CN113102906B - 一种激光切割自动矫正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光切割技术领域，且公开了一种激光切割自动矫正方法，包括工作台，所述工作台的顶端两侧固定连接有支撑座，所述支撑座的顶端放置有横轴，所述横轴的外侧螺纹套接有纵轴，所述纵轴的正面设有导轨，且通过导轨与竖轴活动连接，所述竖轴的正面设有导轨，且通过导轨与控制室活动连接，所述控制室的顶端开设有孔，且通过孔与气体收集器固定套接。本发明通过干燥气体持续不断的推动作用，活动板因气体压力而下向运动，带动位于激光头四周对角的压平块向下运动抵住压平工件的切割缝隙两侧，从而能够有效的在激光头激光切割时防止切割缝隙版型翘曲、凹凸不平，有利于激光切割机的能够正常工作，提高了工作效率。

Description

一种激光切割自动矫正方法

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，具体为一种激光切割自动矫正方法。

背景技术

激光切割机是一种通过激光光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点从而切割工件的设备，主要由激光发生器、激光头、工作台等部分组成，同时激光切割的种类多种多样，具有切割速度快、精度高、成本低等优点，因此已广泛应用于汽车、机械、电力、五金以及电器等领域。

但激光切割机在使用过程中还存在一些缺陷：激光切割机在对工件进行激光切割时，因工件通过激光熔化或气化形成切割缝隙，因此其缝隙周围受到高温，易出现版型翘曲的现象，从而使切割口扩张、切割面凹凸不平，严重时会影响激光切割机对工件的正常切割工作，从而降低了工作效率，同时也降低了工件切割质量，浪费材料资源。

发明内容

针对背景技术中提出的现有激光切割机在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种具有自动矫正功能的激光切割机及其方法，具备通过干燥气体对活动板的推动作用使压平块接触压平工件的切割缝隙两侧，同时干燥气体又对切割缝隙进行进一步的散热，防止缝隙周围版型翘曲现象的发生的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种具有自动矫正功能的激光切割机，包括工作台，所述工作台的顶端两侧固定连接有支撑座，所述支撑座的顶端放置有横轴，所述横轴的外侧螺纹套接有纵轴，所述纵轴的正面设有导轨，且通过导轨与竖轴活动连接，所述竖轴的正面设有导轨，且通过导轨与控制室活动连接，所述控制室的顶端开设有孔，且通过孔与气体收集器固定套接，所述控制室的内部顶端固定连接有气体腔，所述气体腔的底端与导气管固定连接，所述控制室的内部底端中部固定连接有激光发生器，所述激光发生器的底端与激光头固定连接，所述控制室的底端与操作室的顶端固定连接，位于所述激光发生器底端的控制室和操作室开设有孔，且通过孔与激光头固定套接，位于所述气体腔底端的控制室和操作室开设有孔，且通过孔固定套接有导气管，所述导气管的底端与抵触腔的顶端固定套接。

优选的，所述抵触腔的内部上方固定套接有固定板，所述固定板的底端中部与伸缩管的一端固定连接，所述伸缩管的另一端与活动杆的顶端固定连接，所述活动杆的底端固定连接有压平块，所述活动杆的外侧上方固定套接有活动板，所述活动板的顶端边缘与限位弹簧的一端固定连接，所述限位弹簧的另一端与固定板的底端固定连接，所述活动板的中部开设有活动槽，且活动槽的内部活动套接有橡胶块，位于所述活动板下方的抵触腔内侧固定连接有固定杆，所述固定杆的顶端中部固定连接有大竖杆，位于所述大竖杆两侧的固定杆顶端固定连接有小竖杆，所述压平块的底端开设有孔，且通过孔固定套接有排气管。

优选的，所述控制室的顶端一侧固定连接有轨迹感应器，位于所述导气管上方的气体腔内部顶端固定连接有驱动电机，所述驱动电机的底端一侧与正极端子固定连接，位于所述正极端子一侧的驱动电机底端固定连接有负极端子，所述正极端子和负极端子的底端与电磁铁的顶端固定连接，所述电磁铁的底端与封堵块接触，所述封堵块与拉伸弹簧的一端固定连接，所述拉伸弹簧的另一端与气体腔的顶端固定连接。

优选的，所述抵触腔的数量为四，环形设置在激光头的四周，且位于激光头的四个对角。

优选的，所述固定板为圆板，且开设有四排孔，所述活动板的边缘固定连接有橡胶圈，所述活动槽为上大下小的圆台状，所述橡胶块的大小与活动槽相适应，所述小竖杆的高度较大竖杆矮10厘米，所述大竖杆的顶端外侧套接有放置台，所述橡胶块的内部固定安装有限位块，且限位块带有S型磁性，所述大竖杆带有N型磁性。

