专利名称：一种数控激光等离子加工机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控加工机床，尤其涉及一种数控激光等离子加工机床，具 体适用于金属板材的切割以及非金属材料的雕刻与切割。
背景技术：
现有的数控等离子切割机主要用于各种中厚型钢板的切割加工，一般采用弧压调 高或电容调高的方式以及大电流、随动系统等技术对各种薄板等板材进行切割，不仅表面 烧黑现象严重、板材变形比较严重，而且加工成本较高，难以实现广告金属字、装饰装修、薄 型板材加工等行业高精度的要求，此外，现有技术中的等离子切割机不能对非金属材料进 行雕刻。中国专利授权公告号为CN1010017i;3B，授权公告日为2010年5月5日的发明专利 公开了一种复合热切割装置，该装置具有可各自独立控制的激光头和等离子体喷枪，可以 进行激光加工和等离子加工，由于可以将两个热切割头适当分开使用，从而降低了运行成 本，复合切割装置具有激光头和等离子体喷枪，根据切割长度、产品的外周或孔、产品和孔 的尺寸、要求的加工精度、板厚等，用于从各板材中切割出各种产品的多条切割线被分成激 光切割型和等离子切割型。虽然该发明专利能够进行等离子切割与激光加工，但其是通过 两个分别设置的激光头和等离子体喷枪来实现此效果的，不仅结构较复杂，生产成本较高， 而且操作难度较高，使用中易发生操作冲突。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的分别设置激光头与等离子体喷枪、结 构较复杂、生产成本较高、操作难度较高的缺陷与问题，提供一种同体设置激光头与等离子 体喷枪、结构较简单、生产成本较低、操作难度较低的数控激光等离子加工机床。为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是一种数控激光等离子加工机床， 包括机架及其上搁置的工作台，所述机架上位于工作台两端的部位分别设置有纵向轴传动 机构与同步带张紧轮，工作台的下方设置有水盘，上方设置有与机架固定连接的横向轴传 动机构，横向轴传动机构的一端设置有横向驱动电机，且其中部设置有切割部件；所述切割 部件包括激光切割部件和等离子切割部件，且激光切割部件与等离子切割部件均通过主滑 板与横向轴传动机构的中部滑动连接。所述激光切割部件包括激光切割喷嘴、聚焦镜机体与全反镜，激光切割喷嘴的一 端与聚焦镜机体相连接，聚焦镜机体的另一端与全反镜相连接，且聚焦镜机体的背部与主 滑板固定连接；所述等离子切割部件包括等离子枪与气缸，所述气缸的一端通过气缸支架与主滑 板相连接，另一端通过固定扣与等离子枪的中部相连接，等离子枪一端的等离子枪尾上连 接有枪线，另一端的等离子枪头上套装有与其螺纹连接的水罩。所述横向轴传动机构的另一端设置有与激光切割部件相对应的激光反射室。[0009]所述激光反射室包括反射室地板及其上设置的反射室前板、反射室后板与反射室 侧板，反射室地板上位于反射室后板与反射室前板之间的部位设置有相互对应的输入安装 座与输出安装座，反射室前板的另一面上设置有接受激光密封座以及与全反镜相对应的出 光筒。所述输入安装座与输出安装座上安装有膜片架。所述横向轴传动机构下方设置的工作台由至少一个分框架组成，该分框架包括相 互连接的铝型材框、钣金切割条、铝导火条与导火条支撑，所述导火条支撑的两端均与铝型 材框固定连接，导火条支撑的上方设置有与铝型材框固定连接的钣金切割条与铝导火条， 钣金切割条与铝导火条的数量均为至少一个，且钣金切割条与铝导火条相互间隔设置。所述分框架的数量为三个，且钣金切割条与铝导火条相互等距间隔设置。