CN105458521A - 一种激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光切割机，包括主机机架和激光发生器，还包括：横梁、第一悬臂梁和第二悬臂梁，所述横梁上设置有横梁导轨，所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁上分别设置有第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨分别与所述横梁导轨垂直放置；控制器，所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁在所述控制器的控制下沿所述横梁导轨移动；切割头，所述切割头在所述控制器的控制下分别沿所述第一导轨和第二导轨移动。本发明公开的激光切割机，通过设置两个悬臂梁和两个导轨，通过控制器分别控制切割头和悬臂梁的运动，使切割头和两个悬臂梁能够分别独立的运动，实现单次多图形切割，提高切割效率。

Description

一种激光切割机

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，更具体地说，涉及一种激光切割机。

背景技术

随着科学技术的发展，各行各业也正悄然的发生着变化，其中，激光切割加工用不可见的光束代替了传统的机械刀，激光切割的精度高，切割速度快的特点，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，且切口平滑，加工成本低，激光切割正在逐渐改进或取代传统的金属切割工艺设备。

激光切割机一般由激光发生器、主机机架、运动系统、软件控制系统、电气系统、激光发生器、外光路系统。其中最主要的是激光发生器，直接影响到设备的性能。激光切割机的传动结构一般为同步轮同步带传动，同步带传动一般称为啮合型带传动，通过传动带内表面上等距分布的横向齿和带轮上的相应齿槽的啮合来传递运动。

目前市场上的激光切割机中都为一套运动系统进行切割作业，激光切割头通过电机的带动进行X、Y、Z三个方向进行移动切割，能进行单个运动轨迹的图形进行切割。

随着激光切割技术的不断发展，激光切割的加工能力、效率、质量都在不断的提高。但在现有激光切割机中都为一套运动系统，在单次或单版进行激光切割时要求图样必须为一样或镜像的图样，在激光切割排版时有局限性、只能进行单次单图形排版对应的只能实现一套加工轨迹的运行，无法实现效率的再提升。

综上所述，如何有效地解决单次单图形排版的局限性、切割效率低等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光切割机，以解决单次单图形排版的局限性和切割效率低的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光切割机，包括主机机架和激光发生器，还包括：横梁、第一悬臂梁和第二悬臂梁，所述横梁上设置有横梁导轨，所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁上分别设置有第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨分别与所述横梁导轨垂直放置；控制器，所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁在所述控制器的控制下沿所述横梁导轨移动；切割头，所述切割头在所述控制器的控制下分别沿所述第一导轨和第二导轨移动。

优选地，所述切割头在所述第一导轨和所述第二导轨上的个数分别为多个。

优选地，所述横梁导轨的个数为两个且平行放置，所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁分别沿两个所述横梁导轨移动。

优选地，所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁经齿轮齿条传动装置沿所述横梁导轨移动。

优选地，所述切割头经同步带传动装置沿所述第一导轨和第二导轨移动。

优选地，还包括第三悬臂梁，所述第三悬臂梁上设置有所述切割头、与所述横梁导轨垂直放置的第三导轨，所述切割头沿所述第三导轨移动。

优选地，所述第一悬臂梁上设置有第一控制器和第二控制器，所述第一控制器控制所述第一悬臂梁沿所述横梁导轨移动，所述第二控制器控制所述切割头沿所述第一导轨移动。

优选地，所述第二悬臂梁上设置有第三控制器和第四控制器，所述第三控制器控制所述第二悬臂梁沿所述横梁导轨移动，所述第四控制器控制所述切割头沿所述第二导轨移动。

本发明提供的激光切割机，包括横梁、第一悬臂梁和第二悬臂梁、控制器和切割头。其中，横梁上设置有横梁导轨，第一悬臂梁和第二悬臂梁上分别设置有第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨分别与横梁导轨垂直放置，第一悬臂梁和第二悬臂梁在控制器的控制下沿横梁导轨移动，切割头在控制器控制下沿第一导轨和第二导轨移动。

应用本发明提供的激光切割机时，在横梁上设置横梁导轨，在第一悬臂梁和第二悬臂梁上分别设置与横梁导轨垂直的第一导轨和第二导轨，在控制器的控制下，第一悬臂梁和第二悬臂梁沿横梁导轨移动，切割头沿第一导轨和第二导轨移动。综上所述，本发明提供的激光切割机设置两个悬臂梁和两个导轨，通过控制器分别控制切割头在两个导轨上的运动，使悬臂梁和切割头能够分别独立的运动，实现单次多图形切割，提高切割效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的激光切割机的结构示意图；

图2为图1中A部放大结构示意图。

附图中标记如下：

横梁1、横梁导轨2、传动装置3、第一控制器4、切割头5、第二控制器6、第四控制器7、第三控制器8、第二悬臂梁9、第二导轨10、第一导轨11、第一悬臂梁12。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种激光切割机，以避免单次单图形切割的局限性，提高切割效率。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本发明实施例提供的激光切割机的结构示意图；图2为图1中A部放大结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明实施例提供的激光切割机包括主机机架、运动系统、软件控制系统、电气系统、激光发生器、外光路系统，具体的可参考现有技术。还包括横梁1、第一悬臂梁12和第二悬臂梁9、控制器和切割头5。

