[实用新型]梯形缝筛管激光切割机床

说明书

所属技术领域

本实用新型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。 

背景技术

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。 

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型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。 

本实用新型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(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。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。 

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(23)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(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。 

本实用新型的有益效果是，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。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

附图1是本实用新型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是本实用新型的激光切割头结构示意图。 

图中13.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。