CN210254729U - 一种快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机，包括底座、Y轴定位电机、第一平台、X轴定位电机、第二平台、固定夹具、立柱、第一丝杆、X轴进给电机、X轴滑台、第二丝杆、Y轴滑台、Y轴进给电机、激光发生器、激光切割头、光电眼和控制器，通过四个光电眼全方位采集影像，能够快速的对待切割工件进行识别，工作台和切割头的双重移动定位，定位速度快，精度高，并且通过高速切割头快速的进行切割。

Description

一种快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机

技术领域

本实用新型涉及一种激光切割技术领域，具体是一种快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机。

背景技术

激光切割是将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。激光切割加工是用光束代替了传统的机械刀，具有精度高、切割快速、不受切割图案的限制、自动排版节省材料、切口平滑和加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工作无接触，在工作中不会对工作表面造成划伤。激光切割加工的切割速度快、切口光滑平整、切割热影响区小、板材变形小和切缝窄，由于激光切割机通过将激光束聚焦于产品上，当产品的待切割的切割深度不同时，激光切割机的焦距应与切割最深处的尺寸较小，以保证激光切割机能有效地切断不同厚度的产品。然而，对于厚度差距较大的产品时，需重新调试光路系统的元器件的安装位置，如聚焦镜的安装位置，以使激光束能较好地聚焦于产品上，使激光切割机能够切割不同厚度的产品，每次调试需要对工件进行重新识别定位，所述需要一种快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机，包括底座、Y轴定位电机、第一平台、X轴定位电机、第二平台、固定夹具、立柱、第一丝杆、X轴进给电机、X轴滑台、第二丝杆、Y轴滑台、Y轴进给电机、激光发生器、激光切割头、光电眼和控制器，所述底座为长方体结构，内部设有方形空腔，空腔内安装有控制器；

所述底座的顶面中心设有方形凹槽，凹槽中心设有凸台，凸台顶面中心固定连接有平行于X轴方向设置的Y轴定位电机，底座的顶面固定连接有两个沿Y轴方形平行设置的T型滑轨，T型滑轨的滑槽底面中心处设有开口，T型滑轨的滑槽内滑动连接有第一平台底面的T型滑块，T型滑块的底面中处设有方形凹槽，凹槽的底面中心设有齿条，使得第一平台能够沿着Y轴方形前后滑动；

所述第一平台为长方体结构，底面设有两条平行的T型滑块，第一平台的顶面设有中心设有方形凹槽，凹槽中心设有凸台，凸台顶面中心固定连接有平行于Y轴方向设置的X轴定位电机，第一平台的顶面固定连接有两个沿X轴方形平行设置的T型滑轨，T型滑轨的滑槽底面中心处设有开口，T型滑轨的滑槽内滑动连接有第二平台底面的T型滑块，T型滑块的底面中处设有方形凹槽，凹槽的底面中心设有齿条，使得第二平台能够沿着X轴方形左右滑动；

所述Y轴定位电机和X轴定位电机为管状直线伺服电机，电连接控制器，Y轴定位电机和X轴定位电机的输出轴两端键连接有齿轮，齿轮的顶部伸入底座顶面和第一平台顶面的T型滑轨中心开口中，顶端与第一平台和第二平台底面的T型滑块底部齿条啮合，能够通过控制器控制Y轴定位电机和X轴定位电机转动，从而控制Y轴定位电机和X轴定位电机的转动角度，从而精确的控制第一平台和第二平台沿着Y轴和X轴方向移动，移动的精度精确为T型滑块底部齿条的一个齿距，使得固定在第二平台顶部的待切割工件能够迅速的移动到激光切割头的下方，进行粗定位；

所述第二平台的顶部固定连接有两个对称设置的固定夹具，固定夹具能够通过旋转套筒使得螺杆推动夹块向中心移动，将放置于第二平台顶面中心的待切割工件固定；

所述底座的四个角上设有方形缺口，缺口中滑动连接有四根方形的立柱，立柱的左右两侧靠近底部处设有竖直阵列的三个通孔，底座的缺口侧壁对应设有若干个圆形螺孔，螺孔之间的间距与立柱侧面底部的通孔间距相同，能够通过螺栓将立柱固定在底座上，并且通过更换固定的螺孔位置调节立柱顶端与底座顶面之间的距离，方便调节激光切割头的竖直位置，使得激光切割头与待切割工件之间的距离在有效切割范围内；

