CN115781061A

CN115781061A - 一种激光切割设备

Info

Publication number: CN115781061A
Application number: CN202310098286.0A
Authority: CN
Inventors: 张唐攀; 李新龙; 阮琳策
Original assignee: Shenzhen Hualong Xinli Laser Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Hualong Xinli Laser Technology Co ltd
Priority date: 2023-02-10
Filing date: 2023-02-10
Publication date: 2023-03-14

Abstract

本发明公开了一种激光切割设备，涉及激光切割技术领域，包括机台，还包括空心轴电机和激光器，所述空心轴电机被配置为在所述机台上沿着Y轴方向移动，所述空心轴电机具有呈悬臂状态的空心转动轴；所述激光器被配置为在所述机台上沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，所述激光器具有发射激光线的激光头。通过改变传统空心轴电机的设计，将空心轴电机中的空心转动轴以悬臂状态进行设计，使得空心转动轴的正下方不再是导轨，这样利用激光器对物料进行造型切割时，所产生的废料不会再对空心轴电机的移动造成影响；并且在空心转动轴的正下方处设置废料槽口，使得产生的废料能够直接掉落到设备中的废料箱中，这样有利于减少废料粉尘的扩散。

Description

一种激光切割设备

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设备。

背景技术

激光加工是利用高功率的激光束照射工件，对工件进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术，由于其具有光点小、能量集中、热影响区小、不接触加工工件等优点，激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等领域。

在使用激光对管料进行切割加工时，通常采用空心轴电机夹持管料，利用其中的空心轴电机来实现管料转动，辅助切割管料的不同面；而该空心轴电机一般设置在机架的加工面顶部的轨道上，空心轴电机可以在轨道上移动。

但是采用上述设计，由于轨道和空心轴电机的空间占用，使得设备无法进行平板产品切割；同时管料加工完毕后，存在一定长度无法加工到的尾料，该尾料直接就落在空心轴电机的底部上，更有尾料直接落在空心轴电机的移动导轨上，从而可能对空心轴电机在轨道上的移动产生影响。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新的设计方案，通过将空心轴电机的导轨安装在侧面进行悬空设计，掉落的尾料不会对空心轴电机造成影响。

具体的，本发明提出的详细技术方案如下：

一种激光切割设备，包括机台，还包括空心轴电机和激光器，所述空心轴电机被配置为在所述机台上沿着Y轴方向移动，所述空心轴电机具有呈悬臂状态的空心转动轴；

所述激光器被配置为在所述机台上沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，所述激光器具有发射激光线的激光头。

进一步的，所述机台上设置沿着Y轴方向延伸的第一导轨，所述空心轴电机和所述激光器分别滑动设置在所述第一导轨上。

进一步的，所述第一导轨上安装有第一直线电机模组和第二直线电机模组，所述空心轴电机固定安装在所述第一直线电机模组上，所述激光器安装在所述第二直线电机模组上。

进一步的，所述第二直线电机模组的平台上固定安装有第二导轨，所述第二导轨沿着X轴方向延伸，所述第二导轨上安装有第三直线电机模组，所述激光器固定安装在所述第三直线电机模组上。

进一步的，所述机台包括机架和基板，所述基板固定在所述机架上，所述第一导轨固定在所述基板上。

进一步的，所述基板为大理石台面。

进一步的，所述基板上开设有废料槽口，所述废料槽口设置在所述空心轴电机中空心转动轴的正下方，所述废料槽口与放置在所述机架内的废料箱接通。

进一步的，所述机架的操作侧面处设置有托盘，所述托盘被配置为承托操作键盘。

进一步的，所述托盘与所述机架在竖直方向活动调节的连接安装。

进一步的，所述机架内被划分为电动元件区和气动元件区；所述激光切割设备中的电动元件被集中配置在所述电动元件区，所述激光切割设备中的气动元件被集中配置在所述气动元件区。

采用本技术方案所达到的有益效果为：

1、通过将空心轴电机设置在机架的侧面，使得空心轴电机悬空设计，这样激光加工所产生的废料不会再对空心轴电机的移动造成影响；2、空心轴电机和激光器共用一个导轨，可以降低设备成本；3、空心轴电机不在占用工作面的空间，只需要在工作面上放置物料支架，既可以进行平面产品的激光技加工，实现管料和平面物料的加工。

附图说明

图1为本方案的第一立体结构图。

图2为图1中的局部放大图。

图3为本方案的第二立体结构图。

图4为本方案的俯视结构图。

其中：100机台、110机架、111废料槽口、120基板、130托盘、140第一导轨、200激光器、300空心轴电机、310空心转动轴。

实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本实施例中提供了一种激光切割设备，本方案中的激光切割设备是基于上一代的激光设备（具体为专利号：202210944297 1；专利名称：一种物料上料机构及激光切割机）进行的改进。通过采用本方案的激光切割设备，可以有效地降低切割中产生的废料和粉尘对空心轴电机的影响，确保空心轴电机在持续性的运作中保持其精度。

