(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211019597.5 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 山东金博利达精密机 械有限公司 地址 274000 山东省菏泽市高新区泰山路 1177号 申请人 山东大学 (72)发明人 李广君　冯显英　李彬　施帅　 李锋　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 刘天柱 (51)Int.Cl. B23K 26/38(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 101/06(2006.01) (54)发明名称 一种全行程 三卡盘管材激光切割机及方法 (57)摘要 本发明涉及管材切割技术领域， 特别涉及一 种全行程三卡盘管材激光切割机及方法， 包括机 架， 具有上料区域、 加工区域以及下料区域； 激光 切割主机， 安装在加工区域； 夹持组件， 包括送料 卡盘、 变位卡盘以及拉料卡盘； 支 撑组件， 包括至 少两个设于上料区域浮动上料单元和至少两个 设于下料区域浮动下料单元， 浮动上料单元和浮 动下料单元跟随待加工管材外轮廓同步上下浮 动并保持接触支撑， 浮动上料单元还设有两个对 中运动的侧向限位件， 分别设置在待加工管材两 侧， 且至少一个限位件与待加工管材的侧边保持 接触限位； 本发 明能够减少超长管材旋转切割时 的下垂、 惯性甩动， 防止因为管材扭曲造成切割 精度下降。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115255671 A 2022.11.01 CN 115255671 A 1.一种全行程 三卡盘管材激光切割机， 其特 征在于， 包括： 机架， 具有上 料区域、 加工区域以及下 料区域； 激光切割主机， 安装在所述加工区域， 其激光头具有Y轴和Z轴的联动位移； 夹持组件， 包括运动在所述上料区域的送料卡盘、 运动在所述加工区域的变位卡盘以 及运动在所述下 料区域的拉料卡盘； 支撑组件， 包括至少两个设于所述上料区域浮动上料单元和至少两个设于所述下料区 域浮动下料单元， 所述浮动上料单元和所述浮动下料单元跟随待加工管材外轮廓同步上下 浮动并保持接触支撑， 所述浮动上料单元还设有两个对中运动的侧向限位件， 分别 设置在 待加工管 材两侧， 且至少一个所述限位件与待加工管 材的侧边保持接触限位。 2.如权利要求1所述的一种全行程三卡盘管材激光切割机， 其特征在于， 所述浮动上料 单元和所述 浮动下料单元顶端可浮动至所述机架 顶端以下位置 。 3.如权利要求1所述的一种全行程三卡盘管材激光切割机， 其特征在于， 所述浮动上料 单元包括第一横向托辊， 随待加工管 材外轮廓同步上 下浮动并保持接触支撑 。 4.如权利要求3所述的一种全行程三卡盘管材激光切割机， 其特征在于， 所述浮动上料 单元还包括对中机构， 所述限位件为立式托辊， 所述对中机构用于将上下运动转化为两所 述立式托辊的靠 近或远离运动。 5.如权利要求4所述的一种全行程三卡盘管材激光切割机， 其特征在于， 所述立式托辊 与所述第一横向托辊同步 浮动。 6.如权利要求4所述的一种全行程三卡盘管材激光切割机， 其特征在于， 所述对中机构 包括两个连杆、 横向导轨滑块副及安装其上 的两个对中轮座、 竖向导轨滑块副及安装其上 的连接座， 两个所述连杆一端同铰接在所述连接座， 另一端分别铰接在所述对中轮座上， 所 述连接座配置有驱动。 7.如权利要求1所述的一种全行程三卡盘管材激光切割机， 其特征在于， 所述浮动下料 单元包括多个第二横向托辊， 随待加工管 材外轮廓同步上 下浮动并保持接触支撑 。 8.