CN201677140U - 一种全自动激光切割机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全自动激光切割机，包括机体、激光切割装置、料带输送装置、放料装置、收料装置、料带纠偏件、废料剔除装置、放料张紧件、收料张紧件；在料带输送装置的输送线路上依次通过放料装置、放料张紧件、料带纠偏件、激光切割装置、废料剔除装置、收料张紧件、收料装置；本装置自动输送物料，以料带为传送带，料带行进方向和激光头切割方向相互垂直构成切割平面的X轴和Y轴，行进动力由步进电机控制，可实现料带连续无限长度切割，切割精度高。
Description
所属领域
本实用新型涉及一种全自动步进连续的激光切割设备，更准确地说，尤其涉及一种针对软性料带(如塑料标识卡)进行连续打孔、切割的激光切割设备。
背景技术
激光切割机被广泛地运用于对各种材料进行雕刻、切割、打标、打孔的处理。而目前用于对软性材料(如塑料标识卡)进行打孔的激光切割机不能连续工作，需要人工将料带一段段地放到激光切割机的载料台上，再由激光头一段段的分别切割完成。由于料带不是连续的，其自动化程度低，工作效率低下，严重误工误时。
现有的激光切割机，也一般没有废料剔除装置，切割剩下的废料不能有效地清除，这样不能保证激光切割装置的切割效果。如果用人工剔除废料，则更加增大工人的工作负担，严重制约生产力。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种新型的全自动激光切割机，不仅能够连续工作，自动切割料带，还具有简单可行的废料剔除装置，在保证切割精确度的情况下，显著降低工人的劳动强度，提高生产力。
本实用新型是这样实现的：
一种全自动激光切割机，包括机体，激光切割装置，料带输送装置，放料装置，收料装置，料带输送装置与激光切割装置相互垂直运动构成切割平面的X轴和Y轴。优选的是，所述的全自动激光切割机，所述激光切割装置包括激光头、导轨和步进电机；所述步进电机为所述激光头提供动力，使所述激光头在所述导轨上沿切割平面的Y轴向做切割运动。
优选的是，所述的全自动激光切割机，所述料带输送装置包括传送带、主动送片胶辊、托辊、压辊、主动收片胶辊、步进电机；传送带输送线路上依次通过主动送片胶辊、托辊、压辊、主动收片胶辊；步进电机为主动送片胶辊提供动力，步进电机为主动收片胶辊提供动力；所述料带输送装置沿切割平面的X轴向运动。
优选的是，所述的全自动激光切割机，所述放料装置包括电机、传动轴和放料盘；电机通过传动轴控制放料盘的转动，使料带在放料盘的转动下产生前进位移。
优选的是，所述的全自动激光切割机，所述收料装置包括电机、传动轴和收料盘；电 机通过传动轴控制收料盘的转动，使料带在收料盘的转动下缠绕成盘。
优选的是，所述的全自动激光切割机，所述传送带直接为待切割的料带。
优选的是，所述的全自动激光切割机，所述主动收片胶辊包括主动收片胶辊托辊和主动收片胶辊压辊，所述传送带在所述主动收片胶辊托辊和主动收片胶辊压辊中间通过。
优选的是，所述的全自动激光切割机，所述主动收片胶辊托辊的两端分别具有一圈环形半球齿，所述环形半球齿35C与切割后的料带上分布于其两端的两排圆孔相匹配。
优选地是，所述的全自动激光切割机，还包括有伺服电机和压力传感器，主动送片胶辊下部设置有压力传感器，以实时检测主动送片胶辊两端的压力；主动收片胶辊下部设置有压力传感器，以实时检测主动收片胶辊两端的压力；当压力传感器检测到主动送片胶辊两侧的压力不一致时，伺服电机会作出动作，使主动送片胶辊两侧的压力保持一致；当压力传感器检测到主动收片胶辊两侧的压力不一致时，伺服电机会作出动作，使主动收片胶辊两侧的压力保持一致。
