一种建筑钢管激光切割设备及加工工艺的制作方法

本发明涉及激光切割，尤其提供一种建筑钢管激光切割设备及加工工艺。

背景技术：

1、建筑钢管按照有缝无缝可以分为无缝钢管和有缝钢管。有缝钢管根据焊缝的不同又分为螺旋钢管和直缝钢管，二者在建筑打桩，结构，钢结构，承重，排水等方面应用极为普遍。材质主要有碳钢，不锈钢，合金钢。相比传统采用砂轮切割的方式，通过激光切割设备来切割建筑钢管，具有切割更平整、能够满足复杂形状、激光切割过程中产生的废气和噪音相对较少，符合现代环保要求，有助于改善工作环境等优点。然而，由于建筑钢管的厚度较大，在进行激光切割时会产生较大的热影响区域，导致切割边缘变形严重，同时，由于建筑钢管的表面通常比较粗糙，且建筑钢管的尺寸通常不固定，使得在激光切割时难以确定钢管的中心位置，导致中心位偏移，进而导致激光束与钢管表面的位置偏离，导致切割质量下降，或是出现切割线不准确，出现偏斜或不平整的情况，影响切割精度和切割的表面质量。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种建筑钢管激光切割设备及加工工艺，以解决背景技术中的至少一个技术问题。

2、一种建筑钢管激光切割设备，包括架体组件、外除杂组件、增稳输送组件、激光切割组件及定心夹持组件，架体组件包括钢管暂存架、切割台、转移存放箱及两个输送元件，钢管暂存架安装于建筑工地地面一端，且钢管暂存架顶部放置有多个建筑钢管，切割台安装于建筑工地地面中部，转移存放箱安装于建筑工地地面另一端，切割台邻近转移存放箱一端设置有短管落料斜道，切割台顶面邻近转移存放箱一端凹设有短管落料槽，且短管落料槽位于短管落料斜道正上方，两个输送元件分别安装于钢管暂存架两端，外除杂组件安装于切割台邻近钢管暂存架一端，增稳输送组件安装于切割台中部，激光切割组件及定心夹持组件均安装于切割台另一端，且激光切割组件邻近增稳输送组件设置。

3、作为本发明的进一步改进，每个输送元件包括两个竖向安装板、两个输送安装横板及输送调节条，两个竖向安装板分别沿长度方向安装于钢管暂存架外侧中部，每个竖向安装板中部均凹设有螺纹孔，竖向安装板两端分别凹设有输送滑动孔，每个输送滑动孔滑动设置有输送从动滑杆，两个输送安装横板两端分别安装于四个输送从动滑杆顶端，每个输送安装横板底面中部转动设置有螺纹杆，螺纹杆中部设置于螺纹孔中，输送调节条底面两端分别与两个输送安装横板顶面连接，输送调节条顶面沿长度方向间隔设置有多个电动输送轮。

4、作为本发明的进一步改进，外除杂组件包括两个横向调节滑轨、外除杂滑板、外除杂调节气缸及两个除杂打磨滚柱，两个横向调节滑轨分别沿长度方向间隔安装于切割台邻近钢管暂存架一端，且横向调节滑轨长度方向与切割台长度方向呈垂直设置，外除杂滑板底面两端分别滑动安装于两个横向调节滑轨上，外除杂调节气缸安装于切割台顶面邻近钢管暂存架一端内侧，且外除杂调节气缸的输出轴与外除杂滑板连接，两个除杂打磨滚柱底端分别转动安装于外除杂滑板顶面外侧。

