CN113001040A - 一种不锈钢钣金材料激光切割机及激光切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种不锈钢钣金材料激光切割机及激光切割方法，涉及激光切割机领域，包括底板、输送机构、切割机构与打磨机构，底板上固定安装有切割机构，切割机构上设置又打磨机构，打磨机构上设置有输送机构，本发明能够有效的实现自动化进行不锈钢钣金激光切割，同时本发明通过切割机构提高激光切割的稳定性，本发明中的打磨机构能够实现切割后的打磨，有效的避免了二次处理的操作，降低了成本的消耗，同时能够提高加工的效率。

Description

一种不锈钢钣金材料激光切割机及激光切割方法

技术领域

本发明涉及激光切割机领域，具体提出了一种不锈钢钣金材料激光切割机及激光切割方法。

背景技术

激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快的被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，完成对材料的切割，这其中被切割的材料主要针对于相对较薄的平板形材料，比如聚合物薄膜、玻璃、金属薄膜薄板、不锈钢板等，但是在人们的日常生活中不锈钢板切割应用最为广泛，因为不锈钢具有很好的物理性能，比如耐热、耐高温、耐低温等，同时不锈钢也具有很好的化学性能，比如耐电化学腐蚀、耐化学腐蚀等性能。

传统的不锈钢钣金材料激光切割机主要是通过激光器所发出的激光束照射在不锈钢钣金上随后控制光束在不锈钢的表面进行移动，从而在不锈钢的表面进行板材切割，虽然传统的不锈钢钣金材料激光切割机使用非常的普遍，但是还是存在以下的问题：

(1)首先传统的不锈钢钣金材料激光切割机及激光切割方法在切割的过程中容易出现路线出错的情况，其次容易导致切割后出现变形的情况。

(2)其次传统的不锈钢钣金材料激光切割机及激光切割方法切割完成之后，切口处会出现大量的毛刺，此时需要人工进行二次加工处理，进而导致生产的效率低下，同时严重影响整个生产的效率。

针对上述出现的情况，本发明提出了一种不锈钢钣金材料激光切割机及激光切割方法。

发明内容

(一)要解决的问题

本发明可以解决上述背景技术中所提到的所有问题。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种不锈钢钣金材料激光切割机，包括底板、输送机构、切割机构与打磨机构，所述底板上固定安装有切割机构，切割机构上设置有打磨机构，打磨机构上设置有输送机构。

所述打磨机构包括连接板、驱动轮、张开轮、打磨砂纸带、放置框、伸缩气缸、充气气囊、打磨电机、固定块、支撑座与翻转模块，连接板的侧端转动连接有驱动轮，驱动轮的下方对称设置有张开轮，张开轮转动设置在连接板上，张开轮与驱动轮之间通过打磨砂纸带传动连接，对称的张开轮之间设置有放置框，放置框的内部固定连接有充气气囊，连接板远离驱动轮的一端固定连接有打磨电机，打磨电机的输出端转动贯穿连接板与驱动轮相连，连接板的下端固定安装有固定块，固定块与伸缩气缸的输出端相连，伸缩气缸的固定端安装在支撑座上，支撑座固定安装在底板上，连接板上固定设置有翻转模块。

所述切割机构包括切割作业框、条形块、一号滑动丝杆、一号丝杆电机、匚形架、二号滑动丝杆、二号丝杆电机、移动板、切割模块、拾取模块与夹持模块，底板上固定安装有切割作业框，切割作业框的两端对称固定连接有条形块，条形块的内部为空心结构，条形块的内部固定转动连接有一号滑动丝杆，一号滑动丝杆的一端与一号丝杆电机的输出端相连，一号丝杆电机固定安装在底板上，一号滑动丝杆上通过螺接的方式连接有匚形架，匚形架滑动设置在条形块上，匚形架上端的内部转动连接有二号滑动丝杆，二号滑动丝杆的一端与二号丝杆电机的输出端相连，二号丝杆电机固定在匚形架的侧端，二号滑动丝杆上螺接设置有移动板，移动板上设置有切割模块，二号滑动丝杆上设置有拾取模块，切割作业框的内部设置有夹持模块。

作为本发明的优选技术方案，所述切割模块包括切割框、激光发射器、透镜与激光引导管，移动板上固定安装有切割框，切割框的内部固定安装有激光发射器，激光发射器的下方设置有透镜，切割框位于透镜的下方开设有圆孔，圆孔处固定设置有激光引导管。

