CN120862123A - 一种用于薄板钣金件的激光切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于薄板钣金件的激光切割装置，具体涉及钣金激光切割技术领域，本发明由定位座一和定位座二分别放置不同规格的薄板钣金件，实现两种薄板钣金件的加工，激光切割和上料互不影响，提高切割效率，通过齿轮的啮合驱动，实现两个翻转板的间歇打开，切割时一个压垫的下表面与薄板钣金件紧密贴合，激光切割路径顺着条状的穿过孔对薄板钣金件切割，通过底部的出气口一和侧边的出气口二持续通入氮气，将定位座一以及定位座二内的空气排出，隔绝氧气，减少热输入，防止材料变形，通过气体流形成气流屏障，吹走激光切割杂质，避免粘附在切割面或损伤聚焦镜，吹散激光反射和折射的光线，减少干扰，确保切割路径的精确性。

Description

一种用于薄板钣金件的激光切割装置

技术领域

本发明涉及钣金激光切割技术领域，具体为一种用于薄板钣金件的激光切割装置。

背景技术

由于薄板钣金件具有重量轻、强度高、易于加工等特点，广泛应用于汽车、航空航天、电子、通讯等行业；传统的钣金加工方式主要包括剪切、冲压、锯割等机械加工方法，虽然在特定应用中仍有使用，但存在切割精度低、变形大、材料浪费严重、模具依赖性强、加工灵活性差等诸多问题，难以满足现代制造业对高精度、高效率和多样化生产的需求；激光切割技术作为一种先进的热切割工艺，近年来已被广泛应用于薄板钣金件的加工过程中。该技术利用高能量密度的激光束对材料进行局部加热，使材料熔化或气化，再通过辅助气体吹除熔渣，从而实现高精度切割。相比传统加工方式，激光切割具有切口窄、热影响区小、加工精度高、切割速度快、可实现复杂图形自动化切割等优点，特别适用于不规则外形的钣金件加工与小批量多品种的柔性制造需求。

经检索，公开号为CN112975157B的发明专利公开了一种用于薄板钣金件的自动化激光切割装置，通过切割组件和送料组件从而对薄钣金进行运输切割，通过传动组件从而不需要人工推动送料板向右运动对薄钣金进行切割。

现有方案中，对单一的薄板钣金件进行加工，设备利用率低，缺乏灵活性，无法适应不同规格薄板钣金件的加工需求，且其加工环境中的喷头对激光刀喷水降温，导致切割区域温度梯度过大，从而引发材料变形或裂纹；同时，水流干扰激光与材料的相互作用，影响切割精度。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用于薄板钣金件的激光切割装置，以解决上述背景技术中提到的问题。

本发明主要解决的技术问题是：

现有方案加工环境中使用的喷头对激光刀喷水降温，导致切割区域温度梯度过大，从而引发材料变形或裂纹；同时，水流干扰激光与材料的相互作用，影响切割精度。

本发明可以通过以下技术方案实现：

一种用于薄板钣金件的激光切割装置，包括切割室，

支撑滑板，其上表面两侧安装有对不同规格薄板钣金件放置的定位座一和定位座二，并滑动设在切割室的内腔底面；

封堵压合单元，转动连接在定位座一和定位座二的端部并将对应薄板钣金件按压，封堵压合单元包括两个翻转板，一个翻转板与定位座一铰接，另一个翻转板与定位座二铰接，每个翻转板的下表面均设有压垫；

