CN214921469U - 激光切割机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种激光切割机，包括：机架；切割头；夹持机构，包括转盘、驱动元件及多个定位组件，所述驱动元件的输出端连接于所述转盘，用于带动所述转盘旋转，所述定位组件设于所述转盘上，所述定位组件包括第一定位块和第二定位块，所述第一定位块、所述第二定位块分别穿设于工件的两端；以及运动机构，设于所述机架上，用于带动所述切割头对所述工件进行加工。上述激光切割机，多个定位组件可以安放多个连杆，在转盘旋转的过程中，多个连杆依次运动至加工位，进而切割头对处于加工位的连杆进行加工。通过设置多个定位组件，使得该夹持机构具有多个工位，可以放置多个待加工的连杆，有利于提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光切割技术领域，特别是涉及一种激光切割机。
背景技术
随着现代工业的发展，对连杆的切割质量、切割效率、切割精度要求日益提高，成本日益下降，对连杆切割机提出了新的挑战。现有的连杆切割机制造成本高，上下料工序繁琐，生产效率低。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有的连杆切割机生产效率低的问题，提供一种激光切割机。
一种激光切割机，包括：
机架；
切割头；
夹持机构，包括转盘、驱动元件及多个定位组件，所述驱动元件的输出端连接于所述转盘，用于带动所述转盘旋转，所述定位组件设于所述转盘上，所述定位组件包括第一定位块和第二定位块，所述第一定位块、所述第二定位块分别穿设于工件的两端；以及
运动机构，设于所述机架上，用于带动所述切割头对所述工件进行加工。
在其中一个实施例中，多个定位组件分别为第一定位组件、第二定位组件，所述第一定位组件、所述第二定位组件的个数均为2，两个所述第一定位组件关于所述转盘的圆心呈轴对称，两个所述第二定位组件关于所述转盘的圆心呈中心对称。
在其中一个实施例中，所述第一定位块的中部开设有避让孔，所述转盘设有与所述避让孔相对应的通孔；
和/或，所述第一定位块朝向所述转盘的外圆周设置，所述第二定位块朝向所述转盘的圆心设置。
在其中一个实施例中，所述激光切割机还包括抵紧气缸，所述抵紧气缸设于所述机架上，并位于所述切割头的下方，用于使所述工件抵紧于所述第一定位块。
在其中一个实施例中，所述激光切割机还包括到位传感器，所述到位传感器与所述抵紧气缸并列设置，用于检测所述工件的到位信号。
在其中一个实施例中，所述激光切割机还包括相匹配的位置传感器和感应片，所述位置传感器设于所述机架上，所述感应片设于所述转盘朝向所述机架的一侧，所述位置传感器用于检测所述转盘运动轨迹的起始点。
在其中一个实施例中，所述运动机构包括X轴直线运动单元、Z轴直线运动单元及旋转单元，所述Z轴直线运动单元设于所述X轴直线运动单元的滑块上，所述旋转单元设于所述Z轴直线运动单元的滑块上，所述切割头设于所述旋转单元的输出端。
在其中一个实施例中，所述驱动元件包括旋转电机和减速器，所述减速器的输入端连接于所述旋转电机的输出轴，所述减速器的输出端连接于所述转盘。
在其中一个实施例中，所述旋转电机为伺服电机或直驱马达。
在其中一个实施例中，所述激光切割机还包括外罩，所述外罩设于所述机架上，所述切割头位于所述外罩和所述机架围合形成的空间内，所述夹持机构部分露出于所述外罩。
上述激光切割机，多个定位组件可以安放多个连杆，在转盘旋转的过程中，多个连杆依次运动至加工位，进而切割头对处于加工位的连杆进行加工。通过设置多个定位组件，使得该夹持机构具有多个工位，可以放置多个待加工的连杆，有利于提高生产效率。
附图说明
图1为一实施例中的激光切割机的整体结构示意图；
图2为图1所示激光切割机去除机架和外罩的局部结构示意图；
图3为图2中B处的放大图；
图4为图2中A处的放大图；
图5为图1所示激光切割机中夹持机构的示意图；
图6为图5所示夹持机构放置工件的示意图；
图7为图5所示夹持机构另一视角的示意图；
图8为图2中运动机构和切割头的示意图。
如下具体实施方法将结合上述附图进一步说明本实用新型。
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例的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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”、“上”、“下”、“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。
请参阅图1和图2，本实用新型激光切割机100包括机架10、切割头20、夹持机构30以及运动机构40。
机架10用作激光切割机100内多个组件的安装载体。具体的，机架10采用方通焊接搭建而成，机架10的高度设计参照人体操作习惯，保证客户使用的便捷以及舒适性。机架10的上方设有外罩11，外罩11和机架10围合形成半封闭空间，切割头20位于前述半封闭空间内。夹持机构30部分露出于外罩11，以方便进行上下料操作。外罩11上设置有可打开或关闭的门体，便于对设备内部进行维护等。
切割头20用于导入外部激光并引导激光来切割夹持机构30上的工件。