优选的是，所述的全自动激光切割机，还包括：料带纠偏件、废料剔除装置、放料张紧件、收料张紧件和控制面板；在料带输送装置的输送线路上依次通过放料装置、放料张紧件、料带纠偏件、激光切割装置、废料剔除装置、收料张紧件、收料装置；所述控制面板置于所述机体上。
优选的是，所述的全自动激光切割机，所述废料剔除装置包括软毛辊、硬毛辊、废料收集口、涡轮引风机和废料出风口；废料收集口置于激光头的下部，废料收集口置于软毛辊的下部，废料收集口置于硬毛辊的下部；废料收集口与涡轮引风机和废料出风口组成废料排除风道系统。
优选的是，所述的全自动激光切割机，所述废料剔除装置的所述软毛辊为具有动力驱动的主动辊，电机76为所述软毛辊提供动力。优选的是，所述的全自动激光切割机，所述放料张紧件一端置于所述料带上，当放料速度过快，料带在放料张紧件的重力作用下下垂一个角度，以保证料带处于张紧状态，放料张紧件的另一端连接放料装置的电机，当放料张紧件下垂一个角度时，表明放料速度过快，电机则放慢转速以减慢放料速度；所述收料张紧件一端置于所述料带上，当收料速度过慢，料带在收料张紧件的重力作用下下垂一个角度，以保证料带处于张紧状态，收料张紧件的另一端连接收料装置的电机，当收料张紧件下垂一个角度时，表明收料速度过慢，电机则加快转速以加快收料速度。
优选的是，所述的全自动激光切割机，当料带切割完毕，料带的一端从放料盘上脱落，这时料带也不能承受放料张紧件的重力，放料张紧件完全垂直下落以联动放料装置的 电机与收料装置的电机停止运转，实现设备自动停止。
优选的是，所述全自动激光切割机，所述放料装置电机与收料装置电机为伺服电机，放料张紧件与放料装置电机之间还连接有电位器，以保证本机的张紧与启停动作；收料张紧件与收料装置电机之间还连接有电位器，以保证本机的张紧与启停的动作。
优选的是，所述全自动激光切割机，所述放料装置电机与收料装置电机为普通交流电机，放料张紧件与放料装置电机之间还连接有电位器和变频器，以保证本机的张紧与启停动作；收料张紧件与收料装置电机之间还连接有电位器和变频器，以保证本机的张紧与启停的动作。
本实用新型的有益效果是：
1、本激光切割机，料带输送装置与激光切割装置相互垂直运动构成切割平面的X轴和Y轴，激光头沿着Y轴向运动，料带沿着X轴向运动，在保证自动输送物料的情况下，可实现自动连续切割。
2、放料速度由放料装置控制，收料由收料装置控制，且放料装置和收料装置均有自己的步进电机，可分别控制放料和收料的速度与张力。
3、主动送片胶辊与主动收片胶辊的上方设置有伺服电机，下部设置压力传感器，用压力传感器提取压力数据，由伺服电机保证主动送片胶辊与主动收片胶辊两端的压力平衡。这样，主动送片胶辊与主动收片胶辊两端的压力平衡可控，压力微调可控，使激光切割的尺寸和精确度得到保证。
4、激光切割后的废料块，落下时因为角度的原因，部分没有完全下落，我们通过硬毛辊滚刷的旋转，完成了废料的完全下落工作。且硬毛辊下部设置废料收集口，废料收集口与涡轮引风机相连，清洁环保。
5、激光切割后的料带，背面的常有微量白色粉末，用软毛辊滚刷旋转除去。且软毛辊下部设置废料收集口，废料收集口与涡轮引风机相连，清洁环保。
6、激光头切割料带后，容易产生汽化燃烧后的烟雾，针对这一情况，我们在激光头的下部设置废料收集口，废料收集口与涡轮引风机相连，清洁环保。
7、本机带有机械式料带纠偏件，纠偏能力既满足了料带的进料精度，又免去了采用电子式纠偏带来的昂贵费用。
附图说明
附图1：为一种全自动激光切割机东南等轴测的立体图
附图2：为一种全自动激光切割机西北等轴测的立体图
附图3：为一种全自动激光切割机的激光切割装置2的部件图
