梯形缝筛管激光切割机床制造技术

一种用于切缝的梯形缝筛管激光切割机床，由激光切割头，外光路，激光器，机械传动系统，伺服电机，床身，主动分度卡盘，卡盘底座，辅助支撑，机械手和随动卡盘组成。激光切割头由头座，成对反射镜片及镜座，中空直接驱动电机，摆动头，镜筒，聚焦镜片，聚焦镜座，密封装置，伺服电机，齿轮减速机构，喷嘴，差动螺旋机构和电容传感器组成。通过成对反射镜片及镜座、聚焦镜片、聚焦镜座和喷嘴将激光束传出。既能根据梯形缝锥度的不同，调整切割头摆角的大小，又能根据打孔或切割对焦距的不同需求，自动调焦。连体同步回转支撑机构，既能根据套管长度的不同调整支撑位置，又能保证工作区内套管的位置精度，可以高质量、高效率地切割梯形缝或切割不同厚度的板类零件。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

梯形缝筛管激光切割机床所属
本技术涉及一种用于切缝的梯形缝筛管激光切割机床。可以在石油套管 上，用激光切割出缝宽为0.30mm以上、外窄内宽、锥度为1° 15°的梯形缝。
技术介绍
一般石油套管在切割梯形缝时，会遇到以下问题1、在激光脉冲打孔和连续激光切割时，需要变动焦点位置，即需要变动聚焦镜 位置。而一般的二维激光切割机床，其切割头没有自动无级调焦系统。需要调焦时，需 要人工更换不同固定焦距的聚焦镜，增加了辅助加工时间，加工精度低，生产效率低。2、在切割梯形缝时，需要切割头有摆头功能。而一般的二维激光切割机床，其 切割头没有摆头功能，不能切割出外窄内宽的梯形缝。3、被切割的套管长度不同，从2米到11米不等，一般是一端由三爪卡盘夹紧 支撑，另一端靠托轮浮动支撑，造成切割不同长度的套管时位置调整麻烦，影响工作进 度。三爪卡盘夹紧套管回转分度后，套管中心轴线径向变动，降低了套管的位置精度， 影响切缝质量。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供一种梯形缝筛管激光切割机 床，可以高效率、高质量地加工出梯形缝来。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是该机床由激光切割头⑴，外光路⑵，激光器(3)，机械传动系统⑷，伺服电 机(5)，床身(6)，主动分度卡盘(7)，卡盘底座(8)，辅助支撑(9)，机械手(10)，随动 卡盘(11)组成。所述伺服电机( 驱动机械传动系统(4)在床身(6)导轨上运动，主动 分度卡盘(7)和随动卡盘(11)固定在卡盘底座(8)上，完成工件装夹和分度，装在辅助 支撑(9)轨道上的机械手(10)夹持工件实现轴向位移，激光器C3)发出的激光束经外光 路(2)和激光切割头(1)传出。所述激光切割头由头座(13)，成对反射镜片及镜座(14)，中空直接驱动电机 (15)，摆动头(16)，镜筒(17)，聚焦镜片(18)，聚焦镜座(19)，密封装置Q0)，伺服电 机01)，齿轮减速机构02)，喷嘴03)，差动螺旋机构04)，电容传感器05)组成， 中空直接驱动电机(1 一端与头座(1 机械固定连接，另一端与摆动头(16)机械摆动 连接，通过成对反射镜片及镜座(14)、聚焦镜片(18)、聚焦镜座(19)和喷嘴将激 光束传出。所述聚焦镜片(18)装在镜筒(17)中，与聚焦镜座(19)、密封装置00)形成机 械过渡配合连接，通过伺服电机01)、齿轮减速机构02)、差动螺旋机构04)和电容传 感器0 在加工过程中实现自动调焦。所述主动分度卡盘(7)，随动卡盘(11)与卡盘底座(8)机械连体组成。 本技术的有益效果是，该切割头既能根据激光打孔和激光切缝的不同工艺 要求，实现快速变焦，又有自动摆头功能，可以高效率、高质量地加工出梯形缝来。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附附图说明图1是本技术梯形缝筛管激光切割机床结构示意图。图中1.激光切割头，2.外光路，3.激光器，4.机械传动系统，5.伺服电机，6.床 身，7.主动分度卡盘，8.卡盘底座，9.辅助支撑，10.机械手，11.随动卡盘组成。附图2是本技术的激光切割头结构示意图。图中I3.头座，14.成对反射镜片及镜座，15.直接驱动电机，16.摆动头，17.镜 筒，18.聚焦镜片，19.聚焦镜座，20.密封装置，21.伺服电机，22.齿轮减速机构，23.喷 嘴，24.差动螺旋机构，25.电容传感器。具体实施方式由附图1可知，激光切割头(1)，外光路(2)，激光器(3)，机械传动系统(4)和 伺服电机(5)都用机械连接的方法，安装在床身(6)上。