优选的，所述排气管环绕设置在活动杆的四周，且数量为八组、每组三个，所述排气管的排气方向为向外侧倾斜。

优选的，所述操作室的底端为抵触腔开设的孔直径较抵触腔的直径大2厘米。

优选的，所述气体腔的正视剖面为凹字型，且凸出部分的底端与导气管连接，所述封堵块的底面长度与气体腔的凸出部分内部长度相同。

一种激光切割自动矫正方法，包括以下步骤：

第一步，将工件放置在工作台的顶端，连接控制系统，启动横轴、纵轴、竖轴，激光头在工作台上进行有轨迹的激光切割；

第二步，启动气体收集器，干燥气体通入气体腔、导气管进入抵触腔内，推动活动板向下运动，活动杆带动压平块向下运动挤压工件的切割缝隙两侧；

第三步，当活动板到达固定杆的上方，大竖杆将橡胶块吸附并顶起，干燥气体通过活动槽下向运动，再通过排气管排放到工件的缝隙两侧表面；

第四步，启动轨迹感应器感应到激光头的运动轨迹，判断出激光头为横向运动时，四个驱动电机驱动正极端子和负极端子产生正向电流，电磁铁带有N型磁性，封堵块与电磁铁相吸从而四个封堵块不下落，当激光头纵向运动与上述同理；

第五步，启动轨迹感应器感应到激光头的运动轨迹，判断出激光头为右斜向运动时，位于右斜向轨迹上方的两个驱动电机反向驱动正极端子和负极端子产生负向电流，电磁铁带有S型磁性，电磁铁与封堵块相斥从而两个封堵块下落并封堵导气管开口，对应压平块不工作，当激光头左斜向运动与上述同理；

第六步，激光头按轨迹激光切割工件完成，关闭气体收集器，干燥气体不再通入抵触腔内，伸缩管和限位弹簧向上回缩，带动压平块向上运动，压平模式撤销，此时取出工件。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过干燥气体持续不断的推动作用，活动板因气体压力而下向运动，带动位于激光头四周对角的压平块向下运动抵住压平工件的切割缝隙两侧，从而能够有效的在激光头进行横向、纵向、斜向激光切割时防止切割缝隙版型翘曲、凹凸不平，有利于激光切割机的能够正常工作，提高了工作效率，减少了资源浪费。

2、本发明通过固定杆将活动板的顶起效果，将干燥气体通过活动槽、排气管排放到抵触腔外，因排气管的角度为向外侧倾斜，能够有效的对切割缝隙周围降温散热，进一步防止了工件的切割缝隙四周翘起；同时也能够将工件激光切割产生的废屑吹离工件表面，防止了工件质量降低。

3、本发明通过轨迹感应器的感应运动轨迹，控制驱动电机做正向或反向驱动，控制电磁铁能在不同向电流的输出下改变磁场的方向，使其能在需要时将封堵块下落或者上升，达到压平块下落或上升的目的，防止了压平块在挤压缝隙的过程中对激光头工作的阻碍，有利于激光头切割工作的正常进行。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1中A处结构局部放大示意图；

图3为本发明图2中B处结构局部放大示意图；

图4为本发明中抵触腔的结构示意图；

图5为本发明中抵触腔工作状态结构示意图；

图6为本发明图5中C处结构局部放大示意图；

图7为本发明中操作室的底端结构示意图。

图中：1、工作台；11、支撑座；12、横轴；13、纵轴；14、竖轴；2、控制室；20、轨迹感应器；21、气体收集器；22、气体腔；23、驱动电机；24、正极端子；25、负极端子；26、电磁铁；27、封堵块；28、拉伸弹簧；3、激光发生器；31、激光头；4、操作室；5、抵触腔；51、导气管；52、固定板；53、伸缩管；54、活动杆；55、压平块；56、排气管；6、活动板；61、限位弹簧；62、橡胶圈；63、活动槽；64、橡胶块；65、限位块；7、固定杆；71、小竖杆；72、大竖杆；73、放置台。

