CN203696246U - 悬臂式激光切割机 - Google Patents

Abstract

一种悬臂式激光切割机，包括床身机构、悬臂横梁、Y轴驱动机构、光路装置、激光切割头、Z轴驱动机构、X轴驱动机构、工作台机构及控制装置，采用悬臂式的结构，将悬臂横梁的一端设置于床身机构上，另一端悬空设置，人机接近性好。切割平台机构可分离地位于床身机构一侧，用于放置被切割物料。采用分离式工作台机构，当需要切割物料时，物料可从悬臂式激光切割机的前方、侧方和后方三个方向上料至切割平台上，上料方便。当不需要切割物料时，将活动轮伸出底座并高于支架，通过活动轮可以推动工作台机构，将工作台机构用于成型物料。整机无交换工作台，结构简单、体积较小且成本较低。

Description

悬臂式激光切割机

技术领域

本实用新型涉及激光切割机技术领域，特别是涉及一种悬臂式激光切割机。

背景技术

激光切割机是将经聚后高功率、高能量密度的激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件迅速融化、气化、烧蚀或达到燃点，同时借助于光速通过的高速气流吹除熔融物质，以达到切割或雕刻的目的的装置，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，应用越来越广泛，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。

目前应用于4000mm*1500mm幅面的激光切割机，大多是采用龙门式结构。这种结构的激光切割机上下料需采用交换工作台装置来实现，且只能从一个方向上料，体积较大，结构复杂，成本较高。

实用新型内容

基于此，有必要针对体积大、结构复杂及成本高的问题，提供一种体积小、结构简单及成本较低的悬臂式激光切割机。

一种悬臂式激光切割机，包括：

床身机构，包括床身，所述床身顶面上设置有沿Y轴延伸的导轨及滑设于所述导轨上的滑块；

悬臂横梁，其一端设置于所述滑块上，另一端沿X轴方向延伸且悬空设置，所述X轴垂直于所述Y轴方向；

Y轴驱动机构，设置于所述悬臂横梁靠近所述导轨的一端，用于驱动所述悬臂横梁沿所述导轨往复移动；

光路装置，设置于所述悬臂横梁靠近所述导轨的一端；

激光切割头，可移动地设置于所述悬臂横梁上，且所述激光切割头与所述光路装置连接；

Z轴驱动机构，可移动地设置于所述悬臂横梁上，用于驱动所述激光切割头沿所述Z轴往复移动，所述Z轴垂直于所述X轴及Y轴所形成的平面；

X轴驱动机构，设置于所述悬臂横梁上，用于驱动所述激光切割头及Z轴驱动机构沿所述悬臂横梁移动；

工作台机构，可分离地设置于所述床身机构的一侧且位于所述激光切割头下方，所述工作台机构包括支架、底座、切割平台及活动轮，所述切割平台通过所述底座被支撑于所述支架上，所述活动轮可伸缩地设置于所述底座，通过所述活动轮可移动所述工作台机构；及

控制装置，设置于所述床身机构上，用于控制所述X轴驱动机构、Y轴驱动机构及Z轴驱动机构。

在其中一个实施例中，所述床身机构还包括间隔设置于所述床身同一侧面的电源柜、控制柜、空调柜及气动柜，所述电源柜用于容纳电源插接头，所述控制柜用于容纳所述控制装置，所述空调柜用于容纳空调，所述气动柜用于容纳气动元件。

在其中一个实施例中，所述Y轴驱动机构包括齿轮齿条、Y轴驱动电机及拖链，所述齿轮齿条及拖链设置于所述床身顶面上且平行于所述导轨，所述Y轴驱动电机与所述齿轮齿条配合以驱动所述悬臂横梁沿所述导轨往复移动。

在其中一个实施例中，所述Z轴驱动机构包括Z轴驱动电机及Z轴丝杠导轨，所述Z轴驱动电机设置于所述悬臂横梁上，所述Z轴丝杠导轨垂直于所述X轴及Y轴所形成的平面，所述Z轴驱动电机驱动所述激光切割头沿所述Z轴丝杠导轨可往复移动。

在其中一个实施例中，所述X轴驱动机构包括X轴驱动电机及X轴丝杠导轨，所述X轴驱动电机设置于所述悬臂横梁靠近所述床身机构的一端，所述X轴驱动电机驱动所述激光切割头沿所述X轴丝杠导轨可往复移动。

