CN103831538B - 一种激光切割机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光切割机，包括切割箱体和辅助工作台，在切割箱体和辅助工作台之间设有侧定位装置；所述侧定位装置包括气动部分以及滑动；所述气动部分包括固定在辅助工作台侧面的底板、穿过辅助工作台侧面的气缸以及固定在切割箱体侧壁的定位块，所述气缸端部设有与所述底板固定连接的气缸支撑架，气缸的活塞杆连接定位板；定位块和定位板形状适配，构成直线运动副；所述滑动部分包括固定在工作台侧面的导轨以及与在导轨上滑动且与定位板固定连接的滑块。在切割箱体交换顶升过程中，所述气缸将定位板伸出与所述定位块接触，切割箱体在定位板的约束下直线运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光切割机，特别是一种于二维、三维激光切割机。
背景技术
激光切割技术由于其本身的加工灵活及保证质量的特性越来越多的被广泛用于工业，特别是板材的加工，稳定可靠的加工环境是该项技术深受欢迎的最大特点。在样品件生产或是批量试制以及形成大批量生产前的小批生产过程，应用这一新技术更能创造高利润；但切割箱体在辅助工作台上在进行上下交换运动时，单独地靠链轮链条拖动交换装置与电子感应开关来保证切割箱体与辅助工作台之间的重复定位精度。由于链轮链条拖动交换装置上的滚子链条刚度不足、链条使用过程中容易产生拉长变形、感应开关反应的延时、切割箱体运动时的惯性等原因，容易造成切割箱体与辅助工作台之间的错位，导致无法实现切割箱体交换运动所需的定位精度或者由于定位功能失效导致交换系统瘫痪；直接降低了机床的生产效率，增大企业售后维护成本。
为了提高机床的切割效率，大多数机床都采用了交换式工作台，但通常采用链轮链条拖动交换装置来实现交换的切割箱体普遍存在重复定位精度不高、交换系统容易失效等问题，严重时甚至会造成交换系统运动部分的零部件卡死、断裂等；交换运动的失败不但降低了客户的生产效率，同时也加大了设备厂家的维修率。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种激光切割机。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种激光切割机，包括切割箱体和辅助工作台，在切割箱体和辅助工作台之间设有侧定位装置；所述侧定位装置包括气动部分以及滑动部分；
所述气动部分包括固定在辅助工作台侧面的底板、穿过辅助工作台侧面的气缸以及固定在切割箱体侧壁的定位块，所述气缸端部设有与所述底板固定连接的气缸支撑架，气缸的活塞杆连接定位板；定位块和定位板形状适配，构成直线运动副；
所述滑动部分包括固定在工作台侧面的导轨以及与在导轨上滑动且与定位板固定连接的滑块。在切割箱体交换顶升过程中，所述气缸将定位板伸出与所述定位块接触，切割箱体在定位板的约束下直线运动。
本发明中，所述定位块上设有与定位板形状适配的凹槽。
本发明中，所述辅助工作台的侧面设有用于保护侧定位装置的防护罩。
本发明中，所述滑块的两侧同时设有用于缓冲保护的毛毡片和压紧垫片。
本发明中，所述滑块的两侧设有储油槽。
本发明包括切割箱体在辅助工作台上进行上下料交换时的二次定位，满足激光切割机床对于切割箱体所需的重复定位精度需求。
所述辅助工作台设设有连通所述气缸的二位五通换向阀，二位五通换向阀上设有节流阀。由二位五通换向阀控制直线运动气缸带动安装在导轨滑块副上的定位板，实现定位板与安装于切割箱体上的定位块之间的精确定位；而安装在二位五通换向阀上节流阀可以方便的调节气缸所需的运动速度。当然，本发明二位五通换向阀以及节流阀的组合是一种优化设计，本领域技术人员都知道，也可以直接将空气泵连接气缸进行驱动。
