CN108098161B - 一种多功能激光切割平台及其使用方法 - Google Patents

一种多功能激光切割平台及其使用方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种多功能激光切割平台，通过智能操控，有效的解决了在激光切割的工艺操作过程中的切割精度不精确的问题，目实现了精确的操纵，更加简单化、智能化、耗时及成本低，简化了操作工艺步骤，尤其是增设了保护电路，对切割过程进行了高效的安全防护，解决实际生产中的难题，提高生产效率精确度极高，制作成本低，作用显著增强，也大大提高了整体的高效性和操作的可靠性。

Description

一种多功能激光切割平台及其使用方法
技术领域
本发明涉及切割领域，更具体地讲，涉及一种多功能激光切割平台。
背景技术
激光切割是利用激光束聚焦形成的高功率密度的光斑，将材料快速加热至汽化温度，将材料去除，从而获得所需要的图案和切缝的加工方法。激光切割技术具有效率高、质量优、清洁、激光材料范围广、经济效益好、易于进行自动化控制，能实现柔性切割和智能切割，能解决传统加工中无法解决的问题等优点，已成为先进制造技术的重要组成部分。目前发达国家和发展中国家都把激光切割技术作为提高生产率和参与国际竞争的重要手段。
随着激光产品的比重越来越大， 其中对于激光电路的产品研发对性能和可靠性方面的设计尤为重要， 尤其是激光的高温高刺穿性，一旦发生意外，对操作者的危害是难以弥补的， 因而产品面临极高的安全性能需求，故而必须针对性地设计一系列保护电路，以抵抗这些复杂的环境干扰以及可能出现的各种故障模式，因此，针对这一现状，迫切需要开发一种多功能激光切割平台，以满足实际使用的需要。
发明内容
因此，针对现有技术上存在的不足，提供本发明的示例以基本上解决由于相关领域的限制和缺点而导致的一个或更多个问题，安全性和可靠性大幅度提高，有效的起到保护设备的作用。
按照本发明提供的技术方案，该多功能激光切割平台包括底座，底座的后端设有立式支柱，立式支柱的端部设有三条平行的电磁吸式横条装置，电磁吸式横条装置上设有激光切割装置，底座的前端设有两条平行的纵向滑轨，纵向滑轨上设有第一滑动体，第一滑动体上设有横向滑轨，横向滑轨上设有第二滑动体，第二滑动体上设有工件夹持装置，激光切割装置3包括激光发生器、冷却装置、激光电源系统、激光喷嘴，激光电源系统的具有保护电路，电路包括电源输入端和输出端，输入端正极上串联有储能电感L1 和二极管D1，输出端连接有电阻R4、R5、电容C2，电源输入端的正负极连接有保护器，保护器包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、二极管D2、D3、稳压二极管Z1、电容C1、功率MOSFET开关管Q1，电流过载发生时， 电容C1充电电压会增加到稳压二极管Z1的导通电压，使得功率MOSFET开关管Q1导通，电阻R4、R5分压后将信号反馈到电源控制端，电源控制端经过分析运算后，通过PWM调制波经放大后控制功率MOSFET开关管Q1的开关导通占空比来调节输出电压值。
进一步的，工件夹持装置包括基底，基底的两侧分别设有一块滑板，两块滑板之间设有两个垂直于基底的立板，两个立板上架设有工件载板，工件置放于工件载板上，滑板上设有两条平行的滑槽，每块滑板的滑槽上设有两个工件夹持器，工件夹持器包括能够在滑槽上滑动的气缸底座，气缸底座的驱动杆的端部通过转轴与压钳铰接，压钳的钳口面能够压覆在工件上，压钳的中部还转动铰接有定位套箍，工件载板上均匀分布设有多个定位孔，定位孔内设有定位弹簧伸缩杆组。
进一步的，激光发生器、冷却装置、激光电源系统位于激光切割装置壳体内，激光喷嘴位于激光切割装置壳体的下方，激光发生器包括激光棒光源、聚光反射镜、光学谐振聚焦镜，激光束的模式为TEM00基模，冷却装置为自适应气容冷却器，能够将激光棒光源的温度保持在25-26℃。
进一步的，二极管D2的正极与第一电阻R1连接，稳压二极管Z1的正极连接电阻R3和功率MOSFET开关管Q1基极。
