CN111843234B - 一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光设备技术领域，具体为一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，包括设备主体与激光器，所述设备主体的前端外表面转动连接有防护门，所述防护门的前端外表面通过螺丝固定有握把，所述设备主体的内部固定有第一横向滑台与连接组件，所述第一横向滑台的底端固定有第一纵向滑台，所述第一纵向滑台背离第一横向滑台的一端活动连接有连接座，所述连接座背离第一纵向滑台的一端通过螺丝固定有第二电推杆，所述第二电推杆的输出端通过螺丝与激光器连接固定，且激光器的外表面通过螺丝固定有校对组件。本发明能够对工件位置进行自动校对，并能够自动调整工件位置，提高切割准确性。

Description

一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备

技术领域

本发明涉及激光设备技术领域，具体为一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备。

背景技术

激光设备可分为三大类：激光打标机、激光焊接机与激光切割机，激光切割机有YAG激光切割机和光纤激光切割机等。

激光切割是由激光器所发出的水平激光束经45°全反射镜变为垂直向下的激光束，后经透镜聚焦，在焦点处聚成一极小的光斑，在光斑处会焦的激光功率密度高达10^6~10^9W/cm^2，处于其焦点处的工件受到高功率密度的激光光斑照射，会产生10000°C以上的局部高温，使工件瞬间汽化，达到切割的效果。

对此，中国专利申请号：CN200510131642.6 ，公开了激光加工设备及运行控制这样一个激光加工设备的方法，它具有激光加工头，其中该激光加工头包括：壳体；喷嘴，该喷嘴具有一个带有用于激光束的射出口的中央的贯穿通道及一个加工气体通道；聚焦镜组，该聚焦镜组使激光束穿过中央的贯穿通道及射出口聚焦在一个设置在壳体之外的工作焦点上；该激光加工设备还具有：加工气体输送装置，传感器电极，用于电容式地测量喷嘴与工件之间的距离，及与所述传感器电极相连接的、用于电容式的距离调节的装置。此外，本发明还涉及运行控制这样一个激光加工设备的方法，其能够实现激光切割，然而激光切割时速度十分块，且不可修复，因此对工件的定位准确性十分重要。

然而现有的用于切割铝合金的激光切割设备，只能够手动调整工件位置，无自动校对机构，无法自动调整工件位置，因此亟需设计一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，以解决上述背景技术中提出的无自动校对机构，无法自动调整工件位置的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，包括设备主体与激光器，所述设备主体的前端外表面转动连接有防护门，所述防护门的前端外表面通过螺丝固定有握把，所述设备主体的内部固定有第一横向滑台与连接组件，所述第一横向滑台的底端固定有第一纵向滑台，所述第一纵向滑台背离第一横向滑台的一端活动连接有连接座，所述连接座背离第一纵向滑台的一端通过螺丝固定有第二电推杆，所述第二电推杆的输出端通过螺丝与激光器连接固定，且激光器的外表面通过螺丝固定有校对组件，所述校对组件包括第一电推杆，所述第一电推杆通过螺丝与激光器连接固定，所述第一电推杆的输出端固定有固定座，所述固定座的外表面通过螺丝固定有第三步进电机，所述固定座靠近激光器的一侧活动连接有连杆，且连杆与第三步进电机的输出端连接固定，所述连杆背离固定座的一端固定有压力感应器，所述连接组件包括第二固定罩，所述第二固定罩的下表面通过螺栓与设备主体的内壁连接固定，所述第二固定罩的内部固定有调节座组件，所述调节座组件包括第三固定罩，所述第三固定罩的底端固定有第三滑座，所述第三滑座的底端活动连接有第二纵向滑台，且第二纵向滑台的底端通过螺丝固定有第二滑座，所述第二滑座的底端活动连接有第二横向滑台，所述第二横向滑台的底端通过螺丝与第二固定罩的内壁连接固定，所述第三固定罩的内部开设有滑槽，所述滑槽的内部活动连接有转台，所述滑槽的内部固定有第二步进电机，所述第二步进电机的输出与转台的底端中心处连接固定，所述转台背离滑槽的一端固定有托架。

