CN209288538U - 一种激光切割机双交换工作台 - Google Patents

Abstract

一种激光切割机双交换工作台，包括主床身和副床身构成的床体、平移工作台和升降工作台，床体上设有工作台导轨；所述的平移工作台和升降工作台设置在工作台导轨上，并通过链传动机构驱动实现在主床和副床身之间的位置交换。本技术无需设置升降机构，只对工作台运行和新增支撑轮进行合理设计，即可完成两个工作台之间的交换，大大增加双交换工作台的稳定性，减少机器故障，具有操作方便，维护简单的激光切割机双交换工作台。

Description

一种激光切割机双交换工作台

技术领域

本实用新型属于激光切割机技术领域，更具体地说，涉及一种激光切割机

双交换工作台。

背景技术

激光切割机的切割原理是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束，激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。它具有精度高、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、效果好及加工成本低等特点。

传统的激光切割机工作台为单工作台，激光切割机在工作台上完成整张钢板切割之后，需要把切好的工件从工作台上全部拿下来，包括边角料全部清理干净之后，才能把新的钢板运上工作台来。这种工作台的缺点是：由于是单工作台，在清理和上料的装卸过程中，激光切割机只能处于待加工状态，浪费了时间，工作效率低。

为了提高激光切割机工作效率，目前采用双工作台的结构形式已经被广泛使用，其使得激光切割机的切割过程与切割工件的上/下料过程可以同时进行，减少激光切割机工作的空置时间，提高生产效率。这种结构已经很常见，如中国专利申请号为：201610742480.8，公开日为：2016年11月16日的专利文献，公开了一种激光切割机用双层交换工作台；包括机床底座、上层小车和下层小车，所述机床底座上端设有下层小车和上层小车，并且上层小车在下层小车上方，所述机床底座一侧固定连接有传动装置，所述传动装置一侧固定连接有电机减速机，所述机床底座一侧固定连接有定位气缸，所述上层小车一侧连接有上层牵引球，所述下层小车一侧连接有下层牵引球。该方案是一种无升降机构的简易交换工作台，利用电机直接拖动上下两层小车同时运动，实现了工作台的交换。

又如，中国专利申请号为：201710269448.7，公开日为：2017年6月20日的专利文献，公开了一种激光切割机双交换工作台装置。它包括设置在床体的工作台轨道上的平移工作台和升降工作台，两个工作台通过链传动机构驱动实现位置交换；工作台导轨分为中间高两端低的升降工作台外导轨和升降工作台内导轨，中间高段和两端低段之间采用倾斜段过渡，以及直线型的平移工作台导轨；升降工作台前端的两个前侧轮设置在升降工作台内导轨上，另后端的两个后侧轮设置在升降工作台外导轨上；平移工作台设置在平移工作台导轨上。其装置无需设置升降机构，即可完成两个工作台之间的交换。

由上可见，目前双交换的工作台在工作时，两个工作台分别在其用四个支撑滚轮在床身导轨上不停滚动来回交换完成加工操作，如何实现大幅面工作台的高负载和稳定性是起关键点所在，上述方案以及现有技术的其它方案用四个支撑滚轮的工作台在床身导轨上不停滚动等结构实现工作台的升降，从而实现高效的工作台交换，此种结构方式不能满生产需要和激光切割机发展，使激光切割机寿命大大减少，工作台支撑滚轮在高负载工作中会随时失效，而至机器发生事故。

实用新型内容

本实用新型目的是针对以上现有技术结构复杂、成本高、操作和维护不方便的不足，提供一种无需设置升降机构，只对工作台运行和新增支撑轮进行合理设计，即可完成两个工作台之间的交换，大大增加双交换工作台的稳定性，减少机器故障，具有操作方便，维护简单的激光切割机双交换工作台。

