CN114505599A - 一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，包括切割工作台和激光切割头，所述激光切割头安装于升降安装架的内侧，所述升降安装架和活动套框的下端之间固定焊接有支撑弹簧，且激光切割头在活动套框的内侧构成滑动升降结构，所述活动套框的左右两侧均铰接有侧活动架，所述侧活动架和激光切割头的贴合处设置有侧拨动杆，且侧活动架的偏转结构通过侧拨动杆对激光切割头的升降结构构成同步调整结构。该发明通过侧活动架的侧边安装结构对激光切割头构成侧边防护结构的同时，利用侧活动架的侧拨动杆和激光切割头之间构成联动调整安装结构，方便激光切割头的灵活拆装的同时，有效避免激光切割头本体的硬性碰撞。

Description

一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，具体为一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置。

背景技术

激光切割主要是利用镜头内部镜片聚焦产生高功率激光束焦点照射切割板材表面，产生极高的温度融化局部材料，同时配合激光束同轴的高压气流吹走熔渣，从而在板材表面形成断面进行切割，激光切割相比较冷切割的方式节省了刀具的加工成本，同时降低了后续工艺处理的成本，在一些切割加工场合中具有较为广泛的运用；

但是现有的激光切割装置在使用时，还存在一定的问题：

1、激光切割头缺少外部防护结构，激光切割头在进行切割加工的过程中需要经过升降贴合板材加工面和相对平移调整切割区域等位移活动，在位移调整过程中则可能会发生一些磕碰，激光切割头虽然没有刀具切割的加工磨损维护成本，但是镜头受损还是容易带来较大的损失，而现有激光切割头则缺少相应的外部防护结构；

2、激光切割头本身在进行安装时为保持稳定，多为完全固定设置，使得激光切割头发生磕碰时多为硬性碰撞，容易出现受损严重的情况，进行安装拆分时也相对较为不便，且碰撞时常处于工作状态，容易出现意外烧灼的情况扩大损失；

3、激光切割时会产生一定的熔渣，现有的激光切割装置很多都缺少对残渣的清理措施，影响工作环境，同时激光切割本身也容易受到外部杂质等因素的影响，不便于对切割件表面进行及时清理，容易影响切割质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，以解决上述背景技术中提出激光切割装置缺少外部的防护结构，容易发生硬性碰撞损伤，碰撞时处于工作状态容易造成额外损失的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，包括切割工作台和激光切割头；

所述激光切割头安装于升降安装架的内侧，且升降安装架和激光切割头之间设置有活动套框；

所述升降安装架和活动套框的下端之间固定焊接有支撑弹簧，且激光切割头在活动套框的内侧构成滑动升降结构，并且激光切割头和活动套框之间贴合设置有活动胶套；

所述活动套框的左右两侧均铰接有侧活动架，且侧活动架的下端设置有贴合滚筒，并且贴合滚筒的最低点保持低于激光切割头的最低点高度；

所述侧活动架和激光切割头的贴合处设置有侧拨动杆，且侧活动架的偏转结构通过侧拨动杆对激光切割头的升降结构构成同步调整结构；

所述切割工作台的上表面设置有负压空腔，且负压空腔的内部设置有熔渣收集框；

所述贴合滚筒的外表面均匀分布有出气孔，且出气孔为负压空腔的出气端。

优选的，所述侧活动架包括侧拨动杆、贴合活动轴、外活动框和连接转轴，且侧活动架在活动套框的左右两侧对称设置，并且两侧的侧活动架之间构成“八”字形结构。

采用上述技术方案，通过侧活动架在激光切割头的外侧和下方构成“八”字形活动支撑结构，便于在激光切割头的切割活动过程中起到有效的侧边防护结构。

优选的，所述外活动框整体为弧形结构，且外活动框的上下端分别为连接转轴和贴合滚筒，并且连接转轴的中轴线和贴合滚筒的中轴线相互平行；

所述外活动框和活动套框的侧边之间通过连接转轴构成旋转结构，且连接转轴的侧边设置有扭簧结构保持外活动框与激光切割头之间的弹性贴合。

采用上述技术方案，使得侧活动架整体可以绕连接转轴构成活动偏转结构，在激光切割头下移接近切割板材时，侧活动架下端先接触板材表面，配合侧活动架的弧形展开结构进一步向侧边张开，保持贴合板材起到稳定支撑防护的作用。

