CN114888449A - 一种用于排钉生产的激光切割装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于排钉生产的激光切割装置及其方法，包括承载底座、导向滑轨、输送台、导向架、激光切割器及驱动电路，输送台与承载底座上端面连接，输送台两侧设导向滑轨，导向架包覆在输送台上端面外，其下端面分别嵌于输送台两侧导向滑轨的导向槽内，导向架顶部与激光切割器连接，驱动电路与承载底座外侧面连接。其激光切割方法包括设备预制，排钉切割等两个步骤。本发明一方面可有效实现同时满足多种类型排钉、不同长度切割作业的需要；另一方面具有良好的抗故障能力，极大的提高了切割设备运行的稳定性、可靠性，并有助于提高激光切割设备的使用寿命。

Description

一种用于排钉生产的激光切割装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种用于排钉生产的激光切割装置及其方法，属于机加工设备技术领域。

背景技术

当前排钉产品生产中，往往需要通过专用的切割设备对排钉进行切割，以达到满足不同排钉使用设备配套运行的需要，针对这一加工需要，当前开发了多种的排钉切割设备，如专利申请号为“201721025781.5 ”的“一种全帽纸排钉机用输送切割机构”、“202022020291.4”的“钢排钉切断机”等设备，虽然可以一定程度满足排钉生产的需要，但生产设备均不同程度存在设备结构负载，切割作业精度差，且往往无法有效根据排钉机构长度进行设备结构调整，从而限制了切割设备使用的灵活性和通用性；同时，在生产过程中，对排钉切割作业效率和精度均相对较低，且当切割设备发生故障时无法在不影响切割作业连续性的情况下进行设备维护作业，且切割过程中对排钉也缺乏有效的定位能力，从而也易导致排钉切割精度差，从而严重影响了排钉切割作业效率、精度和加工质量。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种用于排钉生产的激光切割装置及其方法，极大的提高了切割设备运行的稳定性、可靠性，并有助于提高激光切割设备的使用寿命。

一种用于排钉生产的激光切割装置，包括承载底座、导向滑轨、输送台、导向架、激光切割器及驱动电路，承载底座为横断面呈矩形的框架结构，其上端面与水平面平行分布分，输送台与承载底座上端面连接并与承载底座上端面平行分布，输送台两侧设两条与其轴线平行分布的导向滑轨，导向滑轨上端面设导向槽，与输送台对应的侧表面均设输送槽，且导向槽和输送槽均与导向滑轨轴线平行分布，同时输送槽轴线位于输送台上方0—50毫米，导向架至少一个，为“冂”字形框架结构，包覆在输送台上端面外且其下端面分别嵌于输送台两侧导向滑轨的导向槽内，并通过导向槽与导向滑轨间滑动连接，导向架顶部与至少一个激光切割器间通过三维转台连接，且激光切割器光轴与输送台上端面相交，并呈30°—60°夹角，驱动电路与承载底座外侧面连接，并分别与输送台、导向架、激光切割器电气连接。

进一步的，所述的导向滑轨下端面与承载底座上端面间通过若干升降驱动机构连接，所述升降驱动机构与承载底座上端面垂直分布，另与导向滑轨下端面间通过铰链铰接，且升降驱动机构轴线与导向滑轨轴线呈30°—90°夹角。且导向滑轨下端面另设一个倾角传感器，所述升降驱动机构和倾角传感器与驱动电路电气连接，且所述升降驱动机构为液压杆、气压杆、丝杠机构中的任意一种。

进一步的，所述的导向架为两个及两个以上时，各导向架间沿输送台轴线方向分布，所述导向架包括承载立柱、横担、托盘、水平驱动机构、位移传感器、行走机构，所述承载立柱共两条，对称分布在输送台两侧，所述承载立柱与导向滑轨轴线垂直分布，其下端面嵌于导向槽内并通过行走机构与导向槽滑动连接，所述横担嵌于两承载立柱之间，其两端面分别与承载立柱连接并垂直分布，所述横担下端面设与其轴线平行分布的水平驱动机构，所述托盘为横断面呈矩形的板状结构，托盘上端面与水平驱动机构连接，并通过水平驱动机构与横担滑动连接，所述托盘下端面通过三维转台与激光切割器连接，所述行走机构和托盘上均设一个位移传感器，所述水平驱动机构、位移传感器、行走机构均与驱动电路电气连接。

