CN110116276A - 板管两用光纤激光切割机 - Google Patents

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CN110116276A CN201910313741.8A CN201910313741A CN110116276A CN 110116276 A CN110116276 A CN 110116276A CN 201910313741 A CN201910313741 A CN 201910313741A CN 110116276 A CN110116276 A CN 110116276A
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蒋习锋
孙振龙
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Abstract

本发明提供板管两用光纤激光切割机，主要涉及激光切割设备领域。板管两用光纤激光切割机，包括板材切割台、管件装夹系统、悬臂切割系统和激光及控制系统；所述板材切割台包括支撑台，所述支撑台顶面两侧均设置滑道，两个所述滑道之间设置承载台面；所述管件装夹系统包括装夹固定台，所述装夹固定台位于支撑台下方一端设置夹具安装位，所述夹具安装位上设置固定卡盘，所述装夹固定台顶部远离夹具安装位一端设置线性驱动装置，所述线性驱动装置上设置推进卡盘；所述激光及控制系统包括激光发生器、外光路、稳压电源和控制器。本发明的有益效果在于：本发明能够实现一台机器完成板材与管材的切割加工，设备功能更全，造价更低，占用空间更小。

Description

板管两用光纤激光切割机
技术领域
本发明主要涉及激光切割设备领域，具体是板管两用光纤激光切割机。
背景技术
激光切割机加工最多的就是板材与管材，但是板材的激光切割加工需要用到切割平台，使板材能够平铺在切割平台上，而管材的激光切割加工需要切割头三维移动，使得两者之间存在着空间差异，目前还未有相应的设备能够整合板材与管材切割加工。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了板管两用光纤激光切割机，它能够实现一台机器完成板材与管材的切割加工，通过整合后的设备功能更全，相应的造价更低，占用空间更小。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
板管两用光纤激光切割机，包括板材切割台、管件装夹系统、悬臂切割系统和激光及控制系统，其特征在于：
所述板材切割台包括支撑台，所述支撑台顶面两侧均设置滑道，两个所述滑道之间设置承载台面，所述承载台面两侧设置与滑道相适应的滑轮，所述支撑台下方设置台面驱动装置，所述台面驱动装置用于驱动所述承载台面通过滑轮在滑道内滑动；
所述管件装夹系统包括装夹固定台，所述装夹固定台一端位于支撑台下方，所述装夹固定台位于支撑台下方一端设置夹具安装位，所述夹具安装位上设置固定卡盘，所述装夹固定台顶部远离夹具安装位一端设置线性驱动装置，所述线性驱动装置上设置推进卡盘，所述线性驱动装置用于驱动所述推进卡盘线性移动，所述固定卡盘与推进卡盘上均设置夹取驱动装置，所述夹取驱动装置用于驱动所述固定卡盘/推进卡盘夹取管件；
所述悬臂切割系统包括龙门架，所述龙门架底部设置齿轮位移系统，所述支撑台顶面设置与齿轮位移系统相适应的齿条导轨，所述齿轮位移系统用于驱动所述龙门架在齿条导轨上线性移动，所述龙门架上设置横向位移驱动装置，所述横向位移驱动装置上设置悬臂架，所述横向位移驱动装置用于驱动所述悬臂架在承载台面横向尺寸范围内横向位移，所述悬臂架远离龙门架一端设置激光切割头；
