CN110560934A - 用于激光切割器的板材定位装置及全自动激光切割线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及板材加工设备领域，具体的说是用于激光切割器的板材定位装置及全自动激光切割线。板材定位装置包括间隔固定在激光切割器工作台上的两根横梁，在两根横梁上位于同侧的一端均设有固定定位夹持机构，在两根横梁上位于同侧的另一端均设有滑动定位夹持机构，位于同一根横梁上的一个固定定位夹持机构和一个滑动定位夹持机构共同形成用于夹持固定待加工板材两侧的一个夹持组；两个滑动定位夹持机构连接在同一个驱动机构上。本发明可适用于板材净料或各种规格毛料的精确定位，未经精加工的板材毛料也可直接定位夹持，减少毛料板材切割的加工工序，降低生产成本。

Description

用于激光切割器的板材定位装置及全自动激光切割线

技术领域

本发明涉及板材加工设备领域，具体的说是用于激光切割器的板材定位装置及全自动激光切割线。

背景技术

全自动激光切割线通常包括顺次串联的放卷机、校平机、输送机以及激光切割器。成卷的板材由放卷机和校平机中伸出后，由输送机输间隔送至激光切割器的工作台。通过工作台上的定位夹持机构将板材四点定位后，由激光切割器的切头对定位区域内的板材进行特定规格形状的切割，并通过定位夹持机构的定位作用避免切割过程中板材在纵向和横向方向上的震动，从而保障了激光切割的精度和一致性。在板材的定位区域内完成切割加工后，输送机继续将下一段板材送入并将切割过的一段顶出，以实现成卷板材的断续切割加工。

现有技术中激光切割器工作台上的定位装置的位置相对固定，不便调整，只能适应特定宽度的板材定位。如常规1米宽的全自动激光切割线即仅能加工宽度为1米的净料，其定位装置无法将1米+2-3毫米的毛料定位夹持。故现有的全自动激光切割线通常只能对经过精加工的净料进行加工。对于1米+2-3毫米的毛料的加工，则必须经过精加工步骤，导致生产成本居高不下。

发明内容

本发明旨在提供一种用于激光切割器的板材定位装置及全自动激光切割线，可适用于板材净料或各种规格毛料的精确定位，未经精加工的板材毛料也可直接定位夹持，减少毛料板材切割的加工工序，降低生产成本。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于激光切割器的板材定位装置，包括间隔固定在激光切割器工作台上的两根横梁，两根横梁相互平行并均沿水平方向分布，在两根横梁上位于同侧的一端均设有固定定位夹持机构，在两根横梁上位于同侧的另一端均设有可沿对应横梁长度方向滑动的滑动定位夹持机构，位于同一根横梁上的一个固定定位夹持机构和一个滑动定位夹持机构共同形成用于夹持固定待加工板材两侧的一个夹持组；两个滑动定位夹持机构连接在同一个驱动机构上，可通过驱动机构驱动两个滑动定位夹持机构沿对应横梁同步滑动以调节两个夹持组的作用宽度。

优选的，固定定位夹持机构和滑动定位夹持机构均包括水平板和固定在水平板上的立板；在立板上沿竖直方向间隔设有两根平行于横梁分布的第一限位辊，两根第一限位辊之间形成用于避免待加工板材的侧部沿竖直方向振动的纵向限位部；水平板上设有沿竖直方向分布的第二限位辊，位于同一根横梁上的两个第二限位辊之间形成用于避免待加工板材侧部沿水平方向振动的横向限位部。

优选的，在横梁上设有供滑动定位夹持机构滑动的滑轨，在滑动定位夹持机构上设有与滑轨配合滑动的滑块。

优选的，滑轨沿横梁长度方向固定在横梁的底部。

优选的，驱动机构包括固定在激光切割器工作台上的一个步进电机和两个减速器，两个减速器的设置位置分别与两个固定定位夹持机构相对应，步进电机的输出轴分别与两个减速器的输入轴传动连接，两个减速器的减速输出轴上分别传动连接有滚珠丝杠，在滑动定位夹持机构上设有与对应位置的滚珠丝杠配合的丝母。

优选的，滚珠丝杠的两端分别转动设置在激光切割器工作台并位于横梁下方的位置。

优选的，减速器还具有未减速输出轴，其中一个减速器的输入轴通过联轴器与步进电机的输出轴直连，未减速输出轴与另一个减速器的输入轴通过花键套管传动连接。

优选的，激光切割器工作台为矩形框架式结构，在激光切割器工作台的内缘对应横梁的端部分别焊接有端板，横梁的端部通过螺栓固定在端板上。

一种全自动激光切割线，包括顺次串联的放卷机、校平机、输送机以及激光切割器，在激光切割器工作台上设有上述板材定位装置。

有益效果

本发明的用于激光切割器的板材定位装置由两个固定定位夹持机构和两个滑动定位夹持机构组成两个夹持组，通过两个夹持组对待加工板材的两侧形成四点稳定固定夹持。使板材在随激光切割过程中保持稳定避免振动，保障了激光切割的精度和一致性。

