CN206779709U - 航空钛合金用激光切割机 - Google Patents

Abstract

航空钛合金用激光切割机，包括切割机本体、输送机构和除尘机构，切割机本体具有进料口和出料口，输送机构穿设切割机本体，输送网带上可拆卸地固定有工作台板，工件被固定在工作台板上；除尘机构包括喷吹组件和粘尘组件，进料口的前侧设有一组喷吹组件和一组粘尘组件，喷吹组件设置在输送机构的旁侧，喷吹组件包括喷吹管和支撑架一，喷吹管与引风机相连；粘尘组件包括粘尘辊一、粘尘辊二和支撑架二，粘尘组件架设于输送机构的上方，粘尘辊一和粘尘辊二可转动地安装在支撑架二上，粘尘辊二位于粘尘辊一的上方并且与之滚动相触，粘尘辊一与输送网带之间形成粘尘通道，待切割的工件从粘尘通道中穿过，并且工件表面能够与粘尘辊一相触。

Description

航空钛合金用激光切割机

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种航空钛合金用激光切割机。

背景技术

随着材料工业的发展，对一些特殊材料采用普通工艺加工不能满足高精度、高效率的要求，而激光切割工艺由于其速度快、切割缝窄、热影响区域小、切割边缘垂直度好、切边光滑、切割材料范围广等诸多优点，在很多领域应用越来越广。随着激光应用技术的发展，三维空间曲线的激光切割以其先进、灵活、适应性强等特点，在国外的汽车、航空航天等诸多领域都取得了广泛的应用。使用三维激光切割，不仅可以节省样板及工装设备，还大大缩短了生产周期。

激光切割能够切割各种不同材料，但是不同材料对于切割的质量要求也是不一样的，应用在航空航天的钛合金板材由于其使用环境特殊，对于切割后的产品质量要求也更加高，现有的激光切割机在切割作业前的除尘措施欠缺，工件表面一旦附着有颗粒物杂质，在激光切割的高温影响下，颗粒物杂质会固着在工件表面以及切割面上，难以去除，从而影响到产品的表面质量，这是本领域人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种航空钛合金用激光切割机，用于解决工件切割后表面质量差的问题。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

航空钛合金用激光切割机，包括切割机本体、输送机构和除尘机构，切割机本体具有切割室、进料口和出料口，输送机构从进料口穿入，从出料口穿出，穿设切割室，输送机构包括支架和输送网带，输送网带安装在支架上，输送网带上可拆卸地固定有工作台板，工件被固定在工作台板上；除尘机构包括喷吹组件和粘尘组件，进料口的前侧设有至少一组喷吹组件和至少一组粘尘组件，粘尘组件位于喷吹组件和进料口之间，喷吹组件包括喷吹管和支撑架一，喷吹管安装在支撑架一上，支撑架一置于输送机构的旁侧并且与之相平行，喷吹管与引风机相连，喷吹管上具有多个出风嘴，出风嘴朝向输送网带；粘尘组件包括粘尘辊一、粘尘辊二和支撑架二，粘尘组件架设于输送机构的上方，粘尘辊一和粘尘辊二可转动地安装在支撑架二上，粘尘辊二位于粘尘辊一的上方并且与之滚动相触，粘尘辊一与输送网带之间形成粘尘通道，待切割的工件从粘尘通道中穿过，并且工件表面能够与粘尘辊一相触；切割室内设有两第一导轨、第二导轨、第三导轨、关节机器人和激光切割组件，激光切割组件包括激光头，两第一导轨平行地架设在输送机构的上方，第一导轨的延伸方向与输送机构的延伸方向垂直；两第一导轨传动相连第二导轨，第二导轨与第一导轨相垂直，第三导轨纵向地固定在第二导轨上，第三导轨与第二导轨垂直，第三导轨传动相连关节机器人，关节机器人夹持激光头。

