中起到辅助切割、防止氧化以及清除熔渣的作用，对于较薄的材料，通常使用较低的气体流速，避免切割边缘粗糙，甚至吹走熔融金属，影响切割质量；对于较厚的材料，需要较高的气体流速，辅助更好地排出熔渣，减少熔渣在切口内的堆积，提高切割速度。

2、但是通常的激光切割装置只能按照一个确定的速度释放保护气体，不同够根据管材的厚度自行调整保护气体的释放速度，导致切割边缘粗糙、熔渣在切割部位堆积，因此为了能够在对管材进行切割时自行调整保护气体的释放速度，提高切割质量以及最终产品的表面光洁度，提出一种具有主动防护功能的激光切割装置。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种具有主动防护功能的激光切割装置，通过设置固定测厚组件、液压传动组件和防护调节总成，能够在管材厚度较薄时，自动的降低保护气体的通入速度，在管材厚度较大时，自动的提高保护气体的通入速度，从而保证管材的切口处的切割质量，有效解决了目前激光切割装置不能够根据管材厚度自行调节保护气体通入速度导致切割边缘粗糙、切割质量较差的问题。

2、本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种具有主动防护功能的激光切割装置，包括机架总成、固定测厚组件、液压传动组件、防护调节总成、拉丝管，所述固定测厚组件包括移动座、转动座、内径固定结构和外径测量结构，所述转动座转动在移动座上，所述内径固定结构设于转动座的中部，所述外径测量结构设于转动座的一侧，所述液压传动组件设于移动座上，所述内径固定结构、外径测量结构均与液压传动组件相连接，所述机架总成上固定连接有切割架，所述防护调节总成设于切割架上，所述液压传动组件和防护调节总成之间通过拉丝管连接。

3、进一步地，所述内径固定结构包括安装架、移动板、主轴、锁紧螺纹杆、螺型杆、反推螺纹杆、推板和夹板，所述安装架固定连接在转动座上，所述主轴转动连接在安装架上，所述锁紧螺纹杆固定连接在主轴上，所述移动板与锁紧螺纹杆螺纹连接，所述螺型杆转动连接在安装架上，所述移动板与螺型杆螺纹连接，所述反推螺纹杆与螺型杆固定连接，所述推板与反推螺纹杆螺纹连接，所述推板上固定连接有推杆，所述安装架上固定连接有固定盘，所述夹板与固定盘之间铰接连接有第一连杆，所述移动板与夹板之间铰接连接有第二连杆，所述安装架上固定安装有导向滑杆，所述移动板滑动连接在导向滑杆上，所述主轴上固定连接有齿轮，所述安装架上固定安装有固定电机，所述固定电机的输出端驱动齿轮转动。

4、进一步地，所述第一连杆的两端分别铰接连接在夹板和固定盘上，所述固定盘设置有两组，两组所述固定盘上的第一连杆均呈平行设置，所述第二连杆的两端分别铰接连接在夹板和移动板上，所述第二连杆与第一连杆呈对称设置。

5、进一步地，所述外径测量结构包括固定架、测量电机、螺纹传动杆、升降板、液压箱、升降杆和定位板，所述固定架固定连接在转动座上，所述测量电机固定安装在固定架的顶部，所述螺纹传动杆固定连接在测量电机的输出端，所述升降板与螺纹传动杆螺纹连接，所述升降杆贯穿且滑动连接在固定架上，所述升降杆与升降板固定连接，所述定位板固定连接在升降杆的底部，所述液压箱固定安装在固定架上，所述液压箱的伸缩端固定连接有滑动板，所述滑动板与升降板之间铰接连接有连接杆，所述固定架上固定连接有导向杆，所述滑动板滑动连接在导向杆上。

6、进一步地，所述液压传动组件包括集液箱、液压缸、支架、旋转接头和驱动缸，所述集液箱固定安装在转动座上，所述液压缸固定安装在集液箱上，所述集液箱上设有连接口，所述支架固定连接在移动座上，所述旋转接头安装在支架的中部，所述旋转接头与集液箱连通，所述驱动缸固定安装在移动座上，所述驱动缸的进液端与旋转接头之间设有连接管，所述驱动缸的伸缩端固定连接有移动块。

7、进一步地，所述推杆的一端滑动连接在液压缸内，所述液压箱与连接口之间设有液压管。

8、进一步地，所述防护调节总成包括限流箱、转动柱、限流板、同步板、复位架、复位弹簧和激光喷头，所述限流箱固定连接在切割架上，所述转动柱转动连接在限流箱上，所述限流板固定连接在转动柱上，所述转动柱上固定连接有同步杆，所述同步杆铰接连接在同步板上，所述复位架固定连接在限流箱上，所述复位弹簧设于同步板与复位架之间，所述限流箱上固定连接有限位块，所述限位块设于同步板的一侧，所述转动柱上固定连接有触发板。

