一种薄壁管材激光微加工自动进料装置

摘要

本发明公开一种薄壁管材激光微加工自动进料装置，包括有旋转轴整体、弹性夹头、用于夹持薄壁管材的平行二指夹钳、进料安装底座以及用于保护薄壁管材的管材保护软管；其中，所述旋转轴整体通过两根铝合金边条将旋转轴整体固定在直线轴动板上，旋转轴整体包含一套夹紧管材的拉杆模块，旋转轴整体内部的直驱电机两端均配置有轴承；拉杆模块与旋转轴动子固定在一起，从而可以实现旋转轴整体带动管材旋转以及夹紧管材的功能。本发明薄壁管材激光微加工自动进料装置通过旋转轴整体、弹性夹头、平行二指夹钳、进料安装底座以及管材保护软管的相互配合，从而实现薄壁管材微加工过程中能连续不断自动进料，减少了机器的停机时间，提高了生产效率。

说明书

 

技术领域

本发明属于薄壁管材激光精细加工技术领域，尤其涉及一种薄壁管材激光微加工自动进料装置。

 

背景技术

激光切割由于工艺简单、速度快，具有切缝宽度小、切口平行度好、表面粗糙度小、尺寸精度高、工件变形和热影响区小、无机械应力及表面损伤等特点，可精确切割形状复杂的微细零件，因而成为薄壁管材微加工领域主要采用的加工方法。

目前，现有技术中，薄壁管材在激光微加工时的上料形式为手动上料，首先点击进料功能图标，平行二指夹钳夹紧管材的同时，夹头松开，旋转轴整体沿X轴向左运动一端距离（不要碰到限位开关即可），再点击进料功能图标，夹头再夹紧管材，平行夹钳松开，继续进行切割；薄壁管材微加工设备在一次加工完成后需要旋转轴退回到左侧（靠近零点位置），然后重新再夹持管材，相当于只能一次性将管材向右端进料一给定的距离，因为管材切割过程中，管材一直处于被夹头夹紧状态，所以不能随着切割点在管长方向上的变化，管材连续一直向右进料，这将使得机器产生停顿，降低了机器的运行效率，进而降低了生产效率。

故，针对目前现有技术中存在的缺陷，业界亟需研究开发一种方案，以实现薄壁管材微加工过程中能连续不断自动进料，从而尽可能地减少机器的停机时间，提高机器的运行效率，提高生产效率。

 

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种薄壁管材激光微加工自动进料装置，以实现薄壁管材微加工过程中能连续不断自动进料，减少机器的停机时间，提高机器的运行效率，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种薄壁管材激光微加工自动进料装置，包括有旋转轴整体、设置于旋转轴整体上的弹性夹头、用于夹持薄壁管材的平行二指夹钳、进料安装底座以及设置于进料安装底座上，用于保护薄壁管材的管材保护软管；其中，所述旋转轴整体是完全独立的模块，通过两根铝合金边条将旋转轴整体固定在直线轴动板上，旋转轴整体包含一套夹紧管材的拉杆模块，旋转轴整体内部配置有直驱电机和一个旋转编码器，而外部为该旋转编码器配置了一个细分盒，提高编码器的分辨率；旋转轴整体内部的直驱电机两端均配置有轴承；将拉杆模块与旋转轴动子固定在一起，而拉杆模块同时会夹紧管材，从而可以实现旋转轴整体带动管材旋转以及夹紧管材的功能。

进一步地，所述平行二指夹钳包括有上夹钳、下夹钳、以及上、下调节螺钉；在上、下夹钳的内侧面安装有一层铝镁合金保护垫块；调节调整螺钉就能调整平行二指夹钳相对于夹头的水平和上下距离，进而实现调节管材的同轴度。

进一步地，所述拉杆模块包括有拉杆、第一气腔、第二气腔、活塞壳体、第一活塞芯、第二活塞芯以及第一进气口、第二进气口；拉杆旋钮内孔攻有内螺纹，与拉杆左端的外螺纹配合连接，活塞壳体与第一活塞芯、第二活塞芯均是采用螺钉连接的形式。

进一步地，所述第一进气口与第一气腔相通，第二进气口与第二气腔相通，给第一气腔充气，开通第二气腔则高压气体推动活塞外壳向右运动，使得与活塞外壳连接的旋转轴外壳向右运动，直到夹头的外圆锥面与旋转轴左端的内卡圈的内圆锥面贴死为止。