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为1、由于本实用新型一种数控激光等离子加工机床中在横向轴传动机构的中部设 置有包括激光切割部件和等离子切割部件的切割部件，且激光切割部件与等离子切割部件 为同体设置，两者均通过主滑板与横向轴传动机构的中部滑动连接，不仅可以实现一机两 用，即对金属材料进行切割和对非金属材料进行雕刻和切割，而且结构简单，生产成本不 高，还由于是同体结构，不存在操作冲突的问题，操作难度较低，从而克服了等离子和激光 两种单用的缺陷，性价比高，市场应用前景广阔，经济效益明显，具有操作方便、灵活、简单、 美观，功能齐全，用途广泛的特点，是激光切割、激光雕刻及等离子电源等新技术为一体的 加工设备，适合各种非金属、金属板材、特别是薄板金属板材进行切割，及非金属雕刻的需 要，具有结构新颖、投资小、见效快，操作方便灵活，可靠性强等特点，其大批量投入市场必 将产生积极的社会效益和显著的经济效益。因此本实用新型不仅能够同体设置激光头与等 离子体喷枪、结构较简单，而且生产成本较低、操作难度较低、应用范围较广。2、由于本实用新型一种数控激光等离子加工机床中采用的等离子切割部件包括 等离子枪与气缸，等离子枪一端的等离子枪尾上连接有枪线，另一端的等离子枪头上套装 有与其螺纹连接的水罩，由于水套是通过螺纹连接在等离子枪的枪头上，水套中的水只能 向下冲向被加工的板材，从而产生反作用力，同时，水套和等离子枪的枪头被反弹起来，反 弹的高度可由安装在导轨下部的弹簧和水的压力进行调节，由被加工板材的厚度决定，一 般在0. 1到0. 2毫米之间，该种反弹可使等离子枪的枪头与被加工板材之间形成一层水膜， 从而使整个加工过程中，被加工板材始终处于水膜的保护之下，进而避免板材表面出现严 重烧黑现象和板材严重变形，有利于加工精度的提高和加工成本的降低。因此本实用新型 不仅能够避免加工过程中出现板材严重烧黑和变形的情况，而且加工精度较高、生产成本 较低。3、由于本实用新型一种数控激光等离子加工机床中采用的工作台由至少一个分 框架组成，最好有三个分框架，该分框架包括相互连接的铝型材框、钣金切割条、铝导火条 与导火条支撑，所述导火条支撑的两端均与铝型材框固定连接，导火条支撑的上方设置有 与铝型材框固定连接的钣金切割条与铝导火条，钣金切割条与铝导火条的数量均为至少一 个，且钣金切割条与铝导火条相互间隔设置，使用中，该工作台不仅可以将激光切割和等离 子切割有机结合在同一平面上，保证了激光切割工作台需要较高平直的要求，对提高非金 属切割的精度具有重要的意义，而且由于工作台采用拉制铝型材制作，表面平整度较高，也便于提高激光切割的精度，此外，工作台中的钣金切割条与铝导火条相互等距、间隔设置， 在使用等离子切割时，还可将铝制导火条取下以便于保护铝导火条，从而减少等离子切割 对其的伤害，延长工作台的使用寿命。因此本实用新型不仅加工精度较高，而且使用寿命较长。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是图1中切割部件的结构示意图。图3是图1中激光反射室的结构示意图。图4是图1中工作台的结构示意图。图中机架1，工作台2，分框架21，铝型材框22，钣金切割条23，铝导火条M，导 火条支撑25，纵向轴传动机构3，同步带张紧轮4，水盘5，横向轴传动机构6，横向驱动电机 61，切割部件62，激光切割部件7，激光切割喷嘴71，聚焦镜机体72，全反镜73，等离子切割 部件8，等离子枪头81，等离子枪82，气缸83，气缸支架84，固定扣85，枪线86，水罩87，主 滑板9，激光反射室10，反射室地板101，反射室前板102，反射室后板103，反射室侧板104， 输入安装座105，输出安装座106，接受激光密封座107，出光筒108。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明参见图1 -图4，一种数控激光等离子加工机床，包括机架1及其上搁置的工作台 2，所述机架1上位于工作台2两端的部位分别设置有纵向轴传动机构3与同步带张紧轮4， 工作台2的下方设置有水盘5，上方设置有与机架1固定连接的横向轴传动机构6，横向轴 传动机构6的一端设置有横向驱动电机61，且其中部设置有切割部件62 ；所述切割部件62 包括激光切割部件7和等离子切割部件8，且激光切割部件7与等离子切割部件8均通过主 滑板9与横向轴传动机构6的中部滑动连接。