所述立柱的顶端设有左右贯穿的圆形通孔，左右对应的两个立柱顶部通孔之间通过轴承固定连接有两根第一丝杆，第一丝杆啮合有X轴滑台，组成了直线滑台结构，右侧的立柱顶端外侧固定连接有X轴进给电机，X轴进给电机电连接控制器，X轴进给电机的输出轴与对应的第一丝杆通过联轴器连接，能够通过X轴进给电机驱动X轴滑台在X轴左右移动；

所述X轴滑台为长方体结构，X轴滑台的顶面固定连接有丝杆支撑座，丝杆支撑座上正面中心设有圆形通孔，通孔内壁通过轴承固定连接有第二丝杆的两端，第二丝杆的里端通过联轴器与Y轴进给电机输出轴连接，Y轴进给电机固定连接在里侧的X轴滑台背面，电连接控制器，第二丝杆上啮合有Y轴滑台，通过Y轴进给电机驱动Y轴滑台在沿着Y轴前后移动；

所述Y轴滑台为长方体结构，Y轴滑台的底面固定连接有激光发生器，激光发生器的底面中心固定连接有激光切割头，激光发生器电连接控制器，通过控制器供电，驱动激光切割头发射切割竖直的切割激光束，对待切割工件进行切割；

作为本实用新型进一步的方案：所述立柱的顶部固定连接有光电眼，光电眼电连接控制器，四个光电眼朝向底座的顶面中心处，控制器通过对比四个光电眼采集到的画面数据能够对待切割工件进行快速识别；

作为本实用新型再进一步的方案：所述控制器为PLC控制器，控制器上加载有对应各装置的控制模块，通过控制器控制切割机上各个机电设备协同运转，完成对待切割工件的快速识别、快速定位、快速切割。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过四个光电眼全方位采集影像，能够快速的对待切割工件进行识别，工作台和切割头的双重移动定位，定位速度快，精度高，并且通过高速切割头快速的进行切割。

附图说明

图1为快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机的结构示意图。

图2为快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机中第二丝杆正面的结构示意图。

图中：底座1、X轴定位电机2、第一平台3、Y轴定位电机4、第二平台5、固定夹具6、立柱7、第一丝杆8、X轴进给电机9、X轴滑台10、第二丝杆11、Y轴滑台12、Y轴进给电机13、激光发生器14、激光切割头15、光电眼16、控制器17。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机，包括底座1、Y轴定位电机2、第一平台3、X轴定位电机4、第二平台5、固定夹具6、立柱7、第一丝杆8、X轴进给电机9、X轴滑台10、第二丝杆11、Y轴滑台12、Y轴进给电机13、激光发生器14、激光切割头15、光电眼16和控制器17，所述底座1为长方体结构，内部设有方形空腔，空腔内安装有控制器17；

所述底座1的顶面中心设有方形凹槽，凹槽中心设有凸台，凸台顶面中心固定连接有平行于X轴方向设置的Y轴定位电机2，底座1的顶面固定连接有两个沿Y轴方形平行设置的T型滑轨，T型滑轨的滑槽底面中心处设有开口，T型滑轨的滑槽内滑动连接有第一平台3底面的T型滑块，T型滑块的底面中处设有方形凹槽，凹槽的底面中心设有齿条，使得第一平台3能够沿着Y轴方形前后滑动；

所述第一平台3为长方体结构，底面设有两条平行的T型滑块，第一平台3的顶面设有中心设有方形凹槽，凹槽中心设有凸台，凸台顶面中心固定连接有平行于Y轴方向设置的X轴定位电机4，第一平台3的顶面固定连接有两个沿X轴方形平行设置的T型滑轨，T型滑轨的滑槽底面中心处设有开口，T型滑轨的滑槽内滑动连接有第二平台5底面的T型滑块，T型滑块的底面中处设有方形凹槽，凹槽的底面中心设有齿条，使得第二平台5能够沿着X轴方形左右滑动；