优选的，所述连接座与第一纵向滑台滑动连接，所述第一纵向滑台的结构与第一横向滑台的结构相同。

优选的，所述连接座的两端皆贯穿设置有第二导杆，所述连接座与第二导杆活动连接，且第二导杆背离第一纵向滑台的一端通过螺丝与激光器连接固定。

优选的，所述第一横向滑台包括第一固定罩，所述第一固定罩通过螺栓与设备主体的内壁连接固定，所述第一固定罩的内部活动连接有丝杆，所述丝杆的一端通过轴承与第一固定罩的内壁转动连接，且丝杆的另一端贯穿第一固定罩的外表面，所述第一固定罩的外表面通过螺丝固定有第一步进电机，所述第一步进电机的输出端通过联轴器与丝杆连接固定，所述丝杆的外表面套设有丝套，且丝套与丝杆通过螺纹连接。

优选的，所述丝套的底端通过螺丝固定有第一滑座，所述第一滑座的内部贯穿设置有第一导杆，且第一滑座与第一导杆滑动连接，所述第一滑座背离丝套的一端通过螺丝与第一纵向滑台的上表面连接固定。

优选的，所述第二固定罩的内部固定有加强筋，且加强筋呈第二纵向滑台的两侧排布，所述加强筋的顶端固定有托板，所述托板的上表面均匀设置有第一滑轮与第二滑轮，且第一滑轮与第二滑轮交错排布，所述第一滑轮与第二滑轮皆与托板转动连接。

优选的，所述滑槽的内壁上均匀设置有第三滑轮，所述第三滑轮呈环形排布，且第三滑轮的两端皆通过转轴与滑槽的内壁转动连接。

优选的，所述转台的上表面固定有固定组件，所述固定组件包括连接桩，所述连接桩通过螺丝与转台背离托架的一端外表面连接固定，所述连接桩的外表面固定有连接轴，且连接轴的外表面套设有扭簧，所述扭簧的外表面套设有卡桩，所述卡桩背离连接桩的一端贯穿转台的外表面。

优选的，所述托架的外表面穿透开设有通孔，所述卡桩背离连接桩的一端插设于通孔的内侧，且卡桩与通孔卡合。

优选的，所述固定座的内壁固定有簧片，所述连杆背离压力感应器的一端套接有滑环，所述簧片的一端与固定座的内壁连接固定，且簧片的另一端与滑环的外表面抵触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备能够对工件位置进行自动校对，并能够自动调整工件位置，提高切割准确性。

通过在激光器上装配有校对组件，并将托架固定在转台上，在切割前，通过第二电推杆驱动激光器下降，使激光器带动校对组件下降至工件正上方，再通过第一电推杆驱动固定座带动连杆下降，使压力感应器与工件的边缘齐平，由于激光器的切割路径是电脑程序控制的，是固定不动的，因此只需保证铝合工件固定在指定位置即可，当压力感应器与工件齐平后，若是压力感应器无压力感应，则工件不在指定位置，此时外部控制计算机能够控制第二横向滑台与第二纵向滑台工作，控制转台前后左右移动，直至工件边缘抵触到压力感应器上，再通过第一纵向滑台与第一横向滑台配合带动校对组件围绕工件四周运动，确保压力感应器始终有压力反馈，即可完成工件的位置自动校对。

附图说明

图1为本发明的结构正视示意图；

图2为本发明的图1中第一横向滑台的结构正视剖视示意图；

图3为本发明的图1中校对组件的结构正视示意图；

图4为本发明的图3中固定座的结构局部正视剖视示意图；

图5为本发明的图1中连接组件的结构正视剖视示意图；

图6为本发明的图5中卡桩的结构正视剖视示意图；

图7为本发明的控制流程示意图。

图中：1、设备主体；2、防护门；3、激光器；4、连接座；5、第一纵向滑台；6、第一横向滑台；601、第一固定罩；602、第一步进电机；603、丝杆；604、丝套；605、第一滑座；606、第一导杆；7、连接组件；701、第二固定罩；702、托板；703、第一滑轮；704、第二滑轮；705、加强筋；8、调节座组件；801、第三固定罩；802、滑槽；803、第二步进电机；804、转台；805、第三滑轮；806、第二横向滑台；807、第二滑座；808、第二纵向滑台；809、第三滑座；9、握把；10、校对组件；101、第一电推杆；102、固定座；103、第三步进电机；104、连杆；105、压力感应器；106、滑环；107、簧片；11、第二电推杆；12、第二导杆；13、托架；14、固定组件；141、连接桩；142、卡桩；143、连接轴；144、扭簧；15、通孔。