进一步的，所述的托盘上设若干与托盘垂直分布的散热孔，托盘后端设至少一个半导体制冷机构和若干散热翅板，所述散热翅板与托盘后端面垂直分布，并环绕托盘中点均布，且散热孔均位于相邻两个散热翅板之间位置，所述半导体制冷机构的制冷端与散热翅板上端面连接，且各半导体制冷机构环绕托盘轴线均布。

进一步的，所述的输送台包括龙骨、网链输送机、导向臂、驱动电磁体，所述龙骨为横断面呈矩形的板状框架结构，龙骨共两个，对称分布在承载底座轴线两侧，与承载底座上端面垂直分布并与承载底座轴线平行分布，且两龙骨间通过若干导向臂连接，所述导向臂与龙骨侧表面垂直分布并沿承载底座轴线方向垂直分布，所述龙骨和导向臂间共同构成横断面呈“H”字形槽状的托槽，所述网链输送机嵌于托槽内，与龙骨内侧面连接，所述导向臂嵌于网链输送机上层及下层网链之间，所述驱动电磁体若干，分别与各导向臂上端面连接并沿导向臂轴线方向均布，且每条导向臂上均设至少两个驱动电磁体，所述网链输送机和驱动电磁体均与驱动电路电气连接。

进一步的，所述的输送槽内设调节机构，所述调节机构包括计米器、导向弹片、承压弹片及预紧槽，其中所述计米器位于输送槽的导入端的端面位置，并嵌与输送槽前端面连接，所述预紧槽横断面呈“凵”字形及“U”字形中任意一种的槽状结构，嵌于输送槽内，且预紧槽槽底与输送槽槽底平行分布，所述预紧槽槽底与输送槽间通过至少两条调节螺栓连接，所述导向弹片共两个，嵌于预紧槽内并对称分布在预紧槽轴线两侧，所述导向弹片通过若干承压弹片与输送槽侧壁连接，且所述承压弹片若干，并沿输送槽轴线方向均布，所述导向弹片两端分别与输送槽前端面及后端面间通过弹性铰接铰接，且导向弹片前端面超出输送槽前端面外至少5毫米，且位于预紧槽外的导向弹片与输送槽侧表面呈30°—60°夹角，位于输送槽内的导向弹片与预紧槽侧壁平行分布， 两导向弹片位于输送槽外部分最大间距为预紧槽内两导向弹片间间距得至少3倍，且位于预紧槽内两导向弹片间间距为2—20毫米。

进一步的，所述的预紧槽外侧面与输送槽侧壁间通过若干滑槽滑动连接，且滑槽与输送槽轴线垂直分布，并沿输送槽轴线方向均布。

进一步的，所述的驱动电路为以可编程控制器、工业单片机为基础的电路系统。

一种用于排钉生产的激光切割装置的激光切割方法，包括如下步骤：

S1，设备预制，首先对承载底座、导向滑轨、输送台、导向架、激光切割器及驱动电路进行组装装配，得到成品切割设备，然后将成品切割设备通过承载底座安装至工作位置，并使承载底座上的输送台输入端与外部钢钉供给系统连通，将输送台输出端与外部钢钉收集设备连通，最后将驱动电路与外部供电及远程监控系统连通，完成本发明装配；

S2，排钉切割，将待切割的排钉输送至输送台上，由输送台对排钉进行输送并依次通过导向架所连接的激光切割器，然后由激光切割器对排钉进行切割即可。

本发明一方面设备构成简单，通用性好，可有效实现同时满足多种类型排钉、不同长度切割作业的需要，且切割作业效率及精度高，另一方面具有良好的抗故障能力，可有效实现在不影响切割状态下对易损的激光器进行间歇工作、故障排出及更换，从而极大的提高了切割设备运行的稳定性、可靠性，并有助于提高激光切割设备的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明结构示意图；

图2为导向架局部结构示意图；

图3为输送台剖视局部结构示意图；

图4为导向滑轨侧视局部结构示意图；

图5为导向滑轨横断面局部结构示意图；

图6为托盘局部结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1—图6所示，一种用于排钉生产的激光切割装置，包括承载底座1、导向滑轨2、输送台3、导向架4、激光切割器5及驱动电路6，承载底座1为横断面呈矩形的框架结构，其上端面与水平面平行分布分，输送台3嵌于承载底座1上端面内并与承载底座1上端面平行分布，输送台3两侧设两条与其轴线平行分布的导向滑轨2，导向滑轨2上端面设横断面呈“凵”字形导向槽21，与输送台3对应的侧表面均设横断面呈“匚”字形的输送槽22，且导向槽21和输送槽22均与导向滑轨2轴线平行分布，同时输送槽22轴线位于输送台3上方0—50毫米，导向架4至少一个，为“冂”字形框架结构，包覆在输送台3上端面外且其下端面分别嵌于输送台3两侧导向滑轨2的导向槽21内，并通过导向槽21与导向滑轨2间滑动连接，导向架4顶部与至少一个激光切割器5间通过三维转台7连接，且激光切割器5光轴与输送台3上端面相交，并呈30°—60°夹角，驱动电路6与承载底座1外侧面连接，并分别与输送台3、导向架4、激光切割器5电气连接。

