CN112059439A - 一种不锈钢金属板材激光切割机及其切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业设备技术领域，且公开了一种不锈钢金属板材激光切割机，包括支撑架、滚珠丝杆、不锈钢金属板材和气泵，所述滚珠丝杆上活动安装有激光切割器。通过支撑柱和气压伸缩杆一的设置，使得支撑柱在不锈钢金属板材的底部位置根据激光所在的位置随时发生改变，有效远离穿透不锈钢金属板材的激光，减少与激光的接触，减少激光的切割，提高支撑柱的安全性，进而保证不锈钢金属板材始终处于水平，提高切割质量，同时，通过门型架和气压伸缩固定装置的设置，使得对不锈钢金属板材进行定位并固定，减少切割时不锈钢金属板材的震动所带来的切割偏差，并且无需激光喷头的切割开始时重新定位基准，减少定位时间，提高切割效率。

Description

一种不锈钢金属板材激光切割机及其切割方法

技术领域

本发明涉及工业设备技术领域，具体为一种不锈钢金属板材激光切割机及其切割方法。

背景技术

激光切割与传统的切割方法相比，具有高速、高效、高精度和高适应性的特点，同时还具有割缝细、切割面质量好、切割时无噪声无辐射、加工成本低、切割过程容易实现自动化控制等优点,激光切割钢板时，不需要使用模具，它可以替代一些需要采用大型复杂模具的冲切加工方法，从而大大缩短了生产周期并降低了成本,但激光切割机在使用过程中存在一些不足，如下：

其一，当激光切割机对大型不锈钢金属板进行切割时，对于放置不锈钢金属板的支撑架往往使间隔式横梁设置，虽然，这种设置方式能够减少与激光的接触，但长期使用过程，仍然有激光重复切割横梁支架，造成横梁水平高度不一致，容易造成钢板偏斜，失去水平，故而造成切割图形发生改变，影响切割质量，同时需要对横梁支架进行维修，增加维修成本。

其二，当从不锈钢金属板材上切割圆形板材时，激光喷头进行画圆动作，从起点旋转一周后，再次回到起点，当其动作即将完成一周时，与起点相对的点收到重力下降，使得圆形板材倾斜，造成起点处，激光容易将圆形板材的一角切除，造成圆形板材质量下降。

发明内容

本发明提供了一种不锈钢金属板材激光切割机，具备磨损率小，产品质量高的优点，解决了上述背景技术中的问题。

本发明提供如下技术方案：一种不锈钢金属板材激光切割机，包括支撑架、滚珠丝杆、不锈钢金属板材和气泵，所述滚珠丝杆上活动安装有激光切割器，所述支撑架上对称固定安装有滑动轴，所述滑动轴上活动套接有滚珠套，所述滚珠套的一侧固定连接有支撑轴，所述支撑轴上活动套接有支撑柱，所述滚珠套的另一侧活动连接有气压伸缩杆一，所述气压伸缩杆一的底端固定连接有固定梁，所述固定梁与支撑架固定连接，所述支撑柱上活动卡接有门型架，所述门型架的两侧分别均匀固定安装有气压伸缩固定装置，所述不锈钢金属板材放置在支撑柱的上方且位于门型架的内部，所述不锈钢金属板材的两侧与气压伸缩固定装置活动连接，所述支撑架上且位于固定梁的下方活动连接有活动平台，所述活动平台的右端与支撑架活动连接，所述活动平台的左端活动连接有气压伸缩装置二，所述气压伸缩装置二的底端与支撑架固定连接，所述支撑架上且位于活动平台的左侧固定安装有固定台，所述活动平台的上表面活动安装有支撑装置。

优选的，所述支撑柱包括圆筒和固定齿，所述圆筒活动套接在支撑轴上，所述圆筒的外表面均匀固定安装有固定齿，所述门型架的内部开设有齿槽，所述固定齿与齿槽啮合。

优选的，所述支撑装置包括移动小车，所述移动小车上表面的左部活动安装有气压伸缩杆三，所述气压伸缩杆三的顶端固定安装有吸气总腔，所述吸气总腔的侧面均匀螺纹连接有吸气支管，所述气压伸缩杆三的右侧活动安装有拉斜装置。

