本發(fā)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(chǎn)用激光切割裝置。
背景技術(shù)：
1、在五金配件制造領(lǐng)域，銅、鋁合金管材因優(yōu)異的導(dǎo)電性與輕量化特性被廣泛應(yīng)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(shù)瓶頸：高導(dǎo)熱性引發(fā)的熱變形問題。傳統(tǒng)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(dǎo)熱系數(shù)(銅401w/(m·k)，鋁237w/(m·k)會導(dǎo)致熱量迅速向切割區(qū)域外擴散，形成以下問題：
2、熱應(yīng)力變形，切割區(qū)域與非切割區(qū)溫度差超過200℃時，材料內(nèi)部產(chǎn)生不均勻熱應(yīng)力，導(dǎo)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(fā)振動，現(xiàn)有設(shè)備采用外夾持輥輪定位，管材內(nèi)腔缺乏剛性支撐，激光切割時高頻振動(20-200hz)導(dǎo)致切口波紋度(ra＞6.3μm)。
3、因此，亟需開發(fā)一種兼具內(nèi)腔動態(tài)支撐與內(nèi)外協(xié)同散熱的激光切割裝置，以突破高導(dǎo)熱材料精密加工的技術(shù)壁壘。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種五金配件生產(chǎn)用激光切割裝置。
2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：
3、一種五金配件生產(chǎn)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(shè)置有驅(qū)動轉(zhuǎn)動組件和切割定位組件，所述驅(qū)動轉(zhuǎn)動組件靠近金屬管的中部位置處，且驅(qū)動轉(zhuǎn)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(shè)置有側(cè)支撐組件，所述側(cè)支撐組件的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)嵌散熱支撐機構(gòu)，所述內(nèi)嵌散熱支撐機構(gòu)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(nèi)側(cè)并對金屬管的內(nèi)側(cè)進行支撐散熱，所述內(nèi)嵌散熱支撐機構(gòu)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(nèi)嵌散熱支撐機構(gòu)在切割支撐平臺的頂部水平位移。
5、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述內(nèi)嵌散熱支撐機構(gòu)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(shè)置有貫穿支撐塊的支撐軸，且支撐軸的外側(cè)與支撐塊之間設(shè)置有軸承座，且兩組支撐軸互相遠離的一端皆設(shè)置有齒輪。
6、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述側(cè)支撐組件包括側(cè)支撐板、直線滑軌、內(nèi)支撐板和齒條，所述側(cè)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(cè)支撐板互相靠近的一側(cè)對稱設(shè)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(shè)置有嵌合于直線滑軌頂部的平面凹槽，兩組所述側(cè)支撐板互相靠近的一側(cè)對稱設(shè)置有內(nèi)支撐板，且內(nèi)支撐板的底部皆設(shè)置有齒條，所述內(nèi)支撐板位于直線滑軌的上方，且內(nèi)支撐板的輸入端與直線滑軌的輸出端對應(yīng)銜接，所述齒輪與齒條互相嚙合。
7、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述嵌套支撐柱兩端的中部貫穿設(shè)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(shè)置有第二驅(qū)動電機，所述第二驅(qū)動電機的輸出端與對應(yīng)傳動軸的一端設(shè)置有同步傳動單元，所述傳動軸的另一端設(shè)置有凸輪單元，所述嵌套支撐柱靠近凸輪單元一端的外側(cè)均勻設(shè)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(shè)置有u形連桿，所述u形連桿的兩側(cè)皆設(shè)置有內(nèi)散熱輥單元。
8、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述位移桿貼合嵌套支撐柱的一側(cè)設(shè)置有限位凸塊，所述嵌套支撐柱的外側(cè)設(shè)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(nèi)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(shè)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(cè)互相貼合。
9、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述內(nèi)散熱輥單元包括與u形連桿轉(zhuǎn)動連接的散熱支撐輥輪，所述u形連桿互相遠離的一側(cè)皆設(shè)置有支撐套管，所述支撐套管的外側(cè)轉(zhuǎn)動密封連接有散熱支撐輥輪，所述散熱支撐輥輪的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第一內(nèi)腔，所述支撐套管的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第二內(nèi)腔，所述第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔之間連通有連通孔。
10、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述散熱支撐輥輪的外側(cè)均勻設(shè)置有內(nèi)環(huán)凹槽，所述內(nèi)環(huán)凹槽的內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置有與第一內(nèi)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(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述驅(qū)動轉(zhuǎn)動組件包括第一支撐桁架、第一驅(qū)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(shè)置有第一伸縮氣缸，所述第一伸縮氣缸的底端設(shè)置有與金屬管外側(cè)相貼合的輥輪，所述第一伸縮氣缸的外側(cè)設(shè)置有與輥輪轉(zhuǎn)動連接的第一驅(qū)動電機。
12、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)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(shè)置有第二伸縮氣缸，所述第二伸縮氣缸的輸出端設(shè)置有安裝架，所述安裝架底部的正下方設(shè)置有外散熱輥單元，所述外散熱輥單元結(jié)構(gòu)功能與內(nèi)散熱輥單元結(jié)構(gòu)功能相同，所述外散熱輥單元的中部位置處設(shè)置有激光切割組件，所述安裝架底部的一端設(shè)置有與金屬管外側(cè)互相貼合的輔助輥組件，所述輔助輥組件結(jié)構(gòu)功能與輥輪結(jié)構(gòu)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(fā)明的進一步優(yōu)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(cè)，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(cè)支撐組件內(nèi)側(cè)的正下方位置處。
