一種精密鈦焊管激光切割裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精密鈦焊管激光切割裝置及方法，包括操作平臺(tái)、激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)及除渣系統(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，并采用氧化保護(hù)氣體對(duì)激光切割時(shí)的管口進(jìn)行氧化保護(hù)和除渣，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、無氧化和切割熔渣殘留。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(duì)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及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鈦焊管切割【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種精密鈦焊管激光切割裝置及方法。
【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(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)產(chǎn)品交付產(chǎn)生影響。
[0004]另外，還采用一種激光頭旋轉(zhuǎn)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)生氧化和鈦金屬熔屑以及在管口內(nèi)部粘接許多細(xì)小的熔渣，不能有效地解決管內(nèi)氧化和切割熔渣殘留問題。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，管內(nèi)不能有氧化和熔渣、鈦屑存在。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。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明解決的問題在于提供一種精密鈦焊管激光切割裝置及方法，通過氧化保護(hù)氣體對(duì)激光切割時(shí)的管口進(jìn)行氧化保護(hù)和除渣，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、無切割熔渣殘留。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(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(tái)、激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)及除渣系統(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)及除渣系統(tǒng)，包括端部開設(shè)有吹氣口、尾部開設(shè)有進(jìn)氣口的除渣器，進(jìn)氣口通過氣體管道經(jīng)氣體調(diào)壓裝置與存儲(chǔ)有無氧化保護(hù)氣體的儲(chǔ)氣罐相連接；儲(chǔ)氣罐還通過氣體管道與管外氣體噴氣口相連接；
[0011]所述的進(jìn)給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置和設(shè)置在操作平臺(tái)上的氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)激光頭進(jìn)入切割位置或退回原位，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器伸入氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所夾持的鈦焊管內(nèi)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(dòng)裝置與支架相連接，激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置通過支架帶動(dòng)激光頭運(yùn)動(dòng)；激光冷卻器設(shè)在操作平臺(tái)的外側(cè)。
[0014]所述的除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置與支架相連接并位于激光頭的下方，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器伸出或返回；
[0015]所述的管外氣體噴氣口還與除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)管外氣體噴氣口對(duì)準(zhǔn)氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所夾持的鈦焊管的切割部位。
[0016]所述的激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置為由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)絲杠，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置為氣缸驅(qū)動(dòng)裝置。
[0017]所述的除渣器的端部頂頭封閉，其開設(shè)的吹氣口為斜向開口，其開口傾向尾部。
[0018]所述的除渣器的端部開設(shè)有多個(gè)吹氣口，吹氣口沿周向均勻分布。
[0019]所述的激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置和氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還分別與控制其動(dòng)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。
[0020]所述兩套激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)及除渣系統(tǒng)在上下料系統(tǒng)兩端相對(duì)稱設(shè)置，可同時(shí)對(duì)鈦焊管兩端同時(shí)切割。
[0021]一種精密鈦焊管激光切割方法，包括以下操作:
[0022]I)上料架機(jī)構(gòu)將待切割的鈦焊管輸送到操作平臺(tái)上，再將鈦焊管進(jìn)給到氣動(dòng)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；
[0023]2)激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)激光頭進(jìn)入切割位置，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器伸入鈦焊管內(nèi)并且其端部超過切割部位,管外氣體噴氣口對(duì)準(zhǔn)鈦焊管外的切割部位；
[0024]3)氣動(dòng)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(dòng)，激光頭發(fā)射激光對(duì)旋轉(zhuǎn)的鈦焊管進(jìn)行非接觸切割，同時(shí)除渣器、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，在鈦焊管切割位置內(nèi)外均形成氧化保護(hù)環(huán)境；在切割時(shí)除渣器的吹氣口吹出的無氧化保護(hù)氣體將切割生成的熔渣吹出到鈦焊管外；