优选的，所述拉斜装置包括气压伸缩杆四和拉板一和拉板二，所述气压伸缩杆四的底端与移动小车的上表面活动连接，所述气压伸缩杆四的顶端分别与拉板一的顶端和拉板二的底端活动连接，所述拉板一的顶端和拉板二的底端活动连接，所述拉板一的底端与移动小车的上表面活动连接，所述拉板二的顶端与气压伸缩杆三的右侧活动连接。

优选的，所述固定台的上表面与活动平台的上表面平行。

优选的，所述活动平台的下表面固定安装有电磁铁。

优选的，所述气泵分别与气压伸缩杆一、气压伸缩固定装置、气压伸缩装置二、吸气总腔和气压伸缩杆四连通。

一种不锈钢金属板材激光切割方法，包括以下具体步骤：

S1：将不锈钢金属板材放在支撑柱上并在门型架的中部，对气压伸缩固定装置进行充气，使得气压伸缩固定装置的内侧将不锈钢金属板材的两侧压紧；

S2：设定激光切割器的切割程序，以及根据激光切割路径设定气压伸缩杆一对滚珠套进行拉伸的时间和长度，使其避开激光切割的地方，同时，设定支撑装置的运动程序；

S3：切割开始，支撑装置移动到切割部位的底部，气压伸缩杆三上升并与不锈钢金属板材接触，对切割部位进行支撑，同时吸气支管对切割部位底部周边透过切割缝隙的夹杂金属颗粒的气体进行吸收，防止切割气流大量外排，当切割激光经过支撑柱所在的区域时，气泵对气压伸缩杆一进行充气，使得气压伸缩杆一伸出轴推动滚珠套在滑动轴上滑动，同时通过支撑轴带动支撑柱在气压伸缩杆一的底部进行滚动，避开激光的切割，当一个部件切割结束后，气压伸缩杆四伸出轴缩回，并向下拉扯，使得拉板一与拉板二相对转动，对气压伸缩杆三进行拉扯，使得气压伸缩杆三向右倾斜，将切割部分卸下；

S4：当不锈钢金属板材的切割部件全部切割结束后，支撑装置移动到固定台上，将气压伸缩装置二的伸出轴缩回，将活动平台的左端下拉，使得活动平台倾斜并使其上的切割完成的部件及废料滑出。

本发明具备以下有益效果：

1、通过支撑柱和气压伸缩杆一的设置，使得支撑柱在不锈钢金属板材的底部位置根据激光所在的位置随时发生改变，有效远离穿透不锈钢金属板材的激光，减少与激光的接触，减少激光的切割，提高支撑柱的安全性，进而保证不锈钢金属板材始终处于水平，提高切割质量，同时，通过门型架和气压伸缩固定装置的设置，使得对不锈钢金属板材进行定位并固定，减少切割时不锈钢金属板材的震动所带来的切割偏差，并且无需激光喷头的切割开始时重新定位基准，减少定位时间，提高切割效率。

2、通过支撑装置的设置，使得对所切割的圆形板材进行衬托，防止其在未切割结束前发生偏移，提高切割完成率，增加切割质量，并且通过吸气支管对切割部位底部周边透过切割缝隙的夹杂金属颗粒的气体进行吸收，防止其散发到空气中，形成金属污染，提高操作人员的安全性，同时通过电磁铁的设置，形成电磁场，对气体中的金属颗粒进行吸附，进一步减少金属污染，降低对金属污染对操作人员的伤害。

附图说明

图1为本发明结构俯视示意图；

图2为本发明结构侧视示意图；

图3为本发明结构支撑装置正视示意图；

图4为本发明结构支撑装置俯视示意图；

图5为本发明结构图1中A处放大示意图。

图中：1、支撑架；2、滚珠丝杆；3、滑动轴；4、滚珠套；5、支撑轴；6、支撑柱；61、圆筒；62、固定齿；7、气压伸缩杆一；8、门型架；9、气压伸缩固定装置；10、不锈钢金属板材；11、固定台；12、活动平台；13、气压伸缩装置二；14、支撑装置；141、移动小车；142、气压伸缩杆三；143、吸气总腔；144、吸气支管；145、拉斜装置；1451、气压伸缩杆四；1452、拉板一；1453、拉板二；15、电磁铁；16、固定梁。