5、作为本发明的进一步改进，增稳输送组件包括转动电机、增稳输送转台、输送定心安装盘及四个输送定心元件，转动电机安装于切割台顶面中部内侧，增稳输送转台安装于切割台顶面中部外侧，输送定心安装盘转动安装于增稳输送转台中，输送定心安装盘外壁远离钢管暂存架一端凸设有转动环，转动环与转动电机的输出轴之间套设有传送带，以实现传动连接，输送定心安装盘内部中空形成有第一环形腔体，第一环形腔体邻近钢管暂存架一端沿圆周方向间隔设置有四个第一齿轮转轴及四个第一驱动转轴，第一环形腔体邻近钢管暂存架一端沿圆周方向间隔凹设有四个第一转动安装孔，且第一转动安装孔邻近第一齿轮转轴设置，输送定心安装盘邻近钢管暂存架一端沿圆周方向间隔凹设有四个第一定心安装槽，每个第一定心安装槽内均设置有定心安装滑轨，定心安装滑轨一侧底部凹设有第一连通槽，使得第一转动安装孔与定心安装滑轨内部腔体连通，四个输送定心元件分别安装于四个第一齿轮转轴、四个第一驱动转轴及四个定心安装滑轨中。

6、作为本发明的进一步改进，每个输送定心元件包括第一输送齿轮、输送调节电机、输送转轴、两个第二齿轮、第一滑条、输送定心卡块及第一转柱，第一输送齿轮转动安装于第一齿轮转轴中，第一输送齿轮外缘凸设有第一连接转轴，输送调节电机一端转动安装于第一驱动转轴中，输送调节电机的输出轴与第一连接转轴转动连接，输送转轴中部转动安装于第一转动安装孔外端，两个第二齿轮分别安装于输送转轴两端，且其中一个第二齿轮与第一输送齿轮啮合连接，另一个第二齿轮转动设置于第一转动安装孔内，第一滑条滑动安装于定心安装滑轨内部腔体中，且第一滑条一侧凸设有第一直齿条，第一直齿条与位于第一转动安装孔中的第二齿轮啮合连接，第一滑条外端凸设有第一安装块，第一安装块底面外端凸设有抵持滚轮，输送定心卡块安装于第一安装块外端，第一转柱转动安装于输送定心卡块底面。

7、作为本发明的进一步改进，激光切割组件包括切割安装架、切割调节电机及激光切割刀，切割安装架安装于切割台顶面邻近转移存放箱一端且邻近增稳输送转台设置，切割调节电机安装于切割安装架外侧顶部，激光切割刀安装于切割调节电机底部。

8、作为本发明的进一步改进，定心夹持组件包括两个定心调节滑柱、定心调节气缸、定心夹持调节台、定心夹持盘、导风元件及四个定心夹持元件，两个定心调节滑柱分别沿宽度方向间隔安装于切割台顶面邻近转移存放箱一端外侧，定心调节气缸底部两侧分别安装于两个定心调节滑柱邻近转移存放箱一端，定心夹持调节台底部两侧分别滑动安装于两个定心调节滑柱中，且定心调节气缸的输出轴与定心夹持调节台转动连接，定心夹持盘转动安装于定心夹持调节台顶部，定心夹持盘内部中空形成有第二环形腔体，第二环形腔体内端沿圆周方向间隔设置有四个第二齿轮转轴及四个第二驱动转轴，第二环形腔体内端沿圆周方向间隔凹设有四个第二转动安装孔，定心夹持盘内端沿圆周方向间隔凹设有四个第二定心安装槽，每个第二定心安装槽内设置有夹持安装滑轨，夹持安装滑轨一侧底部凹设有第二连通槽，使得第二转动安装孔与夹持安装滑轨内部腔体连通，第二环形腔体外壁凹设有第一进风孔，第二环形腔体内壁凹设有第二进风孔，第二进风孔凸设有连接管道，连接管道顶端安装于第一进风孔中，导风元件外端与定心夹持盘内端中部连接，四个定心夹持元件分别安装于四个夹持安装滑轨、四个第二齿轮转轴及四个第二驱动转轴中。