为了便于更加深入的理解本方案，下面对方案提及的激光切割设备进行详细的介绍。

在本方案的具体实施例中，参见图1－图4，激光切割设备包括机台100，机台100的组成包括机架110和基板120；其中，基板120固定在这里的机架110上。

在本方案的具体实施例中，为了提高稳定性和为了实现模块化的布局设计，这里将机架110的内部区域划分为电动元件区和气动元件区；通过对机架110中的内部进行划分区域，实现电动元器件和气动元器件之间的分离布局。具体为电动元件被集中配置在电动元件区，激光切割设备中的气动元件被集中配置在所述气动元件区。

在本方案中，基板120固定在机架110上；利用这里的基板120为激光切割设备中的其余部件提供安装基础；其中，这里基板120为大理石台面。在传统激光切割设备的结构中，基板120一般为钢板或者和铝板制成，但是采用钢板或者和铝板无法保证平面度，在前期的检测中，钢板或者和铝板制成的基板120其平面度一般大于0.05mm，但是对大理石制成的基板120进行测量，可以保证其平面度低于0.05mm；因此本方案中，优先选用基板120为大理石台面，这样对于保证平面度、保证精度具有极大的促进作用。

本实施例中，还设置了托盘130，这里的托盘130用于承托操作键盘；具体而言，托盘130设置在机架110的操作侧面处。因为在激光切割设备中设置计算机和操作键盘为目前的标准配置，在机架110上设置专用的托盘130用于承托操作键盘，避免出现将操作键盘搁置在基板120面上。

可选的，为了能够使用不同操作人员的身高，便于操作人员的操作，提高效率，这里将托盘130与机架110在竖直方向活动调节的连接安装。也即将托盘130活动连接在机架110上，操作人员根据自身的实际身高情况合理的调整托盘130的高度。

本方案中，激光切割设备中还包括空心轴电机300和激光器200；其中，空心轴电机300被配置为在机台100的基板120上沿着Y轴方向移动，并且空心轴电机300具有呈悬臂状态的空心转动轴；激光器200被配置为在机台100的基板120上沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，激光器200具有发射激光线的激光头。

激光器200通过调节能够与这里的空心轴电机300设对应，空心轴电机300被配置为利用其中的气动夹夹持物料并旋转，同时还向着激光器200的方向进料移动。

考虑到物料不同面切割的需要，因此在对物料进行切割加工时，需要保证物料能转动一定的角度，以方便激光器200能够在物料上的不同位置进行造型切割。所以提出了这里的空心轴电机300，空心轴电机300具有空心结构的转动轴（称之为空心转动轴）；同时在空心转动轴中还设有气动夹，在物料进料后，物料就穿过这里的空心转动轴，然后在气动夹的夹持作用下，使得物料被固定在这里的空心轴电机300中。

物料在被空心轴电机300夹持后，还需要逐渐向着激光器200的方向进行进料；也即这里的空心轴电机300在基板120上向着激光器200的方向移动，同时还在空心转动轴的作用下自转。通过采用这边的方式来实现物料表面的造型切割。

为了避免出现如传统结构一般，在切割过程中大量废料和粉尘掉落在空心轴电机300周围，影响了空心轴电机300的运转精度；本方案中将空心轴电机300的空心转动轴310悬空设计；具体而言，空心转动轴在空心轴电机300的侧面并且悬空（也即为悬臂状态），利用空心转动轴310对物料进行夹持并旋转，激光加光产生的废料和粉尘会竖直掉落在基板120上，避免了传统设计时物料和粉尘落在导轨上，对空心轴电机300的主要电子元件和运行精度造成的影响微乎其微，有效地保证了空心轴电机300高效的持续性运转。

同时，将空心轴电机300的空心转动轴310悬空（悬臂）设计对于提升扩展性具有极大的促进作用，使得本方案的拓展性更强，可以在悬臂状态的空心转动轴310加装其他配件。

需要注意的是，这里空心轴电机300主要针对的物料为管料，也即利用空心轴电机300主要用于对管状的物料进行辅助；同时在本方案提出的切割设备还可以适用对板材物料进行切割，在对板料进行造型切割时，空心轴电机300需要移动到左侧不动，在加工面（即废料槽口111上方位置）上放置板料支架，仅仅利用激光器200对板料进行造型切割。因此本方案中提出的激光切割设备可以实现管材和板料两种不同物料的加工。

在本方案中，为了避免产生的废料和粉尘堆积在基板120上，影响后续的清洁处理，同时为了降低人员的工作强度；这里在基板120上开设有废料槽口111，废料槽口111设置在空心轴电机300中空心转动轴的正下方，废料槽口111与放置在机架110内的废料箱（未示出）接通。

也即本方案中，设置的废料槽口111也沿着Y轴方向延伸，以能够与处于悬臂状态的空心转动轴相对应，无论空心轴电机300在Y轴方向的任意位置停留，等待激光器200的切割操作，所产生的废料和粉尘都将通过这里的废料槽口111，最终自动落料被收集到废料箱中，减少的人工干预的可能性。