所述激光及控制系统包括激光发生器、外光路、稳压电源和控制器，所述稳压电源为激光发生器提供电力，所述激光发生器通过外光路与所述激光切割头相适应，所述控制器与台面驱动装置、线性驱动装置、两个夹取驱动装置、齿轮位移系统、横向位移驱动装置、激光发生器信号连接。
优选的，所述台面驱动装置包括承载台面一侧底面的排齿、第一伺服电机和与排齿相适应的齿轮啮合装置，所述第一伺服电机用于通过齿轮啮合装置与排齿的配合驱动所述承载台面在支撑台顶部移动。
优选的，所述线性驱动装置包括第一驱动丝杠和第二伺服电机，所述第一驱动丝杠与装夹固定台轴承连接，所述装夹固定台顶面上设置与第一驱动丝杠平行的第一滑杆，所述推进卡盘底部设置驱动滑块，所述驱动滑块上设置与第一驱动丝杠相配合的螺筒和与第一滑杆滑动连接的滑孔。
优选的，所述固定卡盘与推进卡盘均为通孔电动卡盘，所述固定卡盘上具有与其相配合的卡盘驱动装置，所述卡盘驱动装置用于驱动所述固定卡转带动管材转动，所述通孔电动卡盘的动力部分为夹取驱动装置。
优选的，所述齿轮位移系统包括开设在支撑台两侧的限位槽、设置在龙门架两侧的限位块、分别设置在龙门架两侧底部的第三伺服电机和齿轮减速箱，所述限位块与限位槽滑动连接，所述第三伺服电机通过齿轮减速箱与齿条导轨的啮合驱动所述龙门架线性移动。
优选的，所述横向位移驱动装置包括设置在龙门架顶部的第二驱动丝杠、第四伺服电机和第二滑杆，所述第四伺服电机与第二驱动丝杠之间设置齿轮传动装置，所述悬臂架尾端设置与第二驱动丝杠相配合的螺筒和与第二滑杆滑动连接的滑孔。
对比现有技术，本发明的有益效果是：
本发明通过板材切割台上的承载台面滑动，可以将支撑台一端下方的装夹固定台显露出来，当需要对板材加工时，板材切割台覆盖在支撑台上方，用于放置板材。而当需要加工管材时，承载台面滑动将装夹固定台显露，通过悬臂切割系统在二维平面的移动与固定卡盘带动管材的旋转，可以实现管材的加工。通过一台激光切割设备实现板材与管材的加工，相应的使有板材与管材加工需求的企业投入更低，占用车间空间更小。
附图说明
附图1是本发明俯视图结构示意图；
附图2是本发明主视图结构示意图；
附图3是本发明A部局部放大结构示意图；
附图4是本发明B部局部放大结构示意图。
附图中所示标号：1、板材切割台；2、管件装夹系统；3、悬臂切割系统；4、激光及控制系统；5、支撑台；6、滑道；7、承载台面；8、滑轮；9、台面驱动装置；10、装夹固定台；11、夹具安装位；12、固定卡盘；13、线性驱动装置；14、推进卡盘；15、夹取驱动装置；16、龙门架；17、齿轮位移系统；18、齿条导轨；19、横向位移驱动装置；20、悬臂架；21、激光切割头；22、激光发生器；23、控制器；24、排齿；25、第一伺服电机；26、齿轮啮合装置；27、第一驱动丝杠；28、第二伺服电机；29、第一滑杆；30、驱动滑块；31、限位槽；32、第三伺服电机；33、第二驱动丝杠；34、第四伺服电机；35、第二滑块。
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
如图1-4所示，本发明所述板管两用光纤激光切割机，包括板材切割台1、管件装夹系统2、悬臂切割系统3和激光及控制系统4。所述板材切割台用于承载板材，所述管件装夹系统用于对管件进行装夹，所述悬臂切割系统作为板材与关键切割的动作系统，所述激光机控制系统作为本装置的激光发生与各部件的控制。
所述板材切割台1包括支撑台5，所述支撑台5顶面两侧均设置滑道6，两个所述滑道6之间设置承载台面7，所述承载台面7两侧设置与滑道6相适应的滑轮8，所述支撑台5下方设置台面驱动装置9，所述台面驱动装置9用于驱动所述承载台面7通过滑轮8在滑道6内滑动，并且通过台面驱动装置可以将承载台面固定在支撑台上的任一位置。