还包括固定设置的固定板，所述固定板上设有两个与中间齿轮啮合设置的齿轮，一个齿轮的轴端上固定有伸缩传动杆一，另一个齿轮的轴端固定有伸缩传动杆二；

一个翻转板与定位座一呈垂直打开状态，另一个翻转板与定位座二处于水平压合状态；

每个压垫的表面设有若干个对应宽度并呈条状结构的穿过孔，且压垫的下表面宽度大于薄板钣金件的宽度；

气体挤出单元，设在定位座一和定位座二的内腔，其包括对定位座一和定位座二内持续通入氮气的出气口一和出气口二。

本发明的进一步技术改进在于：所述切割室的端部一侧设有至少一个入料道，且切割室的端部另一侧设有至少一个出料道，所述入料道与出料道对应设置。

本发明的进一步技术改进在于：所述压垫的底面端部设有向内倾斜的斜部，所述翻转板上设有与穿过孔相通的条形孔。

本发明的进一步技术改进在于：所述切割室顶部的两个外壁板上均滑动设有输入和输出薄板钣金件的移送吸附单元，且切割室的两侧均设有用于不同规格薄板钣金件通过的通道。

本发明的进一步技术改进在于：所述切割室的顶面安装有滑台，所述滑台与支撑滑板滑动设置，支撑滑板滑动时，定位座一或定位座二位于入料道与出料道之间。

本发明的进一步技术改进在于：所述切割室的内腔顶部升降设有运动板，所述运动板的底面安装有滑轨，所述滑轨的外部滑动套接有沿着运动板轨槽方向滑动的滑动板，所述滑动板的底面设有若干个穿过对应穿过孔内部的激光切割刀。

本发明的进一步技术改进在于：所述滑动板的底面中部设有滑动板，且滑动板的底面两端均设有连接板，两个连接板内安装有螺杆，所述螺杆上设有若干个不同螺距的螺纹段，每个螺纹段外部螺纹套接有沿着滑槽限位滑动的滑座，所述滑座与对应的激光切割刀固定。

本发明的进一步技术改进在于：气体挤出单元还包括与出气口一连通的连通管，所述出气口一的出口朝向薄板钣金件的底部，所述连通管的端部设有向侧边吹气的出气口二。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、由定位座一和定位座二分别放置不同规格的薄板钣金件，实现两种薄板钣金件的加工，定位座一内的薄板钣金件在激光切割时，另一规格的薄板钣金件则装入到定位座二内，激光切割和上料互不影响，提高切割效率，通过齿轮的啮合驱动，实现两个翻转板的间歇打开，一个翻转板打开，另一个翻转板封闭，此时压垫的下表面与薄板钣金件紧密贴合，激光切割路径顺着条状的穿过孔对薄板钣金件切割，通过底部的出气口一和侧边的出气口二持续通入氮气，氮气作为降温及保护气体，全面地覆盖切割区域，将定位座一以及定位座二内的空气排出，隔绝氧气，冷却切割区域，减少热输入，防止材料变形，通过气体流形成气流屏障，吹走激光切割杂质，避免粘附在切割面或损伤聚焦镜，保障切割质量，并吹散激光反射和折射的光线，减少干扰，确保切割路径的精确性；

2、采用两侧上料不同规格的薄板钣金件，定位座一内薄板钣金件在切割离开，螺杆转动带动每个螺距的螺纹段，使滑座在滑槽中限位滑动，且滑座的滑动在对应螺纹段滑动，进而改变相邻两个激光切割刀的纵向距离，而定位座二内的薄板钣金件到达切割位置，由改变位置的激光切割刀对其滑动切割，适应不同尺寸薄板钣金件的切割需求。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明切割室的内部结构示意图；

图3为本发明图2中A处的局部放大图；

图4为本发明滑座与滑动板的安装结构示意图；

图5为本发明图2中B处的局部放大图；

图6为本发明压垫的立体结构示意图；

图7为本发明出气口一的结构示意图。

图中：1、切割室；3、支撑滑板；4、滑台；5、入料道；6、出料道；7、定位座一；8、通道；9、移送吸附单元；10、定位座二；11、运动板；12、滑轨；13、滑动板；14、滑座；15、激光切割刀；16、螺杆；17、滑槽；18、固定板；19、齿轮；20、伸缩传动杆一；21、伸缩传动杆二；22、压垫；23、翻转板；25、穿过孔；26、连通管；27、出气口一；28、出气口二。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