有益效果：本发明激光切割机加入侧定位装置，侧定位装置采用了自主设计的导轨滑块副结构，结构简单、导轨面宽、承载能力大、刚度高、检验制造方便；整个装置经过专业的计算、分析和模拟，不但运动可靠而且结构刚性好、精度保障性好；采用该装置后，定位时可以保证切割箱体与辅助工作台之间的位置精度、消除了切割箱体交换运动时的前后抖动，提高和保证了系统的精度要求；装置整体结构简单、尺寸小，可在原有的机床上直接安装，方便实现对原有机床定位系统的升级改造；气源方便，成本低，无污染，速度快，操作简单。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1a为实施例总体结构示意图。
图1b为气动部分和滑动部分结构示意图。
图2为气缸与气缸支撑架连接示意图。
图3为导轨滑块副结构示意图。
图4为二位五通换向阀部分示意图。
图5a和图5b为实施例侧定位装置定位运动前、后示意图。
图6a和图6b为实施例侧定位装置在辅助工作台的安装示意图以及局部放大图。
图7a和图7b为实施例侧定位装置定位运动前示意图总体示意图以及局部放大图。
图8a和图8b为实施例侧定位装置定位运动后示意图总体示意图以及局部放大图。
图9a和图9b为实施例侧定位装置定位，切割箱体上下交换运动后总体示意图以及局部放大图。
具体实施方式
本发明公开了一种激光切割机，包括切割箱体和辅助工作台，在切割箱体和辅助工作台之间设有侧定位装置；所述侧定位装置包括气动部分以及滑动；所述气动部分包括固定在辅助工作台侧面的底板、穿过辅助工作台侧面的气缸以及固定在切割箱体侧壁的定位块，所述气缸端部设有与所述底板固定连接的气缸支撑架，气缸的活塞杆连接定位板；定位块和定位板形状适配，构成直线运动副；所述滑动部分包括固定在工作台侧面的导轨以及与在导轨上滑动且与定位板固定连接的滑块。在切割箱体交换顶升过程中，所述气缸将定位板伸出与所述定位块接触，切割箱体在定位板的约束下直线运动。所述定位块上设有与定位板形状适配的凹槽。所述辅助工作台的侧面设有用于保护侧定位装置的防护罩。所述滑块的两侧同时设有用于缓冲保护的毛毡片和压紧垫片。所述滑块的两侧设有储油槽。所述辅助工作台设设有连通所述气缸的二位五通换向阀，二位五通换向阀上设有节流阀。
本发明中的导轨滑块副包括：滑块两侧分别与毛毡片、压紧垫片用螺钉连接；毛毡片可以对导轨进行润滑、除尘和保护导轨面。连接好后的滑块与导轨组成导轨滑块副并用沉头螺钉安装在底板上；同时把定位板分别与两对导轨滑块副用螺钉相连接。
本发明运动方式：接有快插接头的气缸与气缸支撑架用螺钉相连并固定到底板上，同时把气缸与定位板相连接。工作时只要给二位五通换向阀相应的控制信号便可实现气缸带动定位板在导轨滑块副运动方向上的往复运动。
本发明气动控制系统：二位五通换向阀、快插接头、消音器、节流阀、气管组成了侧定位装置的气动控制系统。二位五通换向阀可以控制气缸带动定位板的前后往复运动，控制定位板与安装于切割箱体上的定位块之间的相对位置，可以实现对切割箱体的精确定位。节流阀可以通过调节气缸的压力，对定位运动进行速度控制，实现平稳定位。
本发明激光切割机加入侧定位装置，因此刚度高、稳定性好、精度保持性好；切割箱体与辅助工作台之间的重复定位精度更高、工作更加可靠；切割箱体在进行上下交换运动时运动精度得到保证，提高了整个交换系统的可靠性与稳定性。
实施例
如图1a和图1b所示，本实施例公开了一种激光切割机，包括切割箱体18和辅助工作台1在切割箱体18和辅助工作台1之间设有侧定位装置；侧定位装置主要由安装在底板3上的导轨滑块副5、定位板6、气缸支撑架7与气缸8，安装于切割箱体上的定位块4和由节流阀14、二位五通换向阀15、消音器16、快插接头17、气管（省略未画）组成的气动控制系统9组成。防护罩2可以对该装置进行保护，同时也可以对操作工人进行安全防护。该定位装置结构简单、整体尺寸小，装配好后可以直接安装在数控激光切割机床的辅助工作台1。