在本实施例中，待切割的工件为连杆200。连杆200是一种两端分别与主动构件、从动构件铰接以传递运动和力的杆件。例如在往复活塞式动力机械和压缩机中，用连杆200来连接活塞与曲柄，可将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。请参阅图3，连杆200包括依次连接的连杆小头210、杆身220和连杆大头230，连杆大头230加工有第一安装孔231，连杆小头210加工有第二安装孔211，以便与其他零件铰接。本实用新型激光切割机100用于在连杆200第一安装孔231的侧壁两相对位置C(参阅图4)加工出沟槽，其沿Z轴方向贯穿第一安装孔231。为方便描述，下文将连杆200第一安装孔231侧壁待加工出沟槽的位置称作“待切割区域”。
请结合参阅图2和图5，夹持机构30包括转盘31、驱动元件32及多个定位组件33。
定位组件33设于转盘31上，定位组件33包括第一定位块331和第二定位块332，第一定位块331穿设于连杆200的第一安装孔231，第二定位块332穿设于连杆200的第二安装孔211。多个定位组件33可以安放多个连杆200，在转盘31旋转的过程中，多个连杆200依次运动至加工位，进而切割头20对处于加工位的连杆200进行加工。通过设置多个定位组件33，使得该夹持机构30 具有多个工位，可以放置多个待加工的连杆200，有利于提高生产效率。
第一定位块331和第二定位块332的结构大体相似，包括安装座和定位凸块，定位凸块设于安装座的中部。安装座上开设有安装孔，以便固定连接于转盘31上。定位凸块呈圆柱形，其直径尺寸与连杆200上第一安装孔231或第二安装孔211的内径相匹配。
请参阅图5，第一定位块331和第二定位块332的安装位置不同。第一定位块331朝向转盘31的外圆周设置，第二定位块332朝向转盘31的圆心设置。与第一定位块331相配合的第一安装孔231侧壁为待切割部位，将第一定位块 331设置于转盘31的边缘，方便切割头20对套设于第一定位块331的第一安装孔231的侧壁进行切割加工。
此外，第一定位块331的中部开设有避让孔331a，第一安装孔231侧壁上的待切割区域能够从避让孔331a中露出，方便切割头20对第一安装孔231的侧壁进行切割加工。转盘31上对应避让孔331a所在的位置开设有通孔311，换句话说，转盘31上的通孔311与第一定位块331上的避让孔331a相互贯通，可有效避免激光照射于转盘31上而对其造成损伤，有利于延长夹持机构30的使用寿命。在开始加工前，需要对设备进行安装及调试，根据待加工连杆200的尺寸，选择相应的第一定位块331和第二定位块332，而后将第一定位块331和第二定位块332分别安装于转盘31上。其中，在安装第一定位块331时，将第一定位块331的避让孔331a与转盘31上的通孔311相对准，然后采用螺钉将第一定位块331固定于转盘31上。通过使第一定位块331的避让孔331a和转盘 31上的通孔311相互配合，方便确定第一定位块331的安装位置。
进一步地，多个定位组件33分别为第一定位组件33a、第二定位组件33b，第一定位组件33a和第二定位组件33b用于放置不同型号的连杆200。在实际生产过程中，待加工的连杆200具有不同型号，相应的第一安装孔231、第二安装孔211的尺寸也各不相同，选择相应尺寸的定位组件33安装于转盘31上，以满足加工需求。
第一定位组件33a、第二定位组件33b的个数均为2，两个第一定位组件33a 关于转盘31的圆心呈轴对称，两个第二定位组件33b关于转盘31的圆心呈中心对称。
请参阅图6，第一定位组件33a适用于固定第一类连杆200a，第一类连杆 200a具有以下特征：第一安装孔231和第二安装孔211的圆心连线L与第二安装孔211侧壁两相对待切割区域的连线M相垂直。通过将2个第一定位组件33a 设置于转盘31的相对两侧，当切割头20对其中一个第一定位组件33a上的连杆200进行切割加工时，可对另一个第一定位组件33a进行上料或下料操作，避免因上下料而导致加工过程中断。
第二定位组件33b适用于固定第二类连杆200b，第二类连杆200b具有以下特征：第一安装孔231和第二安装孔211的圆心连线P与第二安装孔211侧壁两相对待切割区域的连线Q形成的夹角θ以小于90度。为方便连杆200b的加工，第二定位组件33b偏心设置，即第一定位块331和第二定位块332的连线偏离转盘31的圆心。通过将2个第二定位组件33b分别设置于转盘31的相对两侧，当切割头20对其中一个第二定位组件33b上的连杆200进行切割加工时，可对另一个第二定位组件33b进行上料或下料操作，避免因上下料而导致加工过程中断。
请参阅图7，驱动元件32的输出端连接于转盘31，用于带动转盘31旋转。驱动元件32包括旋转电机321和减速器322，减速器322的输入端连接于旋转电机321的输出轴，减速器322的输出端连接于转盘31。旋转电机321为伺服电机或直驱马达。在一些实施例中，驱动元件32还包括中空旋转平台323，中空旋转平台323和减速器322构成多级减速，确保转盘31能够精准地停靠在指定位置。转盘31以及放置于转盘31上的多个连杆200的总质量较大，相应地，惯性较大，可能会出现旋转电机321停止运转后，转盘31在惯性作用下仍向前运动，导致待切割连杆200的停靠位置超出切割头20的加工范围。采用多级减速的方式，可实现对转盘31停靠位置的准确控制，进而提高切割加工精度。