附图4：为一种全自动激光切割机的料带输送装置3的部件图
附图5：为一种全自动激光切割机的放料装置4与收料装置5的部件图
附图6：为一种全自动激光切割机的废料剔除装置7的部件图
附图7：为一种全自动激光切割机的主动收片胶辊的另一实施例的部件图
具体实施方式
如附图所示，全自动激光切割机，包括机体1，激光切割装置2，料带输送装置3，放料装置4，收料装置5，料带纠偏件6，废料剔除装置7，放料张紧件8，收料张紧件9，控制面板10，激光头21，导轨22，步进电机23，传送带31，主动送片胶辊32，托辊33，压辊34，主动收片胶辊35，主动收片胶辊托辊35A，主动收片胶辊压辊35B，环形半球齿35C，步进电机A36A、步进电机B36B，电机A41，传动轴42，放料盘43，电机B51，传动轴52，收料盘53，伺服电机A37A、伺服电机B37B，主动送片胶辊压力传感器A37C、主动送片胶辊压力传感器B37D，伺服电机C38A、伺服电机D38B，主动收片胶辊压力传感器C38C、主动收片胶辊压力传感器D38D，软毛辊71，硬毛辊72，废料收集口A73A、废料收集口B73B、废料收集口C73C，涡轮引风机74，废料出风口75和电机76。
全自动激光切割机，包括机体1，激光切割装置2，料带输送装置3，放料装置4，收料装置5，其特征在于，料带输送装置3与激光切割装置2相互垂直运动构成切割平面的X轴和Y轴。
全自动激光切割机，其激光切割装置2包括激光头21、导轨22和步进电机23；所述步进电机23为所述激光头21提供动力，使所述激光头21在所述导轨22上沿切割平面的Y轴向做切割运动。
全自动激光切割机，其料带输送装置3包括传送带31、主动送片胶辊32、托辊33、压辊34、主动收片胶辊35、步进电机A36A、步进电机B36B；传送带31输送线路上依次通过主动送片胶辊32、托辊33、压辊34、主动收片胶辊35；步进电机A36A为主动送片胶辊32提供动力，步进电机B36B为主动收片胶辊35提供动力；所述料带输送装置3沿切割平面的X轴向运动。
全自动激光切割机，其放料装置4包括电机A41、传动轴42和放料盘43；电机A41通过传动轴42控制放料盘43的转动，使料带在放料盘43的转动下产生前进位移。全自动激光切割机，其收料装置5包括电机B51、传动轴52和收料盘53；电机B51通过传动轴52控制收料盘53的转动，使料带在收料盘53的转动下缠绕成盘。
全自动激光切割机，其传送带31直接为待切割的料带。
全自动激光切割机，还包括有伺服电机A37A、伺服电机B37B和伺服电机C38A、伺服电机D38B，主动送片胶辊32下部设置有压力传感器A37C、压力传感器B37D，以实时检测主动送片胶辊32两端的压力；主动收片胶辊35下部设置有压力传感器C38C、压力传感器D38D，以实时检测主动收片胶辊35两端的压力；当压力传感器A37C、压力传感器B37D检测到主动送片胶辊32两侧的压力不一致时，伺服电机A37A、伺服电机B37B会作出动作，使主动送片胶辊32两侧的压力保持一致；当压力传感器C38C、压力传感器D38D检测到主动收片胶辊35两侧的压力不一致时，伺服电机C38A、伺服电机D38B会作出动作，使主动收片胶辊35两侧的压力保持一致。
全自动激光切割机，还包括：料带纠偏件6、废料剔除装置7、放料张紧件8、收料张紧件9和控制面板10；在料带输送装置3的输送线路上依次通过放料装置4、放料张紧件8、料带纠偏件6、激光切割装置2、废料剔除装置7、收料张紧件9、收料装置5；控制面板10置于所述机体1上。
