CN116329742A - 多角度全能型激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多角度全能型激光切割设备，包括切割台和设置在切割台顶部两端的横向位移机构，横向位移机构包括设置在切割台顶部两侧的第一导轨和第一齿条，第一导轨的顶部设置有滑动安装盒，滑动安装盒的内侧设置有旋转支撑机构。本激光切割设备在使用时，通过能够对激光切割头进行多自由度的组合调节，大大降低了使用时的限制性，且通过两组激光切割头的设置，使得适应性和实用性更佳。

Description

多角度全能型激光切割设备

技术领域

本发明涉及多角度全能型激光切割设备，特别是涉及了多角度全能型激光切割设备。

背景技术

数控切割机在切割过程中具有割速快、割缝小等特点。工业母机式机床设计，确保了激光切割过程的高速和稳定，选配不同功率的光纤激光器，能对各种金属和材料进行切割打孔高速精密加工，配合跟随式动态调焦装置，在切割过程中，始终能够保持切割品质如一。

现有的机构切割机大多数为三轴式的激光机，由于三轴的运动方向仅为空间的横向、纵向和竖直方向，在对加工品进行多角度切割加工时具有一定的限制性，若采用工业多轴机械臂来驱动激光切割头对加工品进行多角度切割的成本又会太高。

基于此，提出了多角度全能型激光切割设备，为解决上述技术问题提出了一种新的解决方案。

发明内容

基于此，有必要针对上述背景技术中提出的技术问题：现有的机构切割机大多数为三轴式的激光机，由于三轴的运动方向仅为空间的横向、纵向和竖直方向，在对加工品进行多角度切割加工时具有一定的限制性，若采用工业多轴机械臂来驱动激光切割头对加工品进行多角度切割的成本又会太高，提供了一种多自由度组合调节的全能型激光切割设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下所述的技术方案：

所述多角度全能型激光切割设备具体包括切割台和设置在切割台顶部两端的横向位移机构，所述横向位移机构包括设置在所述切割台顶部两侧的第一导轨和第一齿条，所述第一导轨的顶部设置有滑动安装盒，所述滑动安装盒的内侧设置有旋转支撑机构，所述旋转支撑机构包括转动连接在所述滑动安装盒顶部内侧的支撑齿轮，位于两侧的所述支撑齿轮的顶部设置有连接架，所述连接架的外侧安装有纵向位移机构，所述纵向位移机构包括固定在所述连接架顶部的第二导轨和滑动连接在所述第二导轨顶部的第三安装板，所述第三安装板的两端均安装有竖直位移机构，所述竖直位移机构包括固定在所述第三安装板两端的第一安装板和设置在所述第一安装板远离所述第三安装板一端的第二安装板，所述第二安装板远离所述第三安装板的一端均装配有多角度调节机构，所述多角度调节机构包括固定在所述第二安装板远离所述第三安装板一端的第一安装架和转动连接在所述第一安装架底部的第二安装架。

作为本发明提供的多角度全能型激光切割设备的一种优选方式，所述第一导轨和所述第一齿条均通过螺钉固定在所述切割台的顶部，所述第一导轨的外侧滑动连接有滑块，所述滑动安装盒固定在位于同一侧的所述滑块的顶部，所述滑动安装盒内侧底部的一端安装有第六电机，所述第六电机的输出端贯穿所述滑动安装盒固定连接有第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮与位于同一侧的所述第一齿条啮合连接。

作为本发明提供的多角度全能型激光切割设备的一种优选方式，所述旋转支撑机构还包括转动连接在所述滑动安装盒内部的若干转动柱，所述转动柱的外侧固定连接有第四驱动齿轮和传动带轮，若干所述第四驱动齿轮均与位于同一侧的所述支撑齿轮啮合连接，若干所述传动带轮的外侧连接有传动带，所述滑动安装盒远离所述切割台的一侧安装有第一电机，所述第一电机的输出端贯穿对应的所述滑动安装盒且与其中一个所述转动柱固定连接。

作为本发明提供的多角度全能型激光切割设备的一种优选方式，所述连接架顶部远离所述第二导轨的一端固定连接有第二齿条，所述第三安装板的顶部安装有第五电机，所述第五电机的输出端贯穿所述第三安装板固定有第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮与所述第二齿条啮合连接。