具体实施方式

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1-7，本发明提供的实施例，一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，包括设备主体1与激光器3，设备主体1的前端外表面转动连接有防护门2，防护门2的前端外表面通过螺丝固定有握把9，方便握持握把9拉动防护门2从设备主体1上开启。

设备主体1的内部固定有第一横向滑台6与连接组件7，第一横向滑台6的底端固定有第一纵向滑台5，第一纵向滑台5背离第一横向滑台6的一端活动连接有连接座4，连接座4背离第一纵向滑台5的一端通过螺丝固定有第二电推杆11，第二电推杆11的输出端通过螺丝与激光器3连接固定，且激光器3的外表面通过螺丝固定有校对组件10，校对组件10包括第一电推杆101，第一电推杆101通过螺丝与激光器3连接固定，第一电推杆101的输出端固定有固定座102，固定座102的外表面通过螺丝固定有第三步进电机103，固定座102靠近激光器3的一侧活动连接有连杆104，且连杆104与第三步进电机103的输出端连接固定，连杆104背离固定座102的一端固定有压力感应器105，压力感应器105能够始终反馈压力感应给外部控制电脑，实现自动校对的效果。

连接组件7包括第二固定罩701，第二固定罩701的下表面通过螺栓与设备主体1的内壁连接固定，第二固定罩701的内部固定有调节座组件8，调节座组件8包括第三固定罩801，第三固定罩801的底端固定有第三滑座809，第三滑座809的底端活动连接有第二纵向滑台808，且第二纵向滑台808的底端通过螺丝固定有第二滑座807，第二滑座807的底端活动连接有第二横向滑台806，第二横向滑台806的底端通过螺丝与第二固定罩701的内壁连接固定，第三固定罩801的内部开设有滑槽802，滑槽802的内部活动连接有转台804，滑槽802的内部固定有第二步进电机803，第二步进电机803的输出与转台804的底端中心处连接固定，使转台804能够在第三固定罩801内转动，而转台804能够通过第三固定罩801在托板702上前后左右移动调节。

转台804背离滑槽802的一端固定有托架13，托架13的内壁形状与所加工的铝合金组件的外形相吻合，使铝合金组件能够卡入托架13内固定。

进一步的，如图2所示，连接座4与第一纵向滑台5滑动连接，第一纵向滑台5的结构与第一横向滑台6的结构相同，连接座4能够在第一纵向滑台5内纵向移动，使激光器3能够纵向调节。

进一步的，如图2所示，连接座4的两端皆贯穿设置有第二导杆12，连接座4与第二导杆12活动连接，且第二导杆12背离第一纵向滑台5的一端通过螺丝与激光器3连接固定，提高激光器3升降时的稳定性。

进一步的，如图2所示，第一横向滑台6包括第一固定罩601，第一固定罩601通过螺栓与设备主体1的内壁连接固定，第一固定罩601的内部活动连接有丝杆603，丝杆603的一端通过轴承与第一固定罩601的内壁转动连接，且丝杆603的另一端贯穿第一固定罩601的外表面，第一固定罩601的外表面通过螺丝固定有第一步进电机602，第一步进电机602的输出端通过联轴器与丝杆603连接固定，丝杆603的外表面套设有丝套604，且丝套604与丝杆603通过螺纹连接，第一步进电机602带动丝杆603转动，能够使丝套604在丝杆603上左右滑动，即可带动第一滑座605左右滑动。

进一步的，如图2所示，丝套604的底端通过螺丝固定有第一滑座605，第一滑座605的内部贯穿设置有第一导杆606，且第一滑座605与第一导杆606滑动连接，第一滑座605背离丝套604的一端通过螺丝与第一纵向滑台5的上表面连接固定，使丝套604在丝杆603上滑动时，能够通过第一滑座605带动第一纵向滑台5左右滑动。

进一步的，如图5所示，第二固定罩701的内部固定有加强筋705，且加强筋705呈第二纵向滑台808的两侧排布，加强筋705的顶端固定有托板702，托板702的上表面均匀设置有第一滑轮703与第二滑轮704，且第一滑轮703与第二滑轮704交错排布，第一滑轮703与第二滑轮704皆与托板702转动连接，第二滑轮704与托板702呈垂直排布，使第三固定罩801在托板702上滑动时，前后左右滑动都很顺滑。

