CN116000476A - 一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备 - Google Patents

Abstract

一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，属于激光切割技术领域，为解决激光切割头的角度调整后，焦点位置也随之发生改变，操作繁琐的问题；本发明通过第二电机调整好倒角的角度后，锁定杆在锁定槽的内部可对激光切割头进行锁定，按照原本预设的程序及轨迹切割工件的侧边倒角切割，在倒角切割的过程中，第一电机带动斜齿轮转动进而可通过齿圈带动转动台转动，可在焦点位置不变的情况下对激光切割头的另一个维度的角度进行调节，进而控制激光切割头的另一个维度的角度，使激光头在俯视状态下始终处于工件外壁的法线，实现了在切割工件后在不调整运动轨迹的作用下，只控制激光切割头的俯视方向的角度对工件进行倒斜角，工作效率高，操作便捷。

Description

一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，特别涉及一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备。

背景技术

激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，完成对材料的切割，随着工艺要求的进一步提升，也对激光切割提出了更高的要求。

金属材料在被切割完成后往往需要进行倒斜角处理，现有的方式是在切割完成后单独对其进行倒角，或者通过改变激光切割头的倾斜角度的方式来进行倒角，但是激光切割头的角度调整后，焦点位置也随之发生改变，并且对于一些不规则形状的工件来说，通过激光切割的方式进行倒角尤为繁琐。

为解决上述问题。为此，提出一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，解决了背景技术中通过改变激光切割头的倾斜角度的方式来进行倒角，但是激光切割头的角度调整后，焦点位置也随之发生改变，并且对于一些不规则形状的工件来说，通过激光切割的方式进行倒角尤为繁琐的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，包括工作台和设置在工作台上的机床运动主机，还包括设置在机床运动主机上的激光切割组件，激光切割组件包括安装罩、转动台、固定台和激光切割头，安装罩安装在机床运动主机上，转动台转动设置在安装罩的内部下方，固定台固定连接在转动台的下方，固定台的一侧设置有第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽和第二滑槽的横截面为四分之一圆，且圆心位置位于激光切割头射出的激光焦点处，激光切割头的一侧通过螺栓安装有安装架，安装架的一侧上下分别设置有第一滑块和第二滑块，第一滑块滑动连接在第一滑槽内部，第二滑块滑动连接在第二滑槽内部。

进一步地，安装罩的内部设置有用于控制转动台旋转的第一驱动机构，第一驱动机构包括固定设置在转动台外缘的齿圈，转动台的顶部与安装罩之间设置有轴承。

进一步地，第一驱动机构还包括固定设置于安装罩内部的第一电机，第一电机输出端固定连接有斜齿轮，斜齿轮与转动台外缘的齿圈啮合连接。

进一步地，转动台的下方设置有用于控制激光切割头转动的第二驱动机构，第二驱动机构包括固定设置在转动台下方的第二电机，第二电机输出端贯穿固定台并固定连接有直齿轮，第二驱动机构还包括固定连接在安装架顶部的弧形齿条，且弧形齿条与直齿轮啮合连接。

进一步地，固定台和激光切割头之间设置有锁定机构，锁定机构包括嵌合设置在固定台内的伸缩式电磁铁，且伸缩式电磁铁与第二电机处于同一串联电路上，伸缩式电磁铁输出端固定连接有锁定杆，安装架的一侧设置有嵌合槽，锁定机构还包括嵌合设置在嵌合槽内的弧形板，弧形板上均匀分布有与锁定杆相对应的锁定槽。

进一步地，工作台的顶部两侧设置有防护罩，防护罩的内侧滑动连接有透明罩，防护罩的内部两侧设置有滑动内腔，防护罩的内部中间设有活动内腔。

进一步地，顶料组件包括第一顶料机构和第二顶料机构，第一顶料机构包括设置在工作台上方的第一切割台，第一切割台的底部四角处均固定连接有第一滑动杆，且第一滑动杆向下贯穿工作台，两组前后相对应的第一滑动杆之间固定连接有连接杆，连接杆的中部固定连接有固定座。

