一种激光切管机的卡盘系统及卡盘固定管材方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光切管机的卡盘系统及卡盘固定管材方法。其中，激光切管机的卡盘系统包括机架和中空卡盘，还包括固定卡爪组件和固定卡爪驱动装置，固定卡爪组件安装于滚筒卡爪组件的外侧，固定卡爪组件包括固定爪安装座、固定爪传动机构及固定爪，固定爪传动机构安装于固定爪安装座上，固定爪安装于固定爪传动机构的动力输出端；固定卡爪驱动装置包括座体、座体平移机构和固定爪驱动机构，座体安装于导轨之上，座体平移机构用于驱动座体沿着导轨平移，固定爪驱动机构安装于座体之上，且固定爪驱动机构与固定爪传动机构配合对应。本发明专利技术通过滚筒卡爪组件和固定卡爪组件的配合，使激光切管机能够切割管材尾料。

【技术实现步骤摘要】
一种激光切管机的卡盘系统及卡盘固定管材方法
本专利技术涉及激光切管机
，特别涉及一种激光切管机的卡盘系统及卡盘固定管材方法。
技术介绍
激光切管是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效率高精度的切割方法，激光切管作为一种新型切割技术，具有切割速度快、生产效率高、切割表面质量高、热影响区小等优点。随着激光技术和数控技术的不断发展，目前激光切管已经成为工业管材切割领域一种先进加工方法。在现有技术中，激光切管机基本布局大多为一个修长的床身上面布置两个切管专用卡盘。后卡盘负责夹住管材旋转和前后移动，另一个卡盘为中空且四个卡爪为滚筒的结构，即滚筒卡爪的中空卡盘，中空卡盘为辅助支撑并同步与后卡盘旋转。激光切割头则在中空卡盘贴近的位置切割管材。这种布局简单可靠，但是也有一个行业通病，无法实现管材的材料100%利用。始终剩下100-300MM的区域无法切割。主要是因为后卡盘和中空卡盘始终需要抓住管材，会形成100-300MM的管材尾料长度无法切割，造成管材尾料浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种能切割管材尾料的激光切管机的卡盘系统，与此同时，本专利技术还要提供一种该激光切管机的卡盘系统的卡盘固定管材方法。为解决上述第一个技术问题，本专利技术的技术方案是：一种激光切管机的卡盘系统，包括机架和中空卡盘，所述机架之上设有导轨，所述中空卡盘安装于导轨之上，所述中空卡盘包括卡盘座、旋转盘、旋转盘旋转装置、卡盘座平移装置和滚筒卡爪组件，所述旋转盘安装于卡盘座的一侧，所述旋转盘旋转装置用于驱动旋转盘旋转，所述卡盘座平移装置用于驱动卡盘座沿着导轨平移，所述滚筒卡爪组件安装于旋转盘的外侧；还包括固定卡爪组件和固定卡爪驱动装置，所述固定卡爪组件安装于滚筒卡爪组件的外侧，所述固定卡爪组件包括固定爪安装座、固定爪传动机构及固定爪，所述固定爪传动机构安装于固定爪安装座上，所述固定爪安装于固定爪传动机构的动力输出端；所述固定卡爪驱动装置包括座体、座体平移机构和固定爪驱动机构，所述座体安装于导轨之上，所述座体平移机构用于驱动座体沿着导轨平移，所述固定爪驱动机构安装于座体之上，且固定爪驱动机构与固定爪传动机构配合对应。优选地，所述滚筒卡爪组件的数量为四组，四组滚筒卡爪组件的位置两两相对，所述固定卡爪组件的数量为两组，安装于其中两组位置相对的滚筒卡爪组件的外侧。优选地，所述固定爪传动机构包括压盖、凸轮、凸轮轴及滑块，所述固定爪安装于滑块的一端，所述滑块可滑动地安装于固定爪安装座的一端，所述凸轮轴安装于固定爪安装座的另一端，所述凸轮套装于凸轮轴上，凸轮与滑块的另一端相抵顶配合，所述压盖安装于凸轮的外侧，压盖中部设有扭转孔。优选地，所述滑块的外侧设有滑块压板，滑块内侧设有复位弹簧；所述凸轮的外边缘设有与滑块端部相面接触配合的第一切口面和第二切口面，第一切口面与凸轮中心的距离大于第二切口面与凸轮中心的距离。优选地，所述固定爪驱动机构包括旋转气缸及扭转部，所述旋转气缸安装于座体之上，所述扭转部安装于旋转气缸的动力输出端，所述扭转部的外端与压盖的扭转孔相配合对应，以驱动压盖旋转；所述座体平移机构包括气缸座及平移气缸，所述气缸座安装于机架上，所述平移气缸安装于气缸座上，所述平移气缸的气缸杆与座体相连接。优选地，所述固定卡爪驱动装置还包括感应开关，该感应开关安装于机架上，用于感应中空卡盘接触与否。优选地，所述旋转盘旋转装置设有旋转盘驱动电机，所述卡盘座平移装置设有卡盘座驱动电机。为解决上述第二个技术问题，本专利技术的技术方案是：一种利用所述激光切管机的卡盘系统的卡盘固定管材方法，包括：Ⅰ.对管材主体材料进行激光切割加工的步骤，步骤如下：S1.固定卡爪组件和固定卡爪驱动装置处于待机状态；S2.中空卡盘的卡盘座平移装置驱动卡盘座沿着导轨平移，旋转盘旋转装置驱动旋转盘旋转，中空卡盘的滚筒卡爪组件卡住管材，支撑管材并允许管材旋转及轴向移动；S3.激光切割头对管材主体材料进行激光切割；Ⅱ.