进一步的，如图5所示，滑槽802的内壁上均匀设置有第三滑轮805，第三滑轮805呈环形排布，且第三滑轮805的两端皆通过转轴与滑槽802的内壁转动连接，使第三滑轮805能够在滑槽802的内壁上转动，降低转台804与第三固定罩801内壁间的连接摩擦力。

进一步的，如图6所示，转台804的上表面固定有固定组件14，固定组件14包括连接桩141，连接桩141通过螺丝与转台804背离托架13的一端外表面连接固定，连接桩141的外表面固定有连接轴143，且连接轴143的外表面套设有扭簧144，扭簧144的外表面套设有卡桩142，卡桩142背离连接桩141的一端贯穿转台804的外表面，扭簧144起到为卡桩142提供弹力的作用，使卡桩142在无外力施加时，能够紧紧的与托架13卡合。

进一步的，如图6所示，托架13的外表面穿透开设有通孔15，卡桩142背离连接桩141的一端插设于通孔15的内侧，且卡桩142与通孔15卡合，使托架13能够与转台804连接固定。

进一步的，如图3-4所示，固定座102的内壁固定有簧片107，连杆104背离压力感应器105的一端套接有滑环106，簧片107的一端与固定座102的内壁连接固定，且簧片107的另一端与滑环106的外表面抵触，滑环106为橡胶材质，提高连杆104在固定座102内的转动阻尼，使连杆104转动调节更加稳定。

工作原理：使用时，通过外接电源使该基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备处于通电状态，并通过数据导线与外部控制电脑电性连接，使外部控制电脑能够控制该基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备内的电器工作。

接着将需要切割的铝合金工件卡在托架13上，再将托架13固定在转台804上，在切割前，通过第二电推杆11驱动激光器3下降，使激光器3带动校对组件10下降至工件正上方，再通过第一电推杆101驱动固定座102带动连杆104下降，使压力感应器105与工件的边缘齐平，由于激光器3的切割路径是电脑程序控制的，是固定不动的，因此只需保证铝合工件固定在指定位置即可，当压力感应器105与工件齐平后，若是压力感应器105无压力感应，则工件不在指定位置，此时外部控制计算机能够控制第二横向滑台806与第二纵向滑台808工作，控制转台804前后左右移动，直至工件边缘抵触到压力感应器105上，再通过第一纵向滑台5与第一横向滑台6配合带动校对组件10围绕工件四周运动，确保压力感应器105始终有压力反馈，当压力感应器105围绕铝合金工件运动一周后，压力感应器105始终有压力反馈，即可完成校对。

接着通过激光器3工作即可对铝合金工件进行切割作业，通过连接座4在第一纵向滑台5上纵向运动，以及连接座4能够通过第一纵向滑台5在第一横向滑台6上横向运动，即可使激光器3前后左右运动对工件进行多方位切割。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，包括设备主体（1）、防护门（2）与激光器（3），其特征在于：所述设备主体（1）的前端外表面转动连接有防护门（2），所述防护门（2）的前端外表面通过螺丝固定有握把（9），所述设备主体（1）的内部固定有第一横向滑台（6）与连接组件（7），所述第一横向滑台（6）的底端固定有第一纵向滑台（5），所述第一纵向滑台（5）背离第一横向滑台（6）的一端活动连接有连接座（4），所述连接座（4）背离第一纵向滑台（5）的一端通过螺丝固定有第二电推杆（11），所述第二电推杆（11）的输出端通过螺丝与激光器（3）连接固定，且激光器（3）的外表面通过螺丝固定有校对组件（10），所述校对组件（10）包括第一电推杆（101），所述第一电推杆（101）通过螺丝与激光器（3）连接固定，所述第一电推杆（101）的输出端固定有固定座（102），所述固定座（102）的外表面通过螺丝固定有第三步进电机（103），所述固定座（102）靠近激光器（3）的一侧活动连接有连杆（104），且连杆（104）与第三步进电机（103）的输出端连接固定，所述连杆（104）背离固定座（102）的一端固定有压力感应器（105），所述连接组件（7）包括第二固定罩（701），所述第二固定罩（701）的下表面通过螺栓与设备主体（1）的内壁连接固定，所述第二固定罩（701）的内部固定有调节座组件（8），所述调节座组件（8）包括第三固定罩（801），所述第三固定罩（801）的底端固定有第三滑座（809），所述第三滑座（809）的底端活动连接有第二纵向滑台（808），且第二纵向滑台（808）的底端通过螺丝固定有第二滑座（807），所述第二滑座（807）的底端活动连接有第二横向滑台（806），所述第二横向滑台（806）的底端通过螺丝与第二固定罩（701）的内壁连接固定，所述第三固定罩（801）的内部开设有滑槽（802），所述滑槽（802）的内部活动连接有转台（804），所述滑槽（802）的内部固定有第二步进电机（803），所述第二步进电机（803）的输出端与转台（804）的底端中心处连接固定，所述转台（804）背离滑槽（802）的一端固定有托架（13）。