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1-5，一种不锈钢金属板材激光切割机，包括支撑架1、滚珠丝杆2、不锈钢金属板材10和气泵，滚珠丝杆2上活动安装有激光切割器，支撑架1上对称固定安装有滑动轴3，滑动轴3上活动套接有滚珠套4，滚珠套4的一侧固定连接有支撑轴5，支撑轴5上活动套接有支撑柱6，滚珠套4的另一侧活动连接有气压伸缩杆一7，气压伸缩杆一7的底端固定连接有固定梁16，固定梁16与支撑架1固定连接，支撑柱6上活动卡接有门型架8，门型架8的两侧分别均匀固定安装有气压伸缩固定装置9，不锈钢金属板材10放置在支撑柱6的上方且位于门型架8的内部，不锈钢金属板材10的两侧与气压伸缩固定装置9活动连接，支撑架1上且位于固定梁16的下方活动连接有活动平台12，活动平台12的右端与支撑架1活动连接，活动平台12的左端活动连接有气压伸缩装置二13，气压伸缩装置二13的底端与支撑架1固定连接，支撑架1上且位于活动平台12的左侧固定安装有固定台11，活动平台12的上表面活动安装有支撑装置14。

其中，支撑柱6包括圆筒61和固定齿62，圆筒61活动套接在支撑轴5上，圆筒61的外表面均匀固定安装有固定齿62，门型架8的内部开设有齿槽，固定齿62与齿槽啮合，对气压伸缩杆一7的内部进行充气，气压伸缩杆一7进行伸展，推动滚珠套4在滑动轴3上进行移动，滚珠套4带动支撑轴5进行平移，使得在固定齿62与齿槽的配合下，圆筒61开始滚动，发生位置变化，远离穿透不锈钢金属板材10的激光，减少与激光的接触，减少激光的切割，提高支撑柱6的安全性，进而保证不锈钢金属板材10始终处于水平，提高切割质量。

其中，支撑装置14包括移动小车141，移动小车141上表面的左部活动安装有气压伸缩杆三142，气压伸缩杆三142的顶端固定安装有吸气总腔143，吸气总腔143的侧面均匀螺纹连接有吸气支管144，气压伸缩杆三142的右侧活动安装有拉斜装置145，当对不锈钢金属板材10进行切割时，支撑装置14移动到切割部位的底部，气压伸缩杆三142上升并与不锈钢金属板材10接触，对切割部位进行支撑，减少切割过程中，切割部位在未切割结束前因缺失支撑力，发生偏移，提高切割完成率，增加切割质量，同时通过吸气支管144对切割部位底部周边透过切割缝隙的夹杂金属颗粒的气体进行吸收，防止其散发到空气中，形成金属污染，提高操作人员的安全性。

其中，拉斜装置145包括气压伸缩杆四1451和拉板一1452和拉板二1453，气压伸缩杆四1451的底端与移动小车141的上表面活动连接，气压伸缩杆四1451的顶端分别与拉板一1452的顶端和拉板二1453的底端活动连接，拉板一1452的顶端和拉板二1453的底端活动连接，拉板一1452的底端与移动小车141的上表面活动连接，拉板二1453的顶端与气压伸缩杆三142的右侧活动连接，当切割结束后，气压伸缩杆四1451伸出轴缩回，并向下拉扯，使得拉板一1452与拉板二1453相对转动，对气压伸缩杆三142进行拉扯，使得气压伸缩杆三142向右倾斜，将切割部分卸下。

其中，固定台11的上表面与活动平台12的上表面平行，当气压伸缩装置二13伸出轴达到最长时，活动平台12达到水平状态，使得支撑装置14能够从固定台11上行驶到活动平台12上，切割结束后，收回气压伸缩装置二13的伸出轴，使得活动平台12倾斜，将落入的切割部位移出。

其中，活动平台12的下表面固定安装有电磁铁15，在不锈钢金属板材10的底部形成电磁场，对气体中的金属颗粒进行吸附，进一减少金属污染，降低对金属污染对操作人员的伤害。