所述Y轴定位电机2和X轴定位电机4为管状直线伺服电机，电连接控制器17，Y轴定位电机2和X轴定位电机4的输出轴两端键连接有齿轮，齿轮的顶部伸入底座1顶面和第一平台3顶面的T型滑轨中心开口中，顶端与第一平台3和第二平台5底面的T型滑块底部齿条啮合，能够通过控制器17控制Y轴定位电机2和X轴定位电机4转动，从而控制Y轴定位电机2和X轴定位电机4的转动角度，从而精确的控制第一平台3和第二平台5沿着Y轴和X轴方向移动，移动的精度精确为T型滑块底部齿条的一个齿距，使得固定在第二平台5顶部的待切割工件能够迅速的移动到激光切割头15的下方，进行粗定位；

所述第二平台5的顶部固定连接有两个对称设置的固定夹具6，固定夹具6能够通过旋转套筒使得螺杆推动夹块向中心移动，将放置于第二平台5顶面中心的待切割工件固定；

所述底座1的四个角上设有方形缺口，缺口中滑动连接有四根方形的立柱7，立柱7的左右两侧靠近底部处设有竖直阵列的三个通孔，底座1的缺口侧壁对应设有若干个圆形螺孔，螺孔之间的间距与立柱7侧面底部的通孔间距相同，能够通过螺栓将立柱7固定在底座1上，并且通过更换固定的螺孔位置调节立柱7顶端与底座1顶面之间的距离，方便调节激光切割头15的竖直位置，使得激光切割头15与待切割工件之间的距离在有效切割范围内；

所述立柱7的顶端设有左右贯穿的圆形通孔，左右对应的两个立柱7顶部通孔之间通过轴承固定连接有两根第一丝杆8，第一丝杆8啮合有X轴滑台10，组成了直线滑台结构，右侧的立柱7顶端外侧固定连接有X轴进给电机9，X轴进给电机9电连接控制器17，X轴进给电机9的输出轴与对应的第一丝杆8通过联轴器连接，能够通过X轴进给电机9驱动X轴滑台10在X轴左右移动；

所述X轴滑台10为长方体结构，X轴滑台10的顶面固定连接有丝杆支撑座，丝杆支撑座上正面中心设有圆形通孔，通孔内壁通过轴承固定连接有第二丝杆11的两端，第二丝杆11的里端通过联轴器与Y轴进给电机13输出轴连接，Y轴进给电机13固定连接在里侧的X轴滑台10背面，电连接控制器17，第二丝杆11上啮合有Y轴滑台12，通过Y轴进给电机13驱动Y轴滑台12在沿着Y轴前后移动；

所述Y轴滑台12为长方体结构，Y轴滑台12的底面固定连接有激光发生器14，激光发生器14的底面中心固定连接有激光切割头15，激光发生器14电连接控制器17，通过控制器17供电，驱动激光切割头15发射切割竖直的切割激光束，对待切割工件进行切割；

所述立柱7的顶部固定连接有光电眼16，光电眼16电连接控制器，四个光电眼16朝向底座1的顶面中心处，控制器17通过对比四个光电眼16采集到的画面数据能够对待切割工件进行快速识别；

所述控制器17为PLC控制器，控制器17上加载有对应各装置的控制模块，通过控制器17控制切割机上各个机电设备协同运转，完成对待切割工件的快速识别、快速定位、快速切割。

