CN113231749A - 一种龙门式板材激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种龙门式板材激光切割机，属于激光切割机技术领域，包括加工座，所述加工座上设置有框架，框架内均匀排列连接有剑栅组件，剑栅组件包括上齿排、交换轴和下齿排，上齿排和下齿排分别连接在交换轴的顶部和底部，上齿排和下齿排上的齿牙相互错开，框架上连接有与剑栅组件配合使用的检测机构和去除机构。该龙门式板材激光切割机通过框架、剑栅组件、检测机构和去除机构的组合作用，有效提高了原料板材水平放置的精度，同时将板材切割精度和放置精度有效的结合在一起，极大的提高了板材切割加工的精度，避免了原料板材因切割加工精度低而造成的浪费，相应的提高了原料板材的利用率。

Description

一种龙门式板材激光切割机

技术领域

本发明涉及激光切割机技术领域，具体为一种龙门式板材激光切割机。

背景技术

激光切割机因切割速度快、切缝窄、热影响区小、切缝边缘垂度好以及切边光滑等优点而逐渐改进或取代传统的切割工艺设备，且随着激光加工应用逐渐向高速、高动态、高精度以及高稳定性的方向发展，龙门式激光切割机以其独特的结构优势成为了当下的主流机型。

但龙门式激光切割机在实际的加工过程中，经常因熔渣附着在加工台上得不到及时的清理而影响激光切割的精度，具体情况如下：因激光切割机加工台一般主要由剑栅排列组合而成，熔渣附着的时候大多都是挂附在剑栅顶端以外的部分，所以目前对于熔渣清理都是统一定期地进行，进而忽略了剑栅顶端附着熔渣的情况，且因单个或者少量的顶端附着熔渣不易察觉而被忽略，但恰恰是剑栅顶端熔渣的附着影响了原料板材放置的水平精度，进而影响了激光切割的精度，尤其是对于一些精密配件的排版切割加工，不仅降低配件的精度同时还会降低原料板材的利用率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种龙门式板材激光切割机由以下具体技术手段所达成：包括加工座、激光切割部、框架、剑栅组件、上齿排、交换轴、下齿排、检测机构、条块座、接触检测组件、接触轮、滑动座、连接启动开关、弹性件、去除机构、转轴、去除件、驱动板条、连动滚珠组件、弧形接触板、直角初始定位件。

上述各结构的位置及连接关系如下：所述加工座上设置有框架，框架内均匀排列连接有剑栅组件，剑栅组件包括上齿排、交换轴和下齿排，上齿排和下齿排分别连接在交换轴的顶部和底部，上齿排和下齿排上的齿牙相互错开，交换轴转动连接在框架上，框架上连接有与剑栅组件配合使用的检测机构和去除机构。

优选技术方案一：所述框架内滑动连接有上下对应的驱动板条，交换轴均啮合连接在驱动板条之间，通过驱动板条的移动统一的带动交换轴对上齿排和下齿排的位置进行调换，在不影响切割效率的基础上，及时的对熔渣附着情况进行检查处理。

优选技术方案二：所述驱动板条之间连接有连动滚珠组件，且连动滚珠组件连接在驱动板条同侧的两端之间，驱动板条同侧的两端上均连接有与连动滚珠组件相对应的弧形接触板。

优选技术方案三：所述框架的四个角点处均设置有与激光切割部配合使用的直角初始定位件，且直角初始定位件与剑栅组件相对应，通过对板材位置的设置来提高激光切割的精准度。

优选技术方案四：所述直角初始定位件为L状的条块，且条块位于阴角的一侧呈阶梯状。

优选技术方案五：所述检测机构包括条块座和接触检测组件，条块座固定连接在框架上，且条块座对称分布在去除机构的两侧，接触检测组件均匀滑动插接在条块座上，对称分布的条块座上接触检测组件的位置相互错开，且位于不同条块座上的接触检测组件分别与上齿排和下齿排配合使用。

优选技术方案六：所述接触检测组件包括接触轮、滑动座、连接启动开关和弹性件，接触轮转动连接在滑动座上，滑动座通过弹性件滑动插接在条块座上，连接启动开关连接在滑动座和条块座之间。