所述管件装夹系统2包括装夹固定台10，所述装夹固定台10一端位于支撑台5下方，所述装夹固定台10位于支撑台5下方一端设置夹具安装位11，所述夹具安装位11上设置固定卡盘12，所述固定卡盘作为管件的装夹与旋转动作部件。所述装夹固定台10顶部远离夹具安装位11一端设置线性驱动装置13，所述线性驱动装置13上设置推进卡盘14，所述推进卡盘与固定卡盘同轴。所述线性驱动装置13用于驱动所述推进卡盘14线性移动，所述固定卡盘12与推进卡盘14上均设置夹取驱动装置15，所述夹取驱动装置15用于驱动所述固定卡盘12/推进卡盘14夹取管件。当装夹工件时，所述固定卡盘对工件进行装夹，推进卡盘不对工件进行装夹；当管件前端加工完成后，所述推进卡盘对于管件进行装夹，所述固定卡盘松开装夹，通过线性驱动装置带动推进卡盘向固定卡盘移动一个工件的距离；然后固定卡盘对管件进行装夹，推进卡盘松开装夹后在线性驱动装置反向运行下回退到原装夹位置，开始下一工件的加工。
所述悬臂切割系统3包括龙门架16，所述龙门架16底部设置齿轮位移系统17，所述支撑台5顶面设置与齿轮位移系统17相适应的齿条导轨18，所述齿轮位移系统17用于驱动所述龙门架16在齿条导轨18上线性移动，所述龙门架16上设置横向位移驱动装置19，所述横向位移驱动装置19上设置悬臂架20，所述横向位移驱动装置19用于驱动所述悬臂架20在承载台面7横向尺寸范围内横向位移，所述悬臂架20远离龙门架16一端设置激光切割头21。通过齿轮位移系统与齿条导轨的配合、横向位移驱动装置对于悬臂架的驱动可以实现激光切割头在平面内的移动，在对管件进行加工时，通过管件在固定卡盘的驱动下转动，实现对管件的三维切割。
所述激光及控制系统4包括激光发生器22、外光路、稳压电源和控制器23，所述稳压电源为激光发生器22提供电力，所述激光发生器22通过外光路与所述激光切割头21相适应，所述控制器23与台面驱动装置9、线性驱动装置13、两个夹取驱动装置15、齿轮位移系统17、横向位移驱动装置19、激光发生器22信号连接。通过控制器控制台面驱动装置9、线性驱动装置13、两个夹取驱动装置15、齿轮位移系统17、横向位移驱动装置19的运行和激光发生器的功率。
优选的，所述台面驱动装置9包括承载台面7一侧底面的排齿24、第一伺服电机25和与排齿24相适应的齿轮啮合装置26，所述第一伺服电机25用于通过齿轮啮合装置26与排齿24的配合驱动所述承载台面7在支撑台5顶部移动。通过伺服电机的设置可以更精确的控制承载台面的移动位置，所述齿轮啮合装置与排齿的啮合可以在伺服电机停止运行时配合对承载台面进行锁紧。
优选的，所述线性驱动装置13包括第一驱动丝杠27和第二伺服电机28，所述第一驱动丝杠27与装夹固定台10轴承连接，所述装夹固定台10顶面上设置与第一驱动丝杠27平行的第一滑杆29，所述推进卡盘14底部设置驱动滑块30，所述驱动滑块30上设置与第一驱动丝杠27相配合的螺筒和与第一滑杆29滑动连接的滑孔。通过第二伺服电机带动第一驱动丝杠转动，通过螺筒使推进卡盘在直线上精确的移动。
优选的，所述固定卡盘12与推进卡盘14均为通孔电动卡盘，所述固定卡盘12上具有与其相配合的卡盘驱动装置，所述卡盘驱动装置为第四伺服电机与齿轮传动装置的配合，可以精确地使固定卡盘转动到设定角度。所述卡盘驱动装置用于驱动所述固定卡转12带动管材转动，所述通孔电动卡盘的动力部分为夹取驱动装置15。
优选的，所述齿轮位移系统17包括开设在支撑台5两侧的限位槽31、设置在龙门架16两侧的限位块、分别设置在龙门架16两侧底部的第三伺服电机32和齿轮减速箱，通过所述限位块与限位槽31滑动连接对龙门架进行限位，使龙门架确保在支撑台上的线性位移。所述第三伺服电机32通过齿轮减速箱与齿条导轨18的啮合驱动所述龙门架16线性移动。所述第三伺服电机与齿轮减速箱的传动可以确保龙门架在支撑台上的精确移动。
优选的，所述横向位移驱动装置19包括设置在龙门架16顶部的第二驱动丝杠33、第四伺服电机34和第二滑杆35，所述第四伺服电机34与第二驱动丝杠33之间设置齿轮传动装置，所述悬臂架20尾端设置与第二驱动丝杠33相配合的螺筒和与第二滑杆35滑动连接的滑孔。所述第四伺服电机通过齿轮传动装置与第二驱动丝杠可以对悬臂架进行更精确的驱动。