进一步地，工作台的底部固定连接有液压器，液压器的输出端与固定座固定连接。

进一步地，第二顶料机构包括上下滑动连接在活动内腔内部的活动板，活动板的顶部固定连接有第二滑动杆，第二滑动杆的顶部向上贯穿工作台并固定连接有第二切割台，第一切割台上开设有与第二切割台相对应的孔。

进一步地，顶料组件还包括联动机构，联动机构包括转动架，转动架通过转动轴转动连接在滑动内腔的内部，联动机构还包括固定连接在活动板上的连接架，转动架的一端设置有第一活动轴，连接架上设有与第一活动轴相对应的第一活动槽，联动机构还包括固定连接在第一切割台底部的连接柱，连接柱向下延伸至滑动内腔的内部，连接柱的下方设有前后贯穿的第三活动槽，转动架的另一端设置有第二活动槽，第二活动槽与第三活动槽之间设置有第二活动轴。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1．本发明提供的一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，通过第二电机调整好倒角的角度后，伸缩式电磁铁处于伸出状态，锁定杆在锁定槽的内部可对激光切割头进行锁定，随后按照原本预设的程序及轨迹切割工件的侧边倒角切割，在倒角切割的过程中，第一电机带动斜齿轮转动进而可通过齿圈带动转动台转动，可在焦点位置不变的情况下对激光切割头的另一个维度的角度进行调节，进而控制激光切割头的另一个维度的角度，使激光头在俯视状态下始终处于工件外壁的法线，实现了在切割工件后在不调整运动轨迹的作用下，只控制激光切割头的俯视方向的角度对工件进行倒斜角，工作效率高，操作便捷。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构拆分图；

图3为本发明的工作台和顶料组件结构示意图；

图4为本发明的激光切割组件结构示意图；

图5为本发明的激光切割组件结构拆分图；

图6为本发明的安装罩、转动台和第一驱动机构结构示意图；

图7为本发明的固定台、激光切割头和第二驱动机构结构示意图；

图8为本发明的固定台、激光切割头和第二驱动机构结构拆分图；

图9为本发明的固定台和第二驱动机构结构示意图；

图10为本发明的激光切割头结构示意图；

图11为本发明的第二驱动机构部分结构示意图；

图12为本发明的工作台和顶料组件结构拆分图；

图13为本发明的工作台和顶料组件结构剖视图；

图14为本发明的顶料组件结构示意图；

图15为本发明的顶料组件结构爆炸图；

图16为本发明的联动机构结构爆炸图。

图中：1、工作台；11、防护罩；12、透明罩；13、滑动内腔；14、活动内腔；2、机床运动主机；3、激光切割组件；31、安装罩；32、转动台；33、第一驱动机构；331、齿圈；332、轴承；333、第一电机；334、斜齿轮；34、固定台；341、第一滑槽；342、第二滑槽；35、激光切割头；351、安装架；352、第一滑块；353、第二滑块；354、嵌合槽；36、第二驱动机构；361、第二电机；362、直齿轮；363、弧形齿条；364、伸缩式电磁铁；365、锁定杆；366、弧形板；367、锁定槽；4、顶料组件；41、第一顶料机构；411、第一切割台；412、第一滑动杆；413、连接杆；414、固定座；42、液压器；43、第二顶料机构；431、活动板；432、第二滑动杆；433、第二切割台；44、联动机构；441、转动架；442、转动轴；443、第一活动轴；444、连接架；445、第一活动槽；446、第二活动槽；447、连接柱；448、第二活动轴；449、第三活动槽。

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。

为了解决通过改变激光切割头的倾斜角度的方式来进行倒角，但是激光切割头的角度调整后，焦点位置也随之发生改变，并且对于一些不规则形状的工件来说，通过激光切割的方式进行倒角尤为繁琐的技术问题，如图1-图6所示，提供以下优选技术方案：

