CN110355483A - 激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光切割设备，包括激光切割机构和台架，激光切割机构安装在龙门支架上，龙门支架位于台架的上方，并且可沿X轴方向和Y轴方向水平移动，台架上设有管板固定机构，管板固定机构可变形，初始时，为平面状用于支撑固定钣材的切割；加工管材时，受管材的重力挤压形变为与管材相适配的弧形。加工钣材时，直接将钣材放置在台架上即可，当加工管材时，管板固定机构不需要拆卸，可以直接使用，通过管件自身的重力使管板固定机构挤压出弧形槽，从而固定管材避免其移位，操作简单方便，且成本较低。

Description

激光切割设备

技术领域

本发明涉及一种机械设备，更具体地说，它涉及一种激光切割设备。

背景技术

激光切割机因切缝窄工件变形小，降低后续工艺处理的成本，在越来越多的行业和企业运用到激光切割机。

激光切割机在技术切割领域主要用于钣材切割和管材切割，而普通的激光切割机功能单一，仅能单独切割钣材或管材，当长产中需要对钣材和管材都进行切割时，厂家需要购置两台不同类型的激光切割机，造成设备的购置成本和维护成本的增加。

目前，市场上有一种管板一体激光切割设备，专利号为CN109434274A，它包括管材夹紧机构、钣材夹紧机构和激光切割机构。管材夹紧机构和钣材夹紧机构只能单独使用，如在切割管材时，需要将钣材夹紧机构卸下，制造成本相比单一功能的激光切割机高出很多，而且，不仅增加了工人的工作量，在反复拆卸中还破坏管材夹紧机构和钣材夹紧机构的装配精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种解决上述问题的激光切割设备。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种激光切割设备，包括激光切割机构和台架，所述激光切割机构安装在龙门支架上，所述龙门支架位于台架的上方，并且可沿X轴方向和Y轴方向水平移动，所述台架上设有管板固定机构，所述管板固定机构可变形，初始时，为平面状用于支撑固定钣材的切割；加工管材时，受管材的重力挤压形变为与管材相适配的弧形。

本发明进一步设置为：所述管板固定机构包括固定座、伸缩杆、复位弹簧及底板，所述固定座的下端面设有凹槽，其上端面开设有若干个与凹槽相通的通孔，每个通孔内均设有一个伸缩杆和一个复位弹簧，所述底板固定在凹槽内，所述复位弹簧的顶端与伸缩杆的底端固定连接，复位弹簧的底端与底板固定连接，所述伸缩杆相对复位弹簧的另一端向上延伸到通孔外，并且该端设置为半球形。

本发明进一步设置为：所述管板固定机构包括若干个支撑滚轴，每个支撑滚轴的底部均设有垫块，所有垫块处于同一条水平直线上，位于最外侧的两垫块设置为第一垫块和第二垫块，所述第一垫块相对第二垫块的端面上设有从上到下朝第二垫块方向倾斜的第一楔形面，所述第二垫块相对第一垫块的端面上设有从上到下朝第一垫块方向倾斜的第二楔形面，位于最内侧的两垫块设置为第三垫块和第四垫块，所述第三垫块相对第四垫块的端面上设有从上到下朝第四垫块方向倾斜的第三楔形面，所述第四垫块相对第三垫块的端面上设有从上到下朝第三垫块方向倾斜的第四楔形面，所述第三垫块相对第一垫块的一侧设有与第一楔形面平行的第五楔形面，所述第四垫块相对第二垫块的一侧设有与第二楔形面平行的第六楔形面，任意相邻的两支撑滚轴之间连接有联动件，所述联动杆的两端分别与支撑滚轴转动固定连接。

本发明进一步设置为：所述支撑滚轴上设有电磁铁，所述电磁铁连接在支撑滚轴的一端或安装在垫块的上端面。

本发明进一步设置为：所述管板固定机构还包括管材旋转组件，所述旋转组件包括底盘、橡胶轮、一号电机及一对翅杆，所诉底盘连接在台架上，所述翅杆的一端与底盘轴销固定连接，所述橡胶轮连接在翅杆的自由端，所述一号电机固定在底盘上，并且位于一对翅杆之间，所述橡胶轮与一号电机通过皮带或链条传动。