其中，气泵分别与气压伸缩杆一7、气压伸缩固定装置9、气压伸缩装置二13、吸气总腔143和气压伸缩杆四1451连通。

一种不锈钢金属板材激光切割切割方法，包括以下具体步骤：

S1：将不锈钢金属板材10放在支撑柱6上并在门型架8的中部，对气压伸缩固定装置9进行充气，使得气压伸缩固定装置9的内侧将不锈钢金属板材10的两侧压紧；

S2：设定激光切割器的切割程序，以及根据激光切割路径设定气压伸缩杆一7对滚珠套4进行拉伸的时间和长度，使其避开激光切割的地方，同时，设定支撑装置14的运动程序；

S3：切割开始，支撑装置14移动到切割部位的底部，气压伸缩杆三142上升并与不锈钢金属板材10接触，对切割部位进行支撑，同时吸气支管144对切割部位底部周边透过切割缝隙的夹杂金属颗粒的气体进行吸收，防止切割气流大量外排，当切割激光经过支撑柱6所在的区域时，气泵对气压伸缩杆一7进行充气，使得气压伸缩杆一7伸出轴推动滚珠套4在滑动轴3上滑动，同时通过支撑轴5带动支撑柱6在气压伸缩杆一7的底部进行滚动，避开激光的切割，当一个部件切割结束后，气压伸缩杆四1451伸出轴缩回，并向下拉扯，使得拉板一1452与拉板二1453相对转动，对气压伸缩杆三142进行拉扯，使得气压伸缩杆三142向右倾斜，将切割部分卸下；

S4：当不锈钢金属板材10的切割部件全部切割结束后，支撑装置14移动到固定台11上，将气压伸缩装置二13的伸出轴缩回，将活动平台12的左端下拉，使得活动平台12倾斜并使其上的切割完成的部件及废料滑出。

工作原理，将不锈钢金属板材10放在支撑柱6上并在门型架8的中部，对气压伸缩固定装置9进行充气，使得气压伸缩固定装置9的内侧将不锈钢金属板材10的两侧压紧；设定激光切割器的切割程序，以及根据激光切割路径设定气压伸缩杆一7对滚珠套4进行拉伸的时间和长度，使其避开激光切割的地方，同时，设定支撑装置14的运动程序；切割开始，支撑装置14移动到切割部位的底部，气压伸缩杆三142上升并与不锈钢金属板材10接触，对切割部位进行支撑，同时吸气支管144对切割部位底部周边透过切割缝隙的夹杂金属颗粒的气体进行吸收，防止切割气流大量外排，当切割激光经过支撑柱6所在的区域时，气泵对气压伸缩杆一7进行充气，使得气压伸缩杆一7伸出轴推动滚珠套4在滑动轴3上滑动，同时通过支撑轴5带动支撑柱6在气压伸缩杆一7的底部进行滚动，避开激光的切割，当一个部件切割结束后，气压伸缩杆四1451伸出轴缩回，并向下拉扯，使得拉板一1452与拉板二1453相对转动，对气压伸缩杆三142进行拉扯，使得气压伸缩杆三142向右倾斜，将切割部分卸下；当不锈钢金属板材10的切割部件全部切割结束后，支撑装置14移动到固定台11上，将气压伸缩装置二13的伸出轴缩回，将活动平台12的左端下拉，使得活动平台12倾斜并使其上的切割完成的部件及废料滑出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种不锈钢金属板材激光切割机，包括支撑架(1)、滚珠丝杆(2)、不锈钢金属板材(10)和气泵，所述滚珠丝杆(2)上活动安装有激光切割器，其特征在于：所述支撑架(1)上对称固定安装有滑动轴(3)，所述滑动轴(3)上活动套接有滚珠套(4)，所述滚珠套(4)的一侧固定连接有支撑轴(5)，所述支撑轴(5)上活动套接有支撑柱(6)，所述滚珠套(4)的另一侧活动连接有气压伸缩杆一(7)，所述气压伸缩杆一(7)的底端固定连接有固定梁(16)，所述固定梁(16)与支撑架(1)固定连接，所述支撑柱(6)上活动卡接有门型架(8)，所述门型架(8)的两侧分别均匀固定安装有气压伸缩固定装置(9)，所述不锈钢金属板材(10)放置在支撑柱(6)的上方且位于门型架(8)的内部，所述不锈钢金属板材(10)的两侧与气压伸缩固定装置(9)活动连接，所述支撑架(1)上且位于固定梁(16)的下方活动连接有活动平台(12)，所述活动平台(12)的右端与支撑架(1)活动连接，所述活动平台(12)的左端活动连接有气压伸缩装置二(13)，所述气压伸缩装置二(13)的底端与支撑架(1)固定连接，所述支撑架(1)上且位于活动平台(12)的左侧固定安装有固定台(11)，所述活动平台(12)的上表面活动安装有支撑装置(14)。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢金属板材激光切割机，其特征在于：所述支撑柱(6)包括圆筒(61)和固定齿(62)，所述圆筒(61)活动套接在支撑轴(5)上，所述圆筒(61)的外表面均匀固定安装有固定齿(62)，所述门型架(8)的内部开设有齿槽，所述固定齿(62)与齿槽啮合。

