CN103990909B

CN103990909B - 一种激光切割机及其切割方法

Info

Publication number: CN103990909B
Application number: CN201410254411.3A
Authority: CN
Inventors: 林永正
Original assignee: Dongguan Wintop Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Dongguan Wintop Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2014-06-10
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2034-06-10
Also published as: CN103990909A

Abstract

本发明涉及激光切割机技术领域，特别是涉及一种激光切割机及其切割方法。一种激光切割机，包括，机床平台、装夹治具、用于射出激光和第一保护气体的发射装置、用于移动装夹治具的第一移动机构、用于移动发射装置的第二移动机构、用于吹送第二保护气体的吹气机构；发射装置包括设置于装夹治具的上方，并以相同方向射出激光和第一保护气体的喷射嘴；吹气机构包括与喷射嘴同轴相对设置的吹气嘴；装夹治具开设有用于第二保护气体吹送的吹气通道。该激光切割机能够大批量量产，具有高效、且生产成本低的优点，且该激光切割机能够使得所切割的合金产品具有毛刺数量少、毛刺尺寸小、且切割面的质量好的优点。

Description

一种激光切割机及其切割方法

技术领域

本发明涉及激光切割机技术领域，特别是涉及一种激光切割机及其切割方法。

背景技术

激光切割机广泛应用于各类合金（包括结晶合金和非晶合金）的切割。现有技术中的激光切割机，存在难以大批量量产的缺陷，即现有的激光切割机在生产的过程中，每批次只能做到一至两个产品为一单元进行装夹切割，导致生产效率低，无法满足大批量生产的需要。原因是如果现有的激光切割机要变为几十个产品为一单元进行装夹切割，装夹产品的治具就会变得很复杂，且现有激光切割机的空间无法满足几十个产品为一单元切割的要求，并且激光切割机的通气气路会因此变得复杂难以实现，生产成本由此会变得很高。另外，现有的激光切割机在对合金产品进行切割后，产品的切割面存在毛刺数量多、且毛刺尺寸大的缺点，从而导致切割面的质量不理想。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术中的不足之处而提供一种生产效率高、能够大批量量产、且能使所切割的产品的切割面质量好的激光切割机。

本发明的目的之二在于针对现有技术中的不足之处而提供一种激光切割机的切割方法。

为达到上述目的之一，本发明通过以下技术方案来实现。

提供一种激光切割机，包括，

机床平台、

装夹治具、

用于射出激光和第一保护气体的发射装置、

用于移动所述装夹治具的第一移动机构、

用于移动所述发射装置的第二移动机构、

用于吹送第二保护气体的吹气机构；

所述发射装置包括设置于所述装夹治具的上方，并以相同方向射出激光和第一保护气体的喷射嘴；所述吹气机构包括与所述喷射嘴同轴相对设置的吹气嘴；

所述装夹治具开设有用于第二保护气体吹送的吹气通道。

所述装夹治具包括依次连接的底座、支撑柱、以及用于固定待切割合金产品的定位部件。

所述定位部件包括设置于所述支撑柱上端部的支撑平台、以及设置于所述支撑平台的定位块；所述定位块的上方设置有用于套设待切割合金产品的凸块。所述定位部件还包括与所述定位块配合固定待切割合金产品的盖板。

所述吹气通道贯穿于所述支撑平台和所述定位块。

所述吹气通道包括竖直段、以及与所述竖直段的上端连通的第一倾斜段；所述第一倾斜段与所述竖直段之间的夹角为钝角。

所述吹气通道还包括与所述竖直段的下端连通的第二倾斜段，所述第二倾斜段与所述竖直段之间的夹角为钝角。

所述第一移动机构设置于所述机床平台，并且包括可沿X方向移动的X轴移动机构和可沿Y方向移动的Y轴移动机构；所述X轴移动机构设置于所述Y轴移动机构的下方或上方。

所述激光切割机还包括设置于所述机床平台并用于固定所述吹气机构和用于支撑所述第二移动机构的支撑臂；所述发射装置固定于所述第二移动机构，并由所述第二移动机构带动沿Z方向移动。所述吹气通道还包括与所述竖直段的下端连通的第二倾斜段，所述第二倾斜段与所述竖直段之间的夹角为钝角。

