光纤激光切割的制造方法
【专利摘要】本实用新型适用于LED产品领域，提供了一种光纤激光切割机，包括床身、横梁、Z轴装置、同步交换工作台及防护外罩，Z轴装置设有切割头；切割头沿床身的长度和宽度方向的行程分别大于6000mm和2000mm；床身和同步交换工作台均设有上下两层支撑结构；床身的两侧设有往复运动的传动链条，链条包括带动一切割工作台在上层支撑结构上运行的上直线段及带动另一切割工作台在下层支撑结构上运行的下直线段。本实用新型采用高低位双层同步交换工作台结构，配合链条往复运动，带动上下两层切割工作台往复运动，实现两个切割工作台的交换，配备大行程Z轴结构，采用精密直线导轨及齿轮齿条传动部件，实现了高效率、高精度、大幅面切割。
【专利说明】光纤激光切割机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光切割【技术领域】，尤其涉及一种光纤激光切割机。
【背景技术】
[0002]平板光纤激光切割机是用于加工平板构件的激光切割设备，为了提高切割效率，目前出现一种带有可交换工作台的激光切割机，但数量和种类较少，并且现有的平板光纤激光切割机的加工幅面只有3000mm*1500mm和4000mm*2000mm,无法适应大幅面板材的高精度、高效率切割加工的要求。现有极少数的大幅面(6000mm*2000mm)的激光切割机都是采用液压交换工作台方式，这种方式必须通过升降台来交换工作台，交换时间比较长，并且一次只能实现一个切割工作台的交换，同时由于油压缸的同步性问题容易出现故障，使得制造成本较高。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种光纤激光切割机，旨在实现高效率、高精度及大幅面的平板激光切割。
[0004]本实用新型是这样实现的，光纤激光切割机，包括床身，横跨所述床身设置并可沿床身长度方向滑动的横梁，设置于所述横梁上并可沿横梁滑动的Z轴装置、与所述床身对接的同步交换工作台以及罩于所述床身之上的防护外罩，所述Z轴装置设有可上下移动的切割头；
[0005]所述切割头沿所述床身的长度和宽度方向的行程分别大于6000mm和2000mm ；
[0006]所述床身和同步交换工作台均设有用于承载切割工作台的上下两层支撑结构，且所述床身和同步交换工作台的两层支撑结构分别对接；
[0007]所述床身的两侧设有往复运动的传动链条，所述传动链条包括:带动一切割工作台在所述床身的上层支撑结构上运行的上直线段，以及带动另一切割工作台在所述床身的下层支撑结构上运行的下直线段。
[0008]作为本实用新型的优选技术方案:
[0009]所述床身设有延其长度方向延伸的滑轨和齿条，所述横梁设有与所述滑轨和齿条配合的滑槽和齿轮。
[0010]所述切割头内设有用于检测所述切割头的激光输出端面与切割工作台的表面之间的距离的电容式传感器。
[0011]所述床身和同步交换工作台的支撑结构均设有供所述切割工作台滑行的六方轨，所述床身的两层支撑结构上的六方轨和同步交换工作台的两层支撑结构上的六方轨分别对接。
[0012]所述床身靠近所述同步交换工作台的一端设有链传动电机，所述床身的两侧设有链传动组件，所述链传动组件包括所述链条和带动所述链条往复运动的大链轮和张紧链轮，所述大链轮同轴连接一小链轮，所述链传动电机通过两条长传动轴与所述小链轮相连。[0013]所述链条上设有将链条平分的两组牵引轮，所述两组牵引轮分别位于所述上直线段和下直线段，所述切割工作台的被牵引端设有与所述牵引轮配合的牵引块。
[0014]所述床身的一侧靠近所述链条的一端之处设有减速感应开关和停止感应开关，所述链条的上直线段设有可被所述减速感应开关和停止感应开关感应的第一感应片和第二感应片，所述第一感应片和第二感应片的间距与所述减速感应开关和停止感应开关的间距相同。
[0015]所述切割工作台被牵引的一端设有弹性缓冲垫。
[0016]所述床身的两侧设有到位夹紧装置，所述床身远离所述同步交换工作台的一端设有到位定位装置，所述到位定位装置具有一插销，所述切割工作台被牵引的一端设有与所述插销配合的插销孔。
[0017]所述床身配备有自动润滑装置。