在其中一个实施例中，还包括光路防护罩，所述光路防护罩罩设于所述光路装置上。

在其中一个实施例中，所述工作台机构还包括：

废料收集装置，包括多个下料漏斗，多个所述下料漏斗间隔设置于所述切割平台下方；

抽风排尘装置，包括互相连通且位于所述切割平台下方的通风管、横向通气管及抽风口，所述抽风口可与外界的抽风管道相连通；及

辅助推料装置，包括多个物料夹紧机构及多个万向滚珠，所述物料夹紧机构设置于所述切割平台的侧边，用于固定物料，所述万向滚珠间隔设置于所述切割平台的同一侧边。

在其中一个实施例中，还包括控制面板，所述控制面板设置于所述床身的前侧面并与所述控制装置电连接，所述控制面板上设置多个功能键。

在其中一个实施例中，还设置有外罩，所述外罩包括床身外罩及保护外罩，所述床身外罩包括顶盖、依次连接的床身前盖、床身侧盖及床身后盖，所述顶盖分别与所述床身前盖、床身侧盖及床身后盖的一端连接，所述外罩包括依次连接的前罩、侧罩及后罩，所述前罩及后罩的一侧与所述床身连接，所述前罩上设置有可转动地前门，所述侧罩上设置有可推拉的侧门，所述后罩上开设有缺口。

在其中一个实施例中，所述床身侧盖上设置有可开启的观察窗，所述前门及侧门上安装有激光防护玻璃。

上述悬臂式激光切割机至少包括以下优点：

采用悬臂式的结构，将悬臂横梁的一端设置于床身机构上，另一端悬空设置，人机接近性好。切割平台机构可分离地位于床身机构一侧，用于放置被切割物料。采用分离式工作台机构，当需要切割物料时，物料可从悬臂式激光切割机的前方、侧方和后方三个方向上料至切割平台上，上料方便。当不需要切割物料时，将活动轮伸出底座并高于支架，通过活动轮可以推动工作台机构，将工作台机构用于成型物料。整机无交换工作台，结构简单、体积较小且成本较低。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式中悬臂式激光切割机的结构示意图；

图2为图1中床身机构的结构示意图；

图3为图1中悬臂横梁的结构示意图；

图4为图1中工作台机构的结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为图1中的局部示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图6，为本实用新型一实施方式中悬臂式激光切割机10的结构示意图。可以用来加工幅面为4000mm*1500mm、3000mm*1500mm或者6000mm*1500mm的物料。悬臂式激光切割机10包括床身机构100、悬臂横梁210、Y轴驱动机构220、光路装置310、光路防护罩320、激光切割头400、Z轴驱动机构510、X轴驱动机构520、工作台机构600、控制装置（图未示）、控制面板700及外罩800。

在本实施方式中，以控制面板700所在的面为前侧面，背对于控制面板700的面为后侧面，使用者面对控制面板700时，使用者的身高方向为Z轴方向，使用者的左右方向为X轴方向，使用者的前后方向为Y轴方向。

请一并参阅图2，床身机构100包括床身110、电源柜120、控制柜130、空调柜140及气动柜150。床身110大致为矩形结构，包括顶面111、背向于顶面111设置的底面112、前侧面113、背向于前侧面113设置的后侧面114及位于前侧面113及后侧面114之间相对设置的左侧面115和右侧面116。床身110主要为悬臂横梁210提供支撑，床身110整体采用焊接结构，经热处理后消除了焊接应力，能保持长时间的稳定性。顶面111上设置有沿Y轴延伸的导轨160及滑设于导轨160上的滑块170。底面112上设置有多个底架180，用于支撑床身110。当然，也可以省去底架，将床身直接放置于地板上。

电源柜120、控制柜130、空调柜140及气动柜150间隔设置于床身110同一侧面，具体到本实施方式中，电源柜120、控制柜130、空调柜140及气动柜150间隔设置于床身110的右侧面116，空间布置紧凑合理，占地面积相对较小。电源柜120用于容纳电源插接头，控制柜130用于容纳控制装置，空调柜140用于容纳空调，气动柜150用于容纳气动元件。

请一并参阅图3，悬臂横梁210的一端设置于滑块160上，另一端沿X轴方向延伸且悬空设置，X轴垂直于Y轴方向。悬臂横梁210的宽度可以等于或大于切割平台630的宽度。

Y轴驱动机构220设置于悬臂横梁210靠近导轨160的一端，用于驱动悬臂横梁210沿导轨160往复移动。具体地，Y轴驱动机构220包括齿轮齿条221、Y轴驱动电机222及拖链223，齿轮齿条221及拖链223设置于床身顶面111上且平行于导轨160，Y轴驱动电机222与齿轮齿条221配合以驱动悬臂横梁210沿导轨160往复移动。拖链223用于对悬臂式激光切割机10内部的电缆线起牵引和保护作用。

光路装置310设置于悬臂横梁210靠近导轨160的一端，光路装置310可以产生用于切割的激光。可选的，还可以在光路装置310上套设光路防护罩320，光路防护罩320可以防止外界灰尘及杂质进入光路装置310中。