为达到上述目的之二，本发明通过以下技术方案来实现。

提供一种激光切割机的切割方法，采用上述所述的激光切割机进行切割，所述激光切割机的切割方式为C型，即线切割方式。

提供一种激光切割机的切割方法，采用上述所述的激光切割机进行切割，在切割的过程中，所吹送的所述第一保护气体为惰性气体，所吹送的所述第二保护气体为氮气。

本发明的有益效果：

（1）本发明提供的一种激光切割机，具有结构简单、生产效率高、能够大批量量产、且生产成本低的优点；在生产的过程中，该激光切割机每批次能够做到几十个产品为一单元进行装夹切割，使得该激光切割机能够大批量量产，从而极大地提高了生产效率。

（2）本发明提供的一种激光切割机，由于装夹治具设置有定位部件，定位部件包括设置于支撑柱上端部的支撑平台、以及设置于支撑平台的定位块，且定位块是按照行列的方式整齐排列，即本发明设置有若干行和若干列的定位块，另外定位块的上方设置有用于套设待切割合金产品的凸块，因此，本发明的装夹治具可以放置几十个产品同时切割；并且独特的吹气通道的设计，即定位部件中对应于合金产品的每处待切割的位置均开设有吹气通道，且配合用于移动装夹治具的第一移动机构和用于移动发射装置的第二移动机构，使得只要一个下吹气嘴就可以完成技术个产品为一单元的切割，因此，本发明的激光切割机的空间能够满足几十个产品为一单元切割的要求，而且，由于一个下吹气嘴配合连续切割几十个产品，使得大大节省了保护气体的气源，从而使得本发明的一种激光切割机具有高效、且生产成本低的优点。

（3）本发明提供的一种激光切割机，由于设置有用于吹送第二保护气体的吹气机构，即该激光切割机在切割的过程中，具有与激光射出方向相同的第一保护气体的喷射，也具有与激光射出方向相反且正对的第二保护气体的喷射，即与现有技术中单方向吹送保护气体相比，该激光切割机能够从两个相反的方向同时向切割面吹送保护气体，从而使得所切割的合金产品具有毛刺数量少、毛刺尺寸小、且切割面的质量好的优点。

（4）本发明提供的一种激光切割机，由于用于第二保护气体吹送的吹气通道贯穿于支撑平台和定位块，吹气通道包括竖直段、以及与竖直段的上端连通的第一倾斜段，且第一倾斜段与竖直段之间的夹角为钝角，使得第二保护气体从第一倾斜段吹出后，能够很好地吹向毛刺并将毛刺吹走而不会附着于所切割的合金产品，从而使得所切割的合金产品具有毛刺数量少、毛刺尺寸小、且切割面的质量好的优点，其中，切割面的毛刺尺寸小至0.01mm。

（4）本发明提供的一种激光切割机的切割方法，由于所采用的激光切割机的切割方式为C型，即线切割方式，使得该激光切割机具有高效、能够大批量量产的优势。

（5）本发明提供的一种激光切割机的切割方法，由于所采用的激光切割机在切割的过程中，向切割面吹送的第一保护气体为惰性气体，向切割面吹送的第二保护气体为氮气，由于从吹气通道的第一倾斜段吹出的第二保护气体为氮气，该氮气能够很好地使得切割时产生的毛刺炭化（现象为烧焦），炭化后的毛刺就能够更加容易被第二保护气体和第一保护气体吹走，从而使得所切割的合金产品具有毛刺数量少、毛刺尺寸小、且切割面的质量好的优点。

（6）本发明提供的一种激光切割机的切割方法，如果第一保护气体和第二保护气体均为惰性气体，虽然惰性气体能够很好地避免合金产品在切割的过程中因温度过高而容易氧化，但是，由于惰性气体具有反应惰性，使得切割时产生的毛刺不会炭化；本发明中第一保护气体为惰性气体，倾斜吹出的第二保护气体为氮气，从而使得所切割的合金产品既能够避免在切割的过程中因温度过高而容易氧化，也能够很好地使得切割时产生的毛刺炭化，从而毛刺容易被吹走，从而使得所切割的合金产品具有毛刺数量少、毛刺尺寸小、且切割面的质量好的优点。

（8）本发明提供的一种激光切割机的切割方法，能够适用于大规模生产的优点。

附图说明

图1是本发明的一种激光切割机的实施例1的结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大结构示意图。