全自动激光切割机，所述废料剔除装置7包括软毛辊71、硬毛辊72、废料收集口A73A、废料收集口B73B、废料收集口C73C、涡轮引风机74和废料出风口75；废料收集口A73A置于激光头21的下部，废料收集口B73B置于软毛辊71的下部，废料收集口C73C置于硬毛辊72的下部；废料收集口A73A、废料收集口B73B、废料收集口C73C与涡轮引风机74和废料出风口75组成废料排除风道系统。
全自动激光切割机，所述软毛辊71为具有动力驱动的主动辊，电机76为所述软毛辊提供动力。
全自动激光切割机，放料张紧件8-端置于所述料带上，当放料速度过快，料带在放料张紧件8的重力作用下下垂一个角度，以保证料带处于张紧状态，放料张紧件8的另一端连接放料装置4的电机A41，当放料张紧件8下垂一个角度时，表明放料速度过快，电机A41则放慢转速以减慢放料速度；所述收料张紧件9一端置于所述料带上，当收料速度过慢，料带在收料张紧件9的重力作用下下垂一个角度，以保证料带处于张紧状态，收料张紧件9的另一端连接收料装置5的电机B51，当收料张紧件9下垂一个角度时，表明收料速度过慢，电机B51则加快转速以加快收料速度。
全自动激光切割机，当料带切割完毕，料带的一端从放料盘43上脱落，这时料带也不能承受放料张紧件8的重力，放料张紧件8完全垂直下落以联动放料装置4的电机A41与收料装置5的电机B51停止运转，实现设备自动停止。
全自动激光切割机，所述电机A41与电机B51为伺服电机，放料张紧件8与电机A41 之间还连接有电位器44，以保证本机的张紧与启停动作；收料张紧件9与电机B51之间还连接有电位器54，以保证本机的张紧与启停的动作。
全自动激光切割机，所述电机A41与电机B51为普通交流电机，放料张紧件8与电机A41之间还连接有电位器44和变频器，以保证本机的张紧与启停动作；收料张紧件9与电机B51之间还连接有电位器54和变频器，以保证本机的张紧与启停的动作。
全自动激光切割机，电机A41和电机B51置于机体1内，为内藏式设计，在保证工作精度的同时美化了机器外观。
如图7所示，为一种全自动激光切割机的主动收片胶辊的另一实施例。
本实施例中，所述全自动激光切割机的主动收片胶辊35包括主动收片胶辊托辊35A和主动收片胶辊压辊35B，料带在主动收片胶辊托辊35A和主动收片胶辊压辊35B中间通过，尤其是，主动收片胶辊托辊35A的两端分别具有一圈环形半球齿。
由于料带通过激光切割装置实现切割后，在料带的两端会有两排圆孔，我们在主动收片胶辊托辊35A上加上环形半球齿，使主动收片托辊环形半球齿与料带的圆孔相匹配，以提高纠偏能力和切割精度。
本机由料带输送装置与激光切割装置相互垂直运动构成切割平面的X轴和Y轴，激光头沿着Y轴向运动，料带沿着X轴向运动，在保证自动输送物料的情况下，可实现自动连续切割。
放料速度由放料装置控制，收料由收料装置控制，且放料装置和收料装置均有自己的电机，可分别控制放料和收料的速度，在放料张紧件与收料张紧件的控制下，可实时控制放料与收料的张力。又在主动送片和主动收片胶辊的上方设置伺服电机，下方设置压力传感器，用压力传感器提取压力数据，由伺服电机保证主动送片/收片胶辊两端的压力平衡。这样，主动送片和主动收片胶辊两端的压力平衡可控，压力微调可控，使激光切割的尺寸精确度得到保证。
本机采用激光头产生的强大热能，使料带的切割点被急剧增高的温度迅速融化或者汽化，从而完成激光切割，但这样做会产生以下三个问题：
1、激光头切割料带后，容易产生汽化燃烧后的烟雾。
2、激光切割后的废料块，落下时因为角度的原因，部分没有完全下落。
3、激光切割后的料带，背面的常有微量白色粉末。
针对以上三个问题，我们采取了以下措施：
1、我们在激光头的下部设置废料收集口，废料收集口与涡轮引风机相连，清洁环保。