本实施例中，所述的导向滑轨2下端面与承载底座1上端面间通过若干升降驱动机构23连接，所述升降驱动机构23与承载底座1上端面垂直分布，另与导向滑轨2下端面间通过铰链铰接，且升降驱动机构23轴线与导向滑轨2轴线呈30°—90°夹角。且导向滑轨2下端面另设一个倾角传感器24，所述升降驱动机构23和倾角传感器24与驱动电路6电气连接，且所述升降驱动机构23为液压杆、气压杆、丝杠机构中的任意一种。

在运行中，可通过升降驱动机构灵活调整导向滑轨的工作高度、位置及倾斜角度，以满足不同长度及输送方向排钉切割和输送作业的需要；需要特别说明的，通过升降驱动机构可实现对导向滑轨与输送台间的间距进行调整，重点满足不同长度排钉切割的需要。

同时，所述的导向架4为两个及两个以上时，各导向架4间沿输送台3轴线方向分布，所述导向架4包括承载立柱41、横担42、托盘43、水平驱动机构44、位移传感器45、行走机构46，所述承载立柱41共两条，对称分布在输送台3两侧，所述承载立柱41与导向滑轨2轴线垂直分布，其下端面嵌于导向槽21内并通过行走机构46与导向槽21滑动连接，所述横担42嵌于两承载立柱41之间，其两端面分别与承载立柱41连接并垂直分布，所述横担42下端面设与其轴线平行分布的水平驱动机构44，所述托盘43为横断面呈矩形的板状结构，托盘43上端面与水平驱动机构44连接，并通过水平驱动机构44与横担42滑动连接，所述托盘43下端面通过三维转台7与激光切割器5连接，所述行走机构46和托盘43上均设一个位移传感器45，所述水平驱动机构44、位移传感器45、行走机构46均与驱动电路6电气连接。

进一步说明的，水平驱动机构44及行走机构46为直线驱动导轨、驱动链条、驱动带、齿轮齿条机构及丝杠机构中的任意一种。

进一步优化的，所述的托盘43上设若干与托盘垂直分布的散热孔431，托盘43后端设至少一个半导体制冷机构432和若干散热翅板433，所述散热翅板433与托盘43后端面垂直分布，并环绕托盘43中点均布，且散热孔431均位于相邻两个散热翅板433之间位置，所述半导体制冷机构432的制冷端与散热翅板433上端面连接，且各半导体制冷机构432环绕托盘43轴线均布。

同时设置的，散热孔、半导体制冷机构和散热翅板可有效实现对切割过程中激光切割器进行强制散热，防止高温导致的激光切割器故障及损毁情况发生。

重点说明的，所述的输送台3包括龙骨31、网链输送机32、导向臂33、驱动电磁体34，所述龙骨31为横断面呈矩形的板状框架结构，龙骨31共两个，对称分布在承载底座1轴线两侧，与承载底座1上端面垂直分布并与承载底座1轴线平行分布，且两龙骨31间通过若干导向臂33连接，所述导向臂33与龙骨31侧表面垂直分布并沿承载底座1轴线方向垂直分布，所述龙骨31和导向臂33间共同构成横断面呈“H”字形槽状的托槽35，所述网链输送机32嵌于托槽35内，与龙骨31内侧面连接，所述导向臂33嵌于网链输送机32上层及下层网链之间，所述驱动电磁体34若干，分别与各导向臂33上端面连接并沿导向臂33轴线方向均布，且每条导向臂33上均设至少两个驱动电磁体34，所述网链输送机32和驱动电磁体34均与驱动电路6电气连接。

其中，设置的网链输送机实现对待切割机切割完成的排钉进行承载输送，并在输送过程中，通过驱动电磁体对排钉进行磁力定位，防止排钉偏移而导致切割精度不足，甚至造成排钉损坏情况发生，提高排钉切割质量。