作为本发明提供的多角度全能型激光切割设备的一种优选方式，所述竖直位移机构还包括设置在所述第一安装板远离所述第三安装板一端两侧的第四导轨，所述第四导轨通过螺钉与所述第一安装板连接，所述第一安装板一端且位于所述两个所述第四导轨之间固定连接有第三齿条，所述第二安装板滑动连接在两个所述第四导轨远离所述第一安装板的一侧，所述第二安装板远离所述第一安装板的一端安装有第二电机，所述第二电机的输出端贯穿所述第二安装板固定连接有第三驱动齿轮，所述第三驱动齿轮与所述第三齿条啮合连接。

作为本发明提供的多角度全能型激光切割设备的一种优选方式，所述第三安装板顶部的两侧均通过螺钉固定连接有连接板，所述连接板通过螺钉与位于所述第三安装板两端的所述第一安装板固定连接。

作为本发明提供的多角度全能型激光切割设备的一种优选方式，所述连接架的两端均通过螺钉固定连接有第三导轨，所述第一安装板滑动连接在位于同一端的所述第三导轨的外侧。

作为本发明提供的多角度全能型激光切割设备的一种优选方式，所述连接架顶部的两侧且位于所述第二导轨的外侧均设置有顶部防尘罩，两侧的所述顶部防尘罩相互远离的一端与所述连接架固定连接，两侧的所述顶部防尘罩相互靠近的一端与所述第三安装板固定连接，所述连接架两端的两侧且位于对应的所述第三导轨的外侧均设置有侧边防尘罩，两侧的所述侧边防尘罩相互远离的一端与所述连接架固定连接，两侧的所述侧边防尘罩相互靠近的一端与位于同一端的所述第一安装板固定连接。

作为本发明提供的多角度全能型激光切割设备的一种优选方式，所述多角度调节机构还包括安装在所述第一安装架顶部的第三电机，所述第三电机的输出端贯穿所述第一安装架且与所述第二安装架固定连接，所述第二安装架的一端安装有第四电机，所述第四电机的输出端贯穿所述第二安装架固定连接有激光切割头。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

1、本发明通过横向位移运动、纵向位移运动和竖直位移运动的结构设计，使得本激光切割设备在使用时具有能够稳定进行水平面上的横向和纵向的位移以及竖直平面内的位移运动，从而实现三轴的位移运动，且通过多个第一导轨对滑动安装盒进行支撑，以及第二导轨和第三导轨对第三安装板和第一安装板进行导向运动，使得在进行横向和纵向位移时更加稳定可靠。

2、本发明通过旋转支撑机构的结构设计，使得在使用时能够对连接架的倾斜角度进行调节，使得连接架不再是传统的只能在竖直平面内进行位移运动，而能够根据加工需求进行角度变换的调节，从而提高了使用时的适应性。

3、本发明通过多角度调节机构的结构设计，使得在使用时配合旋转支撑机构、横向位移机构、纵向位移机构和竖直位移机构进行多角度组合调节，从而能够对激光切割头进行多自由度的组合调节，大大降低了使用时的限制性，且通过两组激光切割头的设置，使得适应性和实用性更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的轴视结构示意图；

图3为本发明连接架倾斜调节时的结构示意图；

图4为本发明的俯视结构示意图；

图5为本发明滑动安装盒内部的结构示意图；

图6为本发明支撑齿轮和第四驱动齿轮的结构示意图；

图7为本发明连接架和第一安装板的结构示意图；

图8为本发明第三安装板和第二驱动齿轮的结构示意图；

图9为本发明连接架和第二安装架的结构示意图。

图中标记说明如下：

1、切割台；2、第一导轨；3、第一齿条；4、滑动安装盒；5、滑块；6、第一电机；7、支撑齿轮；8、连接架；9、第二导轨；10、第三导轨；11、第二齿条；12、第一安装板；13、第四导轨；14、第三齿条；15、第二安装板；16、第二电机；17、连接板；18、第一安装架；19、第三电机；20、第二安装架；21、第四电机；22、激光切割头；23、第三安装板；24、顶部防尘罩；25、侧边防尘罩；26、第五电机；27、第六电机；28、第一驱动齿轮；29、传动带轮；30、传动带；31、第四驱动齿轮；32、第三驱动齿轮；33、第二驱动齿轮。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