对管材尾部材料进行激光切割加工的步骤，步骤如下：S1.当中空卡盘的滚筒卡爪组件接近管材极限尾料时，控制系统发出固定卡爪组件工作指令，此时中空卡盘接近固定卡爪驱动装置的固定爪驱动机构；S2.中空卡盘的旋转盘旋转装置驱动旋转盘旋转，使固定卡爪组件的固定爪传动机构与固定爪驱动机构的位置相对；S3.座体平移机构驱动座体沿着导轨平移，使固定爪驱动机构与固定爪传动机构对接；S4.固定爪驱动机构工作，驱动固定爪传动机构工作，进而驱动固定爪夹紧管材尾部；S5.卡盘座平移装置驱动卡盘座沿着导轨平移，旋转盘旋转装置驱动旋转盘旋转，激光切割头对管材尾部材料进行激光切割。优选地，在步骤Ⅱ中，包括对两组位置相对的固定卡爪组件进行驱动的步骤：1、中空卡盘的旋转盘旋转装置驱动旋转盘旋转，使其中一组固定卡爪组件的固定爪传动机构与固定爪驱动机构的位置相对，然后执行步骤S3和步骤S4；2、中空卡盘的旋转盘旋转装置驱动旋转盘旋转180度，使其中另一组固定卡爪组件的固定爪传动机构与固定爪驱动机构的位置相对，然后再次执行步骤S3和步骤S4。优选地，在步骤Ⅱ的步骤S2-S4中，座体平移机构的工作方式是通过平移气缸驱动座体沿着导轨平移；固定爪驱动机构的工作方式是通过旋转气缸驱动扭转部旋转；固定爪传动机构的工作方式是先由扭转部驱动压盖旋转，再由压盖带动凸轮旋转，接着由凸轮带动滑块平移，最后由滑块带动固定爪做夹紧动作。本专利技术的有益效果是：由于本专利技术在中空卡盘的基础上增加了固定卡爪组件和固定卡爪驱动装置，固定卡爪组件又包括固定爪安装座、固定爪传动机构及固定爪，固定爪传动机构安装于固定爪安装座上，固定爪安装于固定爪传动机构的动力输出端，固定卡爪驱动装置包括座体、座体平移机构和固定爪驱动机构，座体安装于导轨之上，座体平移机构用于驱动座体沿着导轨平移，固定爪驱动机构安装于座体之上，且固定爪驱动机构与固定爪传动机构配合对应；因此，当中空卡盘的滚筒卡爪组件接近管材极限尾料时，控制系统能控制滚筒卡爪组件和固定卡爪组件一起夹住管材尾料，即中空卡盘的旋转盘旋转装置驱动旋转盘旋转，使固定卡爪组件的固定爪传动机构与固定爪驱动机构的位置相对，座体平移机构驱动座体沿着导轨平移，使固定爪驱动机构与固定爪传动机构对接，固定爪驱动机构工作，驱动固定爪传动机构工作，进而驱动固定爪夹紧管材尾部。本专利技术通过滚筒卡爪组件和固定卡爪组件的配合，使激光切管机在切割管材尾料时，中空卡盘由负责辅助支撑管材的作用转变为能主动夹持和旋转管材尾料以及驱动管材尾料前进后退，达到能激光切割管材尾料的目的，彻底解决现有技术中不能切割管材尾料的问题。附图说明图1为本专利技术卡盘系统的整体结构图之一。图2为本专利技术卡盘系统的整体结构图之二。图3为中空卡盘、固定卡爪组件和固定卡爪驱动装置的分散结构图之一。图4为中空卡盘、固定卡爪组件和固定卡爪驱动装置的分散结构图之二。图5为凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光切管机的卡盘系统，包括机架和中空卡盘，所述机架之上设有导轨，所述中空卡盘安装于导轨之上，所述中空卡盘包括卡盘座、旋转盘、旋转盘旋转装置、卡盘座平移装置和滚筒卡爪组件，所述旋转盘安装于卡盘座的一侧，所述旋转盘旋转装置用于驱动旋转盘旋转，所述卡盘座平移装置用于驱动卡盘座沿着导轨平移，所述滚筒卡爪组件安装于旋转盘的外侧；其特征在于：还包括固定卡爪组件和固定卡爪驱动装置，所述固定卡爪组件安装于滚筒卡爪组件的外侧，所述固定卡爪组件包括固定爪安装座、固定爪传动机构及固定爪，所述固定爪传动机构安装于固定爪安装座上，所述固定爪安装于固定爪传动机构的动力输出端；所述固定卡爪驱动装置包括座体、座体平移机构和固定爪驱动机构，所述座体安装于导轨之上，所述座体平移机构用于驱动座体沿着导轨平移，所述固定爪驱动机构安装于座体之上，且固定爪驱动机构与固定爪传动机构配合对应。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光切管机的卡盘系统，包括机架和中空卡盘，所述机架之上设有导轨，所述中空卡盘安装于导轨之上，所述中空卡盘包括卡盘座、旋转盘、旋转盘旋转装置、卡盘座平移装置和滚筒卡爪组件，所述旋转盘安装于卡盘座的一侧，所述旋转盘旋转装置用于驱动旋转盘旋转，所述卡盘座平移装置用于驱动卡盘座沿着导轨平移，所述滚筒卡爪组件安装于旋转盘的外侧；其特征在于：还包括固定卡爪组件和固定卡爪驱动装置，所述固定卡爪组件安装于滚筒卡爪组件的外侧，所述固定卡爪组件包括固定爪安装座、固定爪传动机构及固定爪，所述固定爪传动机构安装于固定爪安装座上，所述固定爪安装于固定爪传动机构的动力输出端；所述固定卡爪驱动装置包括座体、座体平移机构和固定爪驱动机构，所述座体安装于导轨之上，所述座体平移机构用于驱动座体沿着导轨平移，所述固定爪驱动机构安装于座体之上，且固定爪驱动机构与固定爪传动机构配合对应。