[0018]本实用新型提供的光纤激光切割机采用高低位双层同步交换工作台结构，配合链条往复运动，带动上下两层切割工作台往复运动，链条进行一次往复运动可实现两个切割工作台的交换，大幅提高了切割工作台的交换效率；配备大行程Z轴结构，同时采用精密直线导轨及高精度齿轮齿条传动部件，保证切割工作台平稳、安全、快速运行及交换，进而实现闻效率、闻精度、大幅面切割，最大限度地提闻了生广效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机的立体结构示意图；
[0020]图2是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机的分解结构示意图；
[0021]图3是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机去除防护外罩的结构示意图；
[0022]图4是图3中A区域的放大图；
[0023]图5是图3中B区域的放大图；
[0024]图6是图3中C区域的放大图；
[0025]图7是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机的横梁与床身的正视结构示意图；
[0026]图8是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机的横梁部分的侧视结构示意图；
[0027]图9是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机的Z轴装置的结构示意图；
[0028]图10是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机的Z轴装置的部分结构示意图(一);
[0029]图11是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机的Z轴装置的部分结构示意图(二)；
[0030]图12是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机的同步交换工作台的结构示意图；
[0031]图13是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机的同步交换工作台的部分结构不意图(一);
[0032]图14是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机的同步交换工作台的部分结构不意图(二);
[0033]图15是本实用新型实施例提供的光纤激光切割机的床身和同步交换工作台的结构示意图；
[0034]图16是图15中D区域的放大图；
[0035]图17是图15中E区域的放大图。
【具体实施方式】
[0036]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0037]请参阅图1、2，本实用新型实施例提供的光纤激光切割机主要包括:床身1、横梁
2、Z轴装置3、同步交换工作台4及防护外罩5。横梁2固定于床身I之上，Z轴装置3设置于横梁2上，同步交换工作台4与床身I对接，防护外罩5罩于床身I外，其重量轻，防尘，运行可靠，用于保护床身I及床身I上的其他设施。其中，床身I和同步交换工作台4均设有上下高低位的支撑结构，用于承载上下两个切割工作台。床身I和同步交换工作台4的上下两层支撑结构分别对接，进而保证切割工作台可以顺利的由同步交换工作台4移动至床身I。
[0038]进一步参考图7所示的床身I的正视图，床身I和切割工作台均为矩形结构，为了便于描述，本实施例将长度方向称为“侧”，将宽度方向称为“端”。床身I的两侧分别设有滑轨11以及齿条12，横梁2设有与滑轨11配合的滑槽21以及与齿条12配合的齿轮22，通过数控系统控制横梁2上的第一交流伺服电机23驱动齿轮22沿齿条12转动，从而带动滑槽21沿滑轨11滑动，进而驱动横梁2实现X轴方向的前后运动。进一步参考图8?11，Z轴装置3包括滑座31和滑板32，滑座31和滑板32分别连接第二交流伺服电机33和第三交流伺服电机34，其中第二交流伺服电机33驱动滑座31沿横梁2滑动，实现Y轴方向的左右运动。滑板32上设置切割头35，切割头35内设有电容式传感器，用于检测切割头35的端面与切割工作台表面的间距，数控系统根据该间距确定切割头35的高度并控制第三交流伺服电机34驱动滚珠丝杆螺母副36带动滑板32实现Z轴方向的上下运动，从而带动切割头35实现上下快速移动和进给运动。这样，通过横梁2沿床身I的前后运动、滑座31沿横梁2的左右运动及滑板32的上下运动，实现了切割头35的X、Y、Z轴方向的三维运动，完成激光切割。
