本發明涉及五金配件激光切割,更具體地說,它涉及一種五金配件生產用激光切割裝置。
背景技術:
1、在五金配件制造領域,銅、鋁合金管材因優異的導電性與輕量化特性被廣泛應用于電子器件、汽車管路等場景,然而,此類材料在激光切割過程中面臨顯著技術瓶頸:高導熱性引發的熱變形問題。傳統激光切割工藝中,高能光束(106-107w/cm2)作用于管材表面時,銅/鋁合金的導熱系數(銅401w/(m·k),鋁237w/(m·k)會導致熱量迅速向切割區域外擴散,形成以下問題:
2、熱應力變形,切割區域與非切割區溫度差超過200℃時,材料內部產生不均勻熱應力,導致管材橢圓度誤差增大(>0.5mm/m),尤其在薄壁管(壁厚<2mm)加工中,變形率可達15%-30%,支撐不足引發振動,現有設備采用外夾持輥輪定位,管材內腔缺乏剛性支撐,激光切割時高頻振動(20-200hz)導致切口波紋度(ra>6.3μm)。
3、因此,亟需開發一種兼具內腔動態支撐與內外協同散熱的激光切割裝置,以突破高導熱材料精密加工的技術壁壘。
技術實現思路
1、為了克服上述技術問題,本發明提出了一種五金配件生產用激光切割裝置。
2、本發明通過以下技術方案來實現上述目的:
3、一種五金配件生產用激光切割裝置,包括支撐基座組件,所述支撐基座組件包括切割支撐平臺、支撐輸送單元和下料斗,所述切割支撐平臺頂部的中部水平支撐有金屬管,所述切割支撐平臺頂部的背面一端分別設置有驅動轉動組件和切割定位組件,所述驅動轉動組件靠近金屬管的中部位置處,且驅動轉動組件與切割支撐平臺的頂部水平滑動連接,所述切割定位組件靠近金屬管末端的位置處;
4、所述切割支撐平臺頂部靠近金屬管末端的位置處對稱設置有側支撐組件,所述側支撐組件的內側設置有內嵌散熱支撐機構,所述內嵌散熱支撐機構包括嵌套支撐柱,所述嵌套支撐柱的一端延伸至金屬管的內側并對金屬管的內側進行支撐散熱,所述內嵌散熱支撐機構的另一端鉸接有水平伸縮位移組件,所述水平伸縮位移組件帶動內嵌散熱支撐機構在切割支撐平臺的頂部水平位移。
5、作為本發明的進一步優化方案,所述內嵌散熱支撐機構還包括與水平伸縮位移組件緊固連接的兩組支撐塊,所述嵌套支撐柱靠近兩組支撐塊的位置處皆設置有貫穿支撐塊的支撐軸,且支撐軸的外側與支撐塊之間設置有軸承座,且兩組支撐軸互相遠離的一端皆設置有齒輪。
6、作為本發明的進一步優化方案,所述側支撐組件包括側支撐板、直線滑軌、內支撐板和齒條,所述側支撐板為兩組,并對稱安裝于切割支撐平臺的頂部,兩組所述側支撐板互相靠近的一側對稱設置有直線滑軌,所述直線滑軌靠近金屬管的一端,且直線滑軌位于支撐軸的底部,所述支撐軸的底部設置有嵌合于直線滑軌頂部的平面凹槽,兩組所述側支撐板互相靠近的一側對稱設置有內支撐板,且內支撐板的底部皆設置有齒條,所述內支撐板位于直線滑軌的上方,且內支撐板的輸入端與直線滑軌的輸出端對應銜接,所述齒輪與齒條互相嚙合。
7、作為本發明的進一步優化方案,所述嵌套支撐柱兩端的中部貫穿設置有傳動軸,所述嵌套支撐柱靠近水平伸縮位移組件的一端設置有第二驅動電機,所述第二驅動電機的輸出端與對應傳動軸的一端設置有同步傳動單元,所述傳動軸的另一端設置有凸輪單元,所述嵌套支撐柱靠近凸輪單元一端的外側均勻設置有在其表面滑動位移的若干組位移桿,所述位移桿遠離嵌套支撐柱中心的一端皆設置有u形連桿,所述u形連桿的兩側皆設置有內散熱輥單元。
8、作為本發明的進一步優化方案,所述位移桿貼合嵌套支撐柱的一側設置有限位凸塊,所述嵌套支撐柱的外側設置有與限位凸塊互相適配的限位滑槽,所述限位凸塊在限位滑槽的內部限位直線滑動,所述位移桿靠近嵌套支撐柱中心的一端皆設置有與嵌套支撐柱端面邊緣緊固連接的彈簧,所述位移桿靠近嵌套支撐柱中心的端面與凸輪單元的外側互相貼合。
9、作為本發明的進一步優化方案,所述內散熱輥單元包括與u形連桿轉動連接的散熱支撐輥輪,所述u形連桿互相遠離的一側皆設置有支撐套管,所述支撐套管的外側轉動密封連接有散熱支撐輥輪,所述散熱支撐輥輪的內側設置有第一內腔,所述支撐套管的內側設置有第二內腔,所述第一內腔和第二內腔之間連通有連通孔。