2、我们通过硬毛辊滚刷的旋转，完成了废料的完全下落工作。且硬毛辊下部设置废料收集口，废料收集口与涡轮引风机相连，清洁环保。
3、用软毛辊滚刷旋转除去。且软毛辊下部设置废料收集口，废料收集口与涡轮引风机相连，清洁环保。
本机带有机械式料带纠偏件，纠偏能力既满足了料带的进料精度，又免去了采用电子式纠偏带来的昂贵费用。
本实用新型为一种全自动连续激光切割装置，不仅能够连续工作，自动切割料带，还具有简单可行的废料剔除装置，其采用料带直接作为传送带，切割料带又节省了传送带成本。申请人认为：任何以料带输送装置与激光切割装置相互垂直运动构成切割平面的激光切割机，不论激光头是沿X轴向切割还是以Y轴向切割，或者是以这种激光切割方式为启示，带来的机械部件的简单变形或者结构的简单变换，都落入到本实用新型的保护范围。
Claims (16)
1.一种全自动激光切割机，包括机体(1)，激光切割装置(2)，料带输送装置(3)，放料装置(4)，收料装置(5)，其特征在于，料带输送装置(3)与激光切割装置(2)相互垂直运动构成切割平面的X轴和Y轴。
2.如权利要求1所述的全自动激光切割机，其特征在于，所述激光切割装置(2)包括激光头(21)、导轨(22)和步进电机(23)；所述步进电机(23)为所述激光头(21)提供动力，使所述激光头(21)在所述导轨(22)上沿切割平面的Y轴向做切割运动。
3.如权利要求1所述的全自动激光切割机，其特征在于，所述料带输送装置(3)包括传送带(31)、主动送片胶辊(32)、托辊(33)、压辊(34)、主动收片胶辊(35)、步进电机A(36A)、步进电机B(36B)；传送带(31)输送线路上依次通过主动送片胶辊(32)、托辊(33)、压辊(34)、主动收片胶辊(35)；步进电机A(36A)为主动送片胶辊(32)提供动力，步进电机B(36B)为主动收片胶辊(35)提供动力；所述料带输送装置(3)沿切割平面的X轴向运动。
4.如权利要求1所述的全自动激光切割机，其特征在于，所述放料装置(4)包括电机(41)、传动轴(42)和放料盘(43)；电机(41)通过传动轴(42)控制放料盘(43)的转动，使料带在放料盘(43)的转动下产生前进位移。
5.如权利要求1所述的全自动激光切割机，其特征在于，所述收料装置(5)包括电机(51)、传动轴(52)和收料盘(53)；电机(51)通过传动轴(52)控制收料盘(53)的转动，使料带在收料盘(53)的转动下缠绕成盘。
6.如权利要求3所述的全自动激光切割机，其特征在于，所述传送带(31)直接为待切割的料带。
7.如权利要求3所述的全自动激光切割机，其特征在于，所述主动收片胶辊(35)包括主动收片胶辊托辊(35A)和主动收片胶辊压辊(35B)，所述传送带(31)在所述主动收片胶辊托辊(35A)和主动收片胶辊压辊(35B)中间通过。
8.如权利要求7所述的全自动激光切割机，其特征在于，所述主动收片胶辊托辊(35A)的两端分别具有一圈环形半球齿(35C)，所述环形半球齿(35C)与切割后的料带上分布于其两端的两排圆孔相匹配。
9.如权利要求3所述的全自动激光切割机，其特征在于，还包括有伺服电机A(37A)、伺服电机B(37B)和伺服电机C(38A)、伺服电机D(38B)，主动送片胶辊(32)下部设置有压力传感器A(37C)、压力传感器B(37D)，以实时检测主动送片胶辊(32)两端的压力；主动收片胶辊(35)下部设置有压力传感器C(38C)、压力传感器D(38D)，以实时检测主动收片胶辊(35)两端的压力；当压力传感器A(37C)、压力传感器B(37D) 检测到主动送片胶辊(32)两侧的压力不一致时，伺服电机A(37A)、伺服电机B(37B)会作出动作，使主动送片胶辊(32)两侧的压力保持一致；当压力传感器C(38C)、压力传感器D(38D)检测到主动收片胶辊(35)两侧的压力不一致时，伺服电机C(38A)、伺服电机D(38B)会作出动作，使主动收片胶辊(35)两侧的压力保持一致。