本实用新型目的可以通过以下技术方案实现，一种激光切割机双交换工作台，包括主床身1和副床身2构成的床体、平移工作台3和升降工作台4，床体上设有工作台导轨8；所述的平移工作台3和升降工作台4设置在工作台导轨8上，并通过链传动机构5驱动实现在主床身1和副床身2之间的位置交换；所述工作台导轨8包括设置在床体两侧并排的三个导轨，由外侧到内侧分别为升降工作台外导轨80、升降工作台内导轨81和平移工作台导轨82；所述升降工作台外导轨80为中间高前后端避让位低和首尾端低的轨道；升降工作台内导轨81为中间高两端低的轨道，中间高段和两端低段之间采用倾斜段过渡；升降工作台外导轨80和升降工作台内导轨81在水平方向相错开；所述升降工作台4的首尾，对称设有四个支撑轮40，与升降工作台外导轨80相配合；升降工作台4中间对称设有两个中间支撑轮41，与升降工作台内导轨81相配合；所述的平移工作台导轨82为直线轨道，平移工作台3的底部由前到后依次对称设有前支撑轮30、后支撑轮31及后支撑轮链扣块32，与平移工作台导轨82相对应。

所述的一种激光切割机双交换工作台，其链传动机构5包括设置在副床身2远离主床身1的一端两侧的两个主链轮50、设置在主床身1远离副床身2的一端两侧的两个从链轮调节组件52和电机55，主链轮50和从链轮调节组件52中的从链轮53通过链条51传动连接，电机55用于驱动主链轮50；所述的升降工作台4和平移工作台3均与链条51连接。

所述的一种激光切割机双交换工作台，其两个主链轮50之间通过同步轴568连接。

所述的一种激光切割机双交换工作台，其从链轮调节组件52还包括底座520、安装从链轮53的链轮座521和调节螺栓522，链轮座521可移动设置在底座520上；所述调节螺栓522设置在底座520上并与链轮座521连接。

所述的一种激光切割机双交换工作台，其左右对称设置的链条51下侧分别设有链条导向尼龙装置一段90及链条导向尼龙装置二段91。

所述的一种激光切割机双交换工作台，其升降工作台4中间支撑轮41连接有链随动机构42，链随动机构42包括竖向轨道43和设置在竖向轨道43上的上银导轨滑块44，上银滑块上安装连接链条链节的加厚链扣板45。

所述的一种激光切割机双交换工作台，其升降工作台4前后端分别设置有阻尼器92。

本实用新型的优点在于：

(1)、本工作台，舍弃现有常用升降机构对工作台进行升降以避免两个工作台交换位置时产生干涉的形式，而对工作台的行驶轨道进行创新性设计，采用一个平移工作台导轨支撑第一工作台进行平移动作，采用升降工作台外导轨和升降工作台内导轨配合支撑第二工作台进行滑动，并采用链传动机构驱动两个工作台在主床身和副床身之间切换，在两工作台交换的交叉错位时，通过升降工作台外导轨和升降工作台内导轨配合使第二工作台位置抬高，与第一工作台存在高度差，从而上下错开，避免干涉，实现交换操作；而且升降工作台外导轨，中间高前后端避让位低和首尾端低的轨道，升降工作台内导轨为中间高两端低的轨道，中间高段和两端低段之间均采用倾斜段过渡，在两工作台交换后，第二工作台运行到轨道的低段与第一工作台的高度保持一致，保证切割高度的一致性，升降工作台外导轨和升降工作台内导轨在水平方向相错开，以实现第二工作台的爬坡抬高高度；

(1)本工作台，采用链传动机构来驱动两个工作台实现交换，该链传动机构通过电机驱动主链轮转动，带动链条运动，链条连接带动两个工作台同时沿轨道的动作实现交换，驱动结构形式简单、可靠，且节省空间；

(2)本工作台，升降工作台共设置6个支撑滚轮，前后支撑滚轮在工作台交换时设置在升降工作台外导轨上。中间位置支撑滚轮在工作台交换时设置在升降工作台内导轨上，在中间支撑滚轮内侧面安装线性导轨滑块，其滑块联接链条链扣连接固定块，两侧固定链条链扣拖动升降工作台前后工作。

(3)本工作台，平移工作台共设置6个支撑滚轮，前中后支撑滚轮在工作台交换时设置在平移工作台导轨上。后面位置支撑滚轮联接链条链扣固定块，两侧固定链条链条链扣拖动平移工作台前后工作。

