CN113770550A - 一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机，包括底座、隔板、放置板、定位柱、液压缸、螺杆、行程杆、花瓣槽、栅格、安装架、传动轴和通孔，所述底座上表面两侧设置有滑轨，所述滑轨上表面滑动安装有支架，所述支架上端表面滑动套接有行程块，所述行程块下表面安装有液压缸，所述液压缸下方设置设置有安装架，所述安装架一侧外壁设置有第二步进电机，所述安装架内部设置有抱扣，所述底座上表面设置有隔板，所述隔板上表面设置有放置板，所述隔板表面开设有激光校准器和通孔，所述通孔内部均滑动插接有行程杆，所述隔板下表面设置有第一步进电机。本发明可针对切割头与放置板进行同步偏转，配合使用能够对工件进行多角度切割。

Description

一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机

技术领域

本发明涉及激光切割机技术领域，具体为一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机。

背景技术

激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。

经过海量检索，发现现有技术公开号为：CN111136387A，公开了一种便于调整切割角度的激光切割机，包括地面接触板，所述地面接触板的上表面固定安装有支撑夹持板，所述支撑夹持板的顶部固定安装有对称的两个夹持固定气缸，两个所述夹持固定气缸相互靠近一侧的输出端固定安装有夹持固定板。本发明通过施力把手起到灵活控制转动盘进行转动的作用，通过转动盘的转动起到有效调整激光切割头倾斜角度的作用，通过定位孔和定位螺杆起到对激光切割头倾斜角度进行固定的作用，进而通过调节激光切割头倾斜角度达到调整金属板切割面倾斜度的效果，从而通过便于调节切割倾斜角度达到便于推广使用的效果。

综上所述，现有的激光切割机的激光刀头在对工件切割过程中，往往是垂直于工件表面，虽然能够将工件割穿，但是在进行特殊工件加工时，工件表面需要进行一定角度的切割，传统的激光切割机大多只是对刀头进行角度调整，当刀头的调整角度过大时，容易引起激光刀头与工件的部分区域产生碰撞，从而出现撞刀的问题，影响实际加工效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机，包括底座、隔板、放置板、定位柱、液压缸、螺杆、行程杆、花瓣槽、栅格、安装架、传动轴和通孔，所述底座上表面两侧设置有对称分布的滑轨，两个所述滑轨上表面滑动安装有支架，所述支架上端表面滑动套接有行程块，所述行程块下表面安装有液压缸，所述液压缸下方设置设置有安装架，所述安装架一侧外壁设置有第二步进电机，所述安装架内部设置有抱扣，所述底座上表面设置有隔板，所述隔板上表面设置有放置板，所述隔板表面开设有呈矩形阵列分布的激光校准器和通孔，所述通孔内部均滑动插接有行程杆，所述隔板下表面设置有第一步进电机。

优选的，所述第一步进电机数量为四个，且第一步进电机上表面均设置有螺杆，所述螺杆均转动插接于行程杆内部；

所述激光校准器均位于通孔所形成的矩形内部。

优选的，所述放置板表面中间位置处设置有栅格，所述栅格内部插接有定位柱，所述定位柱上端外壁均滑动套接有夹持块，所述定位柱上端外壁均套接有弹簧；

所述定位柱上下两端长度小于栅格内壁长度，且定位柱上下两端长度大于栅格内壁的宽度。

优选的，所述通孔内壁均设置有对称分布的限位块，所述行程杆两侧外壁均开设有限位槽。

优选的，所述液压缸下表面设置有与安装架上表面相连接的液压杆；

所述第二步进电机一侧表面设置有贯穿安装架一侧表面的传动轴，所述传动轴一端与抱扣相连接，所述抱扣内部安装有切割头。

优选的，所述放置板下表面四角处均开设有花瓣槽，所述行程杆上端外壁均采用圆形工艺设计，且行程杆上端均嵌入安装于花瓣槽内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明分别通过第一步进电机和第二步进电机带动放置板和切割头进行转动，可通过放置板与切割头之间的相对转动，实现对工件进行不同角度的切割，在实际应用过程中，切割头角度调整配合放置板的倾斜能够大大降低切割头与工件产生碰撞的问题，保障了激光切割的正常进行，避免出现撞刀的问题，并且第一步进电机分别驱动行程杆的上升与缩回，行程杆在花瓣槽中滑动，能够实现放置板进行不同角度的倾斜，配合激光校准器发出红外线对放置板角度进行探测，确保放置板角度的精确。

附图说明

图1为本发明的主剖视结构示意图；

图2为本发明的局部剖视结构示意图；

图3为本发明的安装架主剖视结构示意图；

图4为本发明的图2中A结构放大示意图；

图5为本发明的放置板仰视结构示意图；

图6为本发明的花瓣槽仰视结构示意图。

图中：1、底座；2、第一步进电机；3、隔板；4、放置板；5、定位柱；6、激光校准器；7、滑轨；8、支架；9、行程块；10、液压缸；11、切割头；12、螺杆；13、行程杆；14、花瓣槽；15、弹簧；16、夹持块；17、栅格；18、液压杆；19、安装架；20、抱扣；21、第二步进电机；22、传动轴；23、通孔；24、限位块；25、限位槽。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图6，本发明提供的三种实施例：