9、进一步地，所述拉丝管的一端固定连接在移动座上，所述拉丝管的另一端固定连接在限流箱上，所述拉丝管内设有拉丝线，所述拉丝线的一端固定连接在移动块上，所述拉丝线的另一端固定连接在触发板上。

10、进一步地，所述限流板设置有多组且均呈平行设置，所述限流板均设于限流箱内。

11、进一步地，所述激光喷头包括激光发射器和流道，所述激光喷头滑动连接在切割架上，所述激光发射器设于激光喷头的内部，所述流道设于激光发射器的外侧。

12、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

13、（1）为了解决激光切割装置不能够根据管材厚度自行调节保护气体的通入速度，导致管材切割时，切割边缘粗糙、切割质量较差的问题，本发明通过设置固定测厚组件、液压传动组件和防护调节总成，能够根据管材的厚度自行对保护气体通入量进行调节，在切割时能够提供合适的保护气体通入速率，从而有效的提高切割效率和切割质量，减少后续处理的成本；

14、（2）其中，通过设置内径固定结构和外径测量结构，能够从管材的内径进行夹紧固定，并在夹紧的同时将管材的内径大小转换为液压缸内液压油的流通量，并且在对管材的外径进行定位的同时，将管材的外径大小转换为液压箱内液压油的流通量，从而以机械的方式在夹紧安装的过程中完成对管材厚度的测量，内径固定和外径定位的方式能够消除管材粗细的影响，从而适应不同粗细大小管材的夹持定位；

15、（3）此外，设置有液压传动组件和防护调节总成，并通过集液箱将内径固定结构和外径测量结构中的液压油的流通量整合到驱动缸内，从而根据管材的厚度调整防护调节总成内的有效流通面积，进而调节保护气体的通入量，能够在管材厚度较薄时，自动的降低保护气体的通入速度，避免过高的气体流速导致切割边缘粗糙、熔融金属吹散，在管材厚度较大时，自动的提高保护气体的通入速度，避免熔渣在切口内的堆积，从而有效的提高切割质量以及最终产品的表面光洁度。

技术特征：

1.一种具有主动防护功能的激光切割装置，其特征在于：包括机架总成（1）、固定测厚组件（2）、液压传动组件（5）、防护调节总成（6）、拉丝管（7），所述固定测厚组件（2）包括移动座（201）、转动座（202）、内径固定结构（3）和外径测量结构（4），所述转动座（202）转动在移动座（201）上，所述内径固定结构（3）设于转动座（202）的中部，所述外径测量结构（4）设于转动座（202）的一侧，所述液压传动组件（5）设于移动座（201）上，所述内径固定结构（3）、外径测量结构（4）均与液压传动组件（5）相连接，所述机架总成（1）上固定连接有切割架（9），所述防护调节总成（6）设于切割架（9）上，所述液压传动组件（5）和防护调节总成（6）之间通过拉丝管（7）连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有主动防护功能的激光切割装置，其特征在于：所述内径固定结构（3）包括安装架（301）、移动板（302）、主轴（303）、锁紧螺纹杆（304）、螺型杆（305）、反推螺纹杆（306）、推板（307）和夹板（311），所述安装架（301）固定连接在转动座（202）上，所述主轴（303）转动连接在安装架（301）上，所述锁紧螺纹杆（304）固定连接在主轴（303）上，所述移动板（302）与锁紧螺纹杆（304）螺纹连接，所述螺型杆（305）转动连接在安装架（301）上，所述移动板（302）与螺型杆（305）螺纹连接，所述反推螺纹杆（306）与螺型杆（305）固定连接，所述推板（307）与反推螺纹杆（306）螺纹连接，所述推板（307）上固定连接有推杆（308），所述安装架（301）上固定连接有固定盘（310），所述夹板（311）与固定盘（310）之间铰接连接有第一连杆（312），所述移动板（302）与夹板（311）之间铰接连接有第二连杆（313），所述安装架（301）上固定安装有导向滑杆（309），所述移动板（302）滑动连接在导向滑杆（309）上，所述主轴（303）上固定连接有齿轮（314），所述安装架（301）上固定安装有固定电机（315），所述固定电机（315）的输出端驱动齿轮（314）转动。

3.根据权利要求2所述的一种具有主动防护功能的激光切割装置，其特征在于：所述第一连杆（312）的两端分别铰接连接在夹板（311）和固定盘（310）上，所述固定盘（310）设置有两组，两组所述固定盘（310）上的第一连杆（312）均呈平行设置，所述第二连杆（313）的两端分别铰接连接在夹板（311）和移动板（302）上，所述第二连杆（313）与第一连杆（312）呈对称设置。