请参阅图1-图7所示，本发明提供了一种用于薄板钣金件的激光切割装置，包括切割室1，切割室1的内腔底面滑动设有支撑滑板3，支撑滑板3的上表面两侧分别安装有对不同规格薄板钣金件放置的定位座一7和定位座二10，定位座一7和定位座二10的端部均转动连接有将对应薄板钣金件按压的封堵压合单元，封堵压合单元包括两个翻转板23，翻转板23与定位座一7以及定位座二10铰接，翻转板23的下表面设有压垫22；

还包括固定设置的固定板18，固定板18上设有两个与中间齿轮啮合设置的齿轮19，中间齿轮由电机驱动，两侧的齿轮19做相同方向的转动，一个齿轮19的轴端上固定有伸缩传动杆一20，另一个齿轮19的轴端固定有伸缩传动杆二21，伸缩传动杆一20和伸缩传动杆二21与对应的翻转板23铰接；

一个翻转板23与定位座一7呈垂直打开状态，另一个翻转板23与定位座二10处于水平压合状态；

每个压垫22的表面设有若干个对应宽度并呈条状结构的穿过孔25，且压垫22的下表面宽度大于薄板钣金件的宽度；

定位座一7和定位座二10的内腔均设有气体挤出单元，气体挤出单元包括对定位座一7和定位座二10内持续通入氮气的出气口一27和出气口二28；

其中的定位座一7和定位座二10分别放置不同规格的薄板钣金件，适应范围更广，初始位置时，定位座一7未进入到切割室1内，在定位座二10内的薄板钣金件切割结束后，定位座一7进入到切割室1内，定位座二10跟随支撑滑板3滑动至并离开切割室1的内部，定位座一7内的薄板钣金件在激光切割时，另一规格的薄板钣金件则装入到定位座二10内，激光切割和上料互不影响，提高切割效率；

定位座一7由切割室1滑动离开，此时装入另一规格的薄板钣金件随着定位座二10到达切割室1的内部，从而实现薄板钣金件的不间断上料；

参阅图2和图5所示，通过齿轮19的啮合驱动，实现两个翻转板23间歇打开及关闭，定位座一7与对应的翻转板23处于垂直状态，在定位座一7内放置薄板钣金件，而定位座二10连接的翻转板23处于封闭状态，保证切割时的密封效果，避免切割杂质附着在薄板钣金件表面；

之后，定位座一7滑入切割室1内，其连接的翻转板23处于关闭状态，而定位座二10离开切割室1内，其连接的翻转板23处于打开状态，便于移出出料；

在切割状态下，压垫22的下表面与薄板钣金件紧密贴合，激光切割路径顺着条状的穿过孔25对薄板钣金件切割，在切割时，通过底部的出气口一27和侧边的出气口二28持续通入氮气，氮气作为降温及保护气体，全面地覆盖切割区域，将定位座一7以及定位座二10内的空气排出，隔绝氧气，冷却切割区域，减少热输入，防止材料变形，通过气体流形成气流屏障，吹走激光切割杂质，避免粘附在切割面或损伤聚焦镜，保障切割质量，并吹散激光反射和折射的光线，减少干扰，确保切割路径的精确性。

参阅图1所示，在切割室1的端部一侧设有至少一个入料道5，且切割室1的端部另一侧设有至少一个出料道6，入料道5与出料道6对应设置；

不同规格薄板钣金件对应的入料道5输送，到达定位座一7或定位座二10内，切割结束后并由对应的出料道6移出，不间断上下料，有效利用加工间隙。

参阅图6所示，压垫22的底面端部设有向内倾斜的斜部，方便压垫22进入到定位座一7或定位座二10内，翻转板23上设有与穿过孔25相通的条形孔。

参阅图1和图2所示，切割室1顶部的两个外壁板上均滑动设有输入和输出薄板钣金件的移送吸附单元9，且切割室1的两侧均设有用于不同规格薄板钣金件通过的通道8；

通道8用于定位座一7以及定位座二10的滑动穿过，当定位座一7滑动进入到切割室1内，定位座二10正常上料，定位座二10滑动进入到切割室1内，定位座一7正常上料，且上料的规格不同，实现两种薄板钣金件的加工。