10.如权利要求1至9任一所述的全自动激光切割机，其特征在于，还包括：料带纠偏件(6)、废料剔除装置(7)、放料张紧件(8)、收料张紧件(9)和控制面板(10)；在料带输送装置(3)的输送线路上依次通过放料装置(4)、放料张紧件(8)、料带纠偏件(6)、激光切割装置(2)、废料剔除装置(7)、收料张紧件(9)、收料装置(5)；所述控制面板(10)置于所述机体(1)上。
11.如权利要求10所述的全自动激光切割机，其特征在于，所述废料剔除装置(7)包括软毛辊(71)、硬毛辊(72)、废料收集口A(73A)、废料收集口B(73B)、废料收集口C(73C)、涡轮引风机(74)和废料出风口(75)；废料收集口A(73A)置于激光头的下部，废料收集口B(73B)置于软毛辊(71)的下部，废料收集口C(73C)置于硬毛辊(72)的下部；所述废料收集口A(73A)、废料收集口B(73B)、废料收集口C(73C)与涡轮引风机(74)和废料出风口(75)组成废料排除风道系统。
12.如权利要求11所述的全自动激光切割机，其特征在于，所述软毛辊(71)为具有动力驱动的主动辊，电机(76)为所述软毛辊提供动力。
13.如权利要求10所述的全自动激光切割机，其特征在于，所述放料张紧件(8)一端置于所述料带上，当放料速度过快，料带在放料张紧件(8)的重力作用下下垂一个角度，以保证料带处于张紧状态，放料张紧件(8)的另一端连接放料装置(4)的电机A(41)，当放料张紧件(8)下垂一个角度时，表明放料速度过快，电机A(41)则放慢转速以减慢放料速度；所述收料张紧件(9)一端置于所述料带上，当收料速度过慢，料带在收料张紧件(9)的重力作用下下垂一个角度，以保证料带处于张紧状态，收料张紧件(9)的另一端连接收料装置(5)的电机B(51)，当收料张紧件(9)下垂一个角度时，表明收料速度过慢，电机B(51)则加快转速以加快收料速度。
14.如权利要求10所述的全自动激光切割机，其特征在于，当料带切割完毕，料带的一端从放料盘(43)上脱落，这时料带也不能承受放料张紧件(8)的重力，放料张紧件(8)完全垂直下落以联动放料装置(4)的电机A(41)与收料装置(5)的电机B(51)停止运转，实现设备自动停止。
15.如权利要求13或14所述的全自动激光切割机，其特征在于，所述电机A(41)与电机B(51)为伺服电机，放料张紧件(8)与电机A(41)之间还连接有电位器(44)， 以保证本机的张紧与启停动作；收料张紧件(9)与电机B(51)之间还连接有电位器(54)，以保证本机的张紧与启停的动作。
16.如权利要求13或14所述的全自动激光切割机，所述电机A(41)与电机B(51)为普通交流电机，其特征在于，放料张紧件(8)与电机A(41)之间还连接有电位器(44)和变频器，以保证本机的张紧与启停动作；收料张紧件(9)与电机B(51)之间还连接有电位器(54)和变频器，以保证本机的张紧与启停的动作。
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| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
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