床身(6)用铸铁或人造大理石 材料精密成型，满足承重要求，又具有高刚度，给高速运动的部件以稳定的支撑；激光 器(3)是本机床激光输出的光源，激光经过外光路(2)传导到激光切割头(1)上；伺服电 机(5)是本机床机械传动系统(4)的动力源，驱动激光切割头(1)实现移动、摆动以及焦 点变动。主动分度卡盘(7)和随动卡盘(11)用机械连接方法安装在连体的卡盘底座(8) 上，主动分度卡盘(7)可以实现对被加工件-石油套管(12)进行夹紧、分度、间歇回转 运动，随动卡盘(11)可以辅助实现对被加工件-石油套管(12)进行夹紧、分度、间歇回 转运动。辅助支撑(9)实现对长的管形工件-石油套管(12)进行辅助机械托举支撑，当 管子直径大小变化时，辅助支撑(9)托举高度可以调整；机械手(10)实现对长而重的管 形工件自动抓取进行位置移动，代替人工移动长而重的管形工件。在附图2中，直接驱动电机(15) —端与头座(13)机械固定连接，另一端与摆动 头(16)机械摆动连接，通过成对反射镜片及镜座(14)、聚焦镜片(18)、聚焦镜座(19) 和喷嘴(23)将激光传出。头座(13)的作用是支撑成对反射镜片及镜座(14)和直接驱 动电机(15)，带动摆动头(16)实现绕某一方向的摆动。通过中空结构的直接驱动电机 (15)而进入聚焦镜片(18)的激光，可以由喷嘴(23)输出，在厚壁长筒管上进行梯形缝的 切割。聚焦镜片(18)装在镜筒(17)中，与聚焦镜座(19)、密封装置(20)形成机械过 渡配合连接，通过伺服电机(21)、齿轮减速机构(22)、差动螺旋机构(24)和电容传感器 (25)在加工过程中实现位置移动。伺服电机(21)的作用是作为动力源，根据激光打孔和 激光切缝的不同工艺要求，通过齿轮减速机构(22)和差动螺旋机构(24)，带动装在镜筒 (17)及聚焦镜座(18)中且有密封装置(20)和电容传感器(25)作保护的聚焦镜片(18)， 实现快速变焦，以便提高加工效率和保证加工精度。与传统的激光加工机床相比较，本技术有如下优点1、本技术切割机床的激光切割头，既能根据激光打孔和切缝不同工艺要求 实现快速变焦，又能根据梯形缝锥度的不同，自动调整切割头摆角的大小。2、本技术切割机床的连体同步回转支撑机构，既能根据套管长度的不同调 整支撑位置，又能保证工作区内套管的位置精度。权利要求1.一种用于切缝的梯形缝筛管激光切割机床，由激光切割头(1)，外光路(2)，激 光器(3)，机械传动系统(4)，伺服电机(5)，床身(6)，主动分度卡盘(7)，卡盘底座 (8)，辅助支撑(9)，机械手(10)，随动卡盘(11)组成，其特征在于所述伺服电机(5) 驱动机械传动系统(4)在床身(6)导轨上运动，主动分度卡盘(7)和随动卡盘(11)固定 在卡盘底座(8)上，完成工件装夹和分度，装在辅助支撑(9)轨道上的机械手(10)夹持 工件实现轴向位移，激光器(3)发出的激光束经外光路(2)和激光切割头(1)传出。2.根据权利要求1所说的梯形缝筛管激光切割机床，其特征在于所述激光切割头 由头座(13)，成对反射镜片及镜座(14)，中空直接驱动电机(15)，摆动头(16)，镜筒(17)，聚焦镜片(18)，聚焦镜座(19)，密封装置(20)，伺服电机(21)，齿轮减速机构 (22)，喷嘴(23)，差动螺旋机构(24)，电容传感器(25)组成，中空直接驱动电机(15) 一端与头座(13)机械固定连接，另一端与摆动头(16)机械摆动连接，通过成对反射镜片 及镜座(14)、聚焦镜片(18)、聚焦镜座(19)和喷嘴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于切缝的梯形缝筛管激光切割机床，由激光切割头（１），外光路（２），激光器（３），机械传动系统（４），伺服电机（５），床身（６），主动分度卡盘（７），卡盘底座（８），辅助支撑（９），机械手（１０），随动卡盘（１１）组成，其特征在于：所述伺服电机（５）驱动机械传动系统（４）在床身（６）导轨上运动，主动分度卡盘（７）和随动卡盘（１１）固定在卡盘底座（８）上，完成工件装夹和分度，装在辅助支撑（９）轨道上的机械手（１０）夹持工件实现轴向位移，激光器（３）发出的激光束经外光路（２）和激光切割头（１）传出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨贺来，
申请(专利权)人：杨贺来，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]