在本方案中，为了达到节约成本的目的，空心轴电机300和激光器200将共用一条Y轴方向的轨道。

具体的，本实施例中在基板120上设置有沿着Y轴方向延伸的第一导轨140，上文提及的空心轴电机300和激光器200分别滑动设置在这里的第一导轨140上；空心轴电机300和激光器200在第一导轨140上进行滑动，进而实现沿着Y轴方向进行调节移动。

具体的，在第一导轨140上安装有第一直线电机模组和第二直线电机模组，空心轴电机300固定安装在第一直线电机模组上，激光器200安装在第二直线电机模组上。

可选的，第二直线电机模组的平台上固定安装有第二导轨，第二导轨沿着X轴方向延伸，第二导轨上安装有第三直线电机模组，激光器固定安装在第三直线电机模组上。

可选的，在第三直线电机模组的平台上还安装固定有第三导轨，第三导轨沿着Z轴方向延伸，第三导轨上安装有第四直线电机模组，激光器固定安装在第四直线电机模组上。

此时，在第一直线电机模组的驱动下，将使得空心轴电机300能够沿着Y轴方向进行调节移动，实现对物料的进料；在第二直线电机模组、第三直线电机模组和第四直线电机模组的配合作用下，将使得激光器200能够沿着X轴、Y轴和Z轴方向进行调节移动，保证其中的激光头能够稳定且准确的对物料进行造型切割。

这里第一直线电机模组、第二直线电机模组、第三直线电机模组和第四直线电机模组实质等同于直线电机，在传统的驱动元件中，一般采用旋转电机和旋转丝杆相配的方式，实现空心轴电机300在Y轴方向的移动，同样实现激光器200在X轴、Y轴和Z轴方向的移动；但是传统设置无论是在精度上还是耐用性能上均不如直线电机；因此本方案中将驱动源替换为直线电机驱动的方式，其目的在于提高运行的精度和提升使用寿命。

需要注意的是，直线电机的运行机制及原理为本领域技术人员应当知晓的常识性技术，因此这里不再对其进行赘述。

综上所述，在本方案中，通过改变传统空心轴电机300的设计，将空心轴电机300中的空心转动轴以悬臂状态进行设计，使得空心转动轴的正下方不再是导轨，这样利用激光器200对物料进行造型切割时，所产生的废料不会再对空心轴电机300的移动造成影响；并且在空心转动轴的正下方处设置废料槽口111，使得产生的废料能够直接掉落到设备中的废料箱中，这样有利于减少废料粉尘的扩散；在导轨设计上，实现一个Y轴导轨（即第一导轨）上放置两个直线模组，在降低成本投入上具有一定的促进作用；将激光切割设备中的驱动源设计直线电机模组，以提高运行的精度和提高使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种激光切割设备，包括机台（100），其特征在于，还包括空心轴电机（300）和激光器（200），所述空心轴电机（300）被配置为在所述机台（100）上沿着Y轴方向移动，所述空心轴电机（300）具有呈悬臂状态的空心转动轴（310）；

所述激光器（200）被配置为在所述机台（100）上沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，所述激光器（200）具有发射激光线的激光头。

2.根据权利要求1所述的一种激光切割设备，其特征在于，所述机台（100）上设置沿着Y轴方向延伸的第一导轨（140），所述空心轴电机（300）和所述激光器（200）分别滑动设置在所述第一导轨（140）上。

3.根据权利要求2所述的一种激光切割设备，其特征在于，所述第一导轨（140）上安装有第一直线电机模组和第二直线电机模组，所述空心轴电机（300）固定安装在所述第一直线电机模组上，所述激光器（200）安装在所述第二直线电机模组上。

4.根据权利要求3所述的一种激光切割设备，其特征在于，所述第二直线电机模组的平台上固定安装有第二导轨，所述第二导轨沿着X轴方向延伸，所述第二导轨上安装有第三直线电机模组，所述激光器（200）固定安装在所述第三直线电机模组上。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种激光切割设备，其特征在于，所述机台（100）包括机架（110）和基板（120），所述基板（120）固定在所述机架（110）上，所述第一导轨（140）固定在所述基板（120）上。

6.根据权利要求5所述的一种激光切割设备，其特征在于，所述基板（120）为大理石台面。

7.根据权利要求5所述的一种激光切割设备，其特征在于，所述基板（120）上开设有废料槽口（111），所述废料槽口（111）设置在所述空心轴电机（300）中空心转动轴（310）的正下方，所述废料槽口（111）与放置在所述机架（110）内的废料箱接通。

8.根据权利要求5所述的一种激光切割设备，其特征在于，所述机架（110）的操作侧面处设置有托盘（130），所述托盘（130）被配置为承托操作键盘。

9.根据权利要求8所述的一种激光切割设备，其特征在于，所述托盘（130）与所述机架（110）在竖直方向活动调节的连接安装。

10.根据权利要求5所述的一种激光切割设备，其特征在于，所述机架（110）内被划分为电动元件区和气动元件区；所述激光切割设备中的电动元件被集中配置在所述电动元件区，所述激光切割设备中的气动元件被集中配置在所述气动元件区。