一種精密鈦焊管激光切割裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種精密鈦焊管激光切割裝置，包括操作平臺、激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)系統(tǒng)、進(jìn)給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)及上下料系統(tǒng)。通過激光的非接觸切割，并采用無氧化保護(hù)氣體(比如惰性氣體)對激光切割時(shí)的切割部位進(jìn)行氧化保護(hù)，有效解決了鈦焊管切割管口變形的問題、且管口切割光滑無毛刺、無氧化。加工切割效率較無屑旋轉(zhuǎn)和圓盤鋸類切割提高兩倍以上，保證了實(shí)際產(chǎn)品交付質(zhì)量，徹底消除了對管口變形等質(zhì)量問題的缺陷。而且整套設(shè)備造價(jià)只有激光頭旋轉(zhuǎn)切割設(shè)備造價(jià)的四分之一左右，有助于實(shí)際推廣應(yīng)用。
【專利說明】一種精密鈦焊管激光切割裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鈦焊管切割【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種精密鈦焊管激光切割裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]鈦焊管的軋制過程主要分為成型、定徑、牽引校直、切割等幾個(gè)部分，其中成型部分成型為一條較長的封閉的圓形鈦管，其后要經(jīng)過切割將其切成用戶指定長度的鈦管。
[0003]當(dāng)前，鈦焊管行業(yè)在進(jìn)行鈦焊管定尺切割時(shí)一種方式是采用無削旋轉(zhuǎn)切割或圓盤鋸切割。該類切割方式因刀片下壓接觸鈦焊管進(jìn)行切割，均不可避免的存在管口加工毛刺大和管口縮口、橢圓變形大的問題。而為減小加工毛刺形成量和管口變形，就必須減小加工進(jìn)給量，使加工刀具緩慢進(jìn)給，導(dǎo)致加工效率低下且仍無法避免加工毛刺形成和管口縮口、橢圓變形問題的產(chǎn)生，從而對產(chǎn)品交付產(chǎn)生影響。
[0004]另外，還采用激光切割設(shè)備進(jìn)行切割，雖然切割管口沒有變形，但由于激光切割鈦焊管過程中是采用融化鈦金屬的切斷方式，因此高溫導(dǎo)致在切斷管口產(chǎn)生氧化和鈦金屬熔肩以及在管口內(nèi)部粘接許多細(xì)小的熔渣，不能有效地解決鈦焊管管口被氧化的問題。而且現(xiàn)有的激光切割設(shè)備價(jià)格較高，還存在難于推廣普及應(yīng)用的問題。
[0005]然而，鈦焊管的交付一般要求管口不能變形，包括縮口、橢圓等變形；還要求管口切割面光滑，不能有氧化。因此，當(dāng)前的兩種鈦焊管切割設(shè)備和切割方式均存在一定的問題和缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型解決的問題在于提供一種精密鈦焊管激光切割裝置，通過氧化保護(hù)氣體對激光切割時(shí)的管口進(jìn)行氧化保護(hù)，有效解決了鈦焊管切割管口變形的問題、且管口切割光滑、無氧化。
[0007]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0008]一種精密鈦焊管激光切割裝置，包括操作平臺、激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)系統(tǒng)、進(jìn)給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)及上下料系統(tǒng)；
[0009]所述的激光切割系統(tǒng)，包括設(shè)立在支架上的激光發(fā)生器，激光頭與激光發(fā)生器相連接并伸出支架，激光發(fā)生器還連接有激光冷卻器；
[0010]所述的氧化保護(hù)系統(tǒng)，包括端部開設(shè)有吹氣口、尾部開設(shè)有進(jìn)氣口的管外氣體噴氣口，進(jìn)氣口通過氣體管道經(jīng)氣體調(diào)壓裝置與存儲有無氧化保護(hù)氣體的儲氣罐相連接；
[0011]所述的進(jìn)給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括激光進(jìn)給驅(qū)動裝置、噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置和設(shè)置在操作平臺上的氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，激光進(jìn)給驅(qū)動裝置驅(qū)動激光頭進(jìn)入切割位置或退回原位，噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置驅(qū)動管外氣體噴氣口進(jìn)入切割位置或退回原位；
[0012]所述的上下料系統(tǒng)，包括上料架機(jī)構(gòu)、穩(wěn)定夾持機(jī)構(gòu)和下料架機(jī)構(gòu)。