9、作为本发明的进一步改进，导风元件包括出风外筒、导风内筒及四个倾斜弧形导风板，出风外筒安装于定心夹持盘内端中部，出风外筒外端沿圆周方向凹设有四个预设通过槽，出风外筒内壁沿圆周方向凸设有多个内筒安装柱，出风外筒内壁沿圆周方向凹设有四个通风槽，导风内筒外壁安装于多个内筒安装柱中，且导风内筒内侧设置有锥形导流罩，导风内筒外侧沿圆周方向凸设有四个导风安装转台，四个倾斜弧形导风板分别通过扭簧转动安装于四个导风安装转台中。

10、作为本发明的进一步改进，每个定心夹持元件包括第二输送齿轮、夹持气缸、夹持转轴、两个第三齿轮、第二滑条、夹持头及抵持导风弧形管，第二输送齿轮转动安装于第二齿轮转轴中，第二输送齿轮外缘凸设有第二转轴，夹持气缸一端转动安装于第二驱动转轴中，夹持气缸的输出轴与第二转轴转动连接，夹持转轴中部转动安装于第二转动安装孔外端，两个第三齿轮分别安装于夹持转轴两端，且其中一个第三齿轮与第二输送齿轮啮合连接，另一个第三齿轮转动设置于第二转动安装孔中，第二滑条滑动安装于夹持安装滑轨内部腔体中，且第二滑条一侧凸设有第二直齿条，且第二直齿条与位于第二转动安装孔中的第三齿轮啮合连接，夹持头安装于第二滑条外端，夹持头外端顶面及底面均形成有粗糙面，夹持头外端凸设有抵持块，抵持块穿设通过预设通过槽抵持于倾斜弧形导风板外壁，抵持导风弧形管安装于定心夹持盘外侧，且使得四个抵持导风弧形管分别与四个夹持头呈交替设置，抵持导风弧形管内壁凹设有对通槽，对通槽与通风槽连通，抵持导风弧形管内部腔体外端设置有导风弧形板。

11、提供一种建筑钢管激光切割加工工艺，应用于上述建筑钢管激光切割设备，所述加工工艺包括：

12、步骤s1：将建筑钢管放置于钢管暂存架中，并使得其中的一个建筑钢管滑落至两个输送调节条的多个电动输送轮上；

13、步骤s2：同步启动多个电动输送轮，驱动放置于其中的建筑钢管向转移存放箱一端移动；

14、步骤s3：当建筑钢管一端移动至增稳输送组件时，四个输送调节电机将同步启动，直至使得第一转柱外壁及抵持滚轮外壁抵持贴合于建筑钢管外壁，对建筑钢管进行初步定心夹持；

15、步骤s4：启动外除杂调节气缸，使得两个除杂打磨滚柱外壁贴合于建筑钢管外壁，对建筑钢管外壁进行打磨除杂；

16、步骤s5：当建筑钢管一端移动至定心夹持组件时，四个夹持气缸将同步启动，使得四个夹持头均抵持于建筑钢管上，对建筑钢管进行进一步的定心夹持固定；

17、步骤s6：启动激光切割刀对建筑钢管进行激光切割。

18、本发明的有益效果如下：

19、1.本发明能够对建筑钢管在切割加工过程中进行稳定的定心定位和夹持，从而保证切割时激光束与钢管表面的位置准确对应，进而提高切割质量和生产效率，减少了人工操作的复杂性和劳动强度，同时也保证了切割质量的稳定性和精准度，另外，能够对建筑钢管的外壁提供打磨除杂的同时，能对建筑钢管的内壁进行清洁及均温预热，确保切割时的清洁度，减少异物和杂质，尽量减少其对切割质量的影响。

20、2.本发明能够根据需要切割建筑钢管的直径进行适应的调整变化，以保证稳定的定心定位和夹持的同时，能够有效对建筑钢管的内壁进行清洁及均温预热，减少切割时突然受到高温热源影响而产生的热应力，提高切割质量，且使得切割温度均匀分布，防止由于建筑钢管的厚度较大，导致激光切割时将产生较大的热影响区域，导致切割边缘变形严重。