(5)本工作台，链传动机构中两个主链轮之间通过同步轴连接，使得两侧主链轮同步转动，这样通过一个电机即可驱动两侧链条同步动作，保证了工作台交换动作的可靠性；

(6)本工作台，在链传动机构中采用从链轮调节组件对链条进行张紧力调节，底座上滑动设置链轮座，链轮座通过调节螺栓驱动在底座上滑动，从而设置在链轮座上的从链轮也跟随一起移动调节位置，可方便链条的安装，亦可根据传动需要调节主从链轮之间链条的张紧力，以实现工作台准确、稳定的切换工作；

(7)本工作台，链传动机构的从链轮调节组件中，链轮座下端的滑动部设置在底座上的滑槽内，链轮座的支撑稳定，滑动导向作用也较好；更重要的是创新性的引入导向压板的结构形式，导向压板设置在底座上，且开设有导向槽，链轮座的中部卡在导向槽中，一方面导向压板可将链轮座压在底座的滑槽内，防止其翘起，另一方面它还可对链轮座的移动进行导向，避免从链轮转动过程中的抖动；

(8)本工作台，其左右驱动链条一端设置在同步轴链轮上，另一端设置在可调节装置链轮上。平移工作台链扣固定块设置在驱动下侧链条与升降工作台链扣固定块设置在驱动上侧链条通过驱动轴转动实现双工作台水平反向平移工作。驱动链条下侧分别设置导向尼龙装置。防止链条在高速工作中抖动而偏离导向尼龙装置与工作台发生碰撞。保证驱动链条安全平稳工作；

(9)本工作台，升降工作台的中间支撑轮连接的链随动机构，可以使得链条跟随后侧轮在轨道上的上下运动进行高低调节，形成同步，始终保持链条与中间支撑轮基本保持相同高度，更有利于链条带动升降工作台移动。

附图说明

图1为本实用新型升降工作台在后上料区域时，平移工作台在前工作区域时的立体结构示意图；

图2为本实用新型升降工作台和平移工作台双交换工作时立体结构示意图；

图3为本实用新型平移工作台在后上料区域时，升降工作台在前工作区域时的立体结构示意图

图4为图2中的局部放大示意图；

图5为图1中前侧断开的剖视图；

图6为图1中后侧断开的剖视图；

图7为本实用新型中升降工作台的左视图；

图8为本实用新型中升降工作台的正面立体视图；

图9为本实用新型中升降工作台的反面立体视图；

图10为本实用新型中平移工作台的左视图；

图11为本实用新型中平移工作台的正面立体视图；

图12为本本实用新型中平移工作台的正面立体视图；

图13为本本实用新型中升降工作台内导轨结构的示意图

图14为本实用新型升降工作台外导轨结构的示意图；

图15为本实用新型去除两个工作台后的俯视图；

图16为图15中的局部放大图；

图17为图15中的局部放大图；

图18为本实用新型中从动链轮调节组件的俯视结构示意图；

图19为本实用新型中从动链轮调节组件的立体结构示意图；

图20为本实用新型中链随动机构上银导轨滑块立体结构示意图；

图21为本实用新型去除两个工作台后的立体图；

图22为图21中的局部放大图；

图23为图21中的局部放大图；

图24为图21中的局部放大图；

图25为图21中的局部放大图；

图26为实用新型中连接链条链节的加厚链扣板的立体结构示意图；

图27为实用新型在工作中示意图；

图28为本实用新型在工作中的另一示意图；

图29为图5中的局部放大图。

附图中的标号分别表示为：

1、主床身；

2、副床身；

3、平移工作台；30、前支撑轮；31、后支撑轮；32、后支撑轮链扣块

4、升降工作台；40、首尾支撑轮；41、中间支撑轮；42、链随动机构；3、竖向轨道；44、滑块；45、链扣板；46、支撑滚轮的平衡滚轮；

5、链传动机构；50、主链轮；51、链条；52、从链轮调节组件；53、从链轮；54、底座；55、电机；520、凸台；521、链轮座；522、调节螺栓；523、滑槽；524、导向压板；525、导向槽；526、调节螺母；527、同步轴；