[0013]所述的激光進(jìn)給驅(qū)動裝置與支架相連接，激光進(jìn)給驅(qū)動裝置通過支架帶動激光頭運(yùn)動；激光冷卻器設(shè)在操作平臺的外側(cè)。
[0014]所述的噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置與支架相連接并位于激光頭的下方，噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置驅(qū)動管外氣體噴氣口對準(zhǔn)氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所夾持的鈦焊管切割部位或退回原位。
[0015]所述的激光進(jìn)給驅(qū)動裝置為由伺服電機(jī)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)絲杠，噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置為氣缸驅(qū)動裝置。
[0016]所述的激光進(jìn)給驅(qū)動裝置、噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置和氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還分別與控制其動作的控制單元相連接；所述的氣體管道還設(shè)有與控制單元相連接的電磁閥；控制單元還與激光發(fā)生器相連接。
[0017]所述兩套激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)系統(tǒng)在上下料系統(tǒng)兩端相對稱設(shè)置，可同時(shí)對鈦焊管兩端同時(shí)切割。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0019]本實(shí)用新型提供的精密鈦焊管激光切割裝置，通過激光的非接觸切割，并采用無氧化保護(hù)氣體(比如惰性氣體)對激光切割時(shí)的切割部位進(jìn)行氧化保護(hù)，有效解決了鈦焊管切割管口變形的問題、且管口切割光滑無毛刺、無氧化。加工切割效率較無肩旋轉(zhuǎn)和圓盤鋸類切割提高兩倍以上，保證了實(shí)際產(chǎn)品交付質(zhì)量，徹底消除了對管口變形等質(zhì)量問題的缺陷。而且整套設(shè)備造價(jià)只有激光頭旋轉(zhuǎn)切割設(shè)備造價(jià)的四分之一左右，有助于實(shí)際推廣應(yīng)用。
[0020]本實(shí)用新型提供的精密鈦焊管激光切割裝置，由于采用固定激光頭進(jìn)行非接觸金屬熔化切割，因此不會在切割管口產(chǎn)生任何壓力變形，杜絕了切割管口產(chǎn)生縮口、橢圓變形的問題；并采用精密夾持和穩(wěn)定的氣動旋轉(zhuǎn)卡盤實(shí)現(xiàn)了鈦焊管的旋轉(zhuǎn)切割，保證了精密鈦焊管精確圓滑的管口切割質(zhì)量。
[0021]本實(shí)用新型提供的精密鈦焊管激光切割裝置，在進(jìn)行激光切割時(shí)在切割部位施加無氧化保護(hù)氣體杜絕了因激光切割高溫導(dǎo)致的鈦金屬管表面氧化；將無氧化保護(hù)氣體增壓直接施加在切割部位消除了管口外緣產(chǎn)生的切割熔肩；保證了管口無氧化，無熔渣毛刺的產(chǎn)生，提高了鈦焊管成品的交付質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]其中，I為激光冷卻器，2為激光發(fā)生器，3為激光頭，4為儲氣罐，5為管外氣體噴氣口，6為左側(cè)氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，7為穩(wěn)定夾持機(jī)構(gòu)，8為下料架，9為右側(cè)氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為，10為激光進(jìn)給驅(qū)動裝置，11為上料架，12為控制單元。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本實(shí)用新型的解釋而不是限定。
[0025]參見圖1，一種精密鈦焊管激光切割裝置，包括操作平臺、激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)系統(tǒng)、進(jìn)給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)及上下料系統(tǒng)；
[0026]所述的激光切割系統(tǒng)，包括設(shè)立在支架上的激光發(fā)生器2，激光頭3與激光發(fā)生器2相連接并伸出支架，激光發(fā)生器2還連接有激光冷卻器I ;
[0027]所述的氧化保護(hù)系統(tǒng)，包括端部開設(shè)有吹氣口、尾部開設(shè)有進(jìn)氣口的管外氣體噴氣口 5，進(jìn)氣口通過氣體管道經(jīng)氣體調(diào)壓裝置與存儲有無氧化保護(hù)氣體的儲氣罐4相連接；