本发明进一步设置为：所述底盘可以转动，在其底部设有一号轴承，所述底盘的底部设有用于其在台架上滑动的一号移动机构，所述一号移动机构包括X轴滑台、X轴滑块及X轴移动组件，所述X滑台连接台架上，所述X轴滑块通过X轴移动组件在X轴滑块上水平移动，所述X轴滑块上设有Y轴滑台、Y轴滑块及Y轴移动组件，所述Y轴滑块通过Y轴移动组件在Y轴滑台上水平移动，所述底盘固定在Y轴滑块上。

本发明进一步设置为：所述龙门支架与激光切割机构之间设有转角机构，所述转角机构包括二号轴承、转轴、第一伞齿轮、第二伞齿轮及手动杆，所述激光切割机构通过二号轴承连接在龙门支架的端座上，所述第一伞齿轮连接在手动杆的一端，所述第二伞齿轮连接在转轴的一端，所述转轴相对第二伞齿轮的另一端与激光切割机固定连接，所述第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合，所述激光切割机构与端座之间还设置有锁紧机构。

本发明进一步设置为：所述台架上设有用于龙门支架在台架上水平滑动的二号移动机构，所述龙门支架上设有使激光切割设备水平移动的三号移动机构。

本发明进一步设置为：所述锁紧机构包括锁紧螺杆和锁紧盘，所述锁紧盘连接在激光切割机构上，所述锁紧螺杆与端座螺纹连接，通过旋转锁紧螺杆使其一端与锁紧盘的一侧相抵。

本发明的优点，加工钣材时，直接将钣材放置在台架上即可，当加工管材时，管板固定机构不需要拆卸，可以直接使用，通过管件自身的重力使管板固定机构挤压出弧形槽，从而固定管材避免其移位，操作简单方便，且成本较低。

附图说明

图1为本发明激光切割设备实施例1放置钣材状态的示意图；

图2为本发明激光切割设备实施例1放置管材状态的示意图；

图3为本发明激光切割设备实施例2放置钣材状态的示意图；

图4为本发明激光切割设备实施例2放置管材状态的示意图；

图5为本发明激光切割设备中管材旋转组件的示意图。

图中：1、激光切割机构；2、台架；3、固定座；4、伸缩杆；5、复位弹簧；6、底板；7、支撑滚轴；8、垫块；9、联动件；10、底盘；11、橡胶轮；12、一号电机；13、翅杆。

具体实施方式

参照附图1至5对本发明激光切割设备实施例做进一步说明。

一种激光切割设备，包括激光切割机构1和台架2，激光切割机构1安装在龙门支架上，龙门支架位于台架2的上方，并且可沿X轴方向和Y轴方向水平移动，台架2上设有管板固定机构，管板固定机构可变形，初始时，为平面状用于支撑固定钣材的切割；加工管材时，受管材的重力挤压形变为与管材相适配的弧形。

加工钣材时，直接将钣材放置在台架2上即可，当加工管材时，管板固定机构不需要拆卸，可以直接使用，通过管件自身的重力使管板固定机构挤压出弧形槽，从而固定管材避免其移位，操作简单方便，且成本较低。

管板固定机构有两种实施方式：

实施例1

管板固定机构包括固定座3、伸缩杆4、复位弹簧5及底板6，固定座3的下端面设有凹槽，其上端面开设有若干个与凹槽相通的通孔，每个通孔内均设有一个伸缩杆4和一个复位弹簧5，底板6固定在凹槽内，复位弹簧5的顶端与伸缩杆4的底端固定连接，复位弹簧5的底端与底板6固定连接，伸缩杆4相对复位弹簧5的另一端向上延伸到通孔外，并且该端设置为半球形。伸缩杆4用于支撑钣材和管材，其受到压力后挤压复位弹簧5，复位弹簧5起到缓存的作用，因为，固定座3上设有多个伸缩杆4，伸缩杆4受到的压力越大，其低端嵌入固定座3的部分就越多，因此，通过伸缩杆4的形变固定管材，操作简单方便，当管材加工好后，复位弹簧5回复弹力将伸缩杆4向上顶起，使其回复到初始位置，任意相邻两伸缩杆4之间存在间隙，根据管材或板材的加工要求（切割形状和管板的重量）选择性的放置伸缩杆4，伸缩杆4与固定座3之间是可拆卸，伸缩杆4的低端设有外螺纹，通孔的顶端设有内螺纹，内螺纹与外螺纹配合是用于防止伸缩杆4被复位弹簧5顶出通孔外，拆卸伸缩杆4时，只需要旋转伸缩杆4即可。