3.根据权利要求1所述的一种不锈钢金属板材激光切割机，其特征在于：所述支撑装置(14)包括移动小车(141)，所述移动小车(141)上表面的左部活动安装有气压伸缩杆三(142)，所述气压伸缩杆三(142)的顶端固定安装有吸气总腔(143)，所述吸气总腔(143)的侧面均匀螺纹连接有吸气支管(144)，所述气压伸缩杆三(142)的右侧活动安装有拉斜装置(145)。

4.根据权利要求3所述的一种不锈钢金属板材激光切割机，其特征在于：所述拉斜装置(145)包括气压伸缩杆四(1451)和拉板一(1452)和拉板二(1453)，所述气压伸缩杆四(1451)的底端与移动小车(141)的上表面活动连接，所述气压伸缩杆四(1451)的顶端分别与拉板一(1452)的顶端和拉板二(1453)的底端活动连接，所述拉板一(1452)的顶端和拉板二(1453)的底端活动连接，所述拉板一(1452)的底端与移动小车(141)的上表面活动连接，所述拉板二(1453)的顶端与气压伸缩杆三(142)的右侧活动连接。

5.根据权利要求1所述的一种不锈钢金属板材激光切割机，其特征在于：所述固定台(11)的上表面与活动平台(12)的上表面平行。

6.根据权利要求1所述的一种不锈钢金属板材激光切割机，其特征在于：所述活动平台(12)的下表面固定安装有电磁铁(15)。

7.根据权利要求1所述的一种不锈钢金属板材激光切割机，其特征在于：所述气泵分别与气压伸缩杆一(7)、气压伸缩固定装置(9)、气压伸缩装置二(13)、吸气总腔(143)和气压伸缩杆四(1451)连通。

8.一种不锈钢金属板材激光切割方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

S1：将不锈钢金属板材(10)放在支撑柱(6)上并在门型架(8)的中部，对气压伸缩固定装置(9)进行充气，使得气压伸缩固定装置(9)的内侧将不锈钢金属板材(10)的两侧压紧；

S2：设定激光切割器的切割程序，以及根据激光切割路径设定气压伸缩杆一(7)对滚珠套(4)进行拉伸的时间和长度，使其避开激光切割的地方，同时，设定支撑装置(14)的运动程序；

S3：切割开始，支撑装置(14)移动到切割部位的底部，气压伸缩杆三(142)上升并与不锈钢金属板材(10)接触，对切割部位进行支撑，同时吸气支管(144)对切割部位底部周边透过切割缝隙的夹杂金属颗粒的气体进行吸收，防止切割气流大量外排，当切割激光经过支撑柱(6)所在的区域时，气泵对气压伸缩杆一(7)进行充气，使得气压伸缩杆一(7)伸出轴推动滚珠套(4)在滑动轴(3)上滑动，同时通过支撑轴(5)带动支撑柱(6)在气压伸缩杆一(7)的底部进行滚动，避开激光的切割，当一个部件切割结束后，气压伸缩杆四(1451)伸出轴缩回，并向下拉扯，使得拉板一(1452)与拉板二(1453)相对转动，对气压伸缩杆三(142)进行拉扯，使得气压伸缩杆三(142)向右倾斜，将切割部分卸下；

S4：当不锈钢金属板材(10)的切割部件全部切割结束后，支撑装置(14)移动到固定台(11)上，将气压伸缩装置二(13)的伸出轴缩回，将活动平台(12)的左端下拉，使得活动平台(12)倾斜并使其上的切割完成的部件及废料滑出。

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