实施例一：

一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机，包括底座1、隔板3、放置板4、定位柱5、液压缸10、螺杆12、行程杆13、花瓣槽14、栅格17、安装架19、传动轴22和通孔23，底座1上表面两侧设置有对称分布的滑轨7，两个滑轨7上表面滑动安装有支架8，支架8可沿着滑轨7表面进行滑动，使得支架8能够在放置板4上方进行横向移动。支架8上端表面滑动套接有行程块9，行程块9可沿着支架8上端进行移动，带动切割头11进行移动，配合支架8沿着滑轨7移动，可在放置板4表面进行灵活移动，便于切割头11对放置板4表面工件进行全位置切割。

行程块9下表面安装有液压缸10，液压缸10下方设置设置有安装架19，液压缸10下表面设置有与安装架19上表面相连接的液压杆18，液压缸10可驱动液压杆18伸出和缩回，从而控制切割头11与工件之间的间距，并且当切割头11产生旋转以及放置板4位置发生改变后，液压缸10可控制液压杆18伸出和缩回，重新调节切割头11与工件之间的间距，确保切割头11与工件之间保持最佳切割距离。

安装架19一侧外壁设置有第二步进电机21，安装架19内部设置有抱扣20，第二步进电机21一侧表面设置有贯穿安装架19一侧表面的传动轴22，传动轴22一端与抱扣20相连接，抱扣20内部安装有切割头11，第二步进电机21可带动传动轴22转动，传动轴22带动抱扣20转动，实现调节切割头11与工件之间的角度，从而得到特定角度的切割面。

液压缸10配置有液压泵，并且液压泵、第一步进电机2和第二步进电机21均通过PLC控制器进行控制，第一步进电机2和第二步进电机21将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件，通过控制施加在线圈上的电脉冲顺序、频率和数量，可以实现对步进电机的转向、速度和旋转角度的控制；PLC控制器设定程序后，将信号传输至驱动器，驱动器分别控制第一步进电机2与第二步进电机21进行工作，能够实现特定角度的旋转。

实施例二：

底座1上表面设置有隔板3，隔板3上表面设置有放置板4，隔板3表面开设有呈矩形阵列分布的激光校准器6和通孔23，激光校准器6均位于通孔23所形成的矩形内部，激光校准器6发出红外线测量与放置板4底部之间的距离，四个激光校准器6分别对放置板4下表面进行测距，将信号传输至校准模块终端，将四个激光校准器6的测距差值，可得到放置板4的倾斜角度和倾斜方向，通过PLC控制器进行编程，分别驱动四个第一步进电机2进行运转，可驱动放置板4四角分别上升不同高度，从而实现放置板4呈现不同方向的倾斜和呈现特定倾斜角度。

通孔23内部均滑动插接有行程杆13，隔板3下表面设置有第一步进电机2，第一步进电机2数量为四个，且第一步进电机2上表面均设置有螺杆12，螺杆12均转动插接于行程杆13内部，第一步进电机2带动螺杆12旋转，可使得行程杆13内壁的螺纹与螺杆12表面产生旋转移动，螺杆12转动可促使行程杆13进行升降，从而实现放置板4四角产生不同高度的升降，使得放置板4呈现不同角度和不同倾斜方向。通孔23内壁均设置有对称分布的限位块24，行程杆13两侧外壁均开设有限位槽25，行程杆13可在通孔23中升降，限位块24可沿着限位槽25内部滑动，可对行程杆13的升降行程进行限定，避免行程杆13与螺杆12进行同步旋转。

放置板4下表面四角处均开设有花瓣槽14，行程杆13上端外壁均采用圆形工艺设计，且行程杆13上端均嵌入安装于花瓣槽14内部，当行程杆13分别进行升降时，由于放置板4表面产生倾斜，使得行程杆13与放置板4下表面之间产生相对位移，花瓣槽14共设有八个方向的滑槽，分别对应放置板4的八种不同倾斜方向，在放置板4产生倾斜时，放置板4最上端一侧的行程杆13可沿着花瓣槽14背离最低点的方向滑动，确保行程杆13能够保持与隔板3表面垂直的状态，防止行程杆13磨损和变形。

实施例三：

放置板4表面中间位置处设置有栅格17，工件放置于栅格17表面，可利于切割过程中的排屑和减少激光对底座1的损坏，栅格17内部插接有定位柱5，定位柱5上端外壁均滑动套接有夹持块16，定位柱5上端外壁均套接有弹簧15，定位柱5上下两端长度小于栅格17内壁长度，且定位柱5上下两端长度大于栅格17内壁的宽度，当工件摆放于栅格17表面时，工作人员可沿着工件的边缘，将定位柱5插接在栅格17内部，并将定位柱5旋转九十度，将定位柱5与栅格17呈正交状分布，并松开夹持块16，弹簧15通过弹力将夹持块16夹持在工件表面，保持工件的稳定性，避免在放置板4倾斜时，工件出现滑落的问题，保障加工的精确性。