优选的，所述侧拨动杆位于外活动框的侧上方，且侧拨动杆的外端侧边一体化设置有贴合活动轴，并且贴合活动轴的中轴线和连接转轴的中轴线相互平行；

所述激光切割头的侧边和连接转轴的贴合处开设有连接滑槽，且连接滑槽和切割工作台的上表面相互平行，并且贴合活动轴沿连接滑槽构成滑动结构。

采用上述技术方案，在侧活动架整体向外展开的同时，由于以连接转轴为定点转轴，可同时带动侧拨动杆和贴合活动轴向外侧下方滑动，外侧移动分量沿连接滑槽向外滑动，下移分量带动激光切割头同步下移稳定贴近切割板材，从而在激光切割头收回时保持侧活动架的收回贴合防护和限位，在侧活动架展开时同步带动激光切割头探出活动切割。

优选的，所述连接滑槽在激光切割头的侧边顶角处开设有脱出口，且侧活动架通过贴合活动轴在连接滑槽和脱出口处对激光切割头构成升降限位结构。

采用上述技术方案，侧活动架正常展开支撑时，贴合活动轴仍保持在脱出口内侧，对激光切割头起到稳定限位的作用，而在侧活动架移动接触到高位碰撞结构，或需要进行拆装主动张开侧活动架时，贴合活动轴则会在脱出口处进一步移动脱出，解除激光切割头的限位固定，可避免硬性固定下的较强碰撞损伤，也可以在平时方便激光切割头的灵活拆装。

优选的，所述激光切割头和供电单元之间通过接电插销和接电插孔插接供电，且接电插孔开设于激光切割头上端，并且接电插销和升降安装架下端之间通过固定连接线相互连接；

所述固定连接线的长度小于激光切割头在活动套框内的升降行程。

采用上述技术方案，配合激光切割头在解除限位后的活动升降结构，限长的固定连接线可在激光切割头活动脱出时使得接电插销和接电插孔同步分离断开供电，避免激光切割头脱离限位时持续工作造成意外烧灼损伤等情况。

优选的，所述负压空腔的上表面为镂空面板，且负压空腔的侧边连接有吸气管，并且吸气管的吸气端和负压空腔之间安装有烟尘过滤箱；所述吸气管的出气端安装有负压气泵。

采用上述技术方案，可直接在切割面下方配合熔渣收集框方便切割时产生的熔渣收集，同时对气体进行简易处理后方便利用吹出气流。

优选的，所述贴合滚筒的轴端为空心结构，且贴合滚筒和侧活动架之间设置有固定套轴，并且固定套轴和侧活动架为一体化结构；

所述固定套轴的外侧端口和负压气泵的出气口之间连接有出气连接管，且贴合滚筒内部和负压气泵之间通过出气连接管构成气流通路。

采用上述技术方案，同时利用负压气泵的抽吸出气在贴合滚筒处进行出气吹扫，从而在切割区域对板材表面进行有效的清扫，减少切割时灰尘等杂质影响。

优选的，所述贴合滚筒的轴端活动连接有外挡风板，且外挡风板整体为弧形板结构，并且外挡风板的轴心和贴合滚筒的中轴线相互重合，并且外挡风板在贴合滚筒的轴端构成旋转结构；所述外挡风板和贴合滚筒的轴端保持阻尼贴合。