参阅图1所示，切割室1的顶面安装有滑台4，滑台4与支撑滑板3滑动设置，支撑滑板3滑动时，定位座一7或定位座二10位于入料道5与出料道6之间；

由滑台4驱动支撑滑板3沿着切割室1滑动进入或离开，实现激光切割和上料的不间断运行。

参阅图3所示，切割室1的内腔顶部升降设有运动板11，运动板11的底面安装有滑轨12，滑轨12的外部滑动套接有沿着运动板11轨槽方向滑动的滑动板13，滑动板13的底面设有若干个穿过对应穿过孔25内部的激光切割刀15；

通过滑动板13在滑轨12上的滑动，利用激光切割刀15将对应的薄板钣金件切割成多个条状的结构，满足切割的生产需求；

在对定位座一7以及定位座二10内的薄板钣金件激光切割时，滑动板13的滑动速度不同，满足不同材质的加工需求。

参阅图4所示，滑动板13的底面中部设有滑动板13，且滑动板13的底面两端均设有连接板，两个连接板内安装有螺杆16，螺杆16上设有若干个不同螺距的螺纹段，每个螺纹段外部螺纹套接有沿着滑槽17限位滑动的滑座14，滑座14与对应的激光切割刀15固定；

由于由两侧上料不同规格的薄板钣金件，在定位座一7内的薄板钣金件在切割结束后，螺杆16转动时带动每个螺距的螺纹段，由于螺纹的螺旋升角特性，螺杆16的旋转运动被转化为滑座14的直线运动，使滑座14在滑槽17中限位滑动，且滑座14的滑动在对应螺纹段滑动，进而改变相邻两个激光切割刀15的距离，这时定位座二10内的薄板钣金件到达切割位置，由改变位置的激光切割刀15对其切割，适应不同尺寸薄板钣金件的切割需求。

参阅图7所示，气体挤出单元还包括与出气口一27连通的连通管26，出气口一27的出口朝向薄板钣金件的底部，连通管26的端部设有向侧边吹气的出气口二28；

底部吹气直接冷却切割区域，降低材料温度，减少热影响区，防止变形，吹气时形成气流屏障，吹走熔渣和烟尘，保持切割面清洁。

本发明在使用时，由定位座一7和定位座二10分别放置不同规格的薄板钣金件，实现两种薄板钣金件的加工，定位座一7内的薄板钣金件在激光切割时，另一规格的薄板钣金件则装入到定位座二10内，激光切割和上料互不影响，提高切割效率，通过齿轮19的啮合驱动，实现两个翻转板23的间歇打开，一个翻转板23打开，另一个翻转板23封闭，此时压垫22的下表面与薄板钣金件紧密贴合，激光切割路径顺着条状的穿过孔25对薄板钣金件切割，通过底部的出气口一27和侧边的出气口二28持续通入氮气，氮气作为降温及保护气体，全面地覆盖切割区域，将定位座一7以及定位座二10内的空气排出，隔绝氧气，冷却切割区域，减少热输入，防止材料变形，通过气体流形成气流屏障，吹走激光切割杂质，避免粘附在切割面或损伤聚焦镜，保障切割质量，并吹散激光反射和折射的光线，减少干扰，确保切割路径的精确性；