作为本发明的优选技术方案，所述拾取模块包括拾取杆、拾取块、方形板、一号电动推杆与真空吸盘，二号滑动丝杆上螺接设置有拾取块，拾取块位于移动板的侧方，拾取块远离二号滑动丝杆的一端固定连接有拾取杆，拾取杆上固定安装有一号电动推杆，一号电动推杆的输出端上固定连接有方形板，方形板远离一号电动推杆的一端固定安装有真空吸盘。

作为本发明的优选技术方案，所述翻转模块包括翻转板、翻转作业框、主动槽轮、从动槽轮、固定柱与翻转电机，底板上固定安装有翻转作业框，翻转作业框的内部转动安装有主动槽轮，主动槽轮上啮合设置有从动槽轮，从动槽轮上通过固定柱转动贯穿翻转作业框，并且固定柱远离从动槽轮的一端固定连接有翻转板，翻转板上均匀的设置有真空吸盘，主动槽轮的一端与翻转电机的输出端相连，翻转电机固定安装在翻转作业框内。

作为本发明的优选技术方案，所述输送机构包括传送带与传送电机，底板上通过底座固定安装有传送带，传送带上固定连接有传送电机。

作为本发明的优选技术方案，所述夹持模块包括双向伸缩气缸与夹持块，切割作业框的内部固定安装有双向伸缩气缸，双向伸缩气缸的输出端上固定连接有夹持块，夹持块滑动贯穿切割作业框的上端。

此外，本发明还提供了一种不锈钢钣金材料激光切割机的切割方法，包括以下步骤：

S1、准备作业：将待切割的不锈钢钣金放置到切割作业框的上端，通过夹持模块对不锈钢钣金进行夹持固定；

S2、激光切割：通过激光发射器发射高功率密度激光束照射不锈钢钣金，切割机构控制激光发射器进行移动切割，同时切割出所指定的形状；

S3、打磨处理：切割完毕之后的不锈钢钣金通过拾取模块进行拾取之后，将其放置到翻转板上，并且翻转板上设置的真空吸盘吸气将不锈钢钣金固定，固定后的不锈钢钣金通过打磨砂纸带进行打磨；

S4、输送处理：打磨完成的不锈钢钣金通过传送带输送至指定的位置进行统一收集。

(三)有益效果

1.本发明提供一种不锈钢钣金材料激光切割机及激光切割方法，打磨机构通过打磨砂纸带的高速运转，从而针对不锈钢钣金的侧端进行打磨，并且打磨的过程中充气气囊主要起到填充的作用，充气气囊充气之后，通过体积的变大从而挤压打磨砂纸带，促使打磨砂纸带紧密的贴附在不锈钢钣金的表面，提高打磨的高效性，同时打磨机构能够有效的减少人工进行二次处理，降低成本的消耗。

2.本发明提供一种不锈钢钣金材料激光切割机及激光切割方法，切割机构通过一号滑动丝杆和二号滑动丝杆实现切割模块的上下和左右方向的移动，从而保证整个切割模块能够准备无误的移动到指定的区域，并且能够避免出现移动出现偏差，从而导致切割后的产品出现变形。

3.本发明提供一种不锈钢钣金材料激光切割机及激光切割方法，翻转模块主要通过主动槽轮和从动槽轮之间的相互配合实现不锈钢钣金的九十度间接性翻转，从而实现打磨机构能够对不锈钢板材进行边角打磨。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明打磨机构的结构示意图；

图3是本发明切割机构的结构示意图；

图4是本发明的纵向剖视图；

图5是本发明翻转模块的结构示意图；

图6是本发明的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图6所示，一种不锈钢钣金材料激光切割机，包括底板1、输送机构2、切割机构3与打磨机构4，所述底板1上固定安装有切割机构3，切割机构3上设置有打磨机构4，打磨机构4上设置有输送机构2。

所述打磨机构4包括连接板41、驱动轮42、张开轮43、打磨砂纸带44、放置框45、充气气囊47、打磨电机48、固定块49、伸缩气缸46、支撑座50与翻转模块40，连接板41的侧端转动连接有驱动轮42，驱动轮42的下方对称设置有张开轮43，张开轮43转动设置在连接板41上，张开轮43与驱动轮42之间通过打磨砂纸带44传动连接，对称的张开轮43之间设置有放置框45，放置框45的内部固定连接有充气气囊47，连接板41远离驱动轮42的一端固定连接有打磨电机48，打磨电机48的输出端转动贯穿连接板41与驱动轮42相连，连接板41的下端固定安装有固定块49，固定块49与伸缩气缸46的输出端相连，伸缩气缸46的固定端安装在支撑座50上，支撑座50固定安装在底板1上，连接板41上固定设置有翻转模块40。