优选技术方案七：所述去除机构包括转轴和去除件，去除件均匀套接在转轴上，去除件与上齿排和下齿排均可配合使用。

优选技术方案八：所述去除件为打磨轮。

本发明具备以下有益效果：1、该龙门式板材激光切割机通过加工座、框架、剑栅组件、检测机构和去除机构的组合作用，使支撑加工面始终保持高度的水平状态，有效提高了原料板材水平放置的精度，进而提高了板材切割加工的精度，同时通过互相交换的支撑加工面以及对板材取放间隙的合理利用，在提高加工精度的同时，确保了板材正常切割的加工效率。

2、该龙门式板材激光切割机通过框架、激光切割部和直角初始定位件的组合作用，可对板材位置和激光切割头位置的统一限定，可有效提高激光切割的精准度，同时根据就近原则可相应的提高切割加工的效率。

3、该龙门式板材激光切割机将板材切割精度和放置精度有效的结合在一起，极大地提高了板材切割加工的精度，同时有效避免了原料板材因切割加工精度低而造成的浪费，相应地提高了原料板材的利用率。

附图说明

图1为本发明加工座整体正面结构示意图。

图2为本发明剑栅组件和接触检测组件以及去除机构的连接关系剖视结构示意图。

图3为本发明框架连接关系剖视结构示意图。

图4为本发明图2中A的放大图。

图5为本发明图3中B的放大图。

图6为本发明驱动板条连接关系结构示意图。

图7为本发明图6中C的放大图。

图8为本发明上齿排和下齿排位置交换的过程示意图。

图中：1、加工座；2、激光切割部；3、框架；4、剑栅组件；41、上齿排；42、交换轴；43、下齿排；5、检测机构；51、条块座；52、接触检测组件；521、接触轮；522、滑动座；523、连接启动开关；524、弹性件；6、去除机构；61、转轴；62、去除件；7、驱动板条；8、连动滚珠组件；9、弧形接触板；10、直角初始定位件。

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1-8:该龙门式板材激光切割机，包括加工座1、激光切割部2、框架3、剑栅组件4、上齿排41、交换轴42、下齿排43、检测机构5、条块座51、接触检测组件52、接触轮521、滑动座522、连接启动开关523、弹性件524、去除机构6、转轴61、去除件62、驱动板条7、连动滚珠组件8、弧形接触板9、直角初始定位件10。

上述各结构的位置及连接关系如下：激光切割部2安装在加工座1的上方，加工座1上设置有框架3，框架3滑动连接在加工座1上，框架3内均匀排列连接有剑栅组件4，如图1所示，通过剑栅组件4上众多齿牙的顶端组成了放置板材的支撑加工面，通过框架3的滑动带动支撑加工面的移动，进而便利地完成板材激光切割的取送，剑栅组件4包括上齿排41、交换轴42和下齿排43，上齿排41和下齿排43分别连接在交换轴42的顶部和底部，上齿排41和下齿排43上的齿牙相互错开，如图8所示，在转动交换轴42对上齿排41和下齿排43的位置进行交换的过程中，任意一个交换轴42上的上齿排41均不会影响相邻的交换轴42上对应的下齿排43转动，确保所有上齿排41和下齿排43位置的顺利交换，这里上齿排41和下齿排43的尺寸完全相同，同时交换轴42之间的距离不能小于上齿排41和下齿排43转动到水平位置时所需的距离，交换轴42转动连接在框架3上，框架3上连接有与剑栅组件4配合使用的检测机构5和去除机构6,上齿排41和下齿排43在转动的过程中会形成一个圆形轨迹线，检测机构5和去除机构6均设置在该轨迹线上，即去除机构6位于圆形轨迹线的最低切点上，检测机构5以最低切点和交换轴42圆心之间的连线为中心线对称分布在圆形轨迹线上形成两个对称的检测区，框架3的四个角点处均设置有与激光切割部2配合使用的直角初始定位件10，如图1所示，直角初始定位件10为L状的条块，且条块位于阴角的一侧呈阶梯状，阶梯状条块上相对较低的阶梯面与支撑加工面相配合使用且二者位于同一水平面上。