进一步的，气缸底座驱动杆为阶梯杆，基底的端部设有定位槽口，定位弹簧伸缩杆组按压后弹出并部分露出定位孔口，压钳的钳口面上覆盖有保护软膜。
本发明通过智能操控，有效的解决了在激光切割的工艺操作过程中的切割精度不精确的问题，且实现了精确的操纵，更加简单化、智能化、耗时及成本低，简化了操作工艺步骤，尤其是增设了保护电路，对切割过程进行了高效的安全防护，解决实际生产中的难题，提高生产效率精确度极高，制作成本低，作用显著增强，也大大提高了整体的高效性和操作的可靠性。
附图说明
图1为本发明的整体示意图。
图2为本发明的工件夹持装置示意图。
图3为本发明的保护电路示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如附图1-3所示，该多功能激光切割平台包括底座1，底座1的后端设有立式支柱2，立式支柱2的端部设有三条平行的电磁吸式横条装置，电磁吸式横条装置上设有激光切割装置3，底座1的前端设有两条平行的纵向滑轨1-1，纵向滑轨1-1上设有第一滑动体4，第一滑动体4上设有横向滑轨4-1，横向滑轨4-1上设有第二滑动体5，第二滑动体5上设有工件夹持装置6，激光切割装置3包括激光发生器、冷却装置、激光电源系统、激光喷嘴，激光电源系统的具有保护电路，电路包括电源输入端和输出端，输入端正极上串联有储能电感L1 和二极管D1，输出端连接有电阻R4、R5、电容C2，电源输入端的正负极连接有保护器，保护器包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、二极管D2、D3、稳压二极管Z1、电容C1、功率MOSFET开关管Q1，电流过载发生时， 电容C1充电电压会增加到稳压二极管Z1的导通电压，使得功率MOSFET开关管Q1导通，电阻R4、R5分压后将信号反馈到电源控制端，电源控制端经过分析运算后，通过PWM调制波经放大后控制功率MOSFET开关管Q1的开关导通占空比来调节输出电压值。
工件夹持装置6包括基底6-1，基底6-1的两侧分别设有一块滑板6-2，两块滑板6-2之间设有两个垂直于基底6-1的立板6-3，两个立板6-3上架设有工件载板6-4，工件置放于工件载板6-4上，滑板6-2上设有两条平行的滑槽，每块滑板6-2的滑槽上设有两个工件夹持器，工件夹持器包括能够在滑槽上滑动的气缸底座6-5，气缸底座6-5的驱动杆6-6的端部通过转轴与压钳6-7铰接，压钳6-7的钳口面能够压覆在工件上，压钳6-7的中部还转动铰接有定位套箍6-8，工件载板6-4上均匀分布设有多个定位孔，定位孔内设有定位弹簧伸缩杆组6-9。
激光发生器、冷却装置、激光电源系统位于激光切割装置3壳体内，激光喷嘴位于激光切割装置3壳体的下方，激光发生器包括激光棒光源、聚光反射镜、光学谐振聚焦镜，激光束的模式为TEM00基模，冷却装置为自适应气容冷却器，能够将激光棒光源的温度保持在25-26℃。
二极管D2的正极与第一电阻R1连接，稳压二极管Z1的正极连接电阻R3和功率MOSFET开关管Q1基极。
气缸底座6-5驱动杆6-6为阶梯杆，基底6-1的端部设有定位槽口，定位弹簧伸缩杆组6-9按压后弹出并部分露出定位孔口，压钳6-7的钳口面上覆盖有保护软膜。
该多功能激光切割平台的使用步骤如下：
A)检查整个机构，核实各个部件是否正常，
B)将要切割的工件置于工件夹持装置的工件载板上，滑动工件夹持器至合适的位置，调节好工件夹持器的压钳，将要切割的工件压覆在压钳下，
C)打开电气控制开关，将第一滑动体和第二滑动体滑动至合适的位置，对板件进行打孔，
D)打孔结束后，关闭电气控制开关，将各个装置复位，
E)松开压钳，取出切割后的工件，检测切割质量。
本发明通过智能操控，有效的解决了在激光切割的工艺操作过程中的切割精度不精确的问题，目实现了精确的操纵，更加简单化、智能化、耗时及成本低，简化了操作工艺步骤，尤其是增设了保护电路，对切割过程进行了高效的安全防护，解决实际生产中的难题，提高生产效率精确度极高，制作成本低，作用显著增强，也大大提高了整体的高效性和操作的可靠性。