如图3所示，本实施例中导轨滑块副5结构示意图中可以看出。滑块10两侧分别与毛毡片13、压紧垫片12用螺钉连接；滑块10两侧开有储油槽，可是储存润滑油，毛毡片13可以对导轨11进行除尘、保护导轨面。连接好后的滑块10与导轨11组成导轨滑块副5并用沉头螺钉安装在底板3上；同时把定位板6分别与两对导轨滑块副5用螺钉相连接。
如图5a和图5b所示，在本实施例侧定位装置定位运动前、后示意图中可以看出。在侧定位装置进行精确定位时，由二位五通换向阀15控制气缸8的动作，使气缸8带动安装于导轨滑块副5上的定位板6前进30mm，实现定位板6与定位块4之间的定位；在该装置中，定位板6与定位块4两侧分别留有0.5mm的间隙，该间隙可以保证定位板6与定位块4运动时不会卡死的同时满足交换系统所需的定位精度。当辅助工作台上下交换运动完成以后，控制二位五通换向阀15对气缸8进行换向供气，此时定位板6回到定位前位置，整体定位装置实现复位。
如图6a和图6b所示，在本实施例中侧定位装置在辅助工作台的安装示意图中可以看出。侧定位装置19用螺钉安装在辅助工作台1的左后侧。
如图7a和图7b所示，在本实施例中侧定位装置定位运动前示意图中可以看出。切割箱体18运动到辅助工作台1上的上下交换运动位置，且切割箱体18处于低位位置；此时，侧定位装置19上的定位板6与切割箱体18上的定位块4未接合，侧定位装置19做好定位准备。
如图8a和图8b所示，在本实施例中侧定位装置定位运动后示意图可以看出。侧定位装置19进行了定位运动，侧定位装置19上的定位板6与切割箱体18上的定位块4接合，切割箱体18准备沿着定位板6的进行上下交换运动。
如图9a和图9b所示，在本实施例中侧定位装置定位，切割箱体上下交换运动后示意图可以看出。侧定位装置19上的定位板6继续保持与定位块4之间的精确定位，切割箱体18在辅助工作台1进行上下交换运动到高位处。在侧定位装置定位运动完成，切割箱体上下交换运动结束示意图可以看出。切割箱体18在辅助工作台1进行上下交换运动到高位处，侧定位装置19上的定位板6与定位块4之间所需的精确定位已经完成，侧定位装置19控制定位板6与定位块4分离，侧定位运动结束。
本发明提供了一种激光切割机，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (4)
1.一种激光切割机，包括切割箱体和辅助工作台，其特征在于，在切割箱体和辅助工作台之间设有侧定位装置；所述侧定位装置包括气动部分以及滑动部分；
所述气动部分包括固定在辅助工作台侧面的底板、穿过辅助工作台侧面的气缸以及固定在切割箱体侧壁的定位块，所述气缸端部设有与所述底板固定连接的气缸支撑架，气缸的活塞杆连接定位板；定位块和定位板形状适配，构成直线运动副；
所述滑动部分包括固定在工作台侧面的导轨以及与在导轨上滑动且与定位板固定连接的滑块；
在切割箱体交换顶升过程中，所述气缸将定位板伸出与所述定位块接触，切割箱体在定位板的约束下直线运动；
所述定位块上设有与定位板形状适配的凹槽，所述辅助工作台设有连通所述气缸的二位五通换向阀，二位五通换向阀上设有节流阀。
2.根据权利要求1所述的一种激光切割机，其特征在于，所述辅助工作台的侧面设有用于保护侧定位装置的防护罩。
3.根据权利要求2所述的一种激光切割机，其特征在于，所述滑块的两侧同时设有用于缓冲保护的毛毡片和压紧垫片。
4.根据权利要求3所述的一种激光切割机，其特征在于，所述滑块的两侧设有储油槽。
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