所述激光切割部件7包括激光切割喷嘴71、聚焦镜机体72与全反镜73，激光切割 喷嘴71的一端与聚焦镜机体72相连接，聚焦镜机体72的另一端与全反镜73相连接，且聚 焦镜机体72的背部与主滑板9固定连接；所述等离子切割部件8包括等离子枪82与气缸83，所述气缸83的一端通过气缸 支架84与主滑板9相连接，另一端通过固定扣85与等离子枪82的中部相连接，等离子枪 82 一端的等离子枪尾上连接有枪线86，另一端的等离子枪头81上套装有与其螺纹连接的 水罩87。所述横向轴传动机构6的另一端设置有与激光切割部件7相对应的激光反射室 10。所述激光反射室10包括反射室地板101及其上设置的反射室前板102、反射室后 板103与反射室侧板104，反射室地板101上位于反射室后板103与反射室前板102之间的 部位设置有相互对应的输入安装座105与输出安装座106，反射室前板102的另一面上设置 有接受激光密封座107以及与全反镜73相对应的出光筒108。所述输入安装座105与输出安装座106上安装有膜片架。[0029]所述横向轴传动机构6下方设置的工作台2由至少一个分框架21组成，该分框架 21包括相互连接的铝型材框22、钣金切割条23、铝导火条M与导火条支撑25，所述导火条 支撑25的两端均与铝型材框22固定连接，导火条支撑25的上方设置有与铝型材框22固 定连接的钣金切割条23与铝导火条M，钣金切割条23与铝导火条M的数量均为至少一 个，且钣金切割条23与铝导火条M相互间隔设置。所述分框架21的数量为三个，且钣金切割条23与铝导火条M相互等距间隔设置。使用中，当被加工板材放到工作台2上后，调整纵向轴传动机构3和横向轴传动机 构6，使等离子切割部件8上的等离子枪头81接近被切割点，当等离子枪头81到达被切割 点后，气缸83通过固定扣85带动等离子枪头81向下运动，同理，当气缸83收缩时，气缸83 通过固定扣85带动等离子枪头81向上运动，当等离子枪头81接触被加工板材时，系统运 行打开水阀，水从进水管经过水阀、出水管、水管接头到达水罩87，由于水罩87通过螺纹连 接在等离子枪头81上，水罩87的水只能向下冲向被加工的板材，由于反作用力的作用，水 罩87和等离子枪头81被反弹起来，反弹的高度由安装在导轨下部的弹簧和水的压力进行 调节，根据被加工板材的厚度决定，一般在0. 1到0. 2毫米之间，使等离子枪头81与被加工 板材之间形成一层水膜，整个加工过程被加工板材始终处于水膜的保护之下进行。本实用新型同样可以借助于工作台2对非金属材料进行雕刻和切割，如先通过 修订切割参数在整块的有机玻璃板上通过激光切割部件7进行雕刻，在雕刻完毕后，修改 切割参数，将有关的图形按照事先的排版，通过等离子切割部件8切割下来，从而实行了在 非金属材料加工上的雕刻和切割的目的，大大提高了生产的效率。本实用新型克服了传统技术和工艺方法，尤其是多用途的工作台2，将激光切割和 等离子切割有机结合在同一平面上，保证了激光切割工作台需要较高平直的要求，对提高 非金属切割的精度具有重要的意义。本实用新型不仅能够同体设置激光头与等离子体喷枪、结构较简单、能够避免加 工过程中出现板材严重烧黑和变形的情况，而且加工精度较高、生产成本较低、操作难度较 低，使用寿命较长，应用范围也较广。因而，本实用新型不仅能够适用于广告业、轻工业、金 属制品、工艺品制造等行业，适合于薄板不锈钢、鈦金板、镀锌板、铝板、平开钢板、铜板的加 工要求，而且适用于各种非金属雕刻的需要，市场前景十分广阔。