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1-7，一种具有自动矫正功能的激光切割机，包括工作台1，工作台1的顶端两侧固定连接有支撑座11，支撑座11的顶端放置有横轴12，横轴12的外侧螺纹套接有纵轴13，纵轴13的正面设有导轨，且通过导轨与竖轴14活动连接，竖轴14的正面设有导轨，且通过导轨与控制室2活动连接，控制室2的顶端开设有孔，且通过孔与气体收集器21固定套接，控制室2的内部顶端固定连接有气体腔22，气体腔22的底端与导气管51固定连接，控制室2的内部底端中部固定连接有激光发生器3，激光发生器3的底端与激光头31固定连接，控制室2的底端与操作室4的顶端固定连接，位于激光发生器3底端的控制室2和操作室4开设有孔，且通过孔与激光头31固定套接，位于气体腔22底端的控制室2和操作室4开设有孔，且通过孔固定套接有导气管51，导气管51的底端与抵触腔5的顶端固定套接。

进一步的，抵触腔5的内部上方固定套接有固定板52，固定板52的底端中部与伸缩管53的一端固定连接，伸缩管53的另一端与活动杆54的顶端固定连接，活动杆54的底端固定连接有压平块55，活动杆54的外侧上方固定套接有活动板6，活动板6的顶端边缘与限位弹簧61的一端固定连接，限位弹簧61的另一端与固定板52的底端固定连接，活动板6的中部开设有活动槽63，且活动槽63的内部活动套接有橡胶块64，位于活动板6下方的抵触腔5内侧固定连接有固定杆7，固定杆7的顶端中部固定连接有大竖杆72，位于大竖杆72两侧的固定杆7顶端固定连接有小竖杆71，压平块55的底端开设有孔，且通过孔固定套接有排气管56。

进一步的，控制室2的顶端一侧固定连接有轨迹感应器20，位于导气管51上方的气体腔22内部顶端固定连接有驱动电机23，驱动电机23的底端一侧与正极端子24固定连接，位于正极端子24一侧的驱动电机23底端固定连接有负极端子25，正极端子24和负极端子25的底端与电磁铁26的顶端固定连接，电磁铁26的底端与封堵块27接触，封堵块27与拉伸弹簧28的一端固定连接，拉伸弹簧28的另一端与气体腔22的顶端固定连接。

进一步的，抵触腔5的数量为四，环形设置在激光头31的四周，且位于激光头31的四个对角，能够对利用激光头31激光切割出的缝隙进行实时的横向、纵向、斜向的压平、散热处理，防止切割缝隙版型翘起。

进一步的，固定板52为圆板，且开设有四排孔，能够使投入的干燥气体通过固定板52后推动活动板6向下运动，活动板6的边缘固定连接有橡胶圈62，能够防止活动板6与抵触腔5的内壁摩擦过度而损坏，提高了活动板6和抵触腔5的使用寿命，活动槽63为上大下小的圆台状，橡胶块64的大小与活动槽63相适应，使得橡胶块64和活动槽63在活动杆54被干燥气体向下推动时呈密封状态，快速推动活动杆54下向运动，小竖杆71的高度较大竖杆72矮10厘米，能够有利于将干燥气体快速向下排放，从而对工件进行散热，大竖杆72的顶端外侧套接有放置台73，能够有效的扩大大竖杆72与橡胶块64的接触面积，从而使橡胶块64放置的更稳定，橡胶块64的内部固定安装有限位块65，且限位块65带有S型磁性，大竖杆72带有N型磁性，二者磁性相吸，有利于橡胶块64放置平稳。

进一步的，排气管56环绕设置在活动杆54的四周，且数量为八组、每组三个，排气管56的排气方向为向外侧倾斜，能够有利于缝隙的快速散热，同时吹走了激光切割产生的废屑，防止工件表面废屑残留影响工件的使用。

进一步的，操作室4的底端为抵触腔5开设的孔直径较抵触腔5的直径大2厘米，有利于扩大排气管56排放干燥气体的面积，从而更大程度的对切割缝隙进行散热。

进一步的，气体腔22的正视剖面为凹字型，且凸出部分的底端与导气管51连接，封堵块27的底面长度与气体腔22的凸出部分内部长度相同，有利于在激光头31斜向切割时封堵块27对部分激光头31进行彻底封堵，使气体不再投入抵触腔5中，有效的降低激光头31斜向运动时压平块55对激光头31工作阻碍的可能性。

一种激光切割自动矫正方法，包括以下步骤：

第一步，将工件放置在工作台1的顶端，连接控制系统，启动横轴12、纵轴13、竖轴14，激光头31在工作台1上进行有轨迹的激光切割；

第二步，启动气体收集器21，干燥气体通入气体腔22、导气管51进入抵触腔5内，推动活动板6向下运动，活动杆54带动压平块55向下运动挤压工件的切割缝隙两侧；

第三步，当活动板6到达固定杆7的上方，大竖杆72将橡胶块64吸附并顶起，干燥气体通过活动槽63下向运动，再通过排气管56排放到工件的缝隙两侧表面；

第四步，启动轨迹感应器20感应到激光头31的运动轨迹，判断出激光头31为横向运动时，四个驱动电机23驱动正极端子24和负极端子25产生正向电流，电磁铁26带有N型磁性，封堵块27与电磁铁26相吸从而四个封堵块27不下落，当激光头31纵向运动与上述同理；

