一种基于四卡盘激光切管机的管材切割方法技术

本发明专利技术公开了一种基于四卡盘激光切管机的管材切割方法，包括激光切管床身、激光切割头组件、第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘；所述第一卡盘、第三卡盘和第四卡盘与所述激光切管床身滑动连接；所述第二卡盘与所述激光切管床身固定连接；所述激光切割头组件设置在所述激光切管床身上，并能沿X轴、Y轴和Z轴方向运动，在所述激光切管床身上设置有第一工位和第二工位；通过对所述第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘的运动进行了合理的分配和灵活的控制，实现了管材的零尾料切割，提高了材料的利用率。

A pipe cutting method based on four chuck laser pipe cutting machine

【技术实现步骤摘要】
一种基于四卡盘激光切管机的管材切割方法
本专利技术涉及激光切管领域，尤其涉及一种基于四卡盘激光切管机的管材切割方法。
技术介绍
激光切管机是利用高能激光束对管材进行切割、焊接、标记、雕刻、表面处理、精细加工等工艺过程的专用设备。激光切管机加工系统至少由六部分组成，即切管机床身、卡盘、激光切、激光切割头组件、高度跟踪系统、电气控制系统等。如图1、图2、图3和图4所示，目前的市面上的两卡盘或三卡盘的激光切管机中，由于机械限制，一般都会有较长的尾料L，造成材料的浪费。即使宣称能实现零尾料的机型，由于对实现零尾料的条件较为苛刻，在实际加工情况下也很难实现零尾料的加工，并因为附加的避让动作，会导致加工效率降低，且较难实现全自动下料，实现自动加工循环。对于长管/整管加工，传统的两卡盘切管机只是使用下料机托住管材，并不能有效解决切割过程中管材的甩动造成的切割精度变差的问题，同时管材悬出去很多时，由于下料支撑机构并不能时刻有效的支撑，所以对于前卡盘的承受的力就会变得很大，容易导致前卡盘超载报警或机械损伤，降低卡盘使用寿命。对于传统的两卡盘和三卡盘切管机，无法进行下料自动分拣，落料基本都在切割区，无法根据管材长度自动进行分拣，除非专业的带自动分拣功能的下料机。传统的两卡盘和三卡盘切管机，只有一个加工工位，在上料时就无法进行切割了，在实现加工循环中，无法节省上料时间。对于重型管材，上料准备时间是很长的，造成有效加工时间缩短，降低了加工效率。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于四卡盘激光切管机的管材切割方法，通过对所述第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘的运动进行了合理的分配和灵活的控制，实现了管材的零尾料切割，提高了材料的利用率；具体内容如下：包括激光切管床身、激光切割头组件、第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘；所述第一卡盘、第三卡盘和第四卡盘与所述激光切管床身滑动连接；所述第二卡盘与所述激光切管床身固定连接；所述四卡盘激光切管机还包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构，所述X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构用于驱动所述激光切割头组件沿X、Y、Z方向运动；在所述激光切管床身上设置有第一工位和第二工位；设定待切割的零件的长度为L1，两卡盘夹持切割最大零件长度L2，四卡盘夹持切割最短启动长度L3，剩余待切割零件的总长度L4，单卡盘夹持切割最短尾料长度L5，两卡盘夹持切割最短尾料长度L6，L6＞L5；该管材切割方法包括如下步骤：步骤1：如果待切割的零件长度L1＜L2，并且剩余待切割的零件总长度L4＞L3时，执行步骤2；如果待切割的零件长度L1≥L2，并且剩余待切割的零件总长度L4＞L3时，执行步骤3；步骤2：所述激光切割头组件在所述第一工位处，所述第一卡盘和第二卡盘夹持管材进行切割；步骤3：所述激光切割头组件在所述第一工位处，所述第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘夹持管材进行切割；具体的为：所述第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘同步旋转，并且所述第一卡盘和所述第四卡盘同时、同向运动；步骤4：当剩余待切割的零件总长度L4＞L3，并且在剩余待切割的零件上只有最后一个零件需要切割时，执行步骤5；当剩余待切割的零件总长度L4＞L3，并且L4-L1＜L3、在剩余待切割的零件上至少有两个零件需要切割时，执行步骤6；步骤5：所述第三卡盘和所述第四卡盘夹持管材，所述第一卡盘和所述第二卡盘松开，所述激光切割头组件移动至所述第二工位处进行切割，并且所述激光切割头组件的切割方向为从右至左；步骤6：所述第三卡盘和所述第四卡盘夹持管材，所述第一卡盘和所述第二卡盘松开，所述激光切割头组件移动到所述第二工位处进行切割，并且所述激光切割头组件的切割方向为从左至右。优选的，在所述步骤2中，所述第三卡盘夹持管材，所述第一卡盘、第二卡盘和第三卡盘同步旋转切割。优选的，首先需要切割L6范围内的管材。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过对所述第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘的运动进行了合理的分配和灵活的控制，实现了管材的零尾料切割，提高了材料的利用率；本专利技术中通过所述第三卡盘和所述第四卡盘的联动，实现了自动下料，并且能够根据零件的长度自动下料分拣；通过设置第一工位和第二工位，当切割短零件时，能够实现当其中一个工位上料时，另外一个工位切割，节省了上料准备时间，提高了切割效率。附图说明图1为传统两卡盘激光切管机尾料切割示意图；图2为可移动激光切割头组件的两卡盘激光切管机尾料切割示意图；图3为传统三卡盘激光切管机尾料切割示意图；图4为传统三卡盘激光切管机零尾料切割时对零件的长度要求示意图；图5为四卡盘激光切管机的结构；图6为四卡盘夹持切割最短启动长度L3的示意图；图7为单卡盘夹持切割最短尾料长度L5的示意图；图8为两卡盘夹持切割最短尾料长度L6的示意图；图9为第一工位、第二工位示意图；图10为四卡盘零尾料切割示意图；图11为双工位切割模式的示意图；图12为Y轴驱动机构和Z轴驱动机构的结构图；图13为四卡盘激光切管机智能下料的示意图。图中各附图标记所指代的技术特征如下：2、激光切割头组件；3、第一卡盘；4、第二卡盘；5、第三卡盘；6、第四卡盘；7、安装架；8、Y轴运动板；9、第二丝杆；10、第二丝杆电机；11、Z轴运动板；12、第三丝杆；13、第三丝杆电机。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图5所示的四卡盘激光切管机，包括激光切管床身、激光切割头组件2，第一卡盘3、第二卡盘4、第三卡盘5和第四卡盘6，所述第一卡盘3、第三卡盘5和第四卡盘6与所述激光切管床身滑动连接，即：所述第一卡盘3、第三卡盘5和第四卡盘6能够在所述激光切管床身上沿着所述激光且管材床身的长度方向运动，所述第一卡盘3、第三卡盘5和第四卡盘6与所述激光切管床身的滑动连接方式与现有的激光切管机上的卡盘与激光切管床身之间的滑动连接方式类似，在此不做赘述；并且所述第一卡盘3、第二卡盘4、第三卡盘5和第四卡盘6均能够旋转。所述第二卡盘4与所述激光切管床身固定连接；所述激光切割头组件2设置在所述激光切管床身上，并且所述激光切割头组件2能够沿X轴、Y轴和Z轴方向运动，所述X轴是指沿着所述激光切管床身的长度方向，所述Y轴是指水平面上与所述X轴垂直的方向，所述Z轴是指与所述X轴和所述Y轴均垂直的方向，上述X轴、Y轴和Z轴的设定与普通的激光切管机无异。如图12所示，所述四卡盘激光切管机还包括X轴驱动机构，所述X轴驱动机构用于驱动所述激光切割头组件2沿X轴方向运动，所述Y轴驱动机构用于驱动所述激光切割头组件2沿Y轴方向运动，所述Z轴驱动机构用于驱动所述激光切割头组件2沿Z轴方向运动。