在上述的航空钛合金用激光切割机中，出料口的后侧设有第二组喷吹组件，该组喷吹组件也置于输送机构的旁侧。

在上述的航空钛合金用激光切割机中，第一导轨内设有丝杆一，丝杆一与电机一传动相连，丝杆一外螺纹套设有螺母座一，第二导轨的端部与螺母座一相连；第三导轨内设有丝杆二，丝杆二与电机二传动相连，丝杆二外螺纹套设有螺母座二，关节机器人安装在螺母座二上。

在上述的航空钛合金用激光切割机中，第一导轨上套设有两防护罩一，防护罩一的一端固定在机壳上，防护罩一的另一端固定在第二导轨的端部。

在上述的航空钛合金用激光切割机中，第三导轨上套设有两防护罩二，防护罩二的一端固定在第三导轨的端部，防护罩二的另一端固定在关节机器人的端部。

在上述的航空钛合金用激光切割机中，切割室内还架设有导向杆，导向杆固定在机壳的前壁和后壁之间，导向杆平行地处于第一导轨的外侧，第二导轨的端部固定有滑套，滑套的内壁嵌设有滚珠，滑套套设在导向杆上。

在上述的航空钛合金用激光切割机中，底座具有吸尘风道和多个储尘腔，储尘腔通过隔板区隔，吸尘风道贯穿每个储尘腔的中部，吸尘风道将每个储尘腔区隔为两个储尘区，吸尘风道的侧部开设有与每个储尘区一一对应的吸尘口，并且吸尘风道两侧部的吸尘口相对称；每个吸尘口上均盖设有可上下滑动的尘口盖板，尘口盖板通过滑轨安装在吸尘风道的侧部内壁，并且吸尘风道两侧部的尘口盖板相对称，每两个对称的尘口盖板通过连杆相连，每个连杆的下方均设有气缸，气缸固定在吸尘风道的底部，气缸的气缸推杆朝上并且与连杆的中端相连；吸尘风道的末端连接吸尘管，吸尘管穿设过底座的后壁，并且与处在切割机本体外的吸尘风机相连。

在上述的航空钛合金用激光切割机中，气缸的外部包围有围板，气缸推杆穿设过围板；储尘区的横截面呈正梯形，储尘区的内径从上而下增大，吸尘风道的横截面呈倒梯形，吸尘风道的内径从上而下减小。

与现有技术相比，本技术方案具有的优势是：

1、在进料口的前侧依次设置喷吹组件和粘尘组件，先由喷吹组件喷吹工件，将浮着在工件上的颗粒物杂质通过喷吹粗去除，然后由粘尘组件对残留在工件上的颗粒物杂质通过粘附细去除，喷吹组件和粘尘组件协同合作，将工件表面的颗粒物杂质去除干净，以消除灰尘颗粒物杂质对激光切割的影响，能够提高工件的激光切割质量；

2、在出料口的后侧设置第二组喷吹组件，对切割后的工件进行喷吹，以去除切割时产生的废削以及杂质，避免其固着在工件表面影响工件表面质量；

3、在第一导轨的旁侧平行地设置导向杆，第二导轨沿着第一导轨滑动时，第二导轨上的滑套能够沿着导向杆滑动，导向杆对第二导轨的移动方向限位，能够有效地防止第二导轨滑动时产生偏移，对保证激光头的移动精准性具有积极作用。