14、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過內(nèi)嵌散熱輥單元與外散熱輥單元的協(xié)同作用，顯著優(yōu)化了銅/鋁合金管材的加工質(zhì)量，冷卻液經(jīng)內(nèi)散熱輥的環(huán)狀凹槽與通孔形成渦流，實現(xiàn)管材內(nèi)外壁同步定向噴射，快速降低切割區(qū)溫度，縮減熱影響區(qū)寬度，凸輪驅(qū)動的位移桿結(jié)構(gòu)使散熱輥自適應(yīng)不同管徑，并有效抑制管材徑向振動，徹底解決了高導(dǎo)熱材料熱變形與精度控制難題。
1.一種五金配件生產(chǎn)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(shè)置有驅(qū)動轉(zhuǎn)動組件(300)和切割定位組件(400)，所述驅(qū)動轉(zhuǎn)動組件(300)靠近金屬管(200)的中部位置處，且驅(qū)動轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種五金配件生產(chǎn)用激光切割裝置，其特征在于，所述內(nèi)嵌散熱支撐機構(gòu)(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(shè)置有貫穿支撐塊(506)的支撐軸(510)，且支撐軸(510)的外側(cè)與支撐塊(506)之間設(shè)置有軸承座，且兩組支撐軸(510)互相遠離的一端皆設(shè)置有齒輪(515)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種五金配件生產(chǎn)用激光切割裝置，其特征在于，所述側(cè)支撐組件(600)包括側(cè)支撐板(601)、直線滑軌(602)、內(nèi)支撐板(603)和齒條(604)，所述側(cè)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(cè)支撐板(601)互相靠近的一側(cè)對稱設(shè)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(shè)置有嵌合于直線滑軌(602)頂部的平面凹槽，兩組所述側(cè)支撐板(601)互相靠近的一側(cè)對稱設(shè)置有內(nèi)支撐板(603)，且內(nèi)支撐板(603)的底部皆設(shè)置有齒條(604)，所述內(nèi)支撐板(603)位于直線滑軌(602)的上方，且內(nèi)支撐板(603)的輸入端與直線滑軌(602)的輸出端對應(yīng)銜接，所述齒輪(515)與齒條(604)互相嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五金配件生產(chǎn)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(shè)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(shè)置有第二驅(qū)動電機(513)，所述第二驅(qū)動電機(513)的輸出端與對應(yīng)傳動軸(502)的一端設(shè)置有同步傳動單元(514)，所述傳動軸(502)的另一端設(shè)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(cè)均勻設(shè)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(shè)置有u形連桿(512)，所述u形連桿(512)的兩側(cè)皆設(shè)置有內(nèi)散熱輥單元(503)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種五金配件生產(chǎn)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(cè)設(shè)置有限位凸塊(516)，所述嵌套支撐柱(501)的外側(cè)設(shè)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(nèi)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(shè)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(cè)互相貼合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種五金配件生產(chǎn)用激光切割裝置，其特征在于，所述內(nèi)散熱輥單元(503)包括與u形連桿(512)轉(zhuǎn)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(cè)皆設(shè)置有支撐套管(5036)，所述支撐套管(5036)的外側(cè)轉(zhuǎn)動密封連接有散熱支撐輥輪(5031)，所述散熱支撐輥輪(5031)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第一內(nèi)腔(5034)，所述支撐套管(5036)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第二內(nèi)腔(5035)，所述第一內(nèi)腔(5034)和第二內(nèi)腔(5035)之間連通有連通孔(5037)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種五金配件生產(chǎn)用激光切割裝置，其特征在于，所述散熱支撐輥輪(5031)的外側(cè)均勻設(shè)置有內(nèi)環(huán)凹槽(5032)，所述內(nèi)環(huán)凹槽(5032)的內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置有與第一內(nèi)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種五金配件生產(chǎn)用激光切割裝置，其特征在于，所述驅(qū)動轉(zhuǎn)動組件(300)包括第一支撐桁架(301)、第一驅(qū)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(shè)置有第一伸縮氣缸(303)，所述第一伸縮氣缸(303)的底端設(shè)置有與金屬管(200)外側(cè)相貼合的輥輪(304)，所述第一伸縮氣缸(303)的外側(cè)設(shè)置有與輥輪(304)轉(zhuǎn)動連接的第一驅(qū)動電機(302)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五金配件生產(chǎn)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(shè)置有第二伸縮氣缸(404)，所述第二伸縮氣缸(404)的輸出端設(shè)置有安裝架(407)，所述安裝架(407)底部的正下方設(shè)置有外散熱輥單元(402)，所述外散熱輥單元(402)結(jié)構(gòu)功能與內(nèi)散熱輥單元(503)結(jié)構(gòu)功能相同，所述外散熱輥單元(402)的中部位置處設(shè)置有激光切割組件(405)，所述安裝架(407)底部的一端設(shè)置有與金屬管(200)外側(cè)互相貼合的輔助輥組件(406)，所述輔助輥組件(406)結(jié)構(gòu)功能與輥輪(304)結(jié)構(gòu)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種五金配件生產(chǎn)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(cè)，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(cè)支撐組件(600)內(nèi)側(cè)的正下方位置處。