需要特别说明的，所述的输送槽22内设调节机构，所述调节机构包括计米器221、导向弹片222、承压弹片223及预紧槽224，其中所述计米器221位于输送槽22的导入端的端面位置，并嵌与输送槽22前端面连接，所述预紧槽224横断面呈“凵”字形及“U”字形中任意一种的槽状结构，嵌于输送槽22内，且预紧槽224槽底与输送槽22槽底平行分布，所述预紧槽224槽底与输送槽22间通过至少两条调节螺栓225连接，所述导向弹片222共两个，嵌于预紧槽224内并对称分布在预紧槽224轴线两侧，所述导向弹片222通过若干承压弹片223与输送槽22侧壁连接，且所述承压弹片223若干，并沿输送槽22轴线方向均布，所述导向弹片222两端分别与输送槽22前端面及后端面间通过弹性铰接铰接，且导向弹片222前端面超出输送槽22前端面外至少5毫米，且位于预紧槽224外的导向弹片222与输送槽22侧表面呈30°—60°夹角，位于输送槽22内的导向弹片222与预紧槽224侧壁平行分布， 两导向弹片222位于输送槽22外部分最大间距为预紧槽224内两导向弹片222间间距得至少3倍，且位于预紧槽224内两导向弹片222间间距为2—20毫米。

进一步优化的，所述的预紧槽224外侧面与输送槽22侧壁间通过若干滑槽226滑动连接，且滑槽226与输送槽22轴线垂直分布，并沿输送槽22轴线方向均布。

在通过输送台进行排钉输送时，首先根据待切割排钉长度由调节螺栓调整输送台两侧内预紧槽间间距，以满足不同长度钉长排钉切割时输送的需要，然后再切割过程中，并使待切割排钉的两端分别嵌于输送台两侧位置的预紧槽内，并通过预紧槽内设置的导向弹片、承压弹片对待切割排钉的两端进行加持定位并导向，此外，在进行切割作业时，另通过计米器对排钉进行记录，从而实现灵活调整切割长度，满足不同类型排钉加工作业的需要。

本实施例中，所述的驱动电路6为以可编程控制器、工业单片机为基础的电路系统。

一种用于排钉生产的激光切割装置的激光切割方法，包括如下步骤：

S1，设备预制，首先对承载底座、导向滑轨、输送台、导向架、激光切割器及驱动电路进行组装装配，得到成品切割设备，然后将成品切割设备通过承载底座安装至工作位置，并使承载底座上的输送台输入端与外部钢钉供给系统连通，将输送台输出端与外部钢钉收集设备连通，最后将驱动电路与外部供电及远程监控系统连通，完成本发明装配；

S2，排钉切割，将待切割的排钉输送至输送台上，由输送台对排钉进行输送并依次通过导向架所连接的激光切割器，然后由激光切割器对排钉进行切割即可。

本发明一方面设备构成简单，通用性好，可有效实现同时满足多种类型排钉、不同长度切割作业的需要，且切割作业效率及精度高，另一方面具有良好的抗故障能力，可有效实现在不影响切割状态下对易损的激光器进行间歇工作、故障排出及更换，从而极大的提高了切割设备运行的稳定性、可靠性，并有助于提高激光切割设备的使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于排钉生产的激光切割装置，其特征在于：所述的用于排钉生产的激光切割装置包括承载底座、导向滑轨、输送台、导向架、激光切割器及驱动电路，所述承载底座为横断面呈矩形的框架结构，其上端面与水平面平行分布分，所述输送台与承载底座上端面连接并与承载底座上端面平行分布，所述输送台两侧设两条与其轴线平行分布的导向滑轨，所述导向滑轨上端面设导向槽，与输送台对应的侧表面均设输送槽，且导向槽和输送槽均与导向滑轨轴线平行分布，所述导向架至少一个，包覆在输送台上端面外且其下端面分别嵌于输送台两侧导向滑轨的导向槽内，并通过导向槽与导向滑轨间滑动连接，所述导向架顶部与至少一个激光切割器间通过三维转台连接，且激光切割器光轴与输送台上端面相交，所述驱动电路与承载底座外侧面连接，并分别与输送台、导向架、激光切割器电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于排钉生产的激光切割装置，其特征在于：所述输送槽轴线位于输送台上方0—50毫米，所述的导向滑轨下端面与承载底座上端面间通过若干升降驱动机构连接，所述升降驱动机构与承载底座上端面垂直分布，另与导向滑轨下端面间通过铰链铰接，且升降驱动机构轴线与导向滑轨轴线呈30°—90°夹角。且导向滑轨下端面另设一个倾角传感器，所述升降驱动机构和倾角传感器与驱动电路电气连接，且所述升降驱动机构为液压杆、气压杆、丝杠机构中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种用于排钉生产的激光切割装置，其特征在于：所述的导向架为两个及两个以上时，各导向架间沿输送台轴线方向分布，所述导向架包括承载立柱、横担、托盘、水平驱动机构、位移传感器、行走机构，所述承载立柱共两条，对称分布在输送台两侧，所述承载立柱与导向滑轨轴线垂直分布，其下端面嵌于导向槽内并通过行走机构与导向槽滑动连接，所述横担嵌于两承载立柱之间，其两端面分别与承载立柱连接并垂直分布，所述横担下端面设与其轴线平行分布的水平驱动机构，所述托盘为横断面呈矩形的板状结构，托盘上端面与水平驱动机构连接，并通过水平驱动机构与横担滑动连接，所述托盘下端面通过三维转台与激光切割器连接，所述行走机构和托盘上均设一个位移传感器，所述水平驱动机构、位移传感器、行走机构均与驱动电路电气连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于排钉生产的激光切割装置，其特征在于：所述的托盘上设若干与托盘垂直分布的散热孔，托盘后端设至少一个半导体制冷机构和若干散热翅板，所述散热翅板与托盘后端面垂直分布，并环绕托盘中点均布，且散热孔均位于相邻两个散热翅板之间位置，所述半导体制冷机构的制冷端与散热翅板上端面连接，且各半导体制冷机构环绕托盘轴线均布。