实施例2

管板固定机构包括若干个支撑滚轴7，每个支撑滚轴7的底部均设有垫块8，所有垫块8处于同一条水平直线上，位于最外侧的两垫块8设置为第一垫块8和第二垫块8，第一垫块8相对第二垫块8的端面上设有从上到下朝第二垫块8方向倾斜的第一楔形面，第二垫块8相对第一垫块8的端面上设有从上到下朝第一垫块8方向倾斜的第二楔形面，位于最内侧的两垫块8设置为第三垫块8和第四垫块8，第三垫块8相对第四垫块8的端面上设有从上到下朝第四垫块8方向倾斜的第三楔形面，第四垫块8相对第三垫块8的端面上设有从上到下朝第三垫块8方向倾斜的第四楔形面，第三垫块8相对第一垫块8的一侧设有与第一楔形面平行的第五楔形面，第四垫块8相对第二垫块8的一侧设有与第二楔形面平行的第六楔形面，任意相邻的两支撑滚轴7之间连接有联动件9，联动杆的两端分别与支撑滚轴7转动固定连接。

支撑滚轴7用于支撑管材或钣材，垫块8一方面用于抬高支撑滚轴7，方便支撑滚轴7与管材旋转组件配合使用，另一方面，用于在加工管材时支撑滚轴7顺着其上的楔形面向下移动，利用相邻两垫块8加紧管材，以台架2的长度为X轴方向，与X轴方向处于同一水平面且与其垂直为Y轴方向，垫块8可以沿Y轴方向水平移动，以调整适用不同管径的管材，处于管材两侧的垫块8能够与其同一侧相邻的垫块8拼接在一起，该机构设置是为了在加工大管径的管材时，多余的垫块8不需要拆卸，只要将其沿Y轴方向移动即可，减少相邻两垫块8之间的间隙，使最内侧的两垫块8在Y轴方向的间距最大，用于加工更大管径的管材，联动件9用于使支撑滚轴7相互靠近。切割管材方法为，将管材放置在最内侧的两支撑滚轴7之间联动件9上，联动件9受到压力拉动两侧的支撑滚轴7靠近，支撑滚轴7沿第三楔形面和第四楔形面斜向下移动，直至两支撑滚轴7与管材的外壁相抵，位于管材底部的联动杆结合管材两侧的支撑滚轴7将管材固定，联动件9为铰链、橡胶带或记忆合金钢制成，铰链与橡胶带延展性较高，本申请优选记忆合金钢材料，便于复位。

本发明进一步设置为：支撑滚轴7上设有电磁铁，电磁铁连接在支撑滚轴7的一端或安装在垫块8的上端面。电磁铁在通电后主要用于固定板材，防止板材在支撑滚轴7上滑动影响切割精度，而且通过电磁铁实现固定效果，结构简单，减少占用台架2上的空间。

本发明进一步设置为：管板固定机构还包括管材旋转组件，旋转组件包括底盘10、橡胶轮11、一号电机12及一对翅杆13，所诉底盘10连接在台架2上，翅杆13的一端与底盘10轴销固定连接，橡胶轮11连接在翅杆13的自由端，一号电机12固定在底盘10上，并且位于一对翅杆13之间，橡胶轮11与一号电机12通过皮带或链条传动。