采用上述技术方案，使得外挡风板可以随贴合滚筒贴合物料滚动进行一定的偏转，从而在贴合滚筒随切割方向活动时，保持外挡风板在切割方向的反方向，方便气流在切割方向集中吹出，方便进行切割区域的表面气流清理。

优选的，所述负压空腔的左右两端均安装有输送辊，且输送辊的前后端外侧缠绕有辅助输送带，并且前后辅助输送带的侧边均匀分布有侧固定夹。

采用上述技术方案，通过辅助输送带配合转移板材进行移动切割，架空的输送结构可以方便配合下方的熔渣收集框和镂空面板进行切割杂质的收集处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过激光切割头切割方向前后设置的侧活动架构成可偏转的“八”字形防护支撑结构，在激光切割头下移贴近切割板材时，侧活动架下端的贴合滚筒先接触切割面保持贴合支撑，继续下压时侧活动架绕连接转轴偏转展开支撑，同时在连接转轴处扭簧结构和支撑弹簧的弹性作用下起到缓冲防护作用，切割过程中，贴合滚筒保持贴合切割面进行稳定滚动，侧活动架保持在激光切割头侧边起到有效的防护作用；

2、设置有配合侧活动架直接对激光切割头进行稳定活动安装的侧拨动杆结构，在侧活动架保持收拢状态时，侧拨动杆前端的贴合活动轴保持贴合于激光切割头侧边连接滑槽内端，对激光切割头保持稳定贴合支撑，在侧活动架展开支撑时，侧拨动杆则会拨动贴合活动轴向脱出口端位移，正常切割高度时，贴合活动轴仍保持在连接滑槽内部进行限位支撑，而贴合滚筒移动至较高的可能碰撞高度时，贴合活动轴则会进一步活动脱出，解除激光切割头的固定结构，有效避免激光切割头硬性碰撞，激光切割头可直接从活动套框内侧脱出，也可以便于进行拆换，同时激光切割头下移脱出时由于固定连接线长度有限，接电插销和接电插孔可自行脱离，方便及时关断激光设备，具有良好的使用安全性；

3、设置有配合侧活动架下端贴合滚筒的气动清理结构，在装置的使用过程中，激光切割头正下方设置的负压空腔可通过负压气泵在吸气管处抽气抽取大部分杂质气体，同时切割产生的熔渣可直接从镂空面板处落入熔渣收集框方便取出清理，同时抽吸气体经过烟尘过滤箱过滤后可配合出气连接管直接输送至贴合滚筒内部，在贴合滚筒贴合切割面稳定活动的过程中从出气孔吹出，有效清理减少切割面杂质，配合贴合滚筒外侧的反向外挡风板，方便切割方向的杂质清除。

附图说明

图1为本发明侧面剖视结构示意图；

图2为本发明正面结构示意图；

图3为本发明激光切割头正面结构示意图；

图4为本发明激光切割头侧面结构示意图；

图5为本发明侧活动架展开时结构示意图；

图6为本发明图5中a处放大结构示意图；

图7为本发明接电插销和接电插孔结构示意图；

图8为本发明负压空腔俯视结构示意图。

图中：1、切割工作台；2、激光切割头；3、升降安装架；4、活动套框；5、支撑弹簧；6、活动胶套；7、侧活动架；71、侧拨动杆；72、贴合活动轴；73、外活动框；74、连接转轴；8、贴合滚筒；9、负压空腔；10、熔渣收集框；11、出气孔；12、连接滑槽；13、脱出口；14、接电插销；15、接电插孔；16、固定连接线；17、镂空面板；18、吸气管；19、烟尘过滤箱；20、负压气泵；21、固定套轴；22、出气连接管；23、外挡风板；24、输送辊；25、辅助输送带；26、侧固定夹。