本说明书中指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书中，对技术术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种多功能激光切割平台，所述的多功能激光切割平台包括底座（1），所述的底座（1）的后端设有立式支柱（2），所述的立式支柱（2）的端部设有三条平行的电磁吸式横条装置，所述的电磁吸式横条装置上设有激光切割装置（3），所述的底座（1）的前端设有两条平行的纵向滑轨（1-1），所述的纵向滑轨（1-1）上设有第一滑动体（4），所述的第一滑动体（4）上设有横向滑轨（4-1），所述的横向滑轨（4-1）上设有第二滑动体（5），所述的第二滑动体（5）上设有工件夹持装置（6），其特征在于，所述的激光切割装置（3）包括激光发生器、冷却装置、激光电源系统、激光喷嘴，所述的激光电源系统的具有保护电路，所述的保护电路包括电源输入端和输出端，输入端正极上串联有储能电感L1 和二极管D1，所述的输出端连接有电阻R4、R5、电容C2，所述的电源输入端的正负极连接有保护器，所述的保护器包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、二极管D2、D3、稳压二极管Z1、电容C1、功率MOSFET开关管Q1，所述的二极管D2的正极与所述的电阻R1连接，所述的稳压二极管Z1的正极连接所述的电阻R3和所述的功率MOSFET开关管Q1基极，电流过载发生时，电容C1充电电压会增加到稳压二极管Z1的导通电压，使得功率MOSFET开关管Q1导通，电阻R4、R5分压后将信号反馈到电源控制端，所述的电源控制端经过分析运算后，通过PWM调制波经放大后控制所述的功率MOSFET开关管Q1的开关导通占空比来调节输出电压值，所述的工件夹持装置（6）包括基底（6-1），所述的基底（6-1）的两侧分别设有一块滑板（6-2），两块所述的滑板（6-2）之间设有两个垂直于所述的基底（6-1）的立板（6-3），两个所述的立板（6-3）上架设有工件载板（6-4），工件置放于所述的工件载板（6-4）上，所述的滑板（6-2）上设有两条平行的滑槽，每块所述的滑板（6-2）的滑槽上设有两个工件夹持器，所述的工件夹持器包括能够在所述的滑槽上滑动的气缸底座（6-5），所述的气缸底座（6-5）的驱动杆（6-6）的端部通过转轴与压钳（6-7）铰接，所述的压钳（6-7）的钳口面能够压覆在所述的工件上，所述的压钳（6-7）的中部还转动铰接有定位套箍（6-8），所述的工件载板（6-4）上均匀分布设有多个定位孔，所述的定位孔内设有定位弹簧伸缩杆组（6-9）。
2.根据权利要求1所述的一种多功能激光切割平台，其特征在于，所述的激光发生器、冷却装置、激光电源系统位于所述的激光切割装置（3）壳体内，所述的激光喷嘴位于所述的激光切割装置（3）壳体的下方，所述的激光发生器包括激光棒光源、聚光反射镜、光学谐振聚焦镜，激光束的模式为TEM00基模，所述的冷却装置为自适应气容冷却器，能够将所述的激光棒光源的温度保持在25-26℃。
3.根据权利要求2所述的一种多功能激光切割平台，其特征在于，所述的气缸底座（6-5）的驱动杆（6-6）为阶梯杆，所述的基底（6-1）的端部设有定位槽口，所述的定位弹簧伸缩杆组（6-9）按压后弹出并部分露出定位孔口，所述的压钳（6-7）的钳口面上覆盖有保护软膜。
4.一种基于权利要求3所述的多功能激光切割平台的使用方法，其特征在于，该多功能激光切割平台的使用步骤如下：
A）检查整个机构，核实各个部件是否正常，
B）将要切割的工件置于工件夹持装置的工件载板上，滑动工件夹持器至合适的位置，调节好工件夹持器的压钳，将要切割的工件压覆在压钳下，
C）打开电气控制开关，将第一滑动体和第二滑动体滑动至合适的位置，对板件进行打孔，
D）打孔结束后，关闭电气控制开关，将各个装置复位，
E）松开压钳，取出切割后的工件，检测切割质量。
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