管材旋转组件可以直接与管材配合使其转动方便切割（橡胶轮11与管材的外壁接触），还可以与支撑滚轴7配合（橡胶轮11与支撑滚轴7接触），通过带动支撑滚轴7转动促使管材旋转，一对翅杆13是可伸缩，并且一对翅杆13之间的角度可调，用于带动不同管径的管材转动，翅杆13主要有由第一空心管和第二空心管构成，第一空心管耦接与第二空心管内，在第二空隙管上设有锁紧螺栓，待翅杆13的长度调节好后，拧紧锁紧螺栓使其带有外螺纹的一端与第二空心管的外壁相抵，即可使第一空心管与第二空心管保持相对固定，工作原理为：将翅杆13上的橡胶轮11与管材或支撑滚轴7接触，启动一号电机12，橡胶轮11由一号电机12通过三角皮带或链轮带动转动。

本发明进一步设置为：底盘10可以转动，在其底部设有一号轴承，底盘10的底部设有用于其在台架2上滑动的一号移动机构，一号移动机构包括X轴滑台、X轴滑块及X轴移动组件，X滑台连接台架2上，X轴滑块通过X轴移动组件在X轴滑块上水平移动，X轴滑块上设有Y轴滑台、Y轴滑块及Y轴移动组件，Y轴滑块通过Y轴移动组件在Y轴滑台上水平移动，底盘10固定在Y轴滑块上。

在加工钣材时，底盘10与一号移动机构的设置用于将管材旋转组件移动到不妨碍钣材加工的位置，使管材旋转组件在台架2上随意移动，适用不同尺寸的钣材或管材切割环境，移动组件为电机和丝杆的组合，电机的输出轴与丝杆通过联轴器同轴固定连接。

本发明进一步设置为：龙门支架与激光切割机构1之间设有转角机构，转角机构包括二号轴承、转轴、第一伞齿轮、第二伞齿轮及手动杆，激光切割机构1通过二号轴承连接在龙门支架的端座上，第一伞齿轮连接在手动杆的一端，第二伞齿轮连接在转轴的一端，转轴相对第二伞齿轮的另一端与激光切割机固定连接，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合，激光切割机构1与端座之间还设置有锁紧机构。激光切割机构1使用的是市场上购买二氧化碳激光管，转角机构的设置用于使激光切割机构1倾斜，以便切割斜角或孔，提高激光切割设备的使用范围。锁紧机构包括锁紧螺杆和锁紧盘，锁紧盘连接在激光切割机构1上，锁紧螺杆与端座螺纹连接，通过旋转锁紧螺杆使其一端与锁紧盘的一侧相抵。锁紧机构用于与转角机构配合使用，需要转动激光切割机构1的角度时，先将锁紧螺杆松开，然后通过转动手动杆使激光切割机构1的角度发生倾斜，带其转动到特定的角度后，再将锁紧螺杆拧紧，防止激光切割机构1在龙门支架上晃动，影响切割精度。

本发明进一步设置为：台架2上设有用于龙门支架在台架2上水平滑动的二号移动机构，龙门支架上设有使激光切割设备水平移动的三号移动机构。二号移动机构和三号移动机构均由滑台、滑块及移动组件构成，二号移动机构用于使龙门支架沿台架2的长度方向（X轴方向）水平往复移动，三号移动机构用于使激光切割设备在龙门支架上沿Y轴方向水平往复移动，另外，激光切割设备中电机均为步进电机。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种激光切割设备，包括激光切割机构（1）和台架（2），所述激光切割机构（1）安装在龙门支架上，所述龙门支架位于台架（2）的上方，并且可沿X轴方向和Y轴方向水平移动，其特征是：所述台架（2）上设有管板固定机构，所述管板固定机构可变形，初始时，为平面状用于支撑固定钣材的切割；加工管材时，受管材的重力挤压形变为与管材相适配的弧形。

2.根据权利要求1所示的激光切割设备，其特征是：所述管板固定机构包括固定座（3）、伸缩杆（4）、复位弹簧（5）及底板（6），所述固定座（3）的下端面设有凹槽，其上端面开设有若干个与凹槽相通的通孔，每个通孔内均设有一个伸缩杆（4）和一个复位弹簧（5），所述底板（6）固定在凹槽内，所述复位弹簧（5）的顶端与伸缩杆（4）的底端固定连接，复位弹簧（5）的底端与底板（6）固定连接，所述伸缩杆（4）相对复位弹簧（5）的另一端向上延伸到通孔外，并且该端设置为半球形。