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-图8，本发明提供一种技术方案：一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，包括切割工作台1和激光切割头2，激光切割头2安装于升降安装架3的内侧，且升降安装架3和激光切割头2之间设置有活动套框4，升降安装架3和活动套框4的下端之间固定焊接有支撑弹簧5，且激光切割头2在活动套框4的内侧构成滑动升降结构，并且激光切割头2和活动套框4之间贴合设置有活动胶套6，活动套框4的左右两侧均铰接有侧活动架7，且侧活动架7的下端设置有贴合滚筒8，并且贴合滚筒8的最低点保持低于激光切割头2的最低点高度。

结合图1-图5，侧活动架7包括侧拨动杆71、贴合活动轴72、外活动框73和连接转轴74，且侧活动架7在活动套框4的左右两侧对称设置，并且两侧的侧活动架7之间构成“八”字形结构，通过侧活动架7在激光切割头2的外侧和下方构成“八”字形活动支撑结构，便于在激光切割头2的切割活动过程中起到有效的侧边防护结构，外活动框73整体为弧形结构，且外活动框73的上下端分别为连接转轴74和贴合滚筒8，并且连接转轴74的中轴线和贴合滚筒8的中轴线相互平行，外活动框73和活动套框4的侧边之间通过连接转轴74构成旋转结构，且连接转轴74的侧边设置有扭簧结构保持外活动框73与激光切割头2之间的弹性贴合，使得侧活动架7整体可以绕连接转轴74构成活动偏转结构，在激光切割头2下移接近切割板材时，侧活动架7下端先接触板材表面，配合侧活动架7的弧形展开结构进一步向侧边张开，保持贴合板材起到稳定支撑防护的作用。

结合图3、图5和图6，侧活动架7和激光切割头2的贴合处设置有侧拨动杆71，且侧活动架7的偏转结构通过侧拨动杆71对激光切割头2的升降结构构成同步调整结构，侧拨动杆71位于外活动框73的侧上方，且侧拨动杆71的外端侧边一体化设置有贴合活动轴72，并且贴合活动轴72的中轴线和连接转轴74的中轴线相互平行，激光切割头2的侧边和连接转轴74的贴合处开设有连接滑槽12，且连接滑槽12和切割工作台1的上表面相互平行，并且贴合活动轴72沿连接滑槽12构成滑动结构，在侧活动架7整体向外展开的同时，以连接转轴74为定点转轴，可同时带动侧拨动杆71和贴合活动轴72向外侧下方滑动，外侧移动分量沿连接滑槽12向外滑动，下移分量带动激光切割头2同步下移稳定贴近切割板材，从而在激光切割头2收回时保持侧活动架7的收回贴合防护和限位，在侧活动架7展开时同步带动激光切割头2探出活动切割。

图5-图7所示，连接滑槽12在激光切割头2的侧边顶角处开设有脱出口13，且侧活动架7通过贴合活动轴72在连接滑槽12和脱出口13处对激光切割头2构成升降限位结构，侧活动架7正常展开支撑时，贴合活动轴72仍保持在脱出口13内侧，对激光切割头2起到稳定限位的作用，而在侧活动架7移动接触到高位碰撞结构，或需要进行拆装主动张开侧活动架7时，贴合活动轴72则会在脱出口13处进一步移动脱出，解除激光切割头2的限位固定，可避免硬性固定下的较强碰撞损伤，也可以在平时方便激光切割头2的灵活拆装，在侧活动架7保持收拢状态时，侧拨动杆71前端的贴合活动轴72保持贴合于激光切割头2侧边连接滑槽12内端，对激光切割头2保持稳定贴合支撑，在侧活动架7展开支撑时，侧拨动杆71则会拨动贴合活动轴72向脱出口13端位移，正常切割高度时，贴合活动轴72仍保持在连接滑槽12内部进行限位支撑，而贴合滚筒8移动至较高的可能碰撞高度时，贴合活动轴72则会进一步活动脱出，解除激光切割头2的固定结构，有效避免激光切割头2硬性碰撞，激光切割头2可直接从活动套框4内侧脱出，也可以便于进行拆换，激光切割头2和供电单元之间通过接电插销14和接电插孔15插接供电，且接电插孔15开设于激光切割头2上端，并且接电插销14和升降安装架3下端之间通过固定连接线16相互连接，固定连接线16的长度小于激光切割头2的升降行程，配合激光切割头2在解除限位后的活动升降结构，限长的固定连接线16可在激光切割头2活动脱出时使得接电插销14和接电插孔15同步分离断开供电，避免激光切割头2脱离限位时持续工作造成意外烧灼损伤等情况，方便及时关断激光设备，具有良好的使用安全性。