请参考图1-9，多角度全能型激光切割设备，包括切割台1和设置在切割台1顶部两端的横向位移机构，横向位移机构包括设置在切割台1顶部两侧的第一导轨2和第一齿条3，第一导轨2的顶部设置有滑动安装盒4，滑动安装盒4的内侧设置有旋转支撑机构，旋转支撑机构包括转动连接在滑动安装盒4顶部内侧的支撑齿轮7，位于两侧的支撑齿轮7的顶部设置有连接架8，连接架8的外侧安装有纵向位移机构，纵向位移机构包括固定在连接架8顶部的第二导轨9和滑动连接在第二导轨9顶部的第三安装板23，第三安装板23的两端均安装有竖直位移机构，竖直位移机构包括固定在第三安装板23两端的第一安装板12和设置在第一安装板12远离第三安装板23一端的第二安装板15，第二安装板15远离第三安装板23的一端均装配有多角度调节机构，多角度调节机构包括固定在第二安装板15远离第三安装板23一端的第一安装架18和转动连接在第一安装架18底部的第二安装架20，横向位移机构用于带动连接架8整体在水平面的横向方向上进行位移运动，纵向位移机构用于带动连接架8整体在水平面的纵向方向上进行位移运动，竖直位移机构用于带动激光切割头22进行升降运动，多角度调节机构用于带动激光切割头22进行水平和竖直方向的旋转运动，旋转支撑机构用于带动连接架8整体进行倾斜运动，从而对连接架8整体进行角度调节。

请参考图2-4，第一导轨2和第一齿条3均通过螺钉固定在切割台1的顶部，第一导轨2的外侧滑动连接有滑块5，滑动安装盒4固定在位于同一侧的滑块5的顶部，滑动安装盒4内侧底部的一端安装有第六电机27，第六电机27的输出端贯穿滑动安装盒4固定连接有第一驱动齿轮28，第一驱动齿轮28与位于同一侧的第一齿条3啮合连接，具体的，位于同一侧的第一导轨2至少设置有一组个，在本实施例中，位于同一侧的第一导轨2设置为两个，第一齿条3位于同一侧的两个第一导轨2之间，第六电机27为减速电机，具体使用时，启动第六电机27，即可带动第一驱动齿轮28运动，从而使得通过第一驱动齿轮28与第一齿条3的啮合带动滑动安装盒4进行横向的位移运动，注意在本实施例中，需要同时启动位于两侧的第六电机27，使得两侧的第一驱动齿轮28同时同步运动。

请参考图1-6，旋转支撑机构还包括转动连接在滑动安装盒4内部的若干转动柱，转动柱的外侧固定连接有第四驱动齿轮31和传动带轮29，若干第四驱动齿轮31均与位于同一侧的支撑齿轮7啮合连接，若干传动带轮29的外侧连接有传动带30，滑动安装盒4远离切割台1的一侧安装有第一电机6，第一电机6的输出端贯穿对应的滑动安装盒4且与其中一个转动柱固定连接，具体的，第一电机6为减速电机，第四驱动齿轮31至少设置1个，在本实施例中，第四驱动齿轮31设置为三个，三个第四驱动齿轮31均与支撑齿轮7啮合连接，支撑齿轮7的顶部与连接架8固定连接，支撑齿轮7有齿轮的部分的角度可根据需要进行控制，具体使用时，启动第一电机6，即可带动转动柱转动，进通过传动带30带动三个传动带轮29转动，进而带动三个第四驱动齿轮31同时转动，从而带动支撑齿轮7进行转动，通过三个第四驱动齿轮31的同时转动带动支撑齿轮7进行转动，使得对支撑齿轮7的调节更加稳定，提高了使用时的稳定性，从而从辅助进行更加精确的激光切割。

请参考图8，连接架8顶部远离第二导轨9的一端固定连接有第二齿条11，第三安装板23的顶部安装有第五电机26，第五电机26的输出端贯穿第三安装板23固定有第二驱动齿轮33，第二驱动齿轮33与第二齿条11啮合连接，具体的，第五电机26为减速电机，第二齿条11通过螺钉固定连接在连接架8顶部的一端，具体使用时，启动第五电机26，即可带动第二驱动齿轮33转动，进而带动第三安装板23整体进行纵向的位移运动。

请参考图9，竖直位移机构还包括设置在第一安装板12远离第三安装板23一端两侧的第四导轨13，第四导轨13通过螺钉与第一安装板12连接，第一安装板12一端且位于两个第四导轨13之间固定连接有第三齿条14，第二安装板15滑动连接在两个第四导轨13远离第一安装板12的一侧，第二安装板15远离第一安装板12的一端安装有第二电机16，第二电机16的输出端贯穿第二安装板15固定连接有第三驱动齿轮32，第三驱动齿轮32与第三齿条14啮合连接，具体的，第二电机16为减速电机，第三齿条14通过螺钉固定在第一安装板12的一端，具体使用时，启动第二电机16，即可带动34转动，进而通过34与第三齿条14的啮合连接带动第二安装板15整体进行升降运动。