[0028]所述的進(jìn)給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括激光進(jìn)給驅(qū)動裝置10、噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置和設(shè)置在操作平臺上的氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，激光進(jìn)給驅(qū)動裝置10驅(qū)動激光頭3進(jìn)入切割位置或退回原位，噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置驅(qū)動管外氣體噴氣口進(jìn)入切割位置或退回原位；
[0029]所述的上下料系統(tǒng)，包括上料架機(jī)構(gòu)11、穩(wěn)定夾持機(jī)構(gòu)7和下料架機(jī)構(gòu)8。
[0030]進(jìn)一步的，兩套激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)系統(tǒng)在上下料系統(tǒng)兩端相對稱設(shè)置，可同時(shí)對鈦焊管兩端同時(shí)切割。操作平臺與上下料系統(tǒng)的操作高度相匹配，而兩側(cè)的操作平臺之間的距離根據(jù)需要切割的鈦焊管的長度進(jìn)行調(diào)整。
[0031]所述的激光進(jìn)給驅(qū)動裝置10與支架相連接，激光進(jìn)給驅(qū)動裝置通過支架帶動激光頭3運(yùn)動；激光冷卻器I設(shè)在操作平臺的外側(cè)。
[0032]所述的噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置與支架相連接，噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置驅(qū)動管外氣體噴氣口 5對準(zhǔn)氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所夾持的鈦焊管切割部位或退回原位；或者噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置單獨(dú)設(shè)立在操作平臺上，只需要所驅(qū)動的管外氣體噴氣口 5能夠?qū)?zhǔn)或返回即可。
[0033]所述的激光進(jìn)給驅(qū)動裝置為由伺服電機(jī)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)絲杠，噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置為氣缸驅(qū)動裝置。
[0034]所述的激光進(jìn)給驅(qū)動裝置10、噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置和氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7還分別與控制其動作的控制單元12相連接；所述的氣體管道還設(shè)有與控制單元12相連接的電磁閥；控制單元12還與激光發(fā)生器2相連接。激光頭、管外氣體噴氣口進(jìn)給到切割位置或者退出，以及啟動其工作均由控制單元12通過電信號操作來控制。
[0035]下面給出利用上述裝置進(jìn)行切割的操作:
[0036]I)上料架機(jī)構(gòu)將待切割的鈦焊管輸送到操作平臺上，再將鈦焊管進(jìn)給到氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中并露出待切割的部位，并由穩(wěn)定夾持機(jī)構(gòu)夾持；
[0037]2)激光進(jìn)給驅(qū)動裝置驅(qū)動激光頭進(jìn)入切割位置，噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置驅(qū)動管外氣體噴氣口對準(zhǔn)鈦焊管外的切割部位；
[0038]3)氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)所夾持的鈦焊管，激光發(fā)生器啟動，激光頭發(fā)射激光對旋轉(zhuǎn)的鈦焊管進(jìn)行非接觸切割，同時(shí)管外氣體噴氣口通入無氧化保護(hù)氣體，將無氧化保護(hù)氣體噴出，在鈦焊管切割部位形成氧化保護(hù)環(huán)境；
[0039]4)切割完成后，激光發(fā)生器關(guān)閉，無氧化保護(hù)氣體管路關(guān)閉，激光進(jìn)給驅(qū)動裝置驅(qū)動激光頭退回，噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置退回；氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、穩(wěn)定夾持機(jī)構(gòu)松開對鈦焊管的夾持，鈦焊管被輸送到下料架機(jī)構(gòu)，由下料架機(jī)構(gòu)將其輸出。
[0040]所述的進(jìn)入管外氣體噴氣口內(nèi)的無氧化保護(hù)氣體的壓力為0.4?0.6MPa。