4.根据权利要求3所述的一种具有主动防护功能的激光切割装置，其特征在于：所述外径测量结构（4）包括固定架（401）、测量电机（402）、螺纹传动杆（403）、升降板（404）、液压箱（405）、升降杆（409）和定位板（410），所述固定架（401）固定连接在转动座（202）上，所述测量电机（402）固定安装在固定架（401）的顶部，所述螺纹传动杆（403）固定连接在测量电机（402）的输出端，所述升降板（404）与螺纹传动杆（403）螺纹连接，所述升降杆（409）贯穿且滑动连接在固定架（401）上，所述升降杆（409）与升降板（404）固定连接，所述定位板（410）固定连接在升降杆（409）的底部，所述液压箱（405）固定安装在固定架（401）上，所述液压箱（405）的伸缩端固定连接有滑动板（406），所述滑动板（406）与升降板（404）之间铰接连接有连接杆（407），所述固定架（401）上固定连接有导向杆（408），所述滑动板（406）滑动连接在导向杆（408）上。

5.根据权利要求4所述的一种具有主动防护功能的激光切割装置，其特征在于：所述液压传动组件（5）包括集液箱（501）、液压缸（502）、支架（505）、旋转接头（506）和驱动缸（507），所述集液箱（501）固定安装在转动座（202）上，所述液压缸（502）固定安装在集液箱（501）上，所述集液箱（501）上设有连接口（503），所述支架（505）固定连接在移动座（201）上，所述旋转接头（506）安装在支架（505）的中部，所述旋转接头（506）与集液箱（501）连通，所述驱动缸（507）固定安装在移动座（201）上，所述驱动缸（507）的进液端与旋转接头（506）之间设有连接管，所述驱动缸（507）的伸缩端固定连接有移动块（508）。

6.根据权利要求5所述的一种具有主动防护功能的激光切割装置，其特征在于：所述推杆（308）的一端滑动连接在液压缸（502）内，所述液压箱（405）与连接口（503）之间设有液压管（504）。

7.根据权利要求6所述的一种具有主动防护功能的激光切割装置，其特征在于：所述防护调节总成（6）包括限流箱（601）、转动柱（602）、限流板（603）、同步板（605）、复位架（608）、复位弹簧（609）和激光喷头（610），所述限流箱（601）固定连接在切割架（9）上，所述转动柱（602）转动连接在限流箱（601）上，所述限流板（603）固定连接在转动柱（602）上，所述转动柱（602）上固定连接有同步杆（604），所述同步杆（604）铰接连接在同步板（605）上，所述复位架（608）固定连接在限流箱（601）上，所述复位弹簧（609）设于同步板（605）与复位架（608）之间，所述限流箱（601）上固定连接有限位块（607），所述限位块（607）设于同步板（605）的一侧，所述转动柱（602）上固定连接有触发板（606）。

8.根据权利要求7所述的一种具有主动防护功能的激光切割装置，其特征在于：所述拉丝管（7）的一端固定连接在移动座（201）上，所述拉丝管（7）的另一端固定连接在限流箱（601）上，所述拉丝管（7）内设有拉丝线（8），所述拉丝线（8）的一端固定连接在移动块（508）上，所述拉丝线（8）的另一端固定连接在触发板（606）上。

9.根据权利要求8所述的一种具有主动防护功能的激光切割装置，其特征在于：所述限流板（603）设置有多组且均呈平行设置，所述限流板（603）均设于限流箱（601）内。

10.根据权利要求9所述的一种具有主动防护功能的激光切割装置，其特征在于：所述激光喷头（610）包括激光发射器（611）和流道（612），所述激光喷头（610）滑动连接在切割架（9）上，所述激光发射器（611）设于激光喷头（610）的内部，所述流道（612）设于激光发射器（611）的外侧。

技术总结
本发明公开了一种具有主动防护功能的激光切割装置，属于管材切割技术领域，包括机架总成、固定测厚组件、液压传动组件、防护调节总成、拉丝管，所述固定测厚组件包括移动座、转动座、内径固定结构和外径测量结构，所述转动座转动在移动座上，所述内径固定结构设于转动座的中部，所述外径测量结构设于转动座的一侧，所述液压传动组件设于移动座上。本发明通过设置固定测厚组件、液压传动组件和防护调节总成，能够根据管材的厚度自行对保护气体通入量进行调节，在切割时能够提供合适的保护气体通入速率，有效解决了目前激光切割装置不能够根据管材厚度自行调节保护气体通入速度导致切割边缘粗糙、切割质量较差的问题。

技术研发人员：高法文,张传彦,李新东
受保护的技术使用者：江苏正诚智能装备制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23