具体工作时，当拾取模块30将不锈钢钣金放置到翻转模块40上时，打磨机构4准备开始打磨，打磨电机48启动，打磨电机48通过控制驱动轮42的转动，从而进一步的促使驱动轮42与张开轮43带动打磨砂纸带44高速转动，打磨砂纸带44高速转动的同时通过伸缩气缸46的伸缩使打磨砂纸带44抵靠在不锈钢钣金的侧面，实现打磨砂纸带44对不锈钢钣金进行打磨，将激光切割之后所残留的细小屑打磨掉，从而保证不锈钢钣金的整体质量，避免了进行二次打磨的需要，有效的降低了人工的成本，充气气囊47主要是挤压的作用，通过充气气囊47进行充气，使充气气囊47体积变大，充气气囊47挤压打磨砂纸带44，从而保证打磨砂纸带44能够紧密的贴合在不锈钢钣金的表面。从而有效的使打磨能够充分的进行，提高打磨的质量，同时针对不同形状的不锈钢钣金，也能够实施打磨。从而保证打磨的高效性和实用性。

所述切割机构3包括切割作业框31、条形块32、一号滑动丝杆33、一号丝杆电机34、匚形架35、二号滑动丝杆36、二号丝杆电机37、移动板38、切割模块39、拾取模块30与夹持模块51，底板1上固定安装有切割作业框31，切割作业框31的两端对称固定连接有条形块32，条形块32的内部为空心结构，条形块32的内部固定转动连接有一号滑动丝杆33，一号滑动丝杆33的一端与一号丝杆电机34的输出端相连，一号丝杆电机34固定安装在底板1上，一号滑动丝杆33上通过螺接的方式连接有匚形架35，匚形架35滑动设置在条形块32上，匚形架35上端的内部转动连接有二号滑动丝杆36，二号滑动丝杆36的一端与二号丝杆电机37的输出端相连，二号丝杆电机37固定在匚形架35的侧端，二号滑动丝杆36上螺接设置有移动板38，移动板38上设置有切割模块39，二号滑动丝杆36上设置有拾取模块30，切割作业框31的内部设置有夹持模块51；具体工作时，当待加工的不锈钢钣金放置到切割作业框31上之后，通过夹持模块51进行内夹持固定，随后切割模块39进行切割，待整个不锈钢钣金都切割完毕之后，通过拾取模块30进行一一拾取。

所述切割模块39包括切割框390、激光发射器391、透镜392与激光引导管393，移动板38上固定安装有切割框390，切割框390的内部固定安装有激光发射器391，激光发射器391的下方设置有透镜392，切割框390位于透镜392的下方开设有圆孔，圆孔处固定设置有激光引导管393；具体工作时，当夹持模块51夹持住待加工的不锈钢钣金之后，激光发射器391射出高功率密度激光束照射在待加工的不锈钢钣金的表面，随后通过一号滑动丝杆33和二号滑动丝杆36的相互配合，实现激光发射器391的上下左右进行移动，从而精确的保证切割的位置，防止出现切割偏移的现象。

所述拾取模块30包括拾取杆301、拾取块302、方形板303、一号电动推杆304与真空吸盘305，二号滑动丝杆36上螺接设置有拾取块302，拾取块302位于移动板38的侧方，拾取块302远离二号滑动丝杆36的一端固定连接有拾取杆301，拾取杆301上固定安装有一号电动推杆304，一号电动推杆304的输出端上固定连接有方形板303，方形板303远离一号电动推杆304的一端固定安装有真空吸盘305；具体工作时，当切割模块39在整块不锈钢钣金上切割出多块小块的不锈钢钣金之后通过一号滑动丝杆33和二号滑动丝杆36的相互配合带动拾取杆301进行移动，当拾取杆301移动到指定的区域之后，一号电动推杆304启动，一号电动推杆304的输出端伸出，一号电动推杆304的输出端带动方形板303挤压在不锈钢钣金的表面，随后真空吸盘305开始吸气，从而实现真空吸盘305固定住不锈钢钣金，随后再次通过一号滑动丝杆33和二号滑动丝杆36的配合，将切割完成的不锈钢钣金输送至翻转模块40上，进行打磨。