如权利要求7所述的一种全行程三卡盘管材激光切割机， 其特征在于， 所述浮动下料 单元还包括支架和支撑框， 所述第二横向托辊安装在所述支撑框上， 所述支撑框一侧铰接 在所述支 架上并跟随其上 下浮动， 另一侧设有驱动其旋转的动力装置 。 9.如权利要求1所述的一种全行程三卡盘管材激光切割机， 其特征在于， 所述机架上平 行分布两条导轨和齿条， 所述送料卡盘、 所述变位卡盘和所述拉料卡盘通过齿轮齿条啮合 驱动。 10.根据如权利要求1 ‑9任一项所述激光切割机的工作方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 变位卡盘移动至激光切割 主机后侧， 利用送料卡盘与变位卡盘同时夹 紧管材并对其前 端料进行加工， 利用三卡盘同时夹紧对中部料进行加工， 变位卡盘移动至激光切割主机前 侧， 利用拉料卡盘和变位 卡盘对尾料加工； 加工过程中， 浮动上料单元和浮动下料单元跟随待加工管材外轮廓同步上下浮动并保 持接触支撑， 且至少一个所述限位件与待加工管 材的侧边保持接触限位。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115255671 A 2一种全行程三卡盘管材激光切割机及方 法 技术领域 [0001]本发明涉及管材切割技术领域， 特别涉及 一种全行程三卡盘管材激光切割机及方 法。 背景技术 [0002]激光切管机设计用来切割有一定 厚度的金属钢管(包括普通钢管和异型钢管)， 具 有很强的切割能力， 主 要适用于各类金属管 材材料的精密切割， 如碳钢 、 不锈钢、 合金钢等。 [0003]随着管材应用的日益普及及扩大， 钢管需要根据使用 场所长度要求进行切割。 现 有激光切管机通过送料卡盘将管材夹持住， 持续地向激光切割主机进给， 由激光切割主机 不断的切断， 完成管材 的切割。 为了达到零尾料切割的目的通常需要两个卡盘相互配合完 成切割工作， 人工做工装辅助旋转接料， 但对于超长管材(长度大于6m)旋转切割时会产生 下垂、 惯性甩 料等问题， 目前难以解决。 发明内容 [0004]本发明的目的是提供一种全行程三卡盘管材激光切割机及方法， 以解决现有切割 机在对超长管材旋转切割时会产生下垂、 惯性甩料的问题。 为了实现上述目的， 本发明通过 如下的技 术方案来 解决： [0005]第一方面， 本发明提供了一种全行程 三卡盘管材激光切割机， 包括： [0006]机架， 具有上 料区域、 加工区域以及下 料区域； [0007]激光切割主机， 安装在所述加工区域， 其激光头具有Y轴和Z轴的联动位移； [0008]夹持组件， 包括运动在所述上料区域的送料卡盘、 运动在所述加工区域的变位卡 盘以及运动在所述下 料区域的拉料卡盘； [0009]支撑组件， 包括至少两个设于所述上料区域浮动上料单元和至少两个设于所述下 料区域浮动下料单元， 所述浮动上料单元和所述浮动下料单元跟随待加工管材外轮廓同步 上下浮动并保持接触支撑， 所述浮动上料单元还设有两个对中运动的侧向限位件， 分别 设 置在待加工管 材两侧， 且至少一个所述限位件与待加工管 材的侧边保持接触限位。 [0010]作为进一步的技术方案， 所述浮动上料单元和所述浮动下料单元顶端可浮动至所 述机架顶端以下位置 。 [0011]作为进一步的技术方案， 所述浮动上料单元包括第一横向托辊， 随待加工管材外 轮廓同步上 下浮动并保持接触支撑 。 [0012]作为进一步的技术方案， 所述浮动上料单元还包括对中机构， 所述限位件为立式 托辊， 所述对中机构用于将上 下运动转 化为两所述 立式托辊的靠 近或远离运动。 [0013]作为进一 步的技术方案， 所述 立式托辊与所述第一横向托辊同步 浮动。 [0014]作为进一步的技术方案， 所述对中机构包括两个连杆、 横向导轨滑块副及安装其 上的两个对中轮座、 竖向导轨滑块副及安装其上 的连接座， 两个所述连杆一端同铰接在所 述连接座， 另一端分别铰接在所述对中轮座上， 所述连接座配置有驱动。说　明　书 1/5 页 3 CN 115255671 A 3