实施例：
板管两用光纤激光切割机，包括板材切割台1、管件装夹系统2、悬臂切割系统3和激光及控制系统4，所述板材切割台1包括支撑台5，所述支撑台5顶面两侧均开设滑道6，两个所述滑道6之间设置承载台面7，所述承载台面7两侧枢接若干与滑道6相适应的滑轮8，所述支撑台5下方设置台面驱动装置9，所述台面驱动装置9包括承载台面7一侧底面螺钉固定的排齿24、第一伺服电机25和与排齿24相配合的齿轮啮合装置26，所述第一伺服电机25用于通过齿轮啮合装置26与排齿24的配合驱动所述承载台面7在支撑台5顶部移动。所述管件装夹系统2包括装夹固定台10，所述装夹固定台10一端位于支撑台5下方，所述装夹固定台10位于支撑台5下方一端设置夹具安装位11，所述夹具安装位11上设置固定卡盘12，所述装夹固定台10顶部远离夹具安装位11一端设置线性驱动装置13，所述线性驱动装置13上设置推进卡盘14，本实施例中所述固定卡盘12与推进卡盘14均为通孔电动卡盘，所述固定卡盘12上具有与其相配合的卡盘驱动装置，所述卡盘驱动装置用于驱动所述固定卡转12带动管材转动，所述通孔电动卡盘的动力部分为夹取驱动装置15。所述夹取驱动装置为步进电机带动的齿轮传动装置驱动通孔电动卡盘内的转轮。所述线性驱动装置13用于驱动所述推进卡盘14线性移动，所述夹取驱动装置15用于驱动所述固定卡盘12/推进卡盘14夹取管件。本实施例中所述线性驱动装置13包括第一驱动丝杠27和第二伺服电机28，所述第一驱动丝杠27与装夹固定台10轴承连接，所述装夹固定台10顶面上设置与第一驱动丝杠27平行的第一滑杆29，所述推进卡盘14底部设置驱动滑块30，所述驱动滑块30上设置与第一驱动丝杠27相配合的螺筒和与第一滑杆29滑动连接的滑孔。所述悬臂切割系统3包括龙门架16，所述龙门架16底部设置齿轮位移系统17，所述支撑台5顶面螺钉固定与齿轮位移系统17相配合的齿条导轨18，所述齿轮位移系统17用于驱动所述龙门架16在齿条导轨18上线性移动。本实施例中所述齿轮位移系统17包括开设在支撑台5两侧的限位槽31、螺钉固定在龙门架16两侧的限位块、分别螺钉固定在龙门架16两侧底部的第三伺服电机32和齿轮减速箱，所述限位块与限位槽31滑动连接，所述第三伺服电机32通过齿轮减速箱与齿条导轨18的啮合驱动所述龙门架16线性移动。所述龙门架16上设置横向位移驱动装置19，所述横向位移驱动装置19上设置悬臂架20，所述横向位移驱动装置19用于驱动所述悬臂架20在承载台面7横向尺寸范围内横向位移。本实施例中所述横向位移驱动装置19包括轴承连接在龙门架16顶部的第二驱动丝杠33、螺钉固定在龙门架一端的第四伺服电机34和与龙门架两端固定连接的第二滑杆35，所述第四伺服电机34与第二驱动丝杠33之间设置齿轮传动装置，所述悬臂架20尾端开设与第二驱动丝杠33相配合的螺筒和与第二滑杆35滑动连接的滑孔。所述悬臂架20远离龙门架16一端设置激光切割头21。所述激光及控制系统4包括激光发生器22、外光路、稳压电源和控制器23，所述稳压电源为激光发生器22提供电力，所述激光发生器22通过外光路与所述激光切割头21相连接，为激光切割头提供切割激光，所述控制器23与第一伺服电机、第二伺服电机、两个步进电机、第三伺服电机、第四伺服电机、激光发生器22信号连接。

Claims (6)

1.板管两用光纤激光切割机，包括板材切割台(1)、管件装夹系统(2)、悬臂切割系统(3)和激光及控制系统(4)，其特征在于：
所述板材切割台(1)包括支撑台(5)，所述支撑台(5)顶面两侧均设置滑道(6)，两个所述滑道(6)之间设置承载台面(7)，所述承载台面(7)两侧设置与滑道(6)相适应的滑轮(8)，所述支撑台(5)下方设置台面驱动装置(9)，所述台面驱动装置(9)用于驱动所述承载台面(7)通过滑轮(8)在滑道(6)内滑动；