附图说明

图1是本实用新型的航空钛合金用激光切割机的结构示意图。

图2是本实用新型的航空钛合金用激光切割机的前视图。

图3是本实用新型的航空钛合金用激光切割机的侧视图。

图4是本实用新型的航空钛合金用激光切割机的底座的结构示意图。

图5是本实用新型的航空钛合金用激光切割机的储尘腔的剖视图。

图中，1、切割机本体；2、输送机构；3、机壳；4、底座；5、观察窗；6、切割室；7、进料口；8、出料口；9、支架；10、输送网带；11、上料工位；12、下料工位；13、工作台板；14、工件；15、喷吹组件；16、粘尘组件；17、喷吹管；18、支撑架一；19、引风机；20、出风嘴；21、粘尘辊一；22、粘尘辊二；23、支撑架二；24、支杆一；25、支杆二；26、锁紧套；27、粘尘通道；28、第一导轨；29、第二导轨；30、第三导轨；31、关节机器人；32、防护罩一；33、防护罩二；34、导向杆；35、滑套；36、吸尘风道；37、储尘腔；38、隔板；39、吸尘口；40、尘口盖板；41、连杆；42、气缸；43、吸尘管；44、吸尘风机；45、围板。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图5所示，本实用新型提供一种航空钛合金用激光切割机，包括切割机本体1、输送机构2和除尘机构，切割机本体1包括机壳3和底座4，机壳3焊接固定在底座4上，机壳3和底座4界定出切割室6，工件14由输送机构2输送入切割室6进行激光切割作业。机壳3的前壁开设有观察窗5，观察窗5上安装有滤光玻璃，从而可方便观察切割进程。除尘机构处在切割机本体1外，优选在工件14进入到切割室6之前对工件14表面进行除尘处理，以消除灰尘颗粒物杂质对激光切割的影响，能够提高工件14的激光切割质量。

具体地，切割机本体1的一侧壁开设有进料口7，切割机本体1的另一侧壁开设有出料口8，输送机构2从进料口7穿入，从出料口8穿出，穿设切割室6。输送机构2包括支架9、输送网带10、电机、转轴以及齿轮，转轴安装在支架9的首尾两端，电机固定在支架9外侧，转轴与电机通过联轴器传动相连，齿轮同轴固定在转轴上，输送网带10安装在两转轴上，输送网带10的两侧边缘固接有链条，输送网带10的链条与转轴上的齿轮相啮合，电机驱动转轴转动，转轴转动的同时通过齿轮驱动输送网带10传动。其中，输送网带10上可拆卸地固定有工作台板13，工件14被固定在工作台板13上，工件14和工作台板13同时被输送入切割室6后，工件14在工作台板13的支撑下完成激光切割。可选择地，工作台板13的端角具有钩爪，钩爪勾住输送网带10的网孔，以使工作台板13可拆卸固定在输送网带10上，工件14在工作台板13的支撑下同时输送，在输送网带10上可间隔地放置上多个工作台板13，以实现连续的切割，提高工作效率。进一步地，输送机构2的前端与上料工位11相接，上料工位11将待切割的工件14固定在工作台板13上，并将工作台板13固定在输送网带10上，输送机构2的后端与下料工位12相接，下料工位12将工作台板13从输送网带10上取下，然后从工作台板13上取下切割后的工件14。

值得一提的是，除尘机构包括喷吹组件15和粘尘组件16，进料口7的前侧设有一组喷吹组件15和一组粘尘组件16，粘尘组件16设置在喷吹组件15和进料口7之间，先由喷吹组件15喷吹工件14，将浮着在工件14上的颗粒物杂质通过喷吹粗去除，然后由粘尘组件16对残留在工件14上的颗粒物杂质通过粘附细去除，喷吹组件15和粘尘组件16协同合作，将工件14表面的颗粒物杂质去除干净。具体地，喷吹组件15包括喷吹管17和支撑架一18，喷吹管17安装在支撑架一18上，支撑架一18竖立在支架9的旁侧并且与支架9相平行，喷吹管17与引风机19相连，喷吹管17上具有多个出风嘴20，出风嘴20朝向输送网带10的宽度方向，喷吹管17沿着输送网带10的宽度方向出风，从而能够将浮着在工件14表面的颗粒物杂质喷吹至支架9的外侧，以避免颗粒物杂质散落在下一个工件14上。