10、作為本發明的進一步優化方案,所述散熱支撐輥輪的外側均勻設置有內環凹槽,所述內環凹槽的內側均勻設置有與第一內腔互相連通的第一通孔,兩組所述支撐套管的輸入端共同連通有輸送支管,所述輸送支管的輸入端共同連通有第二輸送管。
11、作為本發明的進一步優化方案,所述驅動轉動組件包括第一支撐桁架、第一驅動電機、第一伸縮氣缸和輥輪,所述第一支撐桁架與切割支撐平臺的頂部水平橫向滑動連接,所述第一支撐桁架的頂部設置有第一伸縮氣缸,所述第一伸縮氣缸的底端設置有與金屬管外側相貼合的輥輪,所述第一伸縮氣缸的外側設置有與輥輪轉動連接的第一驅動電機。
12、作為本發明的進一步優化方案,所述切割定位組件包括第二支撐桁架,所述第二支撐桁架的頂部設置有第二伸縮氣缸,所述第二伸縮氣缸的輸出端設置有安裝架,所述安裝架底部的正下方設置有外散熱輥單元,所述外散熱輥單元結構功能與內散熱輥單元結構功能相同,所述外散熱輥單元的中部位置處設置有激光切割組件,所述安裝架底部的一端設置有與金屬管外側互相貼合的輔助輥組件,所述輔助輥組件結構功能與輥輪結構功能相同,所述外散熱輥單元的輸入端連通有第一輸送管。
13、作為本發明的進一步優化方案,所述支撐輸送單元均勻分布于切割支撐平臺頂部的兩側,并對金屬管的底部進行支撐,所述下料斗位于切割支撐平臺的底部,并于切割支撐平臺的頂部互相連通,所述下料斗位于兩組側支撐組件內側的正下方位置處。
14、本發明的有益效果在于:本發明通過內嵌散熱輥單元與外散熱輥單元的協同作用,顯著優化了銅/鋁合金管材的加工質量,冷卻液經內散熱輥的環狀凹槽與通孔形成渦流,實現管材內外壁同步定向噴射,快速降低切割區溫度,縮減熱影響區寬度,凸輪驅動的位移桿結構使散熱輥自適應不同管徑,并有效抑制管材徑向振動,徹底解決了高導熱材料熱變形與精度控制難題。
1.一種五金配件生產用激光切割裝置,其特征在于,包括支撐基座組件(100),所述支撐基座組件(100)包括切割支撐平臺(101)、支撐輸送單元(102)和下料斗(103),所述切割支撐平臺(101)頂部的中部水平支撐有金屬管(200),所述切割支撐平臺(101)頂部的背面一端分別設置有驅動轉動組件(300)和切割定位組件(400),所述驅動轉動組件(300)靠近金屬管(200)的中部位置處,且驅動轉動組件(300)與切割支撐平臺(101)的頂部水平滑動連接,所述切割定位組件(400)靠近金屬管(200)末端的位置處;
2.根據權利要求1所述的一種五金配件生產用激光切割裝置,其特征在于,所述內嵌散熱支撐機構(500)還包括與水平伸縮位移組件(700)緊固連接的兩組支撐塊(506),所述嵌套支撐柱(501)靠近兩組支撐塊(506)的位置處皆設置有貫穿支撐塊(506)的支撐軸(510),且支撐軸(510)的外側與支撐塊(506)之間設置有軸承座,且兩組支撐軸(510)互相遠離的一端皆設置有齒輪(515)。
3.根據權利要求2所述的一種五金配件生產用激光切割裝置,其特征在于,所述側支撐組件(600)包括側支撐板(601)、直線滑軌(602)、內支撐板(603)和齒條(604),所述側支撐板(601)為兩組,并對稱安裝于切割支撐平臺(101)的頂部,兩組所述側支撐板(601)互相靠近的一側對稱設置有直線滑軌(602),所述直線滑軌(602)靠近金屬管(200)的一端,且直線滑軌(602)位于支撐軸(510)的底部,所述支撐軸(510)的底部設置有嵌合于直線滑軌(602)頂部的平面凹槽,兩組所述側支撐板(601)互相靠近的一側對稱設置有內支撐板(603),且內支撐板(603)的底部皆設置有齒條(604),所述內支撐板(603)位于直線滑軌(602)的上方,且內支撐板(603)的輸入端與直線滑軌(602)的輸出端對應銜接,所述齒輪(515)與齒條(604)互相嚙合。