6、角钢板；

7、导轨接板；

8、工作台导轨；

80、升降工作台外导轨：800、升降工作台外导轨一段；801、升降工作台外导轨二段；802、升降工作台后外导轨避空一段；803、升降工作台后外导轨避空二段；804、升降工作台前外导轨避空一段；805、升降工作台前外导轨避空二段；

81、升降工作台内导轨：810、升降工作台内导轨一段；811、升降工作台内导轨二段；

82、平移工作台导轨：820、平移工作台导轨一段；821、平移工作台导轨二段；

90、链条导向尼龙装置一段；91、链条导向尼龙装置二段；92、阻尼器。

具体实施方式

实施例1，如图1、图2、图3所示，本实施例的一种激光切割机双交换工作台装置，它包括主床身1和副床身2构成的床体、平移工作台3和升降工作台4；其中，床体上设有工作台导轨8；所述的平移工作台3和升降工作台4设置在工作台导轨8上，并通过链传动机构5驱动实现在主床身1和副床身2之间的位置交换。本实施例中工作台导轨8包括设置在床体两侧并排的三个导轨，由外侧到内侧分别为升降工作台外导轨80、升降工作台内导轨81和平移工作台导轨82；如图2的示意可以表示出，所述升降工作台外导轨80和升降工作台内导轨81均为中间高两端低的轨道，中间高段和两端低段之间采用倾斜段过渡，升降工作台外导轨80和升降工作台内导轨81在水平方向相错开；所述升降工作台4一端的四个首尾支撑轮40设置在升降工作台外导轨80上，升降工作台4另一端的两个中间支撑轮41设置在升降工作台内导轨81上；所述的平移工作台导轨82为直线轨道，平移工作台3设置在平移工作台导轨82上。升降工作台外导轨80首尾位和外导轨81避空位，升降工作台内导轨81的两端的低段与平移工作台导轨82的高度相同。

如图2所示，当平移工作台3与升降工作台4双交换此位置时如图28所示，升降工作工作台4会发生前后受力不平衡至使升降工作台4首尾支撑轮40上下位移抖动如图2、图4所示。在首尾支撑轮40内侧增侧轴平衡位置加装支撑滚轮的平衡滚轮46使其不侧翻，升降工作工作台4会发生前后受力不平衡时，支撑滚轮的平衡滚轮46随升降工作工作台4前后位移同时支撑滚轮的平衡滚轮46外接面与平移工作台3侧方通上表面滚动如图4所示，来完成双工作台交换工作。前后位置相同问题同理处理。

有别于现有常用的，升降机构对工作台进行升降以避免两个工作台交换位置时产生干涉的形式，而对工作台的行驶轨道进行设计，采用一个平移工作台导轨82支撑平移工作台3进行平移动作，采用升降工作台外导轨80和升降工作台内导轨81配合支撑升降工作台4进行滑动，并采用链传动机构5驱动两个工作台在主床身1和副床身2之间切换，在两工作台交换的交叉错位时，通过升降工作台外导轨80和升降工作台内导轨81配合使升降工作台4位置抬高，与平移工作台3存在高度差，从而上下错开，避免干涉，实现交换操作；而且升降工作台外导轨80首尾位和外导轨避空位，升降工作台内导轨81均为中间高两端低的轨道，中间高段和两端低段之间采用倾斜段过渡，在两工作台交换后，升降工作台4运行到轨道的低段与平移工作台3的高度保持一致，保证切割高度的一致性，升降工作台外导轨80和升降工作台内导轨81在水平方向相错开，以实现升降工作台4的爬坡抬高高度。