粘尘组件16包括粘尘辊一21、粘尘辊二22和支撑架二23，支撑架二23架设于支架9的上方，粘尘辊一21和粘尘辊二22均通过轴承可转动地安装在支撑架二23上，粘尘辊二22位于粘尘辊一21的上方并且与之滚动相触，粘尘辊一21和粘尘辊二22的表面均附着有可撕除的粘纸层，粘纸层用于粘附颗粒物杂质，粘附吸附到一定的颗粒物杂质后可撕除替换上新的粘纸层。粘尘辊一21位于输送网带10的上方，粘尘辊一21与输送网带10之间形成粘尘通道27，待切割的工件14从粘尘通道27中穿过，并且工件14表面能够与粘尘辊一21相触，输送网带10将工件14向进料口7方向输送时，工件14穿过粘尘通道27时，工件14从抵触到粘尘辊一21，带动粘尘辊一21转动，粘尘辊一21滚压过工件14表面，工件14表面的颗粒物杂质被粘附到粘尘辊一21的粘纸层上，与此同时，粘尘辊一21带动粘尘辊二22同步转动，粘尘辊二22对粘尘辊一21上的颗粒物杂质起到压紧作用，使粘尘辊一21上的颗粒物杂质实现紧固粘附，同时也可粘附转移部分的颗粒物杂质到粘尘辊二22上，避免颗粒物杂质再次转移附着到工件14表面。

支撑架二23的高度可调节，可选择地，支撑架二23包括支杆一24和支杆二25，支杆一24套设在支杆二25上，支杆一24坐落于地面，粘尘辊一21和粘尘辊二22安装在支杆二25上，支杆一24和支杆二25外设有锁紧套26，支杆一24通过锁紧套26与支杆二25相固定，针对不同的工件14厚度通过伸缩支杆二25来调节粘尘通道27的高度。

可选择地，出料口8的后侧设有第二组喷吹组件15，第二组喷吹组件15的结构和进料口7前侧的喷吹组件15的机构相同，该组喷吹组件15也置于机架的旁侧，切割后的工件14从出料口8输送而出后，由第二组喷吹组件15对其工件14表面进行喷吹，以去除切割时产生的废削，避免废削固着在工件14表面。

切割室6内设有两第一导轨28、第二导轨29、第三导轨30、关节机器人31和激光切割组件(图中未示)，激光切割组件包括激光头、激光发生器和激光束引导管，激光头与激光发生器通过激光束引导管相连，激光束引导管内设有反射激光路线的反射镜。关节机器人31和激光切割组件均采用现有结构。

具体地，两第一导轨28固定于机壳3的前壁和后壁之间，并且两第一导轨28平行地架设在输送机构2的上方，第一导轨28的延伸方向与输送机构2的延伸方向垂直。第一导轨28内设有丝杆一，丝杆一与电机一传动相连，丝杆一外螺纹套设有螺母座一；第二导轨29连接在两第一导轨28之间，并且与第一导轨28相垂直，第二导轨29的端部与螺母座一相连。第三导轨30纵向地固定在第二导轨29上，第三导轨30与第二导轨29垂直，第三导轨30内设有丝杆二，丝杆二与电机二传动相连，丝杆二外螺纹套设有螺母座二，关节机器人31安装在螺母座二上，关节机器人31夹持激光头。

将输送机构2的方向定义为X轴方向，通过输送机构2的传送实现激光头在X轴方向相对工件14移动；将第一导轨28的方向定义为Y轴方向，电机一驱动丝杆一转动，螺母座一带动第二导轨29沿着第一导轨28滑动，实现激光头在Y轴方向的移动；将第三导轨30的方向定义为Z轴方向，电机二驱动丝杆二转动，螺母座二带动关节机器人31沿着第三导轨30上下滑动，实现激光头在Z轴方向的移动，关节机器人31用于实现激光头在其他三个方向的移动。

值得一提的是，第一导轨28上套设有两防护罩一32，防护罩一32的一端固定在机壳3上，防护罩一32的另一端固定在第二导轨29的端部，防护罩一32为可伸缩的折板结构，在第二导轨29沿着第一导轨28滑动时，防护罩一32始终能够遮盖住第一导轨28，防护罩一32用于防止杂质进入到第一导轨28内部，使丝杆一的传动保持精准。

