[发明专利]一种适用于任意管径、长度的激光切割设备及其切割方法

权利要求书

1.一种适用于任意管径、长度的激光切割设备，包括有机架，在所述机架一端设置有装夹台，在所述装夹台上设置有旋转电机和转轴，待加工的管件套接在转轴上，所述旋转电机能驱动转轴转动，进而带动管件转动，其特征在于：在所述机架上还间隔设置有多个工作台，这些工作台呈直线排列，待加工的管件同时架设在这些工作台上，在所述工作台上设置有回转机构，所述回转机构包括外转盘和内转盘，所述外转盘和内转盘外径相等且同心设置，所述外转盘和内转盘分别由不同的驱动机构单独驱动，使得所述外转盘和内转盘之间可以发生相对转动，在所述外转盘和内转盘的外圈均沿周向形成有若干V形卡口，所述外转盘和所述内转盘前后层叠，所述外转盘和内转盘上的V形卡口在截面上能形成V形的定位卡槽，所述定位卡槽的一面槽壁位于所述外转盘上，另一面槽壁位于所述内转盘上，所述定位卡槽的两面槽壁在截面上形成V形夹角，管件被夹持在所述定位卡槽中进行定位，管件的顶部通过外部的气缸将其限位在所述定位卡槽中，不同管径的管件在装夹到所述定位卡槽上时，它们的中轴线始终是重合的，不需要因为管径的不同而对装夹台的高度进行调节；

在每个工作台上均设置有激光头，且各个工作台上的激光头均位于同一高度上，所有激光头均位于管件的同一侧，各个工作台上的激光头与管件之间形成的夹角均相等。

2.根据权利要求1所述的适用于任意管径、长度的激光切割设备，其特征在于：在所述机架的一端铺设有导轨，所述装夹台套设在导轨上并能沿导轨滑动。

3.根据权利要求1所述的适用于任意管径、长度的激光切割设备，其特征在于：所述外转盘和内转盘均在所述V形卡口的两侧设置了轴承板，在所述轴承板上设置有若干滚轴，所述管件与所述滚轴贴合设置。

4.根据权利要求3所述的适用于任意管径、长度的激光切割设备，其特征在于：在所述气缸的气缸杆端部设置有滚轴，气缸杆端部的滚轴与所述管件贴合。

5.根据权利要求1所述的适用于任意管径、长度的激光切割设备，其特征在于：在至少一个工作台的侧面设置有定位气缸，所述定位气缸的气缸杆能将与其正对的管件限位在定位卡槽中。

6.一种采用如权利要求1所述的激光切割设备对管件进行激光切割的方法，包括有如下步骤：

1）、上料，将多根管件分别放置到回转机构一侧的各个定位卡槽中，随后通过转动外转盘和内转盘来调整定位卡槽的V形夹角角度，从而将管件夹持在定位卡槽中；

2）、以相同的转速驱动外转盘和内转盘同向转动，将其中一根管件转动至与激光头正对，此时，与激光头正对的定位卡槽成为了加工工位，外部的气缸驱动气缸杆向管件移动，将该管件限位在加工工位中；

3）、由旋转电机带动管件进行第一次正转，同时所有激光头启动，其中，距离装夹台最近的激光头为第一激光头，然后根据距离装夹台的距离由小到大依次为第二激光头、第三激光头……第N激光头，所述第N激光头距离装夹台的距离最远，在本步骤中，第一激光头不出光，其他所有激光头均对与其正对的管件位置进行切割；

4）、在经过t时间后，第二激光头停止切割，经过短暂的t时间后，第三激光头停止切割，再经过短暂的t时间后，第四激光头停止切割，依次重复直至第N激光头停止工作，在这一过程中，旋转电机始终驱动管件转动，且当第N激光头停止工作时，管件的旋转角度为180°；

5）、由旋转电机驱动管件进行第一次反转，将管件反转至步骤4）的初始位置，在这一过程中，所有激光头都停止工作；

6）、由旋转电机驱动管件进行第二次反转，所有激光头同时开启工作，由于在管件第一次正转过程中各个位置的管件环向切割量不同，即第一激光头对应位置的管件环向切割量最小，第N激光头对应位置的管件环向切割量最大，故在第二次反转的过程中，管件会由第N激光头所对应的位置最先开始完成全部切断，直至第一激光头所对应的管件位置最后完成全部切断，此时，管件也恰好完成转动360°；

7）、所述机架在工作台下方设置有传送带，当完成一根管件的切断后，转动回转机构，完全切断的管件在自身重力作用下掉落在传送带上并被送出卸料。