本实用新型的工作原理是：控制器17通过对比四个光电眼16采集到的画面数据能够对待切割工件进行快速识别，控制器17通过识别的数据控制Y轴定位电机2和X轴定位电机4转动，从而控制Y轴定位电机2和X轴定位电机4的转动角度，从而精确的控制第一平台3和第二平台5沿着Y轴和X轴方向移动，移动的精度精确为T型滑块底部齿条的一个齿距，使得固定在第二平台5顶部的待切割工件能够迅速的移动到激光切割头15的下方，进行粗定位，同时根据计算的结果对小于T型滑块底部齿条的一个齿距的距离的偏移，驱动X轴进给电机9和Y轴进给电机13使得激光发生器14移动，对待切割工件进行精确的定位，定位速度快，启动激光发生器14，驱动激光切割头15发射切割竖直的切割激光束，对待切割工件进行切割，再通过驱动X轴进给电机9和Y轴进给电机13对工件进行快速的切割。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机，包括底座、Y轴定位电机、第一平台、X轴定位电机、第二平台、固定夹具、立柱、第一丝杆、X轴进给电机、X轴滑台、第二丝杆、Y轴滑台、Y轴进给电机、激光发生器、激光切割头、光电眼和控制器，所述底座为长方体结构，内部设有方形空腔，空腔内安装有控制器，其特征在于；

所述底座的顶面中心设有方形凹槽，凹槽中心设有凸台，凸台顶面中心固定连接有平行于X轴方向设置的Y轴定位电机，底座的顶面固定连接有两个沿Y轴方形平行设置的T型滑轨，T型滑轨的滑槽底面中心处设有开口，T型滑轨的滑槽内滑动连接有第一平台底面的T型滑块，T型滑块的底面中处设有方形凹槽，凹槽的底面中心设有齿条；

所述第一平台为长方体结构，底面设有两条平行的T型滑块，第一平台的顶面中心设有方形凹槽，凹槽中心设有凸台，凸台顶面中心固定连接有平行于Y轴方向设置的X轴定位电机，第一平台的顶面固定连接有两个沿X轴方形平行设置的T型滑轨，T型滑轨的滑槽底面中心处设有开口，T型滑轨的滑槽内滑动连接有第二平台底面的T型滑块，T型滑块的底面中处设有方形凹槽，凹槽的底面中心设有齿条；

所述Y轴定位电机和X轴定位电机为管状直线伺服电机，电连接控制器，Y轴定位电机和X轴定位电机的输出轴两端键连接有齿轮，齿轮的顶部伸入底座顶面和第一平台顶面的T型滑轨中心开口中，顶端与第一平台和第二平台底面的T型滑块底部齿条啮合；

所述第二平台的顶部固定连接有两个对称设置的固定夹具，固定夹具能够通过旋转套筒使得螺杆推动夹块向中心移动；

所述底座的四个角上设有方形缺口，缺口中滑动连接有四根方形的立柱，立柱的左右两侧靠近底部处设有竖直阵列的三个通孔，底座的缺口侧壁对应设有若干个圆形螺孔，螺孔之间的间距与立柱侧面底部的通孔间距相同，通过螺栓将立柱固定在底座上；

所述立柱的顶端设有左右贯穿的圆形通孔，左右对应的两个立柱顶部通孔之间通过轴承固定连接有两根第一丝杆，第一丝杆啮合有X轴滑台，组成了直线滑台结构，右侧的立柱顶端外侧固定连接有X轴进给电机，X轴进给电机电连接控制器，X轴进给电机的输出轴与对应的第一丝杆通过联轴器连接；

所述X轴滑台为长方体结构，X轴滑台的顶面固定连接有丝杆支撑座，丝杆支撑座上正面中心设有圆形通孔，通孔内壁通过轴承固定连接有第二丝杆的两端，第二丝杆的里端通过联轴器与Y轴进给电机输出轴连接，Y轴进给电机固定连接在里侧的X轴滑台背面，电连接控制器，第二丝杆上啮合有Y轴滑台；

所述Y轴滑台为长方体结构，Y轴滑台的底面固定连接有激光发生器，激光发生器的底面中心固定连接有激光切割头，激光发生器电连接控制器，通过控制器供电。

2.根据权利要求1所述的快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机，其特征在于，所述立柱的顶部固定连接有光电眼，光电眼电连接控制器，四个光电眼朝向底座的顶面中心处。

3.根据权利要求1所述的快速识别、快速定位、快速切割的激光切割机，其特征在于，所述控制器为PLC控制器，控制器上加载有对应各装置的控制模块，通过控制器控制切割机上各个机电设备协同运转。

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