由于轨道要贯穿整个主床身1和副床身2，其长度是较长的，其也不可能是一个整体，因此，对于主床身1和副床身2之间的连接结构，以及轨道的连接对于工作台的运行至关重要。如图1、图21、图24和图25所示，本实施例主床身1的一端和副床身2的一端相抵靠，它们的两侧通过角钢板6进行连接，此处需要说明，主床身1的宽度要宽于副床身2，其为了满足安装带有激光切割头的横梁支撑要求，在采用角钢板6连接时，角钢板6一侧与副床身2的侧面焊接一体连接，其另一侧开设有腰型孔，对应主床身1的端面上设置螺孔，腰型孔与螺孔配合，采用螺栓进行连接，腰型孔可以调整对准螺孔，以便焊接、加工等造成的误差补偿。此种结构形式，主床身1和副床身2之间通过角钢板6进行连接成一体，结构简单，拆装方便快捷，便于生产加工和运输，而且连接可靠，对中性较好；当然，此种结构形式需配合合适的轨道结构，因此，本实施例中，升降工作台外导轨80由设置在主床身1的升降工作台外导轨一段800、升降工作台外导轨后避空一段802、升降工作台外导轨前避空一段804和设置在副床身2上的升降工作台外导轨二段801、升降工作台外导轨后避空二段803、升降工作台外导轨前避空二段805通过一个导轨接板7连接成完整的导轨；升降工作台内导轨81由设置在主床身1的升降工作台内导轨一段810和设置在副床身2上的升降工作台内导轨二段811也通过一个导轨接板7连接成完整的导轨；平移工作台导轨由设置在主床身1的平移工作台导轨一段820和平移工作台导轨二段821也通过一个导轨接板7连接成完整的导轨。

如图18和图19所示，本实施例中链传动机构5包括设置在副床身2远离主床身1的一端两侧的两个主链轮50、设置在主床身1远离副床身2的一端两侧的两个从链轮调节组件52和电机55，主链轮50和从链轮调节组件52中的从链轮53通过链条51传动连接；电机55固定在副床身2的外侧面上，用于驱动主链轮50；所述的第一工作台3和第二工作台4均与链条51连接，从而电机55驱动主链轮50转动，带动链条51运动，链条51连接带动两个工作台同时沿轨道运动实现交换，驱动结构形式简单、可靠，且节省空间。两个主链轮50之间通过同步轴527连接，使得两侧主链轮50同步转动，这样通过一个电机55即可驱动两侧链条51同步动作，保证了工作台交换动作的可靠性。需要说明的是，链传动机构5中采用从链轮调节组件52对链条51进行张紧力调节，从链轮调节组件52还包括底座54、安装从链轮53的链轮座521和调节螺栓522，链轮座521可移动设置在底座54上；所述调节螺栓522穿过底座54一端的凸台520后与链轮座521螺纹连接，从而链轮座521通过调节螺栓522驱动在底座54上滑动，从链轮53也跟随一起移动调节位置，可方便链条51的安装，亦可根据传动需要调节主从链轮之间链条51的张紧力，以实现工作台准确、稳定的切换工作。且在凸台520一侧的调节螺栓522上套有调节螺母526，在调节螺栓522调节到位后，拧紧调节螺母526可进行防松，可提到其抗冲击性能。需要说明的是，底座54具有滑槽523，链轮座521下端设置在滑槽523内，对链轮座521的支撑稳定，滑动导向作用也较好；更重要的是，底座54上安装开设有导向槽525的导向压板524，链轮座521的中部卡在导向槽525中，一方面导向压板524可将链轮座521压在底座54的滑槽523内，防止其翘起，另一方面它还可对链轮座521的移动进行导向，避免从链轮53转动过程中的抖动。

对于两个工作台，都是矩形框架结构，其中，如图10图11和图12所示，平移工作台3安装4个前支撑滚轮30和2个后支撑滚轮31，通过链条拖动后支撑轮链扣块滚动设置在平移工作台导轨82上，此种结构很常见，在此不再赘述。而对于升降工作台4，如图7图8和图9所示，其上的中间支撑轮41连接有链随动机构42，链随动机构42包括固定在中间支撑轮41内侧的竖向轨道43和设置在竖向轨道43上的滑块44，滑块44上安装连接链条51链节的加厚链扣板45图26所示。通过该链随动机构42将链条51与升降工作台4连接，可以使得链条51跟随中间支撑轮41在轨道上的上下运动进行高低调节，形成同步，始终保持链条51与中间支撑轮41基本保持相同高度，更有利于链条51带动升降工作台4移动，实现交换。