[0041]由于采用固定激光頭進(jìn)行非接觸金屬熔化切割，因此不會在切割管口產(chǎn)生任何壓力變形，在進(jìn)行激光切割時(shí)在切割部位施加無氧化保護(hù)氣體杜絕了因激光切割高溫導(dǎo)致的鈦金屬管內(nèi)外表面氧化；保證了管口內(nèi)外無氧化，無熔渣毛刺的產(chǎn)生，提高了鈦焊管成品的交付質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種精密鈦焊管激光切割裝置，其特征在于，包括操作平臺、激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)系統(tǒng)、進(jìn)給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)及上下料系統(tǒng)； 所述的激光切割系統(tǒng)，包括設(shè)立在支架上的激光發(fā)生器(2)，激光頭(3)與激光發(fā)生器(2)相連接并伸出支架，激光發(fā)生器(2)還連接有激光冷卻器(I)； 所述的氧化保護(hù)系統(tǒng)，包括端部開設(shè)有吹氣口、尾部開設(shè)有進(jìn)氣口的管外氣體噴氣口(5)，進(jìn)氣口通過氣體管道經(jīng)氣體調(diào)壓裝置與存儲有無氧化保護(hù)氣體的儲氣罐(4)相連接； 所述的進(jìn)給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括激光進(jìn)給驅(qū)動裝置(10)、噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置和設(shè)置在操作平臺上的氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，激光進(jìn)給驅(qū)動裝置(10)驅(qū)動激光頭(3)進(jìn)入切割位置或退回原位，噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置驅(qū)動管外氣體噴氣口進(jìn)入切割位置或退回原位； 所述的上下料系統(tǒng)，包括上料架機(jī)構(gòu)(11)、穩(wěn)定夾持機(jī)構(gòu)(7)和下料架機(jī)構(gòu)(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的精密鈦焊管激光切割裝置，其特征在于，所述的激光進(jìn)給驅(qū)動裝置(10)與支架相連接，激光進(jìn)給驅(qū)動裝置通過支架帶動激光頭(3)運(yùn)動；激光冷卻器(I)設(shè)在操作平臺的外側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的精密鈦焊管激光切割裝置，其特征在于，所述的噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置與支架相連接，噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置驅(qū)動管外氣體噴氣口(5)對準(zhǔn)氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(7)所夾持的鈦焊管切割部位或退回原位。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的精密鈦焊管激光切割裝置，其特征在于，所述的激光進(jìn)給驅(qū)動裝置為由伺服電機(jī)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)絲杠，噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置為氣缸驅(qū)動裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的精密鈦焊管激光切割裝置，其特征在于，所述的激光進(jìn)給驅(qū)動裝置(10)、噴氣口進(jìn)給驅(qū)動裝置和氣動夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(7)還分別與控制其動作的控制單元(12)相連接；所述的氣體管道還設(shè)有與控制單元(12)相連接的電磁閥；控制單元(12)還與激光發(fā)生器(2)相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的精密鈦焊管激光切割裝置，其特征在于，兩套激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)系統(tǒng)在上下料系統(tǒng)兩端相對稱設(shè)置，可同時(shí)對鈦焊管兩端同時(shí)切割。
【文檔編號】B23K26/14GK204195058SQ201420621443
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】侯裕隆, 李長江 申請人:寶鈦集團(tuán)有限公司, 西安寶鈦美特法力諾焊管有限公司, 寶雞鈦業(yè)股份有限公司