[0039]本实施例中的切割头35的X轴行程为6030mm，Y轴行程为2020mm，Z轴行程为300mm,可实现6000mm*2000_的大幅面高精度切割。
[0040]如图12?14，同步交换工作台4包括固定框架41和设置于固定框架41上的切割工作台42，固定框架41采用槽钢、方通焊接成整体后加工成型，确保其承载能力，切割工作台42由方通焊接而成，结构稳定，强度高。固定框架41和床身I均包括上、下两层高低位支撑结构，支撑结构的所有支撑面上安装六方轨6。同步交换工作台4的上下两层支撑结构上的六方轨与床身I的支撑结构上的六方轨对接，使切割工作台42可以顺利的由同步交换工作台4滑行至床身I上。
[0041]进一步参考图3、15、16、17，切割工作台42的交换是通过下述结构实现的:
[0042]床身I靠近同步交换工作台4的一端设有一链传动电机7和与之相连的两个长传动轴71，床身I的两侧设有链传动组件8，包括大链轮81、小链轮82、张紧链轮83及链条84。大链轮81和小链轮82设于床身I靠近同步交换工作台4的一端，张紧链轮83设置于床身I的另一端。链传动电机7通过长传动轴71与床身I两侧的小链轮82相连，数控系统控制链传动电机7驱动长传动轴71带动小链轮82转动，小链轮82带动大链轮81转动，大链轮81通过链条84带动张紧链轮83转动。链条84在链轮的带动下做来回往复运动而非同方向传动，链条84的传动距离为链条的直线段的长度。链条84上设有两组牵引轮841，两组牵引轮841平分整个链条84，并且分别位于链条84的上直线段和下直线段上，当一组牵引轮841位于链条行程的一端时，另一组牵引轮841恰好位于行程的另一端。切割工作台42的被牵引端设有与牵引轮841相配合的牵引块421，牵引轮841与牵引块421上的卡槽配合，将切割工作台42与链条84固定在一起，从而通过链条84带动切割工作台42在六方轨6的导向下移动，链条84的传动距离即为切割工作台42的运动行程。由链条84的上直线段牵引的切割工作台42恰好沿床身I的上层六方轨6移动，由链条84的下直线段牵引的切割工作台42恰好沿床身I的下层六方轨6移动，当链条84的上直线段的牵引轮841运动到行程一端时，上层的切割工作台42被牵引出去，此时链条84的下直线段的牵引轮841运动到行程的另一端，将下层的切割工作台42牵引进来。也就是说，在链条84进行一次往复运动的过程中，可以完成上下两个切割工作台42的交换。
[0043]进一步参考图4，为了使切割工作台42安全运行且平稳交换，于链条84的上直线段设有两个感应片，在床身I的一侧接近链条行程的一端处设有减速感应开关13和停止感应开关14，其中，停止感应开关14更加靠近链条行程的终端。与之对应，链条84的上直线段设有第一感应片842和第二感应片843，两个感应片的间距与减速感应开关13和停止感应开关14的间距相同。当链条84接近行程终点时，第一感应片842经过减速感应开关13时，数控系统控制链条84减速运行，当第一感应片842经过停止感应开关14，第二感应片843经过减速感应开关13时，数控系统控制链条84停止运行。
[0044]进一步参考图5，为了确保切割工作台42安全运行，还可以在切割工作台42被牵引的一端设置弹性缓冲垫422，防止切割工作台42受到撞击。
[0045]进一步参考图6，床身I的两侧分别设有一到位夹紧装置，床身I的一端设有到位定位装置15，该到位定位装置15具体是具有一插销151的定位汽缸装置，相应的，切割工作台42被牵引的一端设有与插销151配合的插销孔423。当切割工作台42停止运行时，定位汽缸装置的插销151插入插销孔423，床身I两侧的到位夹紧装置将切割工作台42夹紧，防止其左右晃动，进而将切割工作台42固定，防止工作台在切割时发生震动。