所述X轴驱动机构包括安装架7、X轴运动板、第一丝杆和第一丝杆电机；所述安装架与所述激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于四卡盘激光切管机的管材切割方法，其特征在于：包括激光切管床身、激光切割头组件、第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘；所述第一卡盘、第三卡盘和第四卡盘与所述激光切管床身滑动连接；所述第二卡盘与所述激光切管床身固定连接；所述四卡盘激光切管机还包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构，所述X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构用于驱动所述激光切割头组件沿X、Y、Z方向运动；在所述激光切管床身上设置有第一工位和第二工位；/n设定待切割的零件的长度为L1，两卡盘夹持切割最大零件长度L2，四卡盘夹持切割最短启动长度L3，剩余待切割零件的总长度L4，单卡盘夹持切割最短尾料长度L5，两卡盘夹持切割最短尾料长度L6，L6＞L5；该管材切割方法包括如下步骤：/n步骤1：如果待切割的零件长度L1＜L2，并且剩余待切割的零件总长度L4＞L3时，执行步骤2；如果待切割的零件长度L1≥L2，并且剩余待切割的零件总长度L4＞L3时，执行步骤3；/n步骤2：所述激光切割头组件在所述第一工位处，所述第一卡盘和第二卡盘夹持管材进行切割；/n步骤3：所述激光切割头组件在所述第一工位处，所述第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘夹持管材进行切割；具体的为：所述第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘同步旋转，并且所述第一卡盘和所述第四卡盘同时、同向运动；/n步骤4：当剩余待切割的零件总长度L4＞L3，并且在剩余待切割的零件上只有最后一个零件需要切割时，执行步骤5；/n当剩余待切割的零件总长度L4＞L3，并且L4-L1＜L3、在剩余待切割的零件上至少有两个零件需要切割时，执行步骤6；/n步骤5：所述第三卡盘和所述第四卡盘夹持管材，所述第一卡盘和所述第二卡盘松开，所述激光切割头组件移动至所述第二工位处进行切割，并且所述激光切割头组件的切割方向为从右至左；/n步骤6：所述第三卡盘和所述第四卡盘夹持管材，所述第一卡盘和所述第二卡盘松开，所述激光切割头组件移动到所述第二工位处进行切割，并且所述激光切割头组件的切割方向为从左至右。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于四卡盘激光切管机的管材切割方法，其特征在于：包括激光切管床身、激光切割头组件、第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘；所述第一卡盘、第三卡盘和第四卡盘与所述激光切管床身滑动连接；所述第二卡盘与所述激光切管床身固定连接；所述四卡盘激光切管机还包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构，所述X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构用于驱动所述激光切割头组件沿X、Y、Z方向运动；在所述激光切管床身上设置有第一工位和第二工位；
设定待切割的零件的长度为L1，两卡盘夹持切割最大零件长度L2，四卡盘夹持切割最短启动长度L3，剩余待切割零件的总长度L4，单卡盘夹持切割最短尾料长度L5，两卡盘夹持切割最短尾料长度L6，L6＞L5；该管材切割方法包括如下步骤：
步骤1：如果待切割的零件长度L1＜L2，并且剩余待切割的零件总长度L4＞L3时，执行步骤2；如果待切割的零件长度L1≥L2，并且剩余待切割的零件总长度L4＞L3时，执行步骤3；
步骤2：所述激光切割头组件在所述第一工位处，所述第一卡盘和第二卡盘夹持管材进行切割；
步骤3：所述激光切割头组件在所述第一工位处，所述第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘夹持管材进行切割；具体的为：所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宇锐，常勇，
申请(专利权)人：佛山市宏石激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44