两个滑动定位夹持机构连接在同一个驱动机构上，在通过输送机将待加工板材朝向激光切割器输送的过程中，由驱动机构驱动两个滑动定位夹持机构同步朝向相背于固定定位夹持机构的方向滑动；当待加工板材到位后，由去动机构反向驱动两个滑动定位夹持机构朝向固定定位夹持机构方向滑动，以将待加工板材的侧部牢牢夹持固定。

本发明中的全自动激光切割线采用以上板材定位装置的夹持固定方式后，可适用于板材净料的精确定位，同时也适用于未经精加工的板材毛料。从而达到了减少毛料板材切割的加工工序，降低生产成本的技术效果。

附图说明

图1为本发明的用于激光切割器的板材定位装置的立体结构示意图；

图2为本发明的用于激光切割器的板材定位装置中位于同一根横梁上的一个加持组的立体结构示意图；

图3为图2的另一个视角的立体结构示意图；

图4为图2中A部分的局部放大结构示意图；

图5为本发明的全自动激光切割线的立体结构示意图；

图中标记：1、激光切割器工作台，2、花键套管，3、端板，4、减速器，5、横梁，6、固定定位夹持机构，7、步进电机，8、滑动定位夹持机构，9、丝母，10、滚珠丝杠，11、联轴器，12、滑块，13、滑轨，14、第一限位辊，15、立板，16、第二限位辊，17、水平板，18、输送机、19、校平机，20、放卷机。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种用于激光切割器的板材定位装置设置在激光切割器工作台1上，包括间隔水平分布的两根横梁5。激光切割器工作台1为矩形框架结构，在激光切割器工作台1内缘的对应位置分别焊接固定有端板3，两根横梁5的端部分别以螺栓连接的方式固定在相对的两块端板3上。

图1中，在两根横梁5的远端均设有固定定位夹持机构6，固定定位夹持机构6与横梁5的相对位置保持不变。在两根横梁5的近端均设有滑动定位夹持机构8，滑动定位夹持机构8可沿对应横梁5长度方向灵活滑动。位于同一根横梁5上的一个固定定位夹持机构6和一个滑动定位夹持机构8即共同形成一个夹持组，沿激光切割器工作台1长度方向间隔分布的两个夹持组对待加工板材形成四点定位，将待加工板材的两侧牢牢夹持固定，避免待加工板材在切割过程中产生的振动降低切割精度。为了使本发明不仅能够适用于净料待加工板材的切割加工，又能满足未经精加工的毛料待加工板材的夹持固定，本发明中的两个滑动定位夹持机构8连接在同一个驱动机构上。从而可通过驱动机构驱动两个滑动定位夹持机构8沿对应横梁5同步滑动以调节两个夹持组的作用宽度，以同时满足净料、毛料或者不均匀宽度的待加工板材的定位夹持及固定。

如图4所示，本发明中的固定定位夹持机构6包括水平板17和固定在水平板17上的立板15。在立板15上沿竖直方向间隔设有两根平行于横梁5分布的第一限位辊14。两根第一限位辊14均可在立板15上灵活转动，并在两根第一限位辊14之间形成纵向限位部。纵向限位部的高度与待加工板材厚度相对应，常规为3.5-4mm，用于将待加工板材的侧部从上下两个方向夹持固定，避免待加工板材的侧部沿竖直方向振动的。水平板17上设有沿竖直方向分布的第二限位辊16，第二限位辊16灵活转动设置在靠近第一限位辊14的位置并位于来料前侧。位于同一根横梁5上的两个第二限位辊16之间形成用于避免待加工板材侧部沿水平方向振动的横向限位部。横向限位部的宽度可随滑动定位夹持机构8的滑动来调整，以适应不同宽度的待加工板材的夹装。

本实施例中的滑动定位夹持机构8通过滑轨13滑动分布于横梁5上。如图4所示，在横梁5上设有供滑动定位夹持机构8滑动的滑轨13，在滑动定位夹持机构8上设有与滑轨13配合滑动的滑块12。滑轨13沿横梁5长度方向固定在横梁5的底部，以避免激光切割器切割板材过程中掉落的杂质落于滑轨13上，维持滑轨13的光洁度。

结合图1及图2所示，本发明中的驱动机构包括固定在激光切割器工作台1上的一个步进电机7和两个减速器4。两个减速器4分别固定在位于图1中的横梁5远端位置的端板3上，且均包括一根输入轴、一根减速输出轴以及一根未减速输出轴。步进电机7的输出轴通过联轴器11与位于右侧减速器4的输入轴直连，位于右侧减速器4的未减速输出轴又通过花键套管2与位于左侧减速器4的输入轴传动连接，以使步进电机7可同步驱动两个减速器4进行减速输出。两个减速器4的减速输出轴上分别传动连接有滚珠丝杠10，两根滚珠丝杠10分别位于两根横梁5的正下方位置。在滑动定位夹持机构8的下部固定设有与滚珠丝杠10配合安装的丝母9。通过以上结构，即可在步进电机7的驱动作用下，使两个滑动定位夹持机构8同步且同向沿横梁5滑动。为保障滚珠丝杠10和丝母9之间配合的稳定性，滚珠丝杠10远离减速器4的一端转动配合安装在设置于端板3上的轴套内。