[0025]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(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)激光頭退回，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器退回；氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、穩(wěn)定夾持機(jī)構(gòu)松開對(duì)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。
[0026]所述的進(jìn)入除渣器、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 ；除渣器的端部超出切割部位的距離為15-30mm。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0028]本發(fā)明提供的精密鈦焊管激光切割裝置及方法，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(duì)激光切割時(shí)的管口內(nèi)外進(jìn)行氧化保護(hù)和管內(nèi)除渣，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、無切割熔渣殘留。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(duì)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。
[0029]本發(fā)明提供的精密鈦焊管激光切割裝置及方法，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(huì)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(dòng)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。
[0030]本發(fā)明提供的精密鈦焊管激光切割裝置及方法，在進(jìn)行激光切割時(shí)在切割管口內(nèi)外施加無氧化保護(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；將無氧化保護(hù)氣體增壓直接施加在切割位置消除了管口外緣產(chǎn)生的切割熔屑；同時(shí)采用除渣器伸入到鈦焊管內(nèi)部，向切割口吹出增壓的氧化保護(hù)氣體，將在切割位置高溫產(chǎn)生的管口內(nèi)緣熔屑以及切割飛濺產(chǎn)生的熔渣瞬間清除到鈦焊管外部，在切割時(shí)可以明顯見到吹出的火星而管內(nèi)無切割熔渣殘留；保證了管口內(nèi)外無氧化，無熔渣毛刺的產(chǎn)生，符合ASTMB338和ASMEB338關(guān)于鈦焊管的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到鈦焊管成品交付質(zhì)量要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為除渣器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明與無屑切割所產(chǎn)生的切割面的對(duì)比圖。
[0034]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(chǔ)氣罐，5為除渣器，6為左側(cè)氣動(dòng)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(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為，10為激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置，11為上料架，12為控制單元；
[0035]201為除渣器保護(hù)罩，202為除渣器伸縮口，203為吹氣口，204為進(jìn)氣口，205為除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0037]參見圖1、圖2，一種精密鈦焊管激光切割裝置，包括操作平臺(tái)、激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)及除渣系統(tǒng)、進(jìn)給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)及上下料系統(tǒng)；
[0038]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 ;
[0039]所述的氧化保護(hù)及除渣系統(tǒng)，包括端部開設(shè)有吹氣口 203、尾部開設(shè)有進(jìn)氣口 204的除渣器5，進(jìn)氣口 204通過氣體管道經(jīng)氣體調(diào)壓裝置與存儲(chǔ)有無氧化保護(hù)氣體的儲(chǔ)氣罐4相連接；儲(chǔ)氣罐4還通過氣體管道與管外氣體噴氣口相連接；
[0040]所述的進(jìn)給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置10、除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置和設(shè)置在操作平臺(tái)上的氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置10驅(qū)動(dòng)激光頭3進(jìn)入切割位置或退回原位，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器伸入氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所夾持的鈦焊管內(nèi)或退回原位；
[0041]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。
[0042]進(jìn)一步的，兩套激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)及除渣系統(tǒng)在上下料系統(tǒng)兩端相對(duì)稱設(shè)置，可同時(shí)對(duì)鈦焊管兩端同時(shí)切割。操作平臺(tái)與上下料系統(tǒng)的操作高度相匹配，而兩側(cè)的操作平臺(tái)之間的距離根據(jù)需要切割的鈦焊管的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。
[0043]所述的激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置10與支架相連接，激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置通過支架帶動(dòng)激光頭3運(yùn)動(dòng)；激光冷卻器I設(shè)在操作平臺(tái)的外側(cè)。
[0044]所述的除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置與支架相連接并位于激光頭的下方，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器5伸出或返回；或者除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置單獨(dú)設(shè)立在操作平臺(tái)上，只需要所驅(qū)動(dòng)的除渣器能夠進(jìn)出到鈦焊管即可。