另外，主床身1远离副床身2的一端设置有两个阻尼器92，工作台运动到极限位置与其碰撞起到缓冲作用，避免刚性碰撞，本实施例采用油压缓冲器阻尼器。

实施例2

在采用双工作台时，床体的主副床身之间跨度较大，采用链传动，传动距离较长，链条52必然会产生下垂，甚至下坠断裂，严重影响使用，因此，如图29，本实施例在主床身1上升降工作台内导轨一段810和平移工作台导轨一段820之间设置链条导向尼龙装置一段90，在副床身2上升降工作台内导轨二段811和平移工作台导轨二段821之间设置链条导向尼龙装置二段91，链条导向尼龙装置一段90和链条导向尼龙装置二段91位于一条直线上，对链条52整个长度方向进行承托，紧靠链条52的内滚子，限位链条52减少往水平方向位移和防止链条52下垂，有效保证链传动正常安全工作。

Claims (7)

1.一种激光切割机双交换工作台，其特征在于，所述激光切割机双交换工作台包括主床身（1）和副床身（2）构成的床体、平移工作台（3）和升降工作台（4），床体上设有工作台导轨（8）；所述的平移工作台（3）和升降工作台（4）设置在工作台导轨（8）上，并通过链传动机构（5）驱动实现在主床身（1）和副床身（2）之间的位置交换；所述工作台导轨（8）包括设置在床体两侧并排的三个导轨，由外侧到内侧分别为升降工作台外导轨（80）、升降工作台内导轨（81）和平移工作台导轨（82）；所述升降工作台外导轨（80）为中间高前后端避让位低和首尾端低的轨道；升降工作台内导轨（81）为中间高两端低的轨道，中间高段和两端低段之间采用倾斜段过渡；升降工作台外导轨（80）和升降工作台内导轨（81）在水平方向相错开；所述升降工作台（4）的首尾，对称设有四个支撑轮（40），与升降工作台外导轨（80）相配合；升降工作台（4）中间对称设有两个中间支撑轮（41），与升降工作台内导轨（81）相配合；所述的平移工作台导轨（82）为直线轨道，平移工作台（3）的底部由前到后依次对称设有前支撑轮（30）、后支撑轮（31）及后支撑轮链扣块（32），与平移工作台导轨（82）相对应。

2.根据权利要求1所述的一种激光切割机双交换工作台，其特征在于，所述的链传动机构（5）包括设置在副床身（2）远离主床身（1）的一端两侧的两个主链轮（50）、设置在主床身（1）远离副床身（2）的一端两侧的两个从链轮调节组件（52）和电机（55），主链轮（50）和从链轮调节组件（52）中的从链轮（53）通过链条（51）传动连接，电机（55）用于驱动主链轮（50）；所述的升降工作台（4）和平移工作台（3）均与链条（51）连接。

3.根据权利要求2所述的一种激光切割机双交换工作台，其特征在于，所述的两个主链轮（50）之间通过同步轴（568）连接。

4.根据权利要求1所述的一种激光切割机双交换工作台，其特征在于，所述从链轮调节组件（52）还包括底座（520）、安装从链轮（53）的链轮座（521）和调节螺栓（522），链轮座（521）可移动设置在底座（520）上；所述调节螺栓（522）设置在底座（520）上并与链轮座（521）连接。

5.根据权利要求1所述的一种激光切割机双交换工作台，其特征在于，所述左右对称设置的链条（51）下侧分别设有链条导向尼龙装置一段（90）及链条导向尼龙装置二段（91）。

6.根据权利要求1所述的一种激光切割机双交换工作台，其特征在于，所述升降工作台（4）中间支撑轮（41）连接有链随动机构（42），链随动机构（42）包括竖向轨道（43）和设置在竖向轨道（43）上的上银导轨滑块（44），上银滑块上安装连接链条链节的加厚链扣板（45）。

7.根据权利要求1所述的一种激光切割机双交换工作台，其特征在于，所述的升降工作台（4）前后端分别设置有阻尼器（92）。