一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，包括工作台1和设置在工作台1上的机床运动主机2，还包括设置在机床运动主机2上的激光切割组件3，激光切割组件3包括安装罩31、转动台32、固定台34和激光切割头35，安装罩31安装在机床运动主机2上，转动台32转动连接在安装罩31的内部下方，固定台34固定连接在转动台32的底部一侧，固定台34的一侧设置有第一滑槽341和第二滑槽342，第一滑槽341和第二滑槽342的横截面为四分之一圆，且圆心位置位于激光切割头35射出的激光焦点处，激光切割头35的一侧通过螺栓安装有安装架351，安装架351的一侧上下分别设置有第一滑块352和第二滑块353，第一滑块352滑动连接在第一滑槽341内部，第二滑块353滑动连接在第二滑槽342内部，其中激光切割头35的顶部不与转动台32接触，转动台32的中部上下贯通，且贯通处可设置冷却水道和气道，水道与气道可贯穿转动台32并与激光切割头35上方进行柔性连接，其中水道和气道可为柔性管道；

当激光切割头35处于垂直状态时，通过控制程序和机床运动主机2可将板材进行切割成预设的形状，随后通过第一滑块352在第一滑槽341的内部滑动，第二滑块353在第二滑槽342的内部滑动，可调整激光切割头35的倾斜角度，进而可对工件侧面进行斜向的切割倒斜角，并且可以保证焦点不便，进而按照原本预设的程序及轨迹切割工件的侧边倒斜角，在切割的时候，通过转动台32在安装罩31的内部转动，可在焦点位置不变的情况下对激光切割头35的另一个维度的角度进行调节，使激光头在俯视状态下始终与工件的切线垂直。

安装罩31的内部设置有用于控制转动台32旋转的第一驱动机构33，第一驱动机构33包括固定设置在转动台32外缘的齿圈331，转动台32的顶部与安装罩31之间设置有轴承332，轴承322用于安装罩31与转动台32之间的旋转，冷却水道和气道从轴承中部穿过。

第一驱动机构33还包括固定设置于安装罩31内部的第一电机333，第一电机333输出端固定连接有斜齿轮334，斜齿轮334与转动台32外缘的齿圈331啮合连接，通过控制第一电机333，第一电机333带动斜齿轮334转动进而可通过齿圈331带动转动台32转动。

转动台32的下方设置有用于控制激光切割头35转动的第二驱动机构36，第二驱动机构36包括固定设置在转动台32下方的第二电机361，第二电机361输出端贯穿固定台34并固定连接有直齿轮362，第二驱动机构36还包括固定连接在安装架351顶部的弧形齿条363，且弧形齿条363与直齿轮362啮合连接，通过控制第二电机361，第二电机361带动直齿轮362转动，进而通过弧形齿条363和安装架351带动激光切割头35的转动。

固定台34和激光切割头35之间设置有锁定机构，锁定机构包括嵌合设置在固定台34内的伸缩式电磁铁364，且伸缩式电磁铁364与第二电机361处于同一串联电路上，伸缩式电磁铁364输出端固定连接有锁定杆365，安装架351的一侧设置有嵌合槽354，锁定机构还包括嵌合设置在嵌合槽354内的弧形板366，弧形板366上均匀分布有与锁定杆365相对应的锁定槽367，在伸缩式电磁铁364和第二电机361处于断电状态的时候，伸缩式电磁铁364处于伸出状态，锁定杆365在锁定槽367的内部可对激光切割头35进行锁定。

工作台1的顶部两侧设置有防护罩11，防护罩11的内侧滑动连接有透明罩12，防护罩11的内部两侧设置有滑动内腔13，防护罩11的内部中间设有活动内腔14。

顶料组件4包括第一顶料机构41和第二顶料机构43，第一顶料机构41包括设置在工作台1上方的第一切割台411，第一切割台411的底部四角处均固定连接有第一滑动杆412，且第一滑动杆412向下贯穿工作台1，两组前后相对应的第一滑动杆412之间固定连接有连接杆413，连接杆413的中部固定连接有固定座414。