第三导轨30上套设有两防护罩二33，防护罩二33的一端固定在第三导轨30的端部，防护罩二33的另一端固定在关节机器人31的端部，防护罩二33的结构和防护罩一32的结构相同，防护罩二33用于防止杂质进入到第三导轨30内部，使丝杆二的传动保持精准，防护罩一32和防护罩二33对提高激光切割的质量具有积极作用。

值得一提的是，切割室6内还架设有导向杆34，导向杆34固定在机壳3的前壁和后壁之间，导向杆34平行地处于第一导轨28的外侧，第二导轨29的端部固定有滑套35，滑套35的内壁嵌设有滚珠，滑套35套设在导向杆34上，第二导轨29沿着第一导轨28滑动时，滑套35沿着导向杆34滑动，导向杆34对第二导轨29的移动方向限位，能够有效地防止第二导轨29滑动时产生偏移，对保证激光头的移动精准性具有积极作用。

底座4具有吸尘风道36和多个储尘腔37，储尘腔37通过隔板38区隔，吸尘风道36贯穿每个储尘腔37的中部，吸尘风道36将每个储尘腔37区隔为两个储尘区，吸尘风道36的侧部开设有与每个储尘区一一对应的吸尘口39，并且吸尘风道36两侧部的吸尘口39相对称，每个储尘腔37的两个储尘区相对吸尘风道36对称，吸尘风道36的末端连接吸尘管43，吸尘管43穿设过底座4的后壁，并且与处在切割机本体1外的吸尘风机44相连。

储尘区内的灰尘通过吸尘口39被吸入吸尘风道36，区隔出多个储尘腔37使吸尘更具针对性，可提高吸尘的效率，也可避免灰尘扩散。

每个储尘腔37均为独立控制吸尘，具体地，每个吸尘口39上均盖设有可上下滑动的尘口盖板40，尘口盖板40通过滑轨安装在吸尘风道36的侧部内壁，并且吸尘风道36两侧部的尘口盖板40相对称，每两个对称的尘口盖板40通过连杆41相连，每个连杆41的下方均设有气缸42，气缸42固定在吸尘风道36的底部，气缸42的气缸42推杆朝上并且与连杆41的中端相连，不需要吸尘时，尘口盖板40盖设在吸尘口39上，以避免吸尘风道36的吸力影响激光切割作业，需要吸尘时，通过气缸42驱动尘口盖板40滑动，以显露出吸尘口39，两个储尘区内的灰尘同时被吸入吸尘风道36。