图3是本发明的一种激光切割机的实施例1的另一视角的结构示意图。

图4是本发明的装夹治具隐去盖板后的结构示意图。

图5是图4中B处的局部放大结构示意图。

图6是本发明的盖板与定位块配合的结构示意图。

图7是本发明的定位部件沿X方向的剖视结构示意图。

图8是本发明的定位部件沿Y方向的剖视结构示意图。

在图1至图8中包括有：

1——机床平台、

2——装夹治具、21——底座、22——支撑柱、23——定位部件、201——支撑平台、202——定位块、203——凸块、204——盖板、205——吹气通道、501——竖直段、502——第一倾斜段、503——第二倾斜段、

3——发射装置、31——喷射嘴、

4——吹气机构、41——吹气嘴、

5——第二移动机构、51——第三电机、

6——X轴移动机构、61——第一电机、

7——Y轴移动机构、71——第二电机、

8——支撑臂、

9——合金产品、

10——X方向、

11——Y方向。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步说明。

其中，本发明所提及的第一、第二、第三、X方向、Y方向、Z方向，并不是对本发明的限制，而是便于对本发明的具体技术方案进行阐述。

其中，X方向如附图1中箭头10所示，Y方向如附图1中箭头11所示。

实施例1。

见图1至图8。本实施例的一种激光切割机，包括机床平台1、装夹治具2、用于射出激光和第一保护气体的发射装置3、用于移动装夹治具2的第一移动机构、用于移动发射装置3的第二移动机构5、用于吹送第二保护气体的吹气机构4；发射装置3包括设置于装夹治具2的上方，并以相同方向射出激光和第一保护气体的喷射嘴31；吹气机构4包括与喷射嘴31同轴相对设置的吹气嘴41；装夹治具2开设有用于第二保护气体吹送的吹气通道205。本发明的激光切割机，由于设置有用于吹送第二保护气体的吹气机构4，即该激光切割机在切割的过程中，具有与激光射出方向相同的第一保护气体的喷射，也具有与激光射出方向相反且正对的第二保护气体的喷射，从而使得所切割的合金产品9具有毛刺数量少、毛刺尺寸小、且切割面的质量好的优点。

本实施例中，装夹治具2包括依次连接的底座21、支撑柱22、以及用于固定待切割合金产品9的定位部件23。该装夹治具2具有结构简单的优点。且由于设置有支撑柱22，使得射出激光和第一保护气体的喷射嘴31和吹送第二保护气体的吹气嘴41能够分别设置于定位部件23的两侧，从而使得第一保护气体和第二保护气体能够分别从两个相对的方向吹向合金产品9的切割面，并使得所切割的合金产品9具有毛刺数量少、毛刺尺寸小、且切割面的质量好的优点。

本实施例中，定位部件23包括设置于支撑柱22上端部的支撑平台201、以及设置于支撑平台201的定位块202；定位块202的上方设置有用于套设待切割合金产品9的凸块203。待切割的合金产品9套设于凸块203，从而使得待切割的合金产品9稳固地固定于定位块202。

其中，本实施例中的支撑柱22的数量为四根，其中两根对角设置支撑柱22直接顶触支撑平台201的底部，另外两根对角设置的支撑柱22插接于开设有通孔的支撑平台201，从而使得该支撑柱22能够稳固支撑用于固定待切割合金产品9的定位部件23，且能够便于定位部件23从支撑柱22上拆卸下来。

本实施例中，定位部件23还包括与定位块202配合固定待切割合金产品9的盖板204。该盖板204使得待切割的合金产品9更加稳固地固定于定位块202。

本实施例中，吹气通道205贯穿于支撑平台201和定位块202；吹气通道205包括竖直段501、以及与竖直段501的上端连通的第一倾斜段502；第一倾斜段502与竖直段501之间的夹角为钝角，使得第二保护气体从第一倾斜段502吹出后，能够很好地吹向毛刺并将毛刺吹走而不会附着于所切割的合金产品9，从而使得所切割的合金产品9具有毛刺数量少、毛刺尺寸小、且切割面的质量好的优点，其中，切割面的毛刺尺寸小至0.01mm。其中，第一倾斜段502的出口方向是根据所要切割的合金产品9的切割面的位置而设置。