结合图1、图2和图8，切割工作台1的上表面设置有负压空腔9，且负压空腔9的内部设置有熔渣收集框10，负压空腔9的上表面为镂空面板17，且负压空腔9的侧边连接有吸气管18，并且吸气管18的吸气端和负压空腔9之间安装有烟尘过滤箱19，吸气管18的出气端安装有负压气泵20，可直接在切割面下方配合熔渣收集框10方便切割时产生的熔渣收集，同时对气体进行简易处理后方便利用吹出气流，负压空腔9的左右两端均安装有输送辊24，且输送辊24的前后端外侧缠绕有辅助输送带25，并且前后辅助输送带25的侧边均匀分布有侧固定夹26，通过辅助输送带25配合转移板材进行移动切割，架空的输送结构可以方便配合下方的熔渣收集框10和镂空面板17进行切割杂质的收集处理。

结合图1-图5，贴合滚筒8的外表面均匀分布有出气孔11，且出气孔11为负压空腔9的出气端贴合滚筒8的轴端为空心结构，且贴合滚筒8和侧活动架7之间设置有固定套轴21，并且固定套轴21和侧活动架7为一体化结构，固定套轴21的外侧端口和负压气泵20的出气口之间连接有出气连接管22，且贴合滚筒8内部和负压气泵20之间通过出气连接管22构成气流通路，同时利用负压气泵20的抽吸出气在贴合滚筒8处进行出气吹扫，从而在切割区域对板材表面进行有效的清扫，减少切割时灰尘等杂质影响，贴合滚筒8的轴端活动连接有外挡风板23，且外挡风板23整体为弧形板结构，并且外挡风板23的轴心和贴合滚筒8的中轴线相互重合，并且外挡风板23在贴合滚筒8的轴端构成旋转结构，外挡风板23和贴合滚筒8的轴端保持阻尼贴合，使得外挡风板23可以随贴合滚筒8贴合物料滚动进行一定的偏转，从而在贴合滚筒8随切割方向活动时，保持外挡风板23在切割方向的反方向，方便气流在切割方向集中吹出，方便进行切割区域的表面气流清理。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，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 (10)

1.一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，包括切割工作台（1）和激光切割头（2），其特征在于：

所述激光切割头（2）安装于升降安装架（3）的内侧，且升降安装架（3）和激光切割头（2）之间设置有活动套框（4）；所述升降安装架（3）和活动套框（4）的下端之间固定焊接有支撑弹簧（5），且激光切割头（2）在活动套框（4）的内侧构成滑动升降结构，并且激光切割头（2）和活动套框（4）之间贴合设置有活动胶套（6）；所述活动套框（4）的左右两侧均铰接有侧活动架（7），且侧活动架（7）的下端设置有贴合滚筒（8），并且贴合滚筒（8）的最低点保持低于激光切割头（2）的最低点高度；所述侧活动架（7）和激光切割头（2）的贴合处设置有侧拨动杆（71），且侧活动架（7）的偏转结构通过侧拨动杆（71）对激光切割头（2）的升降结构构成同步调整结构；所述切割工作台（1）的上表面设置有负压空腔（9），且负压空腔（9）的内部设置有熔渣收集框（10）；所述贴合滚筒（8）的外表面均匀分布有出气孔（11），且出气孔（11）为负压空腔（9）的出气端。