进一步地，所述拉杆模块被固定在旋转轴模块内直驱电机的动子上，能随动子一起进行旋转运动，而夹头通过从旋转轴左端拧入拉杆模块的右端螺纹孔中。

本发明薄壁管材激光微加工自动进料装置通过旋转轴整体、弹性夹头、平行二指夹钳、进料安装底座以及管材保护软管的相互配合，从而实现薄壁管材微加工过程中能连续不断自动进料，减少了机器的停机时间，提高了机器的运行效率，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的原理图示。

图2是本发明的立体图示。

图3是本发明的旋转轴整体的立体图。

图4是图3沿A-A线的剖视图。

其中，对各元件标号说明如下：

管材1，旋转轴整体2，切割头4，夹头3，平行二指夹钳5，直线轴6，进料安装底板7，管材保护软管8，铝合金边条9，拉杆旋钮2-1，活塞壳体2-2，第一活塞芯2-3，第二活塞芯2-4，轴端挡圈2-5轴承2-6，拉杆2-7，旋转轴外壳2-8，直驱电机2-9。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1-图4所示，本发明薄壁管材激光微加工自动进料装置包括有旋转轴整体、设置于旋转轴整体上的弹性夹头、用于夹持薄壁管材的平行二指夹钳、进料安装底座以及设置于进料安装底座上，用于保护薄壁管材的管材保护软管。

其中，所述平行二指夹钳包括有上夹钳、下夹钳、以及上、下调节螺钉。在上、下夹钳的内侧面安装有一层铝镁合金保护垫块，因为铝镁合金具有良好的吸振、减震性能，因而在管材和平行二指夹钳之间形成一层很好的隔振层，可以保护管材在进给的时不受损伤。调节调整螺钉就能调整平行二指夹钳相对于夹头的水平和上下距离，进而实现调节管材的同轴度。

所述旋转轴整体是完全独立的模块，通过两根铝合金边条将旋转轴整体固定在直线轴动板上。旋转轴整体包含一套夹紧管材的拉杆模块，旋转轴整体内部配置有直驱电机和一个旋转编码器，而外部为该旋转编码器配置了一个细分盒，提高编码器的分辨率。旋转轴整体内部的直驱电机两端均配置有轴承。将拉杆模块与旋转轴动子固定在一起，而拉杆模块同时会夹紧管材，从而可以实现旋转轴整体带动管材旋转以及夹紧管材的功能。旋转轴整体是中空的，允许管材从中间通过。

如图3所示，拉杆模块的作用是实现管材的夹紧和松开。拉杆模块包括有拉杆、第一气腔、第二气腔、活塞壳体、第一活塞芯、第二活塞芯以及第一进气口、第二进气口。拉杆旋钮内孔攻有内螺纹，与拉杆左端的外螺纹配合连接，活塞壳体与第一活塞芯、第二活塞芯均是采用螺钉连接的形式。第一进气口与第一气腔相通，第二进气口与第二气腔相通，给第一气腔充气，开通第二气腔则高压气体推动活塞外壳向右运动，使得与活塞外壳连接的旋转轴外壳向右运动，直到夹头的外圆锥面与旋转轴左端的内卡圈的内圆锥面贴死为止，由于所配的夹头为弹性夹头，该夹头被旋转轴左端的内卡圈的内圆锥面卡死，同时承受朝右的拉力，导致弹性夹头收紧，将管材抱住，保持该状态，管材将一直被夹头抱紧。

拉杆模块被固定在旋转轴模块内直驱电机的动子上，能随动子一起进行旋转运动。而夹头通过从旋转轴左端拧入拉杆模块的右端螺纹孔中，拧入后关闭第一进气口，开通第二进气口，让压缩空气进入第一气腔中，此时第一气腔中的高压气体会将推动第一活塞芯朝右运动，从而带动旋转轴外壳向右运动，直到夹头的外圆锥面与旋转轴左端的内卡圈的内圆锥面贴死为止，由于所配的夹头为弹性夹头，该夹头被旋转轴左端的内卡圈的内圆锥面卡死，同时承受朝右的拉力，导致弹性夹头收紧，将管材抱住，保持该状态，管材将一直被夹头抱紧。而当需要松开管材时，关闭第二进气口，开通第一进气口，高压气体进入第二气腔中，推动第二活塞芯朝左侧运动，从而带动旋转轴外壳朝左侧运动，进而使得弹性夹头的外圆锥面与旋转轴左端的内卡圈的内圆锥面相脱离，保持松开状态，此时弹性夹头依靠自身的弹性回复力保持松开状态，管材将被松开。

切割时候，夹头关气，将夹头向左松开，此时松开管材，而平行二指夹钳通气（处于夹紧管材状态），旋转轴向左运动，运动停止后，夹头通气，夹头夹紧管材，向右进给切割，从而实现薄壁管材微加工过程中能连续不断自动进料，减少机器的停机时间，提高机器的运行效率，提高生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。