所述管件装夹系统(2)包括装夹固定台(10)，所述装夹固定台(10)一端位于支撑台(5)下方，所述装夹固定台(10)位于支撑台(5)下方一端设置夹具安装位(11)，所述夹具安装位(11)上设置固定卡盘(12)，所述装夹固定台(10)顶部远离夹具安装位(11)一端设置线性驱动装置(13)，所述线性驱动装置(13)上设置推进卡盘(14)，所述线性驱动装置(13)用于驱动所述推进卡盘(14)线性移动，所述固定卡盘(12)与推进卡盘(14)上均设置夹取驱动装置(15)，所述夹取驱动装置(15)用于驱动所述固定卡盘(12)/推进卡盘(14)夹取管件；
所述悬臂切割系统(3)包括龙门架(16)，所述龙门架(16)底部设置齿轮位移系统(17)，所述支撑台(5)顶面设置与齿轮位移系统(17)相适应的齿条导轨(18)，所述齿轮位移系统(17)用于驱动所述龙门架(16)在齿条导轨(18)上线性移动，所述龙门架(16)上设置横向位移驱动装置(19)，所述横向位移驱动装置(19)上设置悬臂架(20)，所述横向位移驱动装置(19)用于驱动所述悬臂架(20)在承载台面(7)横向尺寸范围内横向位移，所述悬臂架(20)远离龙门架(16)一端设置激光切割头(21)；
所述激光及控制系统(4)包括激光发生器(22)、外光路、稳压电源和控制器(23)，所述稳压电源为激光发生器(22)提供电力，所述激光发生器(22)通过外光路与所述激光切割头(21)相适应，所述控制器(23)与台面驱动装置(9)、线性驱动装置(13)、两个夹取驱动装置(15)、齿轮位移系统(17)、横向位移驱动装置(19)、激光发生器(22)信号连接。
2.根据权利要求1所述的板管两用光纤激光切割机，其特征在于：
所述台面驱动装置(9)包括承载台面(7)一侧底面的排齿(24)、第一伺服电机(25)和与排齿(24)相适应的齿轮啮合装置(26)，所述第一伺服电机(25)用于通过齿轮啮合装置(26)与排齿(24)的配合驱动所述承载台面(7)在支撑台(5)顶部移动。
3.根据权利要求1所述的板管两用光纤激光切割机，其特征在于：
所述线性驱动装置(13)包括第一驱动丝杠(27)和第二伺服电机(28)，所述第一驱动丝杠(27)与装夹固定台(10)轴承连接，所述装夹固定台(10)顶面上设置与第一驱动丝杠(27)平行的第一滑杆(29)，所述推进卡盘(14)底部设置驱动滑块(30)，所述驱动滑块(30)上设置与第一驱动丝杠(27)相配合的螺筒和与第一滑杆(29)滑动连接的滑孔。
4.根据权利要求1所述的板管两用光纤激光切割机，其特征在于：
所述固定卡盘(12)与推进卡盘(14)均为通孔电动卡盘，所述固定卡盘(12)上具有与其相配合的卡盘驱动装置，所述卡盘驱动装置用于驱动所述固定卡转(12)带动管材转动，所述通孔电动卡盘的动力部分为夹取驱动装置(15)。
5.根据权利要求1所述的板管两用光纤激光切割机，其特征在于：
所述齿轮位移系统(17)包括开设在支撑台(5)两侧的限位槽(31)、设置在龙门架(16)两侧的限位块、分别设置在龙门架(16)两侧底部的第三伺服电机(32)和齿轮减速箱，所述限位块与限位槽(31)滑动连接，所述第三伺服电机(32)通过齿轮减速箱与齿条导轨(18)的啮合驱动所述龙门架(16)线性移动。
6.根据权利要求1所述的板管两用光纤激光切割机，其特征在于：
所述横向位移驱动装置(19)包括设置在龙门架(16)顶部的第二驱动丝杠(33)、第四伺服电机(34)和第二滑杆(35)，所述第四伺服电机(34)与第二驱动丝杠(33)之间设置齿轮传动装置，所述悬臂架(20)尾端设置与第二驱动丝杠(33)相配合的螺筒和与第二滑杆(35)滑动连接的滑孔。
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