运动机构40设于机架10上，用于带动切割头20对连杆200进行加工。请参阅图8，运动机构40包括X轴直线运动单元41、Z轴直线运动单元42及旋转单元43，Z轴直线运动单元42设于X轴直线运动单元41的滑块上，旋转单元43设于Z轴直线运动单元42的滑块上，切割头20设于旋转单元43的输出端。连杆200的第二安装孔211侧壁具有两个待加工区域，待加工区域为沿Z 轴方向延伸的长条形轨迹，切割头20在对其中一侧进行加工时，在旋转单元43的驱动下与Z轴方向发生一定程度的偏转，然后在Z轴直线运动单元42的驱动下逐步下降并进行切割。当第二安装孔211的一侧加工完毕，对另一侧进行加工时，Z轴直线运动单元42带动切割头20上升，X轴直线运动单元41带动切割头20运动至适宜位置，旋转单元43使切割头20发生偏转，而后在Z轴直线运动单元42的驱动下进行切割加工。X轴直线运动单元41、Z轴直线运动单元 42及旋转单元43对切割头20的位置以及偏转角度进行调整，从而实现对连杆 200第二安装孔211侧壁的切割加工。
请再次参阅图2，激光切割机100还包括抵紧气缸50，抵紧气缸50设于机架10上，并位于切割头20的下方，用于使连杆200抵紧于第一定位块331。激光切割机100还包括到位传感器60，到位传感器60与抵紧气缸50并列设置，用于检测连杆200的到位信号，进而向抵紧气缸50发出启动信号。
激光切割机100还包括相匹配的位置传感器70和感应片71，位置传感器 70设于机架10上，感应片71设于转盘31朝向机架10的一侧，位置传感器70 用于检测转盘31运动轨迹的起始点。激光切割机100的芯片内储存有控制旋转电机321运动状态的程序，将位置传感器70检测到的信号的时刻确定为运动起始点，结合旋转电机31的转速以及两个工位的间距设定旋转电机31的运行时间T，实现切割过程的自动化控制。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
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)
1.一种激光切割机，其特征在于，包括：
机架；
切割头；
夹持机构，包括转盘、驱动元件及多个定位组件，所述驱动元件的输出端连接于所述转盘，用于带动所述转盘旋转，所述定位组件设于所述转盘上，所述定位组件包括第一定位块和第二定位块，所述第一定位块、所述第二定位块分别穿设于工件的两端；以及
运动机构，设于所述机架上，用于带动所述切割头对所述工件进行加工。
2.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，多个定位组件分别为第一定位组件、第二定位组件，所述第一定位组件、所述第二定位组件的个数均为2，两个所述第一定位组件关于所述转盘的圆心呈轴对称，两个所述第二定位组件关于所述转盘的圆心呈中心对称。
3.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述第一定位块的中部开设有避让孔，所述转盘设有与所述避让孔相对应的通孔；
和/或，所述第一定位块朝向所述转盘的外圆周设置，所述第二定位块朝向所述转盘的圆心设置。
4.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述激光切割机还包括抵紧气缸，所述抵紧气缸设于所述机架上，并位于所述切割头的下方，用于使所述工件抵紧于所述第一定位块。
5.根据权利要求4所述的激光切割机，其特征在于，所述激光切割机还包括到位传感器，所述到位传感器与所述抵紧气缸并列设置，用于检测所述工件的到位信号。
6.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述激光切割机还包括相匹配的位置传感器和感应片，所述位置传感器设于所述机架上，所述感应片设于所述转盘朝向所述机架的一侧，所述位置传感器用于检测所述转盘运动轨迹的起始点。
7.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述运动机构包括X轴直线运动单元、Z轴直线运动单元及旋转单元，所述Z轴直线运动单元设于所述X轴直线运动单元的滑块上，所述旋转单元设于所述Z轴直线运动单元的滑块上，所述切割头设于所述旋转单元的输出端。
8.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述驱动元件包括旋转电机和减速器，所述减速器的输入端连接于所述旋转电机的输出轴，所述减速器的输出端连接于所述转盘。
9.根据权利要求8所述的激光切割机，其特征在于，所述旋转电机为伺服电机或直驱马达。
10.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述激光切割机还包括外罩，所述外罩设于所述机架上，所述切割头位于所述外罩和所述机架围合形成的空间内，所述夹持机构部分露出于所述外罩。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116021177A (zh) * | 2023-03-30 | 2023-04-28 | 江苏烨弘智能科技有限公司 | 一种led柔性显示屏多工位激光切割装置 |
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2020
- 2020-12-30 CN CN202023333989.8U patent/CN214921469U/zh active Active
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