其中，横梁1上设置有横梁导轨2，第一悬臂梁12和第二悬臂梁9上分别设置有与横梁导轨2垂直的第一导轨11和第二导轨10，第一导轨11和第二导轨10上均设置有切割头5，在控制器的作用下，第一悬臂梁12和第二悬臂梁9沿横梁导轨2移动，切割头5分别沿第一导轨11和第二导轨10移动，也即是至少一个切割头5沿第一导轨11移动，同时至少一个切割头5沿第二导轨10移动，当然本领域技术人员应理解切割头5分别沿第一导轨11和第二导轨10移动，是指不同的切割头5分别沿各自的导轨移动，而非一个切割头5同时沿两个导轨移动。此处及下文第一、第二仅为区分两个导轨及悬臂梁，并无功能及主次上的含义，也可以通过其他名称或序号代替，不再赘述。

一般的，横梁导轨2与横梁1横边平行，以便于横梁导轨2的拆卸和安装，当然，若有其他考虑，也可以根据实际需要设定横梁导轨2和横梁1的位置关系，只要能够保证悬臂梁在横梁导轨2上能够自由移动而不与横梁1发生摩擦即可。控制器的个数根据需要自行设定，可通过一个控制器控制整个装置的运动过程，或根据需要分别设定四个控制器对第一悬臂梁12、第二悬臂梁9、切割头5的运动过程进行控制，或根据悬臂梁的个数设定控制器的个数，如两个控制器完成对第一悬臂梁12、第二悬臂梁9及在其上的切割头5的运动，对此不作限定，切割头5在第一导轨11、第二导轨10上的个数为至少有一个。

进行切割时，第一悬臂梁12和第二悬臂梁9可分别沿横梁1横向左右运动，也就是X方向运动，且通过软件控制系统控制可保证两梁之间不会发生相撞并整幅面运动，切割头5在控制器控制下分别在第一导轨11和第二导轨10上做前后运动，也就是Y方向运动。通过以上方式第一悬臂梁12和第二悬臂梁9可分别独立的在横梁1中运行并独立加工X、Y方向的轨迹图形。

具体的，切割头5在第一导轨11和第二导轨10上的个数可以分别为多个。也就是在第一导轨11上可以设置多个切割头5，第二导轨10上也可以设置多个切割头5。此处多个的含义为两个或两个以上，通过控制器的控制以使多个切割头同时进行切割，提高切割效率，但需保证其行程互不干扰，因而控制过程较为复杂。具体切割头的设置可根据实际切割需要自行设定。

进一步地，横梁导轨2的个数为两个且平行放置，也就是横梁1上设置有两个横向安装的横梁导轨2，且两个导轨安装时保证平行，第一悬臂梁12和第二悬臂梁9沿两个横梁导轨2移动。第一悬臂梁12和第二悬臂梁9可同时与两个横梁导轨2安装，通过控制器分别控制第一悬臂梁12和第二悬臂梁9在两个横梁导轨2上移动，在其他实施例中，也可以根据需要将第一悬臂梁12设置在其中一个横梁导轨2上，将第二悬臂梁9设置在另一个横梁导轨2上，然后通过控制器分别控制第一悬臂梁12和第二悬臂梁9在两个横梁导轨2上各自移动，只要能够保证第一悬臂梁12和第二悬臂梁9在横梁导轨2上顺利移动即可。具体的，第一横梁导轨上安装第一悬臂梁12且保证其与第一导轨11垂直，第二横梁导轨上安装第二悬臂梁9且同样保证其与第二导轨10垂直，

更进一步地，第一悬臂梁12和第二悬臂梁9可以经齿轮齿条传动装置沿横梁导轨2移动。一般的，第一悬臂梁12和第二悬臂梁9上设置有齿轮，在横梁导轨2上设置有齿条，通过控制器的控制和齿轮齿条的啮合，第一悬臂梁12和第二悬臂梁9可在横梁导轨2上移动。在其他实施例中，也可以根据需要选择其他形式的传动装置3，如同步带传动装置3，只要第一悬臂梁12和第二悬臂梁9在控制器的控制下能够沿横梁导轨2移动即可，对具体的传动装置3的形式不作限定。