4.根據權利要求1所述的一種五金配件生產用激光切割裝置,其特征在于,所述嵌套支撐柱(501)兩端的中部貫穿設置有傳動軸(502),所述嵌套支撐柱(501)靠近水平伸縮位移組件(700)的一端設置有第二驅動電機(513),所述第二驅動電機(513)的輸出端與對應傳動軸(502)的一端設置有同步傳動單元(514),所述傳動軸(502)的另一端設置有凸輪單元(504),所述嵌套支撐柱(501)靠近凸輪單元(504)一端的外側均勻設置有在其表面滑動位移的若干組位移桿(507),所述位移桿(507)遠離嵌套支撐柱(501)中心的一端皆設置有u形連桿(512),所述u形連桿(512)的兩側皆設置有內散熱輥單元(503)。
5.根據權利要求4所述的一種五金配件生產用激光切割裝置,其特征在于,所述位移桿(507)貼合嵌套支撐柱(501)的一側設置有限位凸塊(516),所述嵌套支撐柱(501)的外側設置有與限位凸塊(516)互相適配的限位滑槽(509),所述限位凸塊(516)在限位滑槽(509)的內部限位直線滑動,所述位移桿(507)靠近嵌套支撐柱(501)中心的一端皆設置有與嵌套支撐柱(501)端面邊緣緊固連接的彈簧(508),所述位移桿(507)靠近嵌套支撐柱(501)中心的端面與凸輪單元(504)的外側互相貼合。
6.根據權利要求4所述的一種五金配件生產用激光切割裝置,其特征在于,所述內散熱輥單元(503)包括與u形連桿(512)轉動連接的散熱支撐輥輪(5031),所述u形連桿(512)互相遠離的一側皆設置有支撐套管(5036),所述支撐套管(5036)的外側轉動密封連接有散熱支撐輥輪(5031),所述散熱支撐輥輪(5031)的內側設置有第一內腔(5034),所述支撐套管(5036)的內側設置有第二內腔(5035),所述第一內腔(5034)和第二內腔(5035)之間連通有連通孔(5037)。
7.根據權利要求6所述的一種五金配件生產用激光切割裝置,其特征在于,所述散熱支撐輥輪(5031)的外側均勻設置有內環凹槽(5032),所述內環凹槽(5032)的內側均勻設置有與第一內腔(5034)互相連通的第一通孔(5033),兩組所述支撐套管(5036)的輸入端共同連通有輸送支管(511),所述輸送支管(511)的輸入端共同連通有第二輸送管(505)。
8.根據權利要求1所述的一種五金配件生產用激光切割裝置,其特征在于,所述驅動轉動組件(300)包括第一支撐桁架(301)、第一驅動電機(302)、第一伸縮氣缸(303)和輥輪(304),所述第一支撐桁架(301)與切割支撐平臺(101)的頂部水平橫向滑動連接,所述第一支撐桁架(301)的頂部設置有第一伸縮氣缸(303),所述第一伸縮氣缸(303)的底端設置有與金屬管(200)外側相貼合的輥輪(304),所述第一伸縮氣缸(303)的外側設置有與輥輪(304)轉動連接的第一驅動電機(302)。
9.根據權利要求1所述的一種五金配件生產用激光切割裝置,其特征在于,所述切割定位組件(400)包括第二支撐桁架(401),所述第二支撐桁架(401)的頂部設置有第二伸縮氣缸(404),所述第二伸縮氣缸(404)的輸出端設置有安裝架(407),所述安裝架(407)底部的正下方設置有外散熱輥單元(402),所述外散熱輥單元(402)結構功能與內散熱輥單元(503)結構功能相同,所述外散熱輥單元(402)的中部位置處設置有激光切割組件(405),所述安裝架(407)底部的一端設置有與金屬管(200)外側互相貼合的輔助輥組件(406),所述輔助輥組件(406)結構功能與輥輪(304)結構功能相同,所述外散熱輥單元(402)的輸入端連通有第一輸送管(403)。
10.根據權利要求1所述的一種五金配件生產用激光切割裝置,其特征在于,所述支撐輸送單元(102)均勻分布于切割支撐平臺(101)頂部的兩側,并對金屬管(200)的底部進行支撐,所述下料斗(103)位于切割支撐平臺(101)的底部,并于切割支撐平臺(101)的頂部互相連通,所述下料斗(103)位于兩組側支撐組件(600)內側的正下方位置處。