参阅图6，框架3内滑动连接有上下对应的驱动板条7，交换轴42均啮合连接在驱动板条7之间，如图6所示，可以在驱动板条7其中一端上连接一个电推杆，且上下对应的驱动板条7上连接的电推杆位于驱动板条7的同一侧，利用电推杆推动驱动板条7在框架3内做相反的滑动运动，通过驱动板条7的滑动统一带动交换轴42转动并对上齿排41和下齿排43的位置进行调换，在不影响切割加工效率的基础上，及时的对熔渣附着情况进行检查处理。

参阅图6和图7，驱动板条7远离电推杆的一端之间连接有连动滚珠组件8，连动滚珠组件8由多个紧挨着的滚珠组成，框架3内开设有用于供滚珠滚动同时又对其滚动路径进行限制的轨迹槽，使滚珠随着驱动板条7的滑动而做相应的滚动，这样在驱动板条7做相反滑动的时候，可提高二者的整体连动性，同时在二者之间产生一个相互作用的紧迫力，在一定程度上提高二者滑动以及静止固定状态的稳定性，相应地提高了剑栅组件4运动或者静止状态的稳定性，驱动板条7同侧的两端上均连接有与连动滚珠组件8相对应的弧形接触板9，该弧形接触板9呈与滚珠相对应的球顶状，驱动板条7通过弧形接触板9与对应的滚珠接触，增加了接触面积，因此可有效提高驱动板条7和滚珠接触的稳定性。

参阅图2和图4，检测机构5包括条块座51和接触检测组件52，条块座51固定连接在框架3上，且条块座51对称分布在去除机构6的两侧，接触检测组件52均匀滑动插接在条块座51上，对称分布的条块座51上接触检测组件52的位置相互错开，且位于不同条块座51上的接触检测组件52分别与上齿排41和下齿排43配合使用，接触检测组件52包括接触轮521、滑动座522、连接启动开关523和弹性件524，接触轮521转动连接在滑动座522上，初始状态时，接触轮521与圆形轨迹线相切，滑动座522通过弹性件524滑动插接在条块座51上，连接启动开关523连接在滑动座522和条块座51之间。

参阅图2和图5，去除机构6包括转轴61和去除件62，转轴61转动连接在框架3上，去除件62均匀套接在转轴61上，去除件62与上齿排41和下齿排43均可配合使用，去除件62可以为打磨轮。

工作原理：该龙门式板材激光切割机在初始状态下，激光切割部2位于切割加工区域内，框架3位于切割加工区域外的位置，在切割加工的过程中，首先将原料板材放置在框架3内的支撑加工面上，这里板材的放置需要根据就近原则，将板材的一个拐角放置在相应的直角初始定位件10上，如图1所示，一个直角初始定位件10分别对应一个起始坐标系，初始状态的时候，可以选择设定其中一个起始坐标系作为初始参考坐标系，将板材的一个拐角限定的放置在该初始参考坐标系上，并通过对激光切割部2加工程序的设置，使激光切割部2初始的加工位置以该起始坐标系作为参考进行相应的排版切割加工设置，之后随着当前板材加工的完成，通过对激光切割部2上激光切割头位置信息的采集并对比，根据就近原则使激光切割头复位到距离最近的坐标系内，在接下来的板材放置的时候，将板材相应的拐角限定的放置在该坐标系上，然后重复的对其进行上述的加工处理，通过对板材位置和激光切割头位置的统一限定，可有效提高激光切割的精准度，同时根据就近原则可相应地提高切割加工的效率。