工作台1的底部固定连接有液压器42，液压器42的输出端与固定座414固定连接。

第二顶料机构43包括上下滑动连接在活动内腔14内部的活动板431，活动板431的顶部固定连接有第二滑动杆432，第二滑动杆432的顶部向上贯穿工作台1并固定连接有第二切割台433，第一切割台411上开设有与第二切割台433相对应的孔。

顶料组件4还包括联动机构44，联动机构44包括转动架441，转动架441通过转动轴442转动连接在滑动内腔13的内部，联动机构44还包括固定连接在活动板431上的连接架444，转动架441的一端设置有第一活动轴443，连接架444上设有与第一活动轴443相对应的第一活动槽445，联动机构44还包括固定连接在第一切割台411底部的连接柱447，连接柱447向下延伸至滑动内腔13的内部，连接柱447的下方设有前后贯穿的第三活动槽449，转动架441的另一端设置有第二活动槽446，第二活动槽446与第三活动槽449之间设置有第二活动轴448，液压器42缩回的时候，第一切割台411顶部与第二切割台433顶部齐平，此时活动板431底部与活动内腔14底部内壁贴近，液压器42伸出的时候，第一切割台411向下移动，将切割后的板材与工件分离，工件置于第二切割台433顶部，随着液压器42的伸出，第一切割台411接着向下移动，直至第二活动轴448与第三活动槽449顶部内壁接触的时候，第一切割台411带动连接柱447向下移动的过程中使得转动架441发生转动，进而推动活动板431向上移动，可调整工件倒角的尺寸。

具体的，液压器42缩回，第一切割台411顶部与第二切割台433顶部齐平，将金属板材放置在第一切割台411顶部与第二切割台433顶部，在激光切割头35处于垂直向下的状态下，通过机床运动主机2控制激光切割组件3内部的激光切割头35对金属板材进行切割，待切割出初始工件后，通过液压器42伸出，第一切割台411向下移动，将切割后的板材与工件分离，工件置于第二切割台433顶部，随着液压器42的伸出，第一切割台411接着向下移动，直至第二活动轴448与第三活动槽449顶部内壁接触的时候，第一切割台411带动连接柱447向下移动的过程中使得转动架441发生转动，进而推动活动板431向上移动，直至调整处适合工件倒角的高度，随后通过第二电机361带动直齿轮362转动，进而通过弧形齿条363和安装架351带动激光切割头35的转动，调整好倒角的角度后，在伸缩式电磁铁364和第二电机361处于断电状态的时候，伸缩式电磁铁364处于伸出状态，锁定杆365在锁定槽367的内部可对激光切割头35进行锁定，随后按照原本预设的程序及轨迹切割工件的侧边倒角切割，在倒角切割的过程中，第一电机333带动斜齿轮334转动进而可通过齿圈331带动转动台32转动，可在焦点位置不变的情况下对激光切割头35的另一个维度的角度进行调节，进而控制激光切割头35的另一个维度的角度，使激光头在俯视状态下始终处于工件外壁的法线。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，包括工作台（1）和设置在工作台（1）上的机床运动主机（2），还包括设置在机床运动主机（2）上的激光切割组件（3），其特征在于：激光切割组件（3）包括安装罩（31）、转动台（32）、固定台（34）和激光切割头（35），安装罩（31）安装在机床运动主机（2）上，转动台（32）转动设置在安装罩（31）的内部下方，固定台（34）固定连接在转动台（32）的下方，固定台（34）的一侧设置有第一滑槽（341）和第二滑槽（342），第一滑槽（341）和第二滑槽（342）的横截面为四分之一圆，且圆心位置位于激光切割头（35）射出的激光焦点处，激光切割头（35）的一侧通过螺栓安装有安装架（351），安装架（351）的一侧上下分别设置有第一滑块（352）和第二滑块（353），第一滑块（352）滑动连接在第一滑槽（341）内部，第二滑块（353）滑动连接在第二滑槽（342）内部。