3.根据权利要求1所示的激光切割设备，其特征是：所述管板固定机构包括若干个支撑滚轴（7），每个支撑滚轴（7）的底部均设有垫块（8），所有垫块（8）处于同一条水平直线上，位于最外侧的两垫块（8）设置为第一垫块（8）和第二垫块（8），所述第一垫块（8）相对第二垫块（8）的端面上设有从上到下朝第二垫块（8）方向倾斜的第一楔形面，所述第二垫块（8）相对第一垫块（8）的端面上设有从上到下朝第一垫块（8）方向倾斜的第二楔形面，位于最内侧的两垫块（8）设置为第三垫块（8）和第四垫块（8），所述第三垫块（8）相对第四垫块（8）的端面上设有从上到下朝第四垫块（8）方向倾斜的第三楔形面，所述第四垫块（8）相对第三垫块（8）的端面上设有从上到下朝第三垫块（8）方向倾斜的第四楔形面，所述第三垫块（8）相对第一垫块（8）的一侧设有与第一楔形面平行的第五楔形面，所述第四垫块（8）相对第二垫块（8）的一侧设有与第二楔形面平行的第六楔形面，任意相邻的两支撑滚轴（7）之间连接有联动件（9），所述联动杆的两端分别与支撑滚轴（7）转动固定连接。

4.根据权利要求2所示的激光切割设备，其特征是：所述支撑滚轴（7）上设有电磁铁，所述电磁铁连接在支撑滚轴（7）的一端或安装在垫块（8）的上端面。

5.根据权利要求1至4任意一条权利要求所示的激光切割设备，其特征是：所述管板固定机构还包括管材旋转组件，所述旋转组件包括底盘（10）、橡胶轮（11）、一号电机（12）及一对翅杆（13），所诉底盘（10）连接在台架（2）上，所述翅杆（13）的一端与底盘（10）轴销固定连接，所述橡胶轮（11）连接在翅杆（13）的自由端，所述一号电机（12）固定在底盘（10）上，并且位于一对翅杆（13）之间，所述橡胶轮（11）与一号电机（12）通过皮带或链条传动。

6.根据权利要求5所示的激光切割设备，其特征是：所述底盘（10）可以转动，在其底部设有一号轴承，所述底盘（10）的底部设有用于其在台架（2）上滑动的一号移动机构，所述一号移动机构包括X轴滑台、X轴滑块及X轴移动组件，所述X滑台连接台架（2）上，所述X轴滑块通过X轴移动组件在X轴滑块上水平移动，所述X轴滑块上设有Y轴滑台、Y轴滑块及Y轴移动组件，所述Y轴滑块通过Y轴移动组件在Y轴滑台上水平移动，所述底盘（10）固定在Y轴滑块上。

7.根据权利要求6所示的激光切割设备，其特征是：所述龙门支架与激光切割机构（1）之间设有转角机构，所述转角机构包括二号轴承、转轴、第一伞齿轮、第二伞齿轮及手动杆，所述激光切割机构（1）通过二号轴承连接在龙门支架的端座上，所述第一伞齿轮连接在手动杆的一端，所述第二伞齿轮连接在转轴的一端，所述转轴相对第二伞齿轮的另一端与激光切割机固定连接，所述第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合，所述激光切割机构（1）与端座之间还设置有锁紧机构。

8.根据权利要求7所示的激光切割设备，其特征是：所述台架（2）上设有用于龙门支架在台架（2）上水平滑动的二号移动机构，所述龙门支架上设有使激光切割设备水平移动的三号移动机构。

9.根据权利要求8所示的激光切割设备，其特征是：所述锁紧机构包括锁紧螺杆和锁紧盘，所述锁紧盘连接在激光切割机构（1）上，所述锁紧螺杆与端座螺纹连接，通过旋转锁紧螺杆使其一端与锁紧盘的一侧相抵。