采用两侧上料不同规格的薄板钣金件，定位座一7内薄板钣金件在切割离开，螺杆16转动带动每个螺距的螺纹段，使滑座14在滑槽17中限位滑动，且滑座14的滑动在对应螺纹段滑动，进而改变相邻两个激光切割刀15的纵向距离，而定位座二10内的薄板钣金件到达切割位置，由改变位置的激光切割刀15对其滑动切割，适应不同尺寸薄板钣金件的切割需求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种用于薄板钣金件的激光切割装置，包括切割室（1），其特征在于：

支撑滑板（3），其上表面两侧安装有对不同规格薄板钣金件放置的定位座一（7）和定位座二（10），并滑动设在切割室（1）的内腔底面；

封堵压合单元，转动连接在定位座一（7）和定位座二（10）的端部并将对应薄板钣金件按压，封堵压合单元包括两个翻转板（23），一个翻转板（23）与定位座一（7）铰接，另一个翻转板（23）与定位座二（10）铰接，每个翻转板（23）的下表面均设有压垫（22）；

还包括固定设置的固定板（18），所述固定板（18）上设有两个做相同方向转动并与中间齿轮啮合设置的齿轮（19），一个齿轮（19）的轴端上固定有伸缩传动杆一（20），另一个齿轮（19）的轴端固定有伸缩传动杆二（21）；

一个翻转板（23）与定位座一（7）呈垂直打开状态，另一个翻转板（23）与定位座二（10）处于水平压合状态；

每个压垫（22）的表面设有若干个对应宽度并呈条状结构的穿过孔（25），且压垫（22）的下表面宽度大于薄板钣金件的宽度；

气体挤出单元，设在定位座一（7）和定位座二（10）的内腔，其包括对定位座一（7）和定位座二（10）内持续通入氮气的出气口一（27）和出气口二（28）。

2.根据权利要求1所述的一种用于薄板钣金件的激光切割装置，其特征在于，所述切割室（1）的端部一侧设有至少一个入料道（5），且切割室（1）的端部另一侧设有至少一个出料道（6），所述入料道（5）与出料道（6）对应设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于薄板钣金件的激光切割装置，其特征在于，所述压垫（22）的底面端部设有向内倾斜的斜部，所述翻转板（23）上设有与穿过孔（25）相通的条形孔。

4.根据权利要求1所述的一种用于薄板钣金件的激光切割装置，其特征在于，所述切割室（1）顶部的两个外壁板上均滑动设有输入和输出薄板钣金件的移送吸附单元（9），且切割室（1）的两侧均设有用于不同规格薄板钣金件通过的通道（8）。

5.根据权利要求2所述的一种用于薄板钣金件的激光切割装置，其特征在于，所述切割室（1）的顶面安装有滑台（4），所述滑台（4）与支撑滑板（3）滑动设置，支撑滑板（3）滑动时，定位座一（7）或定位座二（10）位于入料道（5）与出料道（6）之间。

6.根据权利要求1所述的一种用于薄板钣金件的激光切割装置，其特征在于，所述切割室（1）的内腔顶部升降设有运动板（11），所述运动板（11）的底面安装有滑轨（12），所述滑轨（12）的外部滑动套接有沿着运动板（11）轨槽方向滑动的滑动板（13），所述滑动板（13）的底面设有若干个穿过对应穿过孔（25）内部的激光切割刀（15）。

7.根据权利要求6所述的一种用于薄板钣金件的激光切割装置，其特征在于，所述滑动板（13）的底面中部设有滑动板（13），且滑动板（13）的底面两端均设有连接板，两个连接板内安装有螺杆（16），所述螺杆（16）上设有若干个不同螺距的螺纹段，每个螺纹段外部螺纹套接有沿着滑槽（17）限位滑动的滑座（14），所述滑座（14）与对应的激光切割刀（15）固定。

8.根据权利要求1所述的一种用于薄板钣金件的激光切割装置，其特征在于，气体挤出单元还包括与出气口一（27）连通的连通管（26），所述出气口一（27）的出口朝向薄板钣金件的底部，所述连通管（26）的端部设有向侧边吹气的出气口二（28）。