可选择地，气缸42的外部包围有围板45，气缸42推杆穿设过围板45，围板45对气缸42形成保护作用，避免灰尘杂质进入气缸42，以保证气缸42的精准传动。

该激光切割机还包括计算机控制系统等常规组件，用于控制激光发生器、各电机、各气缸42、吸尘风机44以及引风机19的运作，即控制整个切割机行程作业。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了切割机本体1；输送机构2；机壳3；底座4；观察窗5；切割室6；进料口7；出料口8；支架9；输送网带10；上料工位11；下料工位12；工作台板13；工件14；喷吹组件15；粘尘组件16；喷吹管17；支撑架一18；引风机19；出风嘴20；粘尘辊一21；粘尘辊二22；支撑架二23；支杆一24；支杆二25；锁紧套26；粘尘通道27；第一导轨28；第二导轨29；第三导轨30；关节机器人31；防护罩一32；防护罩二33；导向杆34；滑套35；吸尘风道36；储尘腔37；隔板38；吸尘口39；尘口盖板40；连杆41；气缸42；吸尘管43；吸尘风机44；围板45等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.航空钛合金用激光切割机，其特征在于，包括切割机本体、输送机构和除尘机构，切割机本体具有切割室、进料口和出料口，输送机构从进料口穿入，从出料口穿出，穿设切割室，输送机构包括支架和输送网带，输送网带安装在支架上，输送网带上可拆卸地固定有工作台板，工件被固定在工作台板上；除尘机构包括喷吹组件和粘尘组件，进料口的前侧设有至少一组喷吹组件和至少一组粘尘组件，粘尘组件位于喷吹组件和进料口之间，喷吹组件包括喷吹管和支撑架一，喷吹管安装在支撑架一上，支撑架一置于输送机构的旁侧并且与之相平行，喷吹管与引风机相连，喷吹管上具有多个出风嘴，出风嘴朝向输送网带；粘尘组件包括粘尘辊一、粘尘辊二和支撑架二，粘尘组件架设于输送机构的上方，粘尘辊一和粘尘辊二可转动地安装在支撑架二上，粘尘辊二位于粘尘辊一的上方并且与之滚动相触，粘尘辊一与输送网带之间形成粘尘通道，待切割的工件从粘尘通道中穿过，并且工件表面能够与粘尘辊一相触；切割室内设有两第一导轨、第二导轨、第三导轨、关节机器人和激光切割组件，激光切割组件包括激光头，两第一导轨平行地架设在输送机构的上方，第一导轨的延伸方向与输送机构的延伸方向垂直；两第一导轨传动相连第二导轨，第二导轨与第一导轨相垂直，第三导轨纵向地固定在第二导轨上，第三导轨与第二导轨垂直，第三导轨传动相连关节机器人，关节机器人夹持激光头。

2.根据权利要求1所述的航空钛合金用激光切割机，其特征在于，出料口的后侧设有第二组喷吹组件，该组喷吹组件也置于输送机构的旁侧。

3.根据权利要求1所述的航空钛合金用激光切割机，其特征在于，第一导轨内设有丝杆一，丝杆一与电机一传动相连，丝杆一外螺纹套设有螺母座一，第二导轨的端部与螺母座一相连；第三导轨内设有丝杆二，丝杆二与电机二传动相连，丝杆二外螺纹套设有螺母座二，关节机器人安装在螺母座二上。

4.根据权利要求1所述的航空钛合金用激光切割机，其特征在于，第一导轨上套设有两防护罩一，防护罩一的一端固定在机壳上，防护罩一的另一端固定在第二导轨的端部。

5.根据权利要求4所述的航空钛合金用激光切割机，其特征在于，第三导轨上套设有两防护罩二，防护罩二的一端固定在第三导轨的端部，防护罩二的另一端固定在关节机器人的端部。

6.根据权利要求1所述的航空钛合金用激光切割机，其特征在于，切割室内还架设有导向杆，导向杆固定在机壳的前壁和后壁之间，导向杆平行地处于第一导轨的外侧，第二导轨的端部固定有滑套，滑套的内壁嵌设有滚珠，滑套套设在导向杆上。

7.根据权利要求1所述的航空钛合金用激光切割机，其特征在于，底座具有吸尘风道和多个储尘腔，储尘腔通过隔板区隔，吸尘风道贯穿每个储尘腔的中部，吸尘风道将每个储尘腔区隔为两个储尘区，吸尘风道的侧部开设有与每个储尘区一一对应的吸尘口，并且吸尘风道两侧部的吸尘口相对称；每个吸尘口上均盖设有可上下滑动的尘口盖板，尘口盖板通过滑轨安装在吸尘风道的侧部内壁，并且吸尘风道两侧部的尘口盖板相对称，每两个对称的尘口盖板通过连杆相连，每个连杆的下方均设有气缸，气缸固定在吸尘风道的底部，气缸的气缸推杆朝上并且与连杆的中端相连；吸尘风道的末端连接吸尘管，吸尘管穿设过底座的后壁，并且与处在切割机本体外的吸尘风机相连。

8.根据权利要求7所述的航空钛合金用激光切割机，其特征在于，气缸的外部包围有围板，气缸推杆穿设过围板。