2.根据权利要求1所述激光切管机的卡盘系统，其特征在于：所述滚筒卡爪组件的数量为四组，四组滚筒卡爪组件的位置两两相对，所述固定卡爪组件的数量为两组，安装于其中两组位置相对的滚筒卡爪组件的外侧。


3.根据权利要求1所述激光切管机的卡盘系统，其特征在于：所述固定爪传动机构包括压盖、凸轮、凸轮轴及滑块，所述固定爪安装于滑块的一端，所述滑块可滑动地安装于固定爪安装座的一端，所述凸轮轴安装于固定爪安装座的另一端，所述凸轮套装于凸轮轴上，凸轮与滑块的另一端相抵顶配合，所述压盖安装于凸轮的外侧，压盖中部设有扭转孔。


4.根据权利要求3所述激光切管机的卡盘系统，其特征在于：所述滑块的外侧设有滑块压板，滑块内侧设有复位弹簧；所述凸轮的外边缘设有与滑块端部相面接触配合的第一切口面和第二切口面，第一切口面与凸轮中心的距离大于第二切口面与凸轮中心的距离。


5.根据权利要求3所述激光切管机的卡盘系统，其特征在于：所述固定爪驱动机构包括旋转气缸及扭转部，所述旋转气缸安装于座体之上，所述扭转部安装于旋转气缸的动力输出端，所述扭转部的外端与压盖的扭转孔相配合对应，以驱动压盖旋转；所述座体平移机构包括气缸座及平移气缸，所述气缸座安装于机架上，所述平移气缸安装于气缸座上，所述平移气缸的气缸杆与座体相连接。


6.根据权利要求1所述激光切管机的卡盘系统，其特征在于：所述固定卡爪驱动装置还包括感应开关，该感应开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚玉东，尹怀化，李栋全，刘南麟，刘展鹏，陈正鹏，王绍山，姚小勇，段成聚，
申请(专利权)人：东莞市力星激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44