请参考图7-8，第三安装板23顶部的两侧均通过螺钉固定连接有连接板17，连接板17通过螺钉与位于第三安装板23两端的第一安装板12固定连接，具体的，通过连接板17与两个第一安装板12的连接，配合连接板17与第三安装板23的连接，使得第一安装板12与第三安装板23的连接更加稳定，从而使得在带动激光切割头22进行纵向位移调节和竖直方向的位移调节时更加精确和稳定。

请参考图7-8，连接架8的两端均通过螺钉固定连接有第三导轨10，第一安装板12滑动连接在位于同一端的第三导轨10的外侧，第一安装板12靠近第三导轨10的一端设置有至少两个与第三导轨10滑动连接的滑动块，第一安装板12通过滑动块与第三导轨10连接，通过第三导轨10可对第一安装板12进行导向和支撑，使得第一安装板12的运动更加稳定和流畅，从而提高激光切割时的精确性。

请参考图7-8，连接架8顶部的两侧且位于第二导轨9的外侧均设置有顶部防尘罩24，两侧的顶部防尘罩24相互远离的一端与连接架8固定连接，两侧的顶部防尘罩24相互靠近的一端与第三安装板23固定连接，连接架8两端的两侧且位于对应的第三导轨10的外侧均设置有侧边防尘罩25，两侧的侧边防尘罩25相互远离的一端与连接架8固定连接，两侧的侧边防尘罩25相互靠近的一端与位于同一端的第一安装板12固定连接，顶部防尘罩24位于第二导轨9的外侧，侧边防尘罩25位于第三导轨10的外侧，通过顶部防尘罩24和侧边防尘罩25对第二导轨9和第三导轨10进行防尘，同时防止在进行激光切割时产生的熔融物飞溅到第二导轨9和第三导轨10的表面累积影响激光切割头22运动的精确性，从而提高切割时的精确性。

请参考图3，多角度调节机构还包括安装在第一安装架18顶部的第三电机19，第三电机19的输出端贯穿第一安装架18且与第二安装架20固定连接，第二安装架20的一端安装有第四电机21，第四电机21的输出端贯穿第二安装架20固定连接有激光切割头22，具体使用时，启动第三电机19，即可带动第二安装架20整体进行水平方向的旋转运动，启动第四电机21，即可带动激光切割头22进行竖直方向的旋转运动，从而实现激光切割头22多角度的旋转调节，以此实现多角度的激光切割。

本发明提供的多角度全能型激光切割设备的使用过程如下：

在使用本激光切割设备时，启动第六电机27，即可带动第一驱动齿轮28运动，从而使得通过第一驱动齿轮28与第一齿条3的啮合带动滑动安装盒4进行横向的位移运动；

启动第五电机26，即可带动第二驱动齿轮33转动，进而带动第三安装板23整体进行纵向的位移运动；

启动第二电机16，即可带动34转动，进而通过34与第三齿条14的啮合连接带动第二安装板15整体进行升降运动

启动第一电机6，即可带动转动柱转动，进通过传动带30带动三个传动带轮29转动，进而带动三个第四驱动齿轮31同时转动，从而带动支撑齿轮7进行转动，通过三个第四驱动齿轮31的同时转动带动支撑齿轮7进行转动，从而对连接架8进行角度调节；

启动第三电机19，即可带动第二安装架20整体进行水平方向的旋转运动，启动第四电机21，即可带动激光切割头22进行竖直方向的旋转运动，从而实现激光切割头22多角度的旋转调节，以此配合旋转支撑机构实现多角度的激光切割。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

显然，以上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，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (9)

1.多角度全能型激光切割设备，其特征在于，包括切割台(1)和设置在切割台(1)顶部两端的横向位移机构，所述横向位移机构包括设置在所述切割台(1)顶部两侧的第一导轨(2)和第一齿条(3)，所述第一导轨(2)的顶部设置有滑动安装盒(4)，所述滑动安装盒(4)的内侧设置有旋转支撑机构，所述旋转支撑机构包括转动连接在所述滑动安装盒(4)顶部内侧的支撑齿轮(7)，位于两侧的所述支撑齿轮(7)的顶部设置有连接架(8)，所述连接架(8)的外侧安装有纵向位移机构，所述纵向位移机构包括固定在所述连接架(8)顶部的第二导轨(9)和滑动连接在所述第二导轨(9)顶部的第三安装板(23)，所述第三安装板(23)的两端均安装有竖直位移机构，所述竖直位移机构包括固定在所述第三安装板(23)两端的第一安装板(12)和设置在所述第一安装板(12)远离所述第三安装板(23)一端的第二安装板(15)，所述第二安装板(15)远离所述第三安装板(23)的一端均装配有多角度调节机构，所述多角度调节机构包括固定在所述第二安装板(15)远离所述第三安装板(23)一端的第一安装架(18)和转动连接在所述第一安装架(18)底部的第二安装架(20)。