本实施例中，吹气通道205还包括与竖直段501的下端连通的第二倾斜段503，第二倾斜段503与竖直段501之间的夹角为钝角。在切割合金产品9的过程中，该第二倾斜段503能够便于吹气嘴41吹送第二保护气体。另外，独特的吹气通道205的设计，使得本发明的激光切割机的空间能够满足几十个产品为一单元切割的要求，从而使得本发明的一种激光切割机具有高效、且生产成本低的优点。

其中，吹气通道205的数量是根据实际生产的需要，即根据所要切割的合金产品9的切割面的数量而设置。

本实施例中，第一移动机构设置于机床平台1，并且包括可沿X方向移动的X轴移动机构6和可沿Y方向移动的Y轴移动机构7。其中，X轴移动机构6通过第一电机61进行驱动，Y轴移动机构7通过第二电机71进行驱动。本实施例中，X轴移动机构6设置于Y轴移动机构7的下方。当然，根据实际生产的需要，X轴移动机构6也可以设置于Y轴移动机构7的上方。

本实施例中，该激光切割机还包括设置于机床平台1并用于固定吹气机构4和用于支撑第二移动机构5的支撑臂8；第二移动机构5可沿Z方向移动；其中，第二移动机构5通过第三电机51进行驱动。发射装置3固定于第二移动机构5，并由第二移动机构5带动沿Z方向移动，从而便于切割合金产品9。

实施例2。

本实施例的一种激光切割机的切割方法，采用实施例1的激光切割机进行切割，该激光切割机的切割方式为C型，即线切割方式。该线切割的方式使得本发明的激光切割机具有高效、能够大批量量产的优点。

实施例3。

本实施例的一种激光切割机的切割方法，采用实施例1的激光切割机进行切割，在切割的过程中，所吹送的第一保护气体为惰性气体，其中，惰性气体包括氦气、氖气、氩气、氪气和氙气；所吹送的第二保护气体为氮气，从而使得所切割的合金产品9既能够避免在切割的过程中因温度过高而容易氧化，也能够很好地使得切割时产生的毛刺炭化，从而毛刺容易被吹走，从而使得所切割的合金产品9具有毛刺数量少、毛刺尺寸小、且切割面的质量好的优点。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种激光切割机，其特征在于：包括，

机床平台、

装夹治具、

用于射出激光和第一保护气体的发射装置、

用于移动所述装夹治具的第一移动机构、

用于移动所述发射装置的第二移动机构、

用于吹送第二保护气体的吹气机构；

所述装夹治具开设有用于第二保护气体吹送的吹气通道；

2.根据权利要求1所述的一种激光切割机，其特征在于：所述装夹治具包括依次连接的底座、支撑柱、以及用于固定待切割合金产品的定位部件。

3.根据权利要求2所述的一种激光切割机，其特征在于：所述定位部件包括设置于所述支撑柱上端部的支撑平台、以及设置于所述支撑平台的定位块；所述定位块的上方设置有用于套设待切割合金产品的凸块。

4.根据权利要求3所述的一种激光切割机，其特征在于：所述定位部件还包括与所述定位块配合固定待切割合金产品的盖板。

5.根据权利要求3所述的一种激光切割机，其特征在于：所述吹气通道贯穿于所述支撑平台和所述定位块。

6.根据权利要求1所述的一种激光切割机，其特征在于：所述吹气通道还包括与所述竖直段的下端连通的第二倾斜段，所述第二倾斜段与所述竖直段之间的夹角为钝角。

7.根据权利要求1所述的一种激光切割机，其特征在于：所述第一移动机构设置于所述机床平台，并且包括可沿X方向移动的X轴移动机构和可沿Y方向移动的Y轴移动机构；所述X轴移动机构设置于所述Y轴移动机构的下方或上方。

8.根据权利要求1所述的一种激光切割机，其特征在于：所述激光切割机还包括设置于所述机床平台并用于固定所述吹气机构和用于支撑所述第二移动机构的支撑臂；所述发射装置固定于所述第二移动机构，并由所述第二移动机构带动沿Z方向移动。

9.一种激光切割机的切割方法，其特征在于：采用权利要求1至8任意一项所述的激光切割机进行切割，所述激光切割机的切割方式为C型，即线切割方式。

10.一种激光切割机的切割方法，其特征在于：采用权利要求1至8任意一项所述的激光切割机进行切割，在切割的过程中，所吹送的所述第一保护气体为惰性气体，所吹送的所述第二保护气体为氮气。