所述翻转模块40包括翻转板401、翻转作业框402、主动槽轮403、从动槽轮404、固定柱405与翻转电机407，底板1上固定安装有翻转作业框402，翻转作业框402的内部转动安装有主动槽轮403，主动槽轮403上啮合设置有从动槽轮404，从动槽轮404上通过固定柱405转动贯穿翻转作业框402，并且固定柱405远离从动槽轮404的一端固定连接有翻转板401，翻转板401上均匀的设置有真空吸盘305，主动槽轮403的一端与翻转电机407的输出端相连，翻转电机407固定安装在翻转作业框402内；具体工作时，当切割之后的不锈钢钣金通过翻转板401上的真空吸盘305固定之后，翻转电机407启动，此时翻转电机407的输出端通过主动槽轮403控制从动槽轮404进行九十度的间歇性翻转，在翻转的时候打磨机构4对不锈钢钣金的侧端进行快速的打磨，将不锈钢钣金表面的碎屑打磨掉，但是不能够将不锈钢钣金造成损伤，当不锈钢钣金的四个端面都打磨之后，通过输送机构2将其输送至指定的区域。

所述输送机构2包括传送带21与传送电机22，底板1上通过底座固定安装有传送带21，传送带21上固定连接有传送电机22；具体工作时，通过传送带21进行传送，能够有效的将切割打磨后的不锈钢钣金均匀的输送至指定的区域进行码垛，从而提高收集的效率。

所述夹持模块51包括双向伸缩气缸511与夹持块512，切割作业框31的内部固定安装有双向伸缩气缸511，双向伸缩气缸511的输出端上固定连接有夹持块512，夹持块512滑动贯穿切割作业框31的上端；具体工作时，双向伸缩气缸511在初始状态下处于伸出的状态，当不锈钢钣金放置到切割作业框31上之后，双向伸缩气缸511缩回，此时双向伸缩气缸511输出端上连接的夹持块512同时向内运动，从而保证夹持块512将待加工的不锈钢钣金固定住，防止在进行激光切割的时候出现偏移的现象，导致切割出现偏移的现象。

此外，本发明还提供了一种不锈钢钣金材料激光切割方法，包括以下步骤：

S1、准备作业：将待切割的不锈钢钣金放置到切割作业框31的上端，通过夹持模块51对不锈钢钣金进行夹持固定；

S2、激光切割：通过激光发射器391发射高功率密度激光束照射不锈钢钣金，切割机构3控制激光发射器391进行移动切割，同时切割出所指定的形状；

S3、打磨处理：切割完毕之后的不锈钢钣金通过拾取模块30进行拾取之后，将其放置到翻转板401上，并且翻转板401上设置的真空吸盘305吸气将不锈钢钣金固定，固定后的不锈钢钣金通过打磨砂纸带44进行打磨；

S4、输送处理：打磨完成的不锈钢钣金通过传送带21输送至指定的位置进行统一收集。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种不锈钢钣金材料激光切割机，包括底板(1)、输送机构(2)、切割机构(3)与打磨机构(4)，其特征在于：所述底板(1)上固定安装有切割机构(3)，切割机构(3)上设置有打磨机构(4)，打磨机构(4)上设置有输送机构(2)；

所述打磨机构(4)包括连接板(41)、驱动轮(42)、张开轮(43)、打磨砂纸带(44)、放置框(45)、伸缩气缸(46)、充气气囊(47)、打磨电机(48)、固定块(49)、支撑座(50)与翻转模块(40)，连接板(41)的侧端转动连接有驱动轮(42)，驱动轮(42)的下方对称设置有张开轮(43)，张开轮(43)转动设置在连接板(41)上，张开轮(43)与驱动轮(42)之间通过打磨砂纸带(44)传动连接，对称的张开轮(43)之间设置有放置框(45)，放置框(45)的内部固定连接有充气气囊(47)，连接板(41)远离驱动轮(42)的一端固定连接有打磨电机(48)，打磨电机(48)的输出端转动贯穿连接板(41)与驱动轮(42)相连，连接板(41)的下端固定安装有固定块(49)，固定块(49)与伸缩气缸(46)的输出端相连，伸缩气缸(46)的固定端安装在支撑座(50)上，支撑座(50)固定安装在底板(1)上，连接板(41)上固定设置有翻转模块(40)；