2.根据权利要求1所述的多角度全能型激光切割设备，其特征在于，所述第一导轨(2)和所述第一齿条(3)均通过螺钉固定在所述切割台(1)的顶部，所述第一导轨(2)的外侧滑动连接有滑块(5)，所述滑动安装盒(4)固定在位于同一侧的所述滑块(5)的顶部，所述滑动安装盒(4)内侧底部的一端安装有第六电机(27)，所述第六电机(27)的输出端贯穿所述滑动安装盒(4)固定连接有第一驱动齿轮(28)，所述第一驱动齿轮(28)与位于同一侧的所述第一齿条(3)啮合连接。

3.根据权利要求1所述的多角度全能型激光切割设备，其特征在于，所述旋转支撑机构还包括转动连接在所述滑动安装盒(4)内部的若干转动柱，所述转动柱的外侧固定连接有第四驱动齿轮(31)和传动带轮(29)，若干所述第四驱动齿轮(31)均与位于同一侧的所述支撑齿轮(7)啮合连接，若干所述传动带轮(29)的外侧连接有传动带(30)，所述滑动安装盒(4)远离所述切割台(1)的一侧安装有第一电机(6)，所述第一电机(6)的输出端贯穿对应的所述滑动安装盒(4)且与其中一个所述转动柱固定连接。

4.根据权利要求1所述的多角度全能型激光切割设备，其特征在于，所述连接架(8)顶部远离所述第二导轨(9)的一端固定连接有第二齿条(11)，所述第三安装板(23)的顶部安装有第五电机(26)，所述第五电机(26)的输出端贯穿所述第三安装板(23)固定有第二驱动齿轮(33)，所述第二驱动齿轮(33)与所述第二齿条(11)啮合连接。

5.根据权利要求1所述的多角度全能型激光切割设备，其特征在于，所述竖直位移机构还包括设置在所述第一安装板(12)远离所述第三安装板(23)一端两侧的第四导轨(13)，所述第四导轨(13)通过螺钉与所述第一安装板(12)连接，所述第一安装板(12)一端且位于所述两个所述第四导轨(13)之间固定连接有第三齿条(14)，所述第二安装板(15)滑动连接在两个所述第四导轨(13)远离所述第一安装板(12)的一侧，所述第二安装板(15)远离所述第一安装板(12)的一端安装有第二电机(16)，所述第二电机(16)的输出端贯穿所述第二安装板(15)固定连接有第三驱动齿轮(32)，所述第三驱动齿轮(32)与所述第三齿条(14)啮合连接。

6.根据权利要求5所述的多角度全能型激光切割设备，其特征在于，所述第三安装板(23)顶部的两侧均通过螺钉固定连接有连接板(17)，所述连接板(17)通过螺钉与位于所述第三安装板(23)两端的所述第一安装板(12)固定连接。

7.根据权利要求6所述的多角度全能型激光切割设备，其特征在于，所述连接架(8)的两端均通过螺钉固定连接有第三导轨(10)，所述第一安装板(12)滑动连接在位于同一端的所述第三导轨(10)的外侧。

8.根据权利要求7所述的多角度全能型激光切割设备，其特征在于，所述连接架(8)顶部的两侧且位于所述第二导轨(9)的外侧均设置有顶部防尘罩(24)，两侧的所述顶部防尘罩(24)相互远离的一端与所述连接架(8)固定连接，两侧的所述顶部防尘罩(24)相互靠近的一端与所述第三安装板(23)固定连接，所述连接架(8)两端的两侧且位于对应的所述第三导轨(10)的外侧均设置有侧边防尘罩(25)，两侧的所述侧边防尘罩(25)相互远离的一端与所述连接架(8)固定连接，两侧的所述侧边防尘罩(25)相互靠近的一端与位于同一端的所述第一安装板(12)固定连接。

9.根据权利要求1所述的多角度全能型激光切割设备，其特征在于，所述多角度调节机构还包括安装在所述第一安装架(18)顶部的第三电机(19)，所述第三电机(19)的输出端贯穿所述第一安装架(18)且与所述第二安装架(20)固定连接，所述第二安装架(20)的一端安装有第四电机(21)，所述第四电机(21)的输出端贯穿所述第二安装架(20)固定连接有激光切割头(22)。

Images