[0045]所述的管外氣體噴氣口還與除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)管外氣體噴氣口對(duì)準(zhǔn)氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所夾持的鈦焊管的切割部位。
[0046]參見圖2，下面給出一種具體的除渣器設(shè)置方式，所述的除渣器5設(shè)置在除渣器保護(hù)罩201內(nèi)，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置205的一端與除渣器保護(hù)罩201相連接，另一端與除渣器5相連接，除渣器5從除渣器保護(hù)罩201上開設(shè)的除渣器伸縮口 202伸出或返回。
[0047]具體的，所述的除渣器5的端部頂頭封閉，其開設(shè)的吹氣口 203為斜向開口，其開口傾向尾部。
[0048]進(jìn)一步，所述的除渣器5的端部開設(shè)有多個(gè)吹氣口，吹氣口沿周向均勻分布。這樣使得吹氣口吹出的無氧化保護(hù)氣體(比如氬氣)既能夠在鈦焊管內(nèi)側(cè)形成氧化保護(hù)環(huán)境，又能將熔渣向外吹出鈦焊管，而不朝著其他方向吹，保證了管內(nèi)壁的光滑。
[0049]所述的激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置為由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)絲杠，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置為氣缸驅(qū)動(dòng)裝置。
[0050]所述的激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置10、除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置和氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7還分別與控制其動(dòng)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、除渣器進(jìn)給到切割位置或者退出，以及啟動(dòng)其工作均由控制單元12通過電信號(hào)操作來控制。
[0051]下面給出一種精密鈦焊管激光切割方法，包括以下操作:
[0052]I)將待切割的鈦焊管放置到操作平臺(tái)上，并由氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)夾持；
[0053]2)將位于鈦焊管上方的激光頭對(duì)準(zhǔn)切割部位，將與無氧化保護(hù)氣體連通的向外吹氣的噴口伸入到待切割的鈦焊管內(nèi)，將與無氧化保護(hù)氣體連通的氣體噴氣口對(duì)準(zhǔn)鈦焊管外的切割部位；
[0054]3)氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)所夾持的鈦焊管，激光頭開始對(duì)旋轉(zhuǎn)的鈦焊管進(jìn)行非接觸切割，同時(shí)向外吹氣的噴口通過吹氣口向切割部位內(nèi)壁、氣體噴氣口向切割部位外壁噴出無氧化保護(hù)氣體，在鈦焊管切割位置內(nèi)外均形成氧化保護(hù)環(huán)境；在切割時(shí)向外吹氣的噴口的吹氣口吹出的無氧化保護(hù)氣體將切割生成的熔渣吹出到鈦焊管外。
[0055]進(jìn)一步的，基于上述裝置的精密鈦焊管激光切割方法，具體包括以下操作:
[0056]I)上料架機(jī)構(gòu)將待切割的鈦焊管輸送到操作平臺(tái)上，再將鈦焊管進(jìn)給到氣動(dòng)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；
[0057]2)激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)激光頭進(jìn)入切割位置，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器伸入鈦焊管內(nèi)并且其端部超過切割部位,管外氣體噴氣口對(duì)準(zhǔn)鈦焊管外的切割部位；
[0058]3)氣動(dòng)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(dòng)，激光頭發(fā)射激光對(duì)旋轉(zhuǎn)的鈦焊管進(jìn)行非接觸切割，同時(shí)除渣器、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，在鈦焊管切割位置內(nèi)外均形成氧化保護(hù)環(huán)境；在切割時(shí)除渣器的吹氣口吹出的無氧化保護(hù)氣體將切割生成的熔渣吹出到鈦焊管外；
[0059]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(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)激光頭退回，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器退回；氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、穩(wěn)定夾持機(jī)構(gòu)松開對(duì)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。
[0060]所述的進(jìn)入除渣器、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 ;除渣器的端部超出切割部位的距離為15?30mm。
[0061]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(huì)在切割管口產(chǎn)生任何壓力變形，在進(jìn)行激光切割時(shí)在切割管口內(nèi)外施加無氧化保護(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；除渣器伸入到鈦焊管內(nèi)部，向切割口吹出增壓的氧化保護(hù)氣體，將在切割位置高溫產(chǎn)生的管口內(nèi)緣熔屑以及切割飛濺產(chǎn)生的熔渣瞬間清除到鈦焊管外部，在切割時(shí)可以明顯見到吹出的火星而管內(nèi)無切割熔渣殘留；保證了管口內(nèi)外無氧化，無熔渣毛刺的產(chǎn)生，符合ASTMB338和ASMEB338關(guān)于鈦焊管的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到鈦焊管成品交付質(zhì)量要求(參見圖3所示的本發(fā)明與無屑切割所產(chǎn)生的切割面的對(duì)比圖)。
[0062]本發(fā)明提供的精密鈦焊管激光切割裝置及方法，不僅適用于鈦焊管切割而且也適用其他金屬管的切割或焊接。