所述切割机构(3)包括切割作业框(31)、条形块(32)、一号滑动丝杆(33)、一号丝杆电机(34)、匚形架(35)、二号滑动丝杆(36)、二号丝杆电机(37)、移动板(38)、切割模块(39)、拾取模块(30)与夹持模块(51)，底板(1)上固定安装有切割作业框(31)，切割作业框(31)的两端对称固定连接有条形块(32)，条形块(32)的内部为空心结构，条形块(32)的内部固定转动连接有一号滑动丝杆(33)，一号滑动丝杆(33)的一端与一号丝杆电机(34)的输出端相连，一号丝杆电机(34)固定安装在底板(1)上，一号滑动丝杆(33)上通过螺接的方式连接有匚形架(35)，匚形架(35)滑动设置在条形块(32)上，匚形架(35)上端的内部转动连接有二号滑动丝杆(36)，二号滑动丝杆(36)的一端与二号丝杆电机(37)的输出端相连，二号丝杆电机(37)固定在匚形架(35)的侧端，二号滑动丝杆(36)上螺接设置有移动板(38)，移动板(38)上设置有切割模块(39)，二号滑动丝杆(36)上设置有拾取模块(30)，切割作业框(31)的内部设置有夹持模块(51)。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢钣金材料激光切割机，其特征在于：所述切割模块(39)包括切割框(390)、激光发射器(391)、透镜(392)与激光引导管(393)，移动板(38)上固定安装有切割框(390)，切割框(390)的内部固定安装有激光发射器(391)，激光发射器(391)的下方设置有透镜(392)，切割框(390)位于透镜(392)的下方开设有圆孔，圆孔处固定设置有激光引导管(393)。

3.根据权利要求2所述的一种不锈钢钣金材料激光切割机，其特征在于：所述拾取模块(30)包括拾取杆(301)、拾取块(302)、方形板(303)、一号电动推杆(304)与真空吸盘(305)，二号滑动丝杆(36)上螺接有拾取块(302)，拾取块(302)位于移动板(38)的侧方，拾取块(302)远离二号滑动丝杆(36)的一端固定连接有拾取杆(301)，拾取杆(301)上固定安装有一号电动推杆(304)，一号电动推杆(304)的输出端上固定连接有方形板(303)，方形板(303)远离一号电动推杆(304)的一端固定安装有真空吸盘(305)。

4.根据权利要求3所述的一种不锈钢钣金材料激光切割机，其特征在于：所述翻转模块(40)包括翻转板(401)、翻转作业框(402)、主动槽轮(403)、从动槽轮(404)、固定柱(405)与翻转电机(407)，底板(1)上固定安装有翻转作业框(402)，翻转作业框(402)的内部转动安装有主动槽轮(403)，主动槽轮(403)上啮合设置有从动槽轮(404)，从动槽轮(404)上通过固定柱(405)转动贯穿翻转作业框(402)，并且固定柱(405)远离从动槽轮(404)的一端固定连接有翻转板(401)，翻转板(401)上均匀的设置有真空吸盘(305)，主动槽轮(403)的一端与翻转电机(407)的输出端相连，翻转电机(407)固定安装在翻转作业框(402)内。

5.根据权利要求1所述的一种不锈钢钣金材料激光切割机，其特征在于：所述输送机构(2)包括传送带(21)与传送电机(22)，底板(1)上通过底座固定安装有传送带(21)，传送带(21)上固定连接有传送电机(22)。

6.根据权利要求1所述的一种不锈钢钣金材料激光切割机，其特征在于：所述夹持模块(51)包括双向伸缩气缸(511)与夹持块(512)，切割作业框(31)的内部固定安装有双向伸缩气缸(511)，双向伸缩气缸(511)的输出端上固定连接有夹持块(512)，夹持块(512)滑动贯穿切割作业框(31)的上端。

7.根据权利要求4所述的一种不锈钢钣金材料激光切割机，其特征在于：上述不锈钢钣金材料激光切割机的切割方法具体包括以下步骤：

S1、准备作业：将待切割的不锈钢钣金放置到切割作业框(31)的上端，通过夹持模块(51)对不锈钢钣金进行夹持固定；

S2、激光切割：通过激光发射器(391)发射高功率密度激光束照射不锈钢钣金，切割机构(3)控制激光发射器(391)进行移动切割，同时切割出所指定的形状；

S3、打磨处理：切割完毕之后的不锈钢钣金通过拾取模块(30)进行拾取之后，将其放置到翻转板(401)上，并且翻转板(401)上设置的真空吸盘(305)吸气将不锈钢钣金固定，固定后的不锈钢钣金通过打磨砂纸带(44)进行打磨；

S4、输送处理：打磨完成的不锈钢钣金通过传送带(21)输送至指定的位置进行统一收集。

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