激光切割头400可移动地设置于悬臂横梁210上，且激光切割头400与光路装置310连接，光路装置310产生的激光通过激光切割头400照射于待切割的工件上。激光切割头400可以随着悬臂横梁210沿Y轴移动而移动。

Z轴驱动机构510可移动地设置于悬臂横梁210上，用于驱动激光切割头400沿Z轴往复移动，Z轴垂直于X轴及Y轴所形成的平面。Z轴驱动机构510包括Z轴驱动电机（图未示）及Z轴丝杠导轨（图未示），Z轴驱动电机设置于悬臂横梁210上，Z轴丝杠导轨垂直于X轴及Y轴所形成的平面，Z轴驱动电机可驱动激光切割头400沿Z轴丝杠导轨往复移动。Y轴驱动机构采用丝杠导轨传动，运行精度高。

X轴驱动机构520设置于悬臂横梁210上，用于驱动激光切割头400及Z轴驱动机构510沿X轴移动。具体地，X轴驱动机构520包括X轴驱动电机521及X轴丝杠导轨522，X轴驱动电机521设置于悬臂横梁210靠近床身110的一端，X轴驱动电机521可驱动激光切割头400沿X轴丝杠导轨522往复移动。X轴驱动机构采用丝杠导轨传动，运行精度高。

请参阅图4，工作台机构600可分离地设置于床身机构100的一侧且位于激光切割头400下方。工作台机构600包括支架610、底座620、切割平台630、活动轮640、废料收集装置650、抽风排尘装置660及辅助推料装置670。切割平台630通过底座620被支撑于支架610上，活动轮640可伸缩地设置于底座620上，通过活动轮640可移动工作台机构600。当需要切割物料时，此时支架610与地面接触，支撑起底座620、切割平台630等部件，物料可从悬臂式激光切割机10的前方、侧方和后方三个方向上料至切割平台630上，上料方便。当不需要切割物料时，将活动轮640伸出底座620并高于支架610，通过活动轮640可以推动工作台机构600，将工作台机构600用于成型物料。工作台机构作为独立的结构，可以分离地设置在床身机构一侧。

废料收集装置650包括多个下料漏斗，多个下料漏斗间隔设置于切割平台630下方。激光切割头400切割工件产生的碎屑和废料可以通过下料漏斗收集。抽风排尘装置660包括互相连通且位于切割平台下方的通风管、横向通气管和抽风口，抽风口可以与外界的抽风管道相连通，激光切割头400切割工件时产生的灰尘和碎屑还可以通过外界的抽风装置抽走。请一并参阅图5，辅助推料装置670包括多个物料夹紧机构671及多个万向滚珠672。物料夹紧机构671设置于切割平台630的侧边，用于固定物料。万向滚珠672间隔设置于切割平台630的同一侧边，可以减小上下料的阻力，同时保护切割平台630免于物料刮伤。可选的，还可以在切割平台630的侧边设置旋转工装夹具，用于加工管类工件。

控制装置（图未示）设置于床身机构100上，用于控制X轴驱动机构520、Y轴驱动机构220及Z轴驱动机构510。具体地，控制装置收容于控制柜130里。控制面板700设置于床身的前侧面113并与控制装置电连接，控制面板700上设置多个功能键。使用者通过按压控制面板700上的功能键，可以设置例如工件的切割形状、切割的形状个数等等参数。

请参阅图6，外罩800包括床身外罩810及保护外罩820。床身外罩810包括顶盖811、依次连接的床身前盖812、床身侧盖813及床身后盖814，顶盖811分别与床身前盖812、床身侧盖813及床身后盖814的一端连接。外罩820包括依次连接的前罩821、侧罩822及后罩823，前罩821及后罩823的一侧与床身110连接，前罩821上设置有可转动地前门8212，侧罩822上设置有可推拉的侧门8222，后罩823上开设有缺口8232。打开前门8212即可从前面上料，推开侧门8222也可从侧面上料，还可以通过缺口8232从后面上料。床身侧盖813上设置有可开启的观察窗8132，前门及侧门上安装有激光防护玻璃，通过观察窗或者激光防护玻璃可以观察内部的切割状况。

上述悬臂式激光切割机10至少包括以下优点：

采用悬臂式的结构，将悬臂横梁210的一端设置于床身机构100上，另一端悬空设置，人机接近性好。工作台机构600可分离地位于床身机构100一侧，用于放置被切割物料。采用分离式工作台机构600，当需要切割物料时，物料可从悬臂式激光切割机10的前方、侧方和后方三个方向上料至切割平台630上，上料方便。当不需要切割物料时，将活动轮640伸出底座620并高于支架610，通过活动轮640可以推动工作台机构600，将工作台机构600用于成型物料。整机无交换工作台，结构简单、体积较小且成本较低。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种悬臂式激光切割机，其特征在于，包括：