【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(tái)、激光切割系統(tǒng)、氧化保護(hù)及除渣系統(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)及除渣系統(tǒng)，包括端部開設(shè)有吹氣口(203)、尾部開設(shè)有進(jìn)氣口(204)的除渣器(5)，進(jìn)氣口(204)通過氣體管道經(jīng)氣體調(diào)壓裝置與存儲(chǔ)有無氧化保護(hù)氣體的儲(chǔ)氣罐(4)相連接；儲(chǔ)氣罐(4)還通過氣體管道與管外氣體噴氣口相連接； 所述的進(jìn)給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置(10)、除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置和設(shè)置在操作平臺(tái)上的氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置(10)驅(qū)動(dòng)激光頭(3)進(jìn)入切割位置或退回原位，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器伸入氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所夾持的鈦焊管內(nèi)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(dòng)裝置(10)與支架相連接，激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置通過支架帶動(dòng)激光頭(3)運(yùn)動(dòng)；激光冷卻器(I)設(shè)在操作平臺(tái)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，所述的除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置與支架相連接并位于激光頭的下方，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器(5)伸出或返回； 所述的管外氣體噴氣口還與除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)管外氣體噴氣口對(duì)準(zhǔn)氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所夾持的鈦焊管的切割部位。
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，所述的除渣器(5)設(shè)置在除渣器保護(hù)罩(201)內(nèi)，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置(205)的一端與除渣器保護(hù)罩(201)相連接，另一端與除渣器(5)相連接，除渣器(5)從除渣器保護(hù)罩(201)上開設(shè)的除渣器伸縮口 (202)伸出或返回； 所述的激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置為由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)絲杠，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置為氣缸驅(qū)動(dòng)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，所述的除渣器(5)的端部頂頭封閉，其開設(shè)的吹氣口(203)為斜向開口，其開口傾向尾部。
6.如權(quán)利要求5所述的精密鈦焊管激光切割裝置，其特征在于，所述的除渣器(5)的端部開設(shè)有多個(gè)吹氣口(203)，吹氣口(203)沿周向均勻分布。
7.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(dòng)裝置(10)、除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置和氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(7)還分別與控制其動(dòng)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。
8.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)及除渣系統(tǒng)在上下料系統(tǒng)兩端相對(duì)稱設(shè)置，可同時(shí)對(duì)鈦焊管兩端同時(shí)切割。
9.一種精密鈦焊管激光切割方法，其特征在于，包括以下操作: 1)將待切割的鈦焊管放置到操作平臺(tái)上，并由氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)夾持； 2)將位于鈦焊管上方的激光頭對(duì)準(zhǔn)切割部位，將與無氧化保護(hù)氣體連通的向外吹氣的噴口伸入到待切割的鈦焊管內(nèi)，將與無氧化保護(hù)氣體連通的氣體噴氣口對(duì)準(zhǔn)鈦焊管外的切表I]部位； 3)氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)所夾持的鈦焊管，激光頭開始對(duì)旋轉(zhuǎn)的鈦焊管進(jìn)行非接觸切害I]，同時(shí)向外吹氣的噴口通過吹氣口向切割部位內(nèi)壁、氣體噴氣口向切割部位外壁噴出無氧化保護(hù)氣體，在鈦焊管切割位置內(nèi)外均形成氧化保護(hù)環(huán)境；在切割時(shí)向外吹氣的噴口的吹氣口吹出的無氧化保護(hù)氣體將切割生成的熔渣吹出到鈦焊管外。
10.如權(quán)利要求9所述的精密鈦焊管激光切割方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1所述的裝置，具體包括以下操作: 1)上料架機(jī)構(gòu)將待切割的鈦焊管輸送到操作平臺(tái)上，再將鈦焊管進(jìn)給到氣動(dòng)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； 2)激光進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)激光頭進(jìn)入切割位置，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器伸入鈦焊管內(nèi)并且其端部超過切割部位，管外氣體噴氣口對(duì)準(zhǔn)鈦焊管外的切割部位； 3)氣動(dòng)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(dòng)，激光頭發(fā)射激光對(duì)旋轉(zhuǎn)的鈦焊管進(jìn)行非接觸切割，同時(shí)除渣器、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，在鈦焊管切割位置內(nèi)外均形成氧化保護(hù)環(huán)境；在切割時(shí)除渣器的吹氣口吹出的無氧化保護(hù)氣體將切割生成的熔渣吹出到鈦焊管外； 其中，進(jìn)入除渣器、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 ;除渣器的端部超出切割部位的距離為15?30mm ； 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(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)激光頭退回，除渣器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)除渣器退回；氣動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、穩(wěn)定夾持機(jī)構(gòu)松開對(duì)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。
【文檔編號(hào)】B23K26/14GK104325218SQ201410577420
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】李長(zhǎng)江, 侯裕隆 申請(qǐng)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