具体的，切割头5可以经同步带传动装置3沿第一导轨11和第二导轨10移动。一般在悬臂梁上设置同步带，例如可分别在第一悬臂梁12和第二悬臂梁9的两端设置主动同步轮座和从动同步轮座，切割头5的一端与同步带连接，另一端与第一导轨11或第二导轨10连接，这样在控制器的作用下，同步带开始移动，带动切割头5的运动，进而带动切割头5在导轨上的移动，完成前后方向的运动过程。在其他实施例中，也可通过齿轮齿条传动装置使切割头5在第一导轨11和第二导轨10上移动，只要保证切割头5的顺利移动即可，对具体的传动装置3的形式不作限定。但通过将悬臂梁相对横梁1的运动采用齿轮齿条传动以有效保证精度，而切割头5相对悬臂梁的运动则采用同步带传动，结合其成本低的优点，降低切割机整体成本。也就是说，将齿条传动和同步带传动相结合，使得切割机的切割速度快、切割效果良好，可以实现高速、高质量的运行同时结构简单、安装要求相对较低、后期维护便利、整机成本低。

进一步地，还可以包括第三悬臂梁，第三悬臂梁上设置有切割头5、与横梁导轨2垂直放置的第三导轨，切割头5沿第三导轨移动。如上文所述的第一悬臂梁12、第二悬臂梁9，第三悬臂梁也和上述悬臂梁一样能够实现相同的技术效果，并可通过控制器进行控制，在其他实施例中也可以在横梁1上设置与第三悬臂梁相对应的横梁导轨2，用于第三悬臂梁在横梁导轨2上的移动，第三悬臂梁上的切割头5的个数至少为一个，可根据实际切割需要及自行设定。

在上述各实施例的基础上，第一悬臂梁12上可以设置第一控制器4和第二控制器，第一控制器4控制第一悬臂梁12沿横梁导轨2移动，第二控制器6控制切割头5沿第一导轨11移动。具体的第一控制器4控制第一悬臂梁12沿横梁导轨2左右移动，第二控制器6控制切割头5沿第一导轨11前后运动，在其他实施例中，也可以设置一个控制器来控制第一悬臂梁12和切割头5的移动，但分别控制能够更方便的进行操作，也使得第一悬臂梁12和切割头5的运动更加精确。

具体的，第二悬臂梁9上也可以设置第三控制器8和第四控制器7，第三控制器8控制第二悬臂梁9沿横梁导轨2移动，第四控制器7控制切割头5沿第二导轨10移动。如上文所述，在其他实施例中，也可将第一悬臂梁12和第二悬臂梁9在横梁1上的运动通过设置一个控制器来控制，但分开控制更加方便操作，在其中一个悬臂梁的控制器损坏时，不影响另一个悬臂梁的切割过程。

采用上述激光切割机进行切割时，在一台激光切割机中集成两套运动系统，最少可实现四轴联动，进而可实现在同一工作台面上同时进行两种或多种运动轨迹的图样切割，使得切割速度加快，排版更加人性多样化、材料利用率高，有效提高生产作业效率。同时，结构简单，设计合理，制作成本较低。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种激光切割机，包括主机机架和激光发生器，其特征在于，还包括：

横梁(1)、第一悬臂梁(12)和第二悬臂梁(9)，所述横梁(1)上设置有横梁导轨(2)，所述第一悬臂梁(12)和所述第二悬臂梁(9)上分别设置有第一导轨(11)和第二导轨(10)，所述第一导轨(11)和所述第二导轨(10)均与所述横梁导轨(2)垂直放置；

控制器，所述第一悬臂梁(12)和所述第二悬臂梁(9)在所述控制器的控制下沿所述横梁导轨(2)移动；

切割头(5)，所述切割头(5)在所述控制器的控制下分别沿所述第一导轨(11)和第二导轨(10)移动。

2.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述切割头(5)在所述第一导轨(11)和所述第二导轨(10)上的个数分别为多个。

3.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述横梁导轨(2)的个数为两个且平行放置，所述第一悬臂梁(12)和所述第二悬臂梁(9)分别沿两个所述横梁导轨(2)移动。

4.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述第一悬臂梁(12)和所述第二悬臂梁(9)经齿轮齿条传动装置传动沿所述横梁导轨(2)移动。

5.根据权利要求4所述的激光切割机，其特征在于，所述切割头(5)经同步带传动装置传动沿所述第一导轨(11)和第二导轨(10)移动。

6.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，还包括第三悬臂梁，所述第三悬臂梁上设置有所述切割头(5)、与所述横梁导轨(2)垂直放置的第三导轨，所述切割头(5)沿所述第三导轨移动。

7.根据权利要求1-6任一项所述的激光切割机，其特征在于，所述第一悬臂梁(12)上设置有第一控制器(4)和第二控制器(6)，所述第一控制器(4)控制所述第一悬臂梁(12)沿所述横梁导轨(2)移动，所述第二控制器(6)控制所述切割头(5)沿所述第一导轨(11)移动。

8.根据权利要求7所述的激光切割机，其特征在于，所述第二悬臂梁(9)上设置有第三控制器(8)和第四控制器(7)，所述第三控制器(8)控制所述第二悬臂梁(9)沿所述横梁导轨(2)移动，所述第四控制器(7)控制所述切割头(5)沿所述第二导轨(10)移动。