床身机构，包括床身，所述床身顶面上设置有沿Y轴延伸的导轨及滑设于所述导轨上的滑块；

悬臂横梁，其一端设置于所述滑块上，另一端沿X轴方向延伸且悬空设置，所述X轴垂直于所述Y轴方向；

Y轴驱动机构，设置于所述悬臂横梁靠近所述导轨的一端，用于驱动所述悬臂横梁沿所述导轨往复移动；

光路装置，设置于所述悬臂横梁靠近所述导轨的一端；

激光切割头，可移动地设置于所述悬臂横梁上，且所述激光切割头与所述光路装置连接；

Z轴驱动机构，可移动地设置于所述悬臂横梁上，用于驱动所述激光切割头沿所述Z轴往复移动，所述Z轴垂直于所述X轴及Y轴所形成的平面；

X轴驱动机构，设置于所述悬臂横梁上，用于驱动所述激光切割头及Z轴驱动机构沿所述悬臂横梁移动；

工作台机构，可分离地设置于所述床身机构的一侧且位于所述激光切割头下方，所述工作台机构包括支架、底座、切割平台及活动轮，所述切割平台通过所述底座被支撑于所述支架上，所述活动轮可伸缩地设置于所述底座，通过所述活动轮可移动所述工作台机构；及

控制装置，设置于所述床身机构上，用于控制所述X轴驱动机构、Y轴驱动机构及Z轴驱动机构。

2.根据权利要求1所述的悬臂式激光切割机，其特征在于，所述床身机构还包括间隔设置于所述床身同一侧面的电源柜、控制柜、空调柜及气动柜，所述电源柜用于容纳电源插接头，所述控制柜用于容纳所述控制装置，所述空调柜用于容纳空调，所述气动柜用于容纳气动元件。

3.根据权利要求1所述的悬臂式激光切割机，其特征在于，所述Y轴驱动机构包括齿轮齿条、Y轴驱动电机及拖链，所述齿轮齿条及拖链设置于所述床身顶面上且平行于所述导轨，所述Y轴驱动电机与所述齿轮齿条配合以驱动所述悬臂横梁沿所述导轨往复移动。

4.根据权利要求1所述的悬臂式激光切割机，其特征在于，所述Z轴驱动机构包括Z轴驱动电机及Z轴丝杠导轨，所述Z轴驱动电机设置于所述悬臂横梁上，所述Z轴丝杠导轨垂直于所述X轴及Y轴所形成的平面，所述Z轴驱动电机驱动所述激光切割头沿所述Z轴丝杠导轨可往复移动。

5.根据权利要求1所述的悬臂式激光切割机，其特征在于，所述X轴驱动机构包括X轴驱动电机及X轴丝杠导轨，所述X轴驱动电机设置于所述悬臂横梁靠近所述床身机构的一端，所述X轴驱动电机驱动所述激光切割头沿所述X轴丝杠导轨可往复移动。

6.根据权利要求1所述的悬臂式激光切割机，其特征在于，还包括光路防护罩，所述光路防护罩罩设于所述光路装置上。

7.根据权利要求1所述的悬臂式激光切割机，其特征在于，所述工作台机构还包括：

废料收集装置，包括多个下料漏斗，多个所述下料漏斗间隔设置于所述切割平台下方；

抽风排尘装置，包括互相连通且位于所述切割平台下方的通风管、横向通气管及抽风口，所述抽风口可与外界的抽风管道相连通；及

辅助推料装置，包括多个物料夹紧机构及多个万向滚珠，所述物料夹紧机构设置于所述切割平台的侧边，用于固定物料，所述万向滚珠间隔设置于所述切割平台的同一侧边。

8.根据权利要求1所述的悬臂式激光切割机，其特征在于，还包括控制面板，所述控制面板设置于所述床身的前侧面并与所述控制装置电连接，所述控制面板上设置多个功能键。

9.根据权利要求1所述的悬臂式激光切割机，其特征在于，还设置有外罩，所述外罩包括床身外罩及保护外罩，所述床身外罩包括顶盖、依次连接的床身前盖、床身侧盖及床身后盖，所述顶盖分别与所述床身前盖、床身侧盖及床身后盖的一端连接，所述外罩包括依次连接的前罩、侧罩及后罩，所述前罩及后罩的一侧与所述床身连接，所述前罩上设置有可转动地前门，所述侧罩上设置有可推拉的侧门，所述后罩上开设有缺口。

10.根据权利要求9所述的悬臂式激光切割机，其特征在于，所述床身侧盖上设置有可开启的观察窗，所述前门及侧门上安装有激光防护玻璃。