2.根据权利要求1所述的一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，其特征在于：所述侧活动架（7）包括侧拨动杆（71）、贴合活动轴（72）、外活动框（73）和连接转轴（74），且侧活动架（7）在活动套框（4）的左右两侧对称设置，并且两侧的侧活动架（7）之间构成“八”字形结构。

3.根据权利要求2所述的一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，其特征在于：所述外活动框（73）整体为弧形结构，且外活动框（73）的上下端分别为连接转轴（74）和贴合滚筒（8），并且连接转轴（74）的中轴线和贴合滚筒（8）的中轴线相互平行；

所述外活动框（73）和活动套框（4）的侧边之间通过连接转轴（74）构成旋转结构，且连接转轴（74）的侧边设置有扭簧结构保持外活动框（73）与激光切割头（2）之间的弹性贴合。

4.根据权利要求2所述的一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，其特征在于：所述侧拨动杆（71）位于外活动框（73）的侧上方，且侧拨动杆（71）的外端侧边一体化设置有贴合活动轴（72），并且贴合活动轴（72）的中轴线和连接转轴（74）的中轴线相互平行；

所述激光切割头（2）的侧边和连接转轴（74）的贴合处开设有连接滑槽（12），且连接滑槽（12）和切割工作台（1）的上表面相互平行，并且贴合活动轴（72）沿连接滑槽（12）构成滑动结构。

5.根据权利要求4所述的一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，其特征在于：所述连接滑槽（12）在激光切割头（2）的侧边顶角处开设有脱出口（13），且侧活动架（7）通过贴合活动轴（72）在连接滑槽（12）和脱出口（13）处对激光切割头（2）构成升降限位结构。

6.根据权利要求5所述的一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，其特征在于：所述激光切割头（2）和供电单元之间通过接电插销（14）和接电插孔（15）插接供电，且接电插孔（15）开设于激光切割头（2）上端，并且接电插销（14）和升降安装架（3）下端之间通过固定连接线（16）相互连接；

所述固定连接线（16）的长度小于激光切割头（2）在活动套框（4）内的升降行程。

7.根据权利要求1所述的一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，其特征在于：所述负压空腔（9）的上表面为镂空面板（17），且负压空腔（9）的侧边连接有吸气管（18），并且吸气管（18）的吸气端和负压空腔（9）之间安装有烟尘过滤箱（19）；

所述吸气管（18）的出气端安装有负压气泵（20），且负压空腔（9）和负压气泵（20）之间通过吸气管（18）和烟尘过滤箱（19）构成气流通路。

8.根据权利要求7所述的一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，其特征在于：所述贴合滚筒（8）的轴端为空心结构，且贴合滚筒（8）和侧活动架（7）之间设置有固定套轴（21），并且固定套轴（21）和侧活动架（7）为一体化结构；

所述固定套轴（21）的外侧端口和负压气泵（20）的出气口之间连接有出气连接管（22），且贴合滚筒（8）内部和负压气泵（20）之间通过出气连接管（22）构成气流通路。

9.根据权利要求8所述的一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，其特征在于：所述贴合滚筒（8）的轴端活动连接有外挡风板（23），且外挡风板（23）整体为弧形板结构，并且外挡风板（23）的轴心和贴合滚筒（8）的中轴线相互重合，并且外挡风板（23）在贴合滚筒（8）的轴端构成旋转结构；

所述外挡风板（23）和贴合滚筒（8）的轴端保持阻尼贴合。

10.根据权利要求1所述的一种具有随动防护结构的防碰撞激光切割装置，其特征在于：所述负压空腔（9）的左右两端均安装有输送辊（24），且输送辊（24）的前后端外侧缠绕有辅助输送带（25），并且前后辅助输送带（25）的侧边均匀分布有侧固定夹（26）。

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