工作原理：工作人员将工件摆放于栅格17表面，并将定位柱5沿着工件的边缘插接在栅格17内部，并将定位柱5旋转九十度，将定位柱5与栅格17呈正交状分布，并松开夹持块16，弹簧15通过弹力将夹持块16夹持在工件表面，保持工件的稳定性，避免在放置板4倾斜时，工件出现滑落的问题，保障加工的精确性，在工作人员通过PLC控制器进行切割程序编程，并通过PLC控制器执行切割命令，行程块9可沿着支架8上端进行移动，带动切割头11进行移动，配合支架8沿着滑轨7移动，可在放置板4表面进行灵活移动，便于切割头11对放置板4表面工件进行全位置切割，第二步进电机21可带动传动轴22转动，传动轴22带动抱扣20转动，实现调节切割头11与工件之间的角度，从而得到特定角度的切割面；

第一步进电机2带动螺杆12旋转，可使得行程杆13内壁的螺纹与螺杆12表面产生旋转移动，螺杆12转动可促使行程杆13进行升降，从而实现放置板4四角产生不同高度的升降，使得放置板4呈现不同角度和不同倾斜方向，行程杆13分别进行升降时，由于放置板4表面产生倾斜，使得行程杆13与放置板4下表面之间产生相对位移，花瓣槽14共设有八个方向的滑槽，分别对应放置板4的八种不同倾斜方向，在放置板4产生倾斜时，放置板4最上端一侧的行程杆13可沿着花瓣槽14背离最低点的方向滑动，确保行程杆13能够保持与隔板3表面垂直的状态，防止行程杆13磨损和变形。第一步进电机2和第二步进电机21带动放置板4和切割头11进行转动，可通过放置板4与切割头11之间的相对转动，实现对工件进行不同角度的切割，在实际应用过程中，切割头11角度调整配合放置板4的倾斜能够大大降低切割头11与工件产生碰撞的问题，保障了激光切割的正常进行，避免出现撞刀的问题，并且第一步进电机2分别驱动行程杆13的上升与缩回，行程杆13在花瓣槽14中滑动，能够实现放置板4进行不同角度的倾斜，配合激光校准器6发出红外线对放置板4角度进行探测，确保放置板4角度的精确。

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 (6)

1.一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机，包括底座(1)、隔板(3)、放置板(4)、定位柱(5)、液压缸(10)、螺杆(12)、行程杆(13)、花瓣槽(14)、栅格(17)、安装架(19)、传动轴(22)和通孔(23)，其特征在于：所述底座(1)上表面两侧设置有对称分布的滑轨(7)，两个所述滑轨(7)上表面滑动安装有支架(8)，所述支架(8)上端表面滑动套接有行程块(9)，所述行程块(9)下表面安装有液压缸(10)，所述液压缸(10)下方设置设置有安装架(19)，所述安装架(19)一侧外壁设置有第二步进电机(21)，所述安装架(19)内部设置有抱扣(20)，所述底座(1)上表面设置有隔板(3)，所述隔板(3)上表面设置有放置板(4)，所述隔板(3)表面开设有呈矩形阵列分布的激光校准器(6)和通孔(23)，所述通孔(23)内部均滑动插接有行程杆(13)，所述隔板(3)下表面设置有第一步进电机(2)。

2.根据权利要求1所述的一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机，其特征在于：所述第一步进电机(2)数量为四个，且第一步进电机(2)上表面均设置有螺杆(12)，所述螺杆(12)均转动插接于行程杆(13)内部；

所述激光校准器(6)均位于通孔(23)所形成的矩形内部。

3.根据权利要求1所述的一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机，其特征在于：所述放置板(4)表面中间位置处设置有栅格(17)，所述栅格(17)内部插接有定位柱(5)，所述定位柱(5)上端外壁均滑动套接有夹持块(16)，所述定位柱(5)上端外壁均套接有弹簧(15)；

所述定位柱(5)上下两端长度小于栅格(17)内壁长度，且定位柱(5)上下两端长度大于栅格(17)内壁的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机，其特征在于：所述通孔(23)内壁均设置有对称分布的限位块(24)，所述行程杆(13)两侧外壁均开设有限位槽(25)。

5.根据权利要求1所述的一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机，其特征在于：所述液压缸(10)下表面设置有与安装架(19)上表面相连接的液压杆(18)；

所述第二步进电机(21)一侧表面设置有贯穿安装架(19)一侧表面的传动轴(22)，所述传动轴(22)一端与抱扣(20)相连接，所述抱扣(20)内部安装有切割头(11)。

6.根据权利要求1所述的一种带有角度自动调节功能的智能化激光切割机，其特征在于：所述放置板(4)下表面四角处均开设有花瓣槽(14)，所述行程杆(13)上端外壁均采用圆形工艺设计，且行程杆(13)上端均嵌入安装于花瓣槽(14)内部。

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