2.如权利要求1所述的一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，其特征在于：安装罩（31）的内部设置有用于控制转动台（32）旋转的第一驱动机构（33），第一驱动机构（33）包括固定设置在转动台（32）外缘的齿圈（331），转动台（32）的顶部与安装罩（31）之间设置有轴承（332）。

3.如权利要求2所述的一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，其特征在于：第一驱动机构（33）还包括固定设置于安装罩（31）内部的第一电机（333），第一电机（333）输出端固定连接有斜齿轮（334），斜齿轮（334）与转动台（32）外缘的齿圈（331）啮合连接。

4.如权利要求1所述的一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，其特征在于：转动台（32）的下方设置有用于控制激光切割头（35）转动的第二驱动机构（36），第二驱动机构（36）包括固定设置在转动台（32）下方的第二电机（361），第二电机（361）输出端贯穿固定台（34）并固定连接有直齿轮（362），第二驱动机构（36）还包括固定连接在安装架（351）顶部的弧形齿条（363），且弧形齿条（363）与直齿轮（362）啮合连接。

5.如权利要求4所述的一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，其特征在于：固定台（34）和激光切割头（35）之间设置有锁定机构，锁定机构包括嵌合设置在固定台（34）内的伸缩式电磁铁（364），且伸缩式电磁铁（364）与第二电机（361）处于同一串联电路上，伸缩式电磁铁（364）输出端固定连接有锁定杆（365），安装架（351）的一侧设置有嵌合槽（354），锁定机构还包括嵌合设置在嵌合槽（354）内的弧形板（366），弧形板（366）上均匀分布有与锁定杆（365）相对应的锁定槽（367）。

6.如权利要求1所述的一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，其特征在于：工作台（1）的顶部两侧设置有防护罩（11），防护罩（11）的内侧滑动连接有透明罩（12），防护罩（11）的内部两侧设置有滑动内腔（13），防护罩（11）的内部中间设有活动内腔（14）。

7.如权利要求6所述的一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，其特征在于：顶料组件（4）包括第一顶料机构（41）和第二顶料机构（43），第一顶料机构（41）包括设置在工作台（1）上方的第一切割台（411），第一切割台（411）的底部四角处均固定连接有第一滑动杆（412），且第一滑动杆（412）向下贯穿工作台（1），两组前后相对应的第一滑动杆（412）之间固定连接有连接杆（413），连接杆（413）的中部固定连接有固定座（414）。

8.如权利要求7所述的一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，其特征在于：工作台（1）的底部固定连接有液压器（42），液压器（42）的输出端与固定座（414）固定连接。

9.如权利要求8所述的一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，其特征在于：第二顶料机构（43）包括上下滑动连接在活动内腔（14）内部的活动板（431），活动板（431）的顶部固定连接有第二滑动杆（432），第二滑动杆（432）的顶部向上贯穿工作台（1）并固定连接有第二切割台（433），第一切割台（411）上开设有与第二切割台（433）相对应的孔。

10.如权利要求9所述的一种具有倒斜角功能的异形板激光切割设备，其特征在于：顶料组件（4）还包括联动机构（44），联动机构（44）包括转动架（441），转动架（441）通过转动轴（442）转动连接在滑动内腔（13）的内部，联动机构（44）还包括固定连接在活动板（431）上的连接架（444），转动架（441）的一端设置有第一活动轴（443），连接架（444）上设有与第一活动轴（443）相对应的第一活动槽（445），联动机构（44）还包括固定连接在第一切割台（411）底部的连接柱（447），连接柱（447）向下延伸至滑动内腔（13）的内部，连接柱（447）的下方设有前后贯穿的第三活动槽（449），转动架（441）的另一端设置有第二活动槽（446），第二活动槽（446）与第三活动槽（449）之间设置有第二活动轴（448）。

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