5.根据权利要求1所述的一种用于排钉生产的激光切割装置，其特征在于：所述的输送台包括龙骨、网链输送机、导向臂、驱动电磁体，所述龙骨为横断面呈矩形的板状框架结构，龙骨共两个，对称分布在承载底座轴线两侧，与承载底座上端面垂直分布并与承载底座轴线平行分布，且两龙骨间通过若干导向臂连接，所述导向臂与龙骨侧表面垂直分布并沿承载底座轴线方向垂直分布，所述龙骨和导向臂间共同构成横断面呈“H”字形槽状的托槽，所述网链输送机嵌于托槽内，与龙骨内侧面连接，所述导向臂嵌于网链输送机上层及下层网链之间，所述驱动电磁体若干，分别与各导向臂上端面连接并沿导向臂轴线方向均布，且每条导向臂上均设至少两个驱动电磁体，所述网链输送机和驱动电磁体均与驱动电路电气连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于排钉生产的激光切割装置，其特征在于：所述的输送槽内设调节机构，所述调节机构包括计米器、导向弹片、承压弹片及预紧槽，其中所述计米器位于输送槽的导入端的端面位置，并嵌与输送槽前端面连接，所述预紧槽横断面呈“凵”字形及“U”字形中任意一种的槽状结构，嵌于输送槽内，且预紧槽槽底与输送槽槽底平行分布，所述预紧槽槽底与输送槽间通过至少两条调节螺栓连接，所述导向弹片共两个，嵌于预紧槽内并对称分布在预紧槽轴线两侧，所述导向弹片通过若干承压弹片与输送槽侧壁连接，且所述承压弹片若干，并沿输送槽轴线方向均布，所述导向弹片两端分别与输送槽前端面及后端面间通过弹性铰接铰接，且导向弹片前端面超出输送槽前端面外至少5毫米，且位于预紧槽外的导向弹片与输送槽侧表面呈30°—60°夹角，位于输送槽内的导向弹片与预紧槽侧壁平行分布，两导向弹片位于输送槽外部分最大间距为预紧槽内两导向弹片间间距得至少3倍，且位于预紧槽内两导向弹片间间距为2—20毫米。

7.根据权利要求1或6所述的一种用于排钉生产的激光切割装置，其特征在于：所述的预紧槽外侧面与输送槽侧壁间通过若干滑槽滑动连接，且滑槽与输送槽轴线垂直分布，并沿输送槽轴线方向均布。

8.根据权利要求1所述的一种用于排钉生产的激光切割装置，其特征在于：所述的驱动电路为以可编程控制器、工业单片机为基础的电路系统。

9.基于权利要求1所述的一种用于排钉生产的激光切割装置的激光切割方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，设备预制，首先对承载底座、导向滑轨、输送台、导向架、激光切割器及驱动电路进行组装装配，得到成品切割设备，然后将成品切割设备通过承载底座安装至工作位置，并使承载底座上的输送台输入端与外部钢钉供给系统连通，将输送台输出端与外部钢钉收集设备连通，最后将驱动电路与外部供电及远程监控系统连通，完成本发明装配；

S2，排钉切割，将待切割的排钉输送至输送台上，由输送台对排钉进行输送并依次通过导向架所连接的激光切割器，然后由激光切割器对排钉进行切割即可。

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