[0046]进一步地，本实施例中的床身I采用整体焊接方式制造，退火消除内应力处理后进行粗加工，然后进行振动时效处理，再进行细加工以确保机床的刚性、稳定性、抗震性及精度。横梁2采用铸铝制造，消除内应力后进行机加工，保证整体的刚性、稳定性及精度。Z轴装置的滑板和滑座均采用铸铝制造，消除内应力后进行机加工，保证整体精度。所有导轨、齿条安装面的平面度、直线度、平行度均达到欧标6级精度要求。
[0047]进一步地，床身I配备有自动润滑装置，定期向床身1、横梁2部分的运动部件添加润滑油，保证其在良好的状态下运行，提高滑轨11、滑槽21、齿条12、齿轮22等部件的使用寿命。
[0048]本实用新型实施例提供的光纤激光切割机采用高低位双层同步交换工作台结构，配合链传动电机驱动链轮链条往复运动，带动上下两层切割工作台往复运动，链条进行一次往复运动可实现两个切割工作台的交换，大幅提高了切割工作台的交换效率；配备大行程Z轴结构，同时采用精密直线导轨及高精度齿轮齿条传动部件，保证切割工作台平稳、安全、快速运行及交换，进而实现闻效率、闻精度、大幅面切割，最大限度地提闻了生广效率。
[0049]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.光纤激光切割机，其特征在于，包括床身，横跨所述床身设置并可沿床身长度方向滑动的横梁，设置于所述横梁上并可沿横梁滑动的Z轴装置、与所述床身对接的同步交换工作台以及罩于所述床身之上的防护外罩，所述Z轴装置设有可上下移动的切割头； 所述切割头沿所述床身的长度和宽度方向的行程分别大于6000_和2000_ ； 所述床身和同步交换工作台均设有用于承载切割工作台的上下两层支撑结构，且所述床身和同步交换工作台的两层支撑结构分别对接； 所述床身的两侧设有往复运动的传动链条，所述传动链条包括:带动一切割工作台在所述床身的上层支撑结构上运行的上直线段，以及带动另一切割工作台在所述床身的下层支撑结构上运行的下直线段。
2.如权利要求1所述的光纤激光切割机，其特征在于，所述床身设有延其长度方向延伸的滑轨和齿条，所述横梁设有与所述滑轨和齿条配合的滑槽和齿轮。
3.如权利要求1所述的光纤激光切割机，其特征在于，所述切割头内设有用于检测所述切割头的激光输出端面与切割工作台的表面之间的距离的电容式传感器。
4.如权利要求1所述的光纤激光切割机，其特征在于，所述床身和同步交换工作台的支撑结构均设有供所述切割工作台滑行的六方轨，所述床身的两层支撑结构上的六方轨和同步交换工作台的两层支撑结构上的六方轨分别对接。
5.如权利要求1所述的光纤激光切割机，其特征在于，所述床身靠近所述同步交换工作台的一端设有链传动电机，所述床身的两侧设有链传动组件，所述链传动组件包括所述链条和带动所述链条往复运动的大链轮和张紧链轮，所述大链轮同轴连接一小链轮，所述链传动电机通过两条长传动轴与所述小链轮相连。
6.如权利要求1所述的光纤激光切割机，其特征在于，所述链条上设有将链条平分的两组牵引轮，所述两组牵引轮分别位于所述上直线段和下直线段，所述切割工作台的被牵引端设有与所述牵引轮配合的牵引块。
7.如权利要求1所述的光纤激光切割机，其特征在于，所述床身的一侧靠近所述链条的一端之处设有减速感应开关和停止感应开关，所述链条的上直线段设有可被所述减速感应开关和停止感应开关感应的第一感应片和第二感应片，所述第一感应片和第二感应片的间距与所述减速感应开关和停止感应开关的间距相同。
8.如权利要求1所述的光纤激光切割机，其特征在于，所述切割工作台被牵引的一端设有弹性缓冲垫。
9.如权利要求1所述的光纤激光切割机，其特征在于，所述床身的两侧设有到位夹紧装置，所述床身远离所述同步交换工作台的一端设有到位定位装置，所述到位定位装置具有一插销，所述切割工作台被牵引的一端设有与所述插销配合的插销孔。
10.如权利要求1所述的光纤激光切割机，其特征在于，所述床身配备有自动润滑装置。
【文档编号】B23K26/70GK203751531SQ201420041546
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】邹大润, 樊景风, 赵剑, 陈根余, 陈燚, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司