如图5所示，本发明的一种全自动激光切割线包括顺次串联的放卷机20、校平机19、输送机20以及激光切割器，在激光切割器工作台1上设有上述板材定位装置。放卷机20用于供待加工的净料或毛料板材卷绕。校平机19用于将成卷的待加工板材压平。输送机20提供待加工板材在切割加工过程中的输送动力，与CN201410537070.0中所公开的一种全自动钢制办公家具板料冲剪机用送料装置相同。激光切割机包括激光切割机工作台1，在激光切割机工作台1上设有上述板材定位装置，在板材定位装置上方设有可沿激光切割机工作台1横向和纵向方向上滑动的激光切割头，从而在上述板材定位装置将待加工板材固定位置后，通过激光切割头完成板材的切割。

在应用中，当输送机20朝向激光切割器工作台1输送待加工板材时，两个滑动定位夹持机构8保持打开状态，使得横向限位部的宽度大于待加工板材宽度至5-10mm左右，且保证待加工板材对应滑动定位夹持机构8的一侧可由其纵向限位部中穿过；当一段待加工板材被输送至激光切割器工作台1上后，输送机20停止输送，控制两个滑动定位夹持机构8同步朝向对应侧的固定定位夹持机构6滑动以使横向限位部将待加工板材的两侧夹持固定，即完成待加工板材上的加工区域的四个角位置的四点固定。当加工完成后，滑动定位夹持机构8再次打开，输送机20再次开启，往复进行断续的板材切割。以上滑动定位夹持机构8和输送机20的启闭优选采用单片机控制器控制，以进一步减轻劳动强度并降低生产成本。

Claims (9)

1.一种用于激光切割器的板材定位装置，其特征在于：包括间隔固定在激光切割器工作台（1）上的两根横梁（5），两根横梁（5）相互平行并均沿水平方向分布，在两根横梁（5）上位于同侧的一端均设有固定定位夹持机构（6），在两根横梁（5）上位于同侧的另一端均设有可沿对应横梁（5）长度方向滑动的滑动定位夹持机构（8），位于同一根横梁（5）上的一个固定定位夹持机构（6）和一个滑动定位夹持机构（8）共同形成用于夹持固定待加工板材两侧的一个夹持组；两个滑动定位夹持机构（8）连接在同一个驱动机构上，可通过驱动机构驱动两个滑动定位夹持机构（8）沿对应横梁（5）同步滑动以调节两个夹持组的作用宽度。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光切割器的板材定位装置，其特征在于：固定定位夹持机构（6）和滑动定位夹持机构（8）均包括水平板（17）和固定在水平板（17）上的立板（15）；在立板（15）上沿竖直方向间隔设有两根平行于横梁（5）分布的第一限位辊（14），两根第一限位辊（14）之间形成用于避免待加工板材的侧部沿竖直方向振动的纵向限位部；水平板（17）上设有沿竖直方向分布的第二限位辊（16），位于同一根横梁（5）上的两个第二限位辊（16）之间形成用于避免待加工板材侧部沿水平方向振动的横向限位部。

3.根据权利要求1所述的一种用于激光切割器的板材定位装置，其特征在于：在横梁（5）上设有供滑动定位夹持机构（8）滑动的滑轨（13），在滑动定位夹持机构（8）上设有与滑轨（13）配合滑动的滑块（12）。

4.根据权利要求3所述的一种用于激光切割器的板材定位装置，其特征在于：滑轨（13）沿横梁（5）长度方向固定在横梁（5）的底部。

5.根据权利要求1所述的一种用于激光切割器的板材定位装置，其特征在于：驱动机构包括固定在激光切割器工作台（1）上的一个步进电机（7）和两个减速器（4），两个减速器（4）的设置位置分别与两个固定定位夹持机构（6）相对应，步进电机（7）的输出轴分别与两个减速器（4）的输入轴传动连接，两个减速器（4）的减速输出轴上分别传动连接有滚珠丝杠（10），在滑动定位夹持机构（8）上设有与对应位置的滚珠丝杠（10）配合的丝母（9）。

6.根据权利要求5所述的一种用于激光切割器的板材定位装置，其特征在于：滚珠丝杠（10）的两端分别转动设置在激光切割器工作台（1）并位于横梁（5）下方的位置。

7.根据权利要求5所述的一种用于激光切割器的板材定位装置，其特征在于：减速器（4）还具有未减速输出轴，其中一个减速器（4）的输入轴通过联轴器（11）与步进电机（7）的输出轴直连，未减速输出轴与另一个减速器（4）的输入轴通过花键套管（2）传动连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于激光切割器的板材定位装置，其特征在于：激光切割器工作台（1）为矩形框架式结构，在激光切割器工作台（1）的内缘对应横梁（5）的端部分别焊接有端板（3），横梁（5）的端部通过螺栓固定在端板（3）上。

9.一种全自动激光切割线，包括顺次串联的放卷机、校平机、输送机以及激光切割器，其特征在于：在激光切割器工作台（1）上设有如权利要求1所述的板材定位装置。