2.根据权利要求1所述的一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，其特征在于：所述连接座（4）与第一纵向滑台（5）滑动连接，所述第一纵向滑台（5）的结构与第一横向滑台（6）的结构相同。

3.根据权利要求1所述的一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，其特征在于：所述连接座（4）的两端皆贯穿设置有第二导杆（12），所述连接座（4）与第二导杆（12）活动连接，且第二导杆（12）背离第一纵向滑台（5）的一端通过螺丝与激光器（3）连接固定。

4.根据权利要求1所述的一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，其特征在于：所述第一横向滑台（6）包括第一固定罩（601），所述第一固定罩（601）通过螺栓与设备主体（1）的内壁连接固定，所述第一固定罩（601）的内部活动连接有丝杆（603），所述丝杆（603）的一端通过轴承与第一固定罩（601）的内壁转动连接，且丝杆（603）的另一端贯穿第一固定罩（601）的外表面，所述第一固定罩（601）的外表面通过螺丝固定有第一步进电机（602），所述第一步进电机（602）的输出端通过联轴器与丝杆（603）连接固定，所述丝杆（603）的外表面套设有丝套（604），且丝套（604）与丝杆（603）通过螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，其特征在于：所述丝套（604）的底端通过螺丝固定有第一滑座（605），所述第一滑座（605）的内部贯穿设置有第一导杆（606），且第一滑座（605）与第一导杆（606）滑动连接，所述第一滑座（605）背离丝套（604）的一端通过螺丝与第一纵向滑台（5）的上表面连接固定。

6.根据权利要求1所述的一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，其特征在于：所述第二固定罩（701）的内部固定有加强筋（705），且加强筋（705）呈第二纵向滑台（808）的两侧排布，所述加强筋（705）的顶端固定有托板（702），所述托板（702）的上表面均匀设置有第一滑轮（703）与第二滑轮（704），且第一滑轮（703）与第二滑轮（704）交错排布，所述第一滑轮（703）与第二滑轮（704）皆与托板（702）转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，其特征在于：所述滑槽（802）的内壁上均匀设置有第三滑轮（805），所述第三滑轮（805）呈环形排布，且第三滑轮（805）的两端皆通过转轴与滑槽（802）的内壁转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，其特征在于：所述转台（804）的上表面固定有固定组件（14），所述固定组件（14）包括连接桩（141），所述连接桩（141）通过螺丝与转台（804）背离托架（13）的一端外表面连接固定，所述连接桩（141）的外表面固定有连接轴（143），且连接轴（143）的外表面套设有扭簧（144），所述扭簧（144）的外表面套设有卡桩（142），所述卡桩（142）背离连接桩（141）的一端贯穿转台（804）的外表面。

9.根据权利要求8所述的一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，其特征在于：所述托架（13）的外表面穿透开设有通孔（15），所述卡桩（142）背离连接桩（141）的一端插设于通孔（15）的内侧，且卡桩（142）与通孔（15）卡合。

10.根据权利要求1所述的一种基于铝合金切割用具有校对机构的激光加工设备，其特征在于：所述固定座（102）的内壁固定有簧片（107），所述连杆（104）背离压力感应器（105）的一端套接有滑环（106），所述簧片（107）的一端与固定座（102）的内壁连接固定，且簧片（107）的另一端与滑环（106）的外表面抵触。

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