第五步，启动轨迹感应器20感应到激光头31的运动轨迹，判断出激光头31为右斜向运动时，位于右斜向轨迹上方的两个驱动电机23反向驱动正极端子24和负极端子25产生负向电流，电磁铁26带有S型磁性，电磁铁26与封堵块27相斥从而两个封堵块27下落并封堵导气管51开口，对应压平块55不工作，当激光头31左斜向运动与上述同理；

第六步，激光头31按轨迹激光切割工件完成，关闭气体收集器21，干燥气体不再通入抵触腔5内，伸缩管53和限位弹簧61向上回缩，带动压平块55向上运动，压平模式撤销，此时取出工件。

本发明的使用方法工作原理如下：

将工件放置在工作台1的顶端，连接控制系统，启动横轴12、纵轴13、竖轴14，使激光头31在工作台1上进行有轨迹的激光切割，此时启动气体收集器21，干燥气体通入气体腔22内，再通过导气管51进入抵触腔5内，干燥气体推动活动板6向下运动，压平块55扩张，从而使活动杆54带动压平块55向下挤压工件切割缝隙边缘两侧，达到防止缝隙边缘翘曲变形的目的，当活动板6到达固定杆7的上方时，大竖杆72将橡胶块64吸附并顶起，干燥气体通过活动槽63向下运动，再通过排气管56排放到工件的缝隙两侧表面，达到促进散热的目的，进一步防止缝隙边缘翘起，于此同时，启动轨迹感应器20感应到激光头31的运动轨迹，当判断出激光头31为横向运动时，四个驱动电机23驱动正极端子24和负极端子25产生正向电流，促使电磁铁26带有N型磁性，因封堵块27带有S型磁性，封堵块27与电磁铁26磁性相吸从而使四个封堵块27都不下落，当激光头31纵向运动与上述同理，当判断出激光头31为右斜向运动时，位于右斜向轨迹上方的两个驱动电机23反向驱动正极端子24和负极端子25产生负向电流，电磁铁26带有S型磁性，电磁铁26与封堵块27磁性相斥从而使两个封堵块27下落并封堵导气管51开口，气体腔22内的干燥气体不通入此导气管51内，从而对应压平块55不工作，有效的降低了压平块55妨碍激光头31工作的可能性，当激光头31左斜向运动与上述同理，当激光头31按轨迹激光切割工件完成时，关闭气体收集器21，干燥气体不再通入抵触腔5内，因伸缩管53和限位弹簧61不再受到气体阻力而向上回缩，带动压平块55向上运动，压平模式撤销，此时取出工件。

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)

1.一种激光切割自动矫正方法，包括工作台（1），所述工作台（1）的顶端两侧固定连接有支撑座（11），所述支撑座（11）的顶端放置有横轴（12），所述横轴（12）的外侧螺纹套接有纵轴（13），所述纵轴（13）的正面设有导轨，且通过导轨与竖轴（14）活动连接，所述竖轴（14）的正面设有导轨，且通过导轨与控制室（2）活动连接，其特征在于：所述控制室（2）的顶端开设有孔，且通过孔与气体收集器（21）固定套接，所述控制室（2）的内部顶端固定连接有气体腔（22），所述气体腔（22）的底端与导气管（51）固定连接，所述控制室（2）的内部底端中部固定连接有激光发生器（3），所述激光发生器（3）的底端与激光头（31）固定连接，所述控制室（2）的底端与操作室（4）的顶端固定连接，位于所述激光发生器（3）底端的控制室（2）和操作室（4）开设有孔，且通过孔与激光头（31）固定套接，位于所述气体腔（22）底端的控制室（2）和操作室（4）开设有孔，且通过孔固定套接有导气管（51），所述导气管（51）的底端与抵触腔（5）的顶端固定套接；

所述方法，包括以下步骤：

第一步，将工件放置在工作台（1）的顶端，连接控制系统，启动横轴（12）、纵轴（13）、竖轴（14），激光头（31）在工作台（1）上进行有轨迹的激光切割；

第二步，启动气体收集器（21），干燥气体通入气体腔（22）、导气管（51）进入抵触腔（5）内，推动活动板（6）向下运动，活动杆（54）带动压平块（55）向下运动挤压工件的切割缝隙两侧；