权利要求1.一种数控激光等离子加工机床，包括机架(1)及其上搁置的工作台(2)，所述机架 (1)上位于工作台(2)两端的部位分别设置有纵向轴传动机构(3)与同步带张紧轮(4)，工 作台(2)的下方设置有水盘(5)，上方设置有与机架(1)固定连接的横向轴传动机构(6)，横 向轴传动机构(6)的一端设置有横向驱动电机(61)，且其中部设置有切割部件(62)，其特 征在于所述切割部件(62)包括激光切割部件(7)和等离子切割部件(8)，且激光切割部件 (7)与等离子切割部件(8)均通过主滑板(9)与横向轴传动机构(6)的中部滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种数控激光等离子加工机床，其特征在于所述激光切割 部件(7)包括激光切割喷嘴(71)、聚焦镜机体(72)与全反镜(73)，激光切割喷嘴(71)的一 端与聚焦镜机体(72)相连接，聚焦镜机体(72)的另一端与全反镜(73)相连接，且聚焦镜机 体(72)的背部与主滑板(9)固定连接；所述等离子切割部件(8)包括等离子枪(82)与气缸(83)，所述气缸(83)的一端通过 气缸支架(84)与主滑板(9)相连接，另一端通过固定扣(85)与等离子枪(82)的中部相连 接，等离子枪(82) —端的等离子枪尾上连接有枪线(86)，另一端的等离子枪头(81)上套装 有与其螺纹连接的水罩(87)。
3.根据权利要求1或2所述的一种数控激光等离子加工机床，其特征在于所述横向 轴传动机构(6)的另一端设置有与激光切割部件(7)相对应的激光反射室(10)。
4.根据权利要求3所述的一种数控激光等离子加工机床，其特征在于所述激光反射 室(10)包括反射室地板(101)及其上设置的反射室前板(102)、反射室后板(103)与反射室 侧板(104)，反射室地板(101)上位于反射室后板(103)与反射室前板(102)之间的部位设 置有相互对应的输入安装座(105)与输出安装座(106)，反射室前板(102)的另一面上设置 有接受激光密封座(107)以及与全反镜(73)相对应的出光筒(108)。
5.根据权利要求4所述的一种数控激光等离子加工机床，其特征在于所述输入安装 座(105)与输出安装座(106)上安装有膜片架。
6.根据权利要求3所述的一种数控激光等离子加工机床，其特征在于所述横向轴传 动机构(6)下方设置的工作台(2)由至少一个分框架(21)组成，该分框架(21)包括相互连 接的铝型材框(22)、钣金切割条(23)、铝导火条(24)与导火条支撑(25)，所述导火条支撑 (25)的两端均与铝型材框(22)固定连接，导火条支撑(25)的上方设置有与铝型材框(22) 固定连接的钣金切割条(23)与铝导火条(24)，钣金切割条(23)与铝导火条(24)的数量均 为至少一个，且钣金切割条(23)与铝导火条(24)相互间隔设置。
7.根据权利要求6所述的一种数控激光等离子加工机床，其特征在于所述分框架 (21)的数量为三个，且钣金切割条(23)与铝导火条(24)相互等距间隔设置。
专利摘要一种数控激光等离子加工机床，包括机架与工作台，所述机架上位于工作台两端的部位分别设置有纵向轴传动机构与同步带张紧轮，工作台的下方设置有水盘，上方设置有横向轴传动机构，横向轴传动机构上设置有激光反射室以及同体结构的激光切割部件、等离子切割部件，激光切割部件包括激光切割喷嘴、聚焦镜机体与全反镜，等离子切割部件包括等离子枪与气缸，工作台由至少一个分框架组成，分框架包括相互连接的铝型材框、钣金切割条、铝导火条与导火条支撑。本实用新型不仅能够同体设置激光头与等离子体喷枪、结构较简单，而且加工精度较高、生产成本较低、操作难度较低，应用范围较广。
文档编号B23K10/00GK201862927SQ20102062466
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者岳红伟, 肖忠 申请人:武汉市薪火相传科技有限公司