然后将切割加工后的板材取下，再放上新的原料板材，在取下和放上的间隙时间启动驱动板条7统一的带动交换轴42转动，交换轴42同步对上齿排41和下齿排43的位置进行调换，在上齿排41和下齿排43调换的过程中，如图2所示，当上齿排41向下运动，下齿排43向上运动形成圆形轨迹线的过程中，上齿排41会首先经过相应的检测区，此时，如果上齿排41上齿牙的顶部有附着熔渣的情况，附着有熔渣的齿牙在经过相应接触轮521的时候，会挤压接触轮521，接触轮521受力带动相应的滑动座522向条块座51内滑动，进而触发滑动座522与条块座51之间的连接启动开关523，该连接启动开关523可以为按压启动开关，通过连接启动开关523启动相应的驱动装置使其带动转轴61转动，转轴61转动的过程中带动其上的去除件62对齿牙上的熔渣进行去除清理，例如通过打磨轮进行打磨去除清理，确保所有组成支撑加工面的齿牙顶端都是无熔渣附着的状态，使支撑加工面始终保持高度一致的水平状态，相应地提高了原料板材水平放置的精度，进而提高了板材切割加工的精度，同时本发明通过互相交换的支撑加工面以及对板材取放间隙的合理利用，在提高加工精度的同时，确保了板材正常切割的加工效率。

此外，将板材切割精度和放置精度有效的结合在一起，极大的提高了板材切割加工的精度，同时有效避免了原料板材因切割加工精度低而造成的浪费，相应的提高了原料板材的利用率。

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 (9)

1.一种龙门式板材激光切割机，包括加工座(1)和激光切割部(2)，其特征在于：所述加工座(1)上设置有框架(3)，框架(3)内均匀排列连接有剑栅组件(4)，剑栅组件(4)包括上齿排(41)、交换轴(42)和下齿排(43)，上齿排(41)和下齿排(43)分别连接在交换轴(42)的顶部和底部，上齿排(41)和下齿排(43)上的齿牙相互错开，交换轴(42)转动连接在框架(3)上，框架(3)上连接有与剑栅组件(4)配合使用的检测机构(5)和去除机构(6)。

2.根据权利要求1所述的一种龙门式板材激光切割机，其特征在于：所述框架(3)内滑动连接有上下对应的驱动板条(7)，交换轴(42)均啮合连接在驱动板条(7)之间。

3.根据权利要求2所述的一种龙门式板材激光切割机，其特征在于：所述驱动板条(7)之间连接有连动滚珠组件(8)，且连动滚珠组件(8)连接在驱动板条(7)同侧的两端之间，驱动板条(7)同侧的两端上均连接有与连动滚珠组件(8)相对应的弧形接触板(9)。

4.根据权利要求1所述的一种龙门式板材激光切割机，其特征在于：所述框架(3)的四个角点处均设置有与激光切割部(2)配合使用的直角初始定位件(10)，且直角初始定位件(10)与剑栅组件(4)相对应。

5.根据权利要4所述的一种龙门式板材激光切割机，其特征在于：所述直角初始定位件(10)为L状的条块，且条块位于阴角的一侧呈阶梯状。

6.根据权利要求1所述的一种龙门式板材激光切割机，其特征在于：所述检测机构(5)包括条块座(51)和接触检测组件(52)，条块座(51)固定连接在框架(3)上，且条块座(51)对称分布在去除机构(6)的两侧，接触检测组件(52)均匀滑动插接在条块座(51)上，对称分布的条块座(51)上的接触检测组件(52)的位置相互错开，且位于不同条块座(51)上的接触检测组件(52)分别与上齿排(41)和下齿排(43)配合使用。

7.根据权利要求6所述的一种龙门式板材激光切割机，其特征在于：所述接触检测组件(52)包括接触轮(521)、滑动座(522)、连接启动开关(523)和弹性件(524)，接触轮(521)转动连接在滑动座(522)上，滑动座(522)通过弹性件(524)滑动插接在条块座(51)上，连接启动开关(523)连接在滑动座(522)和条块座(51)之间。

8.根据权利要求1所述的一种龙门式板材激光切割机，其特征在于：所述去除机构(6)包括转轴(61)和去除件(62)，去除件(62)均匀套接在转轴(61)上，去除件(62)与上齿排(41)和下齿排(43)均配合使用。

9.根据权利要求8所述的一种龙门式板材激光切割机，其特征在于：所述去除件(62)为打磨轮。

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