第三步，当活动板（6）到达固定杆（7）的上方，大竖杆（72）将橡胶块（64）吸附并顶起，干燥气体通过活动槽（63）下向运动，再通过排气管（56）排放到工件的缝隙两侧表面；

第四步，启动轨迹感应器（20）感应到激光头（31）的运动轨迹，判断出激光头（31）为横向运动时，四个驱动电机（23）驱动正极端子（24）和负极端子（25）产生正向电流，电磁铁（26）带有N型磁性，封堵块（27）与电磁铁（26）相吸从而四个封堵块（27）不下落，当激光头（31）纵向运动与上述同理；

第五步，启动轨迹感应器（20）感应到激光头（31）的运动轨迹，判断出激光头（31）为右斜向运动时，位于右斜向轨迹上方的两个驱动电机（23）反向驱动正极端子（24）和负极端子（25）产生负向电流，电磁铁（26）带有S型磁性，电磁铁（26）与封堵块（27）相斥从而两个封堵块（27）下落并封堵导气管（51）开口，对应压平块（55）不工作，当激光头（31）左斜向运动与上述同理；

第六步，激光头（31）按轨迹激光切割工件完成，关闭气体收集器（21），干燥气体不再通入抵触腔（5）内，伸缩管（53）和限位弹簧（61）向上回缩，带动压平块（55）向上运动，压平模式撤销，此时取出工件。

2.根据权利要求1所述的一种激光切割自动矫正方法，其特征在于：所述抵触腔（5）的内部上方固定套接有固定板（52），所述固定板（52）的底端中部与伸缩管（53）的一端固定连接，所述伸缩管（53）的另一端与活动杆（54）的顶端固定连接，所述活动杆（54）的底端固定连接有压平块（55），所述活动杆（54）的外侧上方固定套接有活动板（6），所述活动板（6）的顶端边缘与限位弹簧（61）的一端固定连接，所述限位弹簧（61）的另一端与固定板（52）的底端固定连接，所述活动板（6）的中部开设有活动槽（63），且活动槽（63）的内部活动套接有橡胶块（64），位于所述活动板（6）下方的抵触腔（5）内侧固定连接有固定杆（7），所述固定杆（7）的顶端中部固定连接有大竖杆（72），位于所述大竖杆（72）两侧的固定杆（7）顶端固定连接有小竖杆（71），所述压平块（55）的底端开设有孔，且通过孔固定套接有排气管（56）。

3.根据权利要求2所述的一种激光切割自动矫正方法，其特征在于：所述控制室（2）的顶端一侧固定连接有轨迹感应器（20），位于所述导气管（51）上方的气体腔（22）内部顶端固定连接有驱动电机（23），所述驱动电机（23）的底端一侧与正极端子（24）固定连接，位于所述正极端子（24）一侧的驱动电机（23）底端固定连接有负极端子（25），所述正极端子（24）和负极端子（25）的底端与电磁铁（26）的顶端固定连接，所述电磁铁（26）的底端与封堵块（27）接触，所述封堵块（27）与拉伸弹簧（28）的一端固定连接，所述拉伸弹簧（28）的另一端与气体腔（22）的顶端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种激光切割自动矫正方法，其特征在于：所述抵触腔（5）的数量为四，环形设置在激光头（31）的四周，且位于激光头（31）的四个对角。

5.根据权利要求4所述的一种激光切割自动矫正方法，其特征在于：所述固定板（52）为圆板，且开设有四排孔，所述活动板（6）的边缘固定连接有橡胶圈（62），所述活动槽（63）为上大下小的圆台状，所述橡胶块（64）的大小与活动槽（63）相适应，所述小竖杆（71）的高度较大竖杆（72）矮10厘米，所述大竖杆（72）的顶端外侧套接有放置台（73），所述橡胶块（64）的内部固定安装有限位块（65），且限位块（65）带有S型磁性，所述大竖杆（72）带有N型磁性。

6.根据权利要求5所述的一种激光切割自动矫正方法，其特征在于：所述排气管（56）环绕设置在活动杆（54）的四周，且数量为八组、每组三个，所述排气管（56）的排气方向为向外侧倾斜。

7.根据权利要求6所述的一种激光切割自动矫正方法，其特征在于：所述操作室（4）的底端为抵触腔（5）开设的孔直径较抵触腔（5）的直径大2厘米。

8.根据权利要求7所述的一种激光切割自动矫正方法，其特征在于：所述气体腔（22）的正视剖面为凹字型，且凸出部分的底端与导气管（51）连接，所述封堵块（27）的底面长度与气体腔（22）的凸出部分内部长度相同。