一种激光切割机及其床身的制作方法

本发明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及其床身。

背景技术

激光切割机是一种运用激光切割原理的加工机床，该激光切割机通常包括工作台、位于该工作台旁侧的床身、安装在该床身上的横梁及安装在该横梁上的切割头，该工作台上设有导轨和齿条，该横梁上设有齿轮和电机，横梁的齿轮与工作台的齿条啮合，该横梁的齿轮在电机驱动下转动，进而可带动该横梁在导轨上滑动。工作时，待加工材料被固定在工作台上，该横梁相对于工作台滑动从而带动切割头对材料进行切割。

随着我国经济的高速发展，特别是钣金制造业对高速激光切割机的需求日益增多，床身作为数控激光切割机的关键部件，其结构直接影响机床的静动态性能和加工精度。其中，一方面要求激光切割机的床身要具有较高的强度、刚度与稳定性，以防止机器在工作中发生震动或者变形，从而保证工件的加工精度；另一方面又希望尽可能降低激光切割机的床身重量，从而降低激光切割机的整体重量，提高其工作的灵活性，便于设备搬运。

目前，激光切割机床身通常是由铸铁或者板材构成的箱式结构，但由于其自身结构设计的不足，现有激光切割机床身的结构稳固性及床身刚性相对较差。此外，现有激光切割机的电器柜、空调、电器控制系统等部件通常设置于切割机外部，导致激光切割机的结构繁杂，占地面积大，客户购买后安装不便。

经检索，中国专利申请号为201520062791.0的申请案公开了一种激光切割机床身及激光切割机，该申请案的激光切割机床身，包括纵向方管、横向方管，前墙板以及后墙板，所述纵向方管、横向方管、前墙板以及后墙板均设置为矩形钢管，所述前墙板、后墙板分别焊接连接纵向方管，所述横向方管沿所述纵向方管长度方向设置在前墙板与后墙板之间且焊接连接至纵向方管，沿纵向方管长度方向设置有多个安装孔，所述安装孔内安装有加强条，加强条插入至所述安装孔内并与纵向方管焊接连接。该申请案通过结构优化在一定程度上提高了激光切割机床身的结构强度，但其结构强度和床身刚性仍有待进一步提高，同时该申请案中的抽风结构位于床身两侧，风力逐渐减弱，抽风效果相对较差。

又如，中国专利申请号为201711362747.1的申请案公开了一种高功率激光切割机床身防护结构，该申请案，包括床身；床身中间位置设有前后分布的除尘风道；除尘风道的两侧设有左右分布的加强结构；除尘风道包括风道、设在风道上侧的风道气闸以及扣在风道上方的风道v形防护罩；加强结构包括加强筋、支架、扣在加强筋上方的加强筋v形防护罩；风道v形防护罩和加强筋v形防护罩之上分别设有v形高铝耐火砖。该申请案通过将抽风风道设于床身中间位置，并对床身结构进行优化，从而可以提高抽风效果，但该床身的结构稳固性仍有待进一步提高，且采用该床身结构时，电器柜、空调、电器控制系统等部件仍需设置于切割机外部。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有激光切割机床身存在的以上不足，提供了一种激光切割机及其床身。本发明通过对激光切割机的床身结构进行优化设计，从而可以在不增加床身重量，保证床身具有较高强度、刚度和稳定性的基础上，延长床身的长度，使电器柜、空调、电器控制系统等部件直接置于床身内部进行一体化。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种激光切割机的床身，包括左右两墙板及焊接固定于两墙板之间的连接机构，其中，所述的墙板包括第一方管、位于第一方管上方平行并列设置的第二方管和第三方管，第二方管与第三方管焊接相连，且第一方管与第二方管通过连接板焊接相连，所述第一方管的两端与第二方管、第三方管之间通过连接管焊接相连。

更进一步的，所述的连接机构包括下横管，及位于下横管上方上下堆叠焊接固定在一起的第一上横管和第二上横管，且下横管与第二上横管之间焊接固定有间隔分布的第一纵管。

更进一步的，所述下横管的两端分别与两个第一方管焊接相连，所述第一上横管的两端分别与第三方管焊接相连，且第一方管与第二方管、第三方管之间还焊接有间隔分布的第二纵管，第二纵管的位置与连接机构的位置相对应；所述床身两端的两根第一上横管均为方形管结构，中间的第一上横管均为三角管结构。

更进一步的，所述相邻连接机构之间设有倾斜的第一落料板和第二落料板，第一落料板和第二落料板共同围绕形成倒锥形灰仓；所述左右两墙板之间还设有吸尘机构，该吸尘机构包括方形吸尘管及位于吸尘管上方的落料罩，其中吸尘管穿过第二落料板且焊接支撑于下横管上，所述吸尘管的一端还通过抽风管与抽风机相连；所述落料罩的顶部呈三棱柱结构。

更进一步的，该床身的一端还设有用于安装电器柜、空调、电器控制系统的容纳空间，该容纳空间的底部设有间隔分布且与第一方管焊接相连的支撑管。

本发明的一种激光切割机，包括床身和横梁，横梁滑动连接于床身上方，所述的床身采用上述床身结构。

更进一步的，所述的横梁包括平行设置的四根支撑方管，支撑方管之间通过连接板焊接相连形成整体方形框架结构，上述连接板包括顶板、底板、前连接板、后连接板及支撑方管两端的侧封板，所述方形框架内部焊接有均匀间隔分布的加强机构，该加强机构包括与侧封板平行的筋板及连接方管。

更进一步的，所述顶板的两侧分别与上方两个支撑方管的顶面焊接相连，底板的两侧分别与下方两个支撑方管的底面焊接相连，后连接板的两侧分别与后侧两个支撑方管的外侧面焊接相连，前连接板的两侧分别与前侧两个支撑方管的相对侧面中部焊接相连。

更进一步的，所述的连接方管包括对应焊接连接于上方两个支撑方管之间的上排连接方管以及焊接连接于下方两个支撑方管之间的下排连接方管，所述筋板的外侧分别与后连接板、前连接板、四根支撑方管及连接方管焊接相连。

更进一步的，所述侧封板及筋板的中心均加工有方形开孔，所述底板上设有间隔分布的连接耳部，下排连接方管对应焊接固定于连接耳部上，且相邻连接耳部之间加工有矩形开槽；所述侧封板及筋板的中心均加工有方形开孔，所述底板上设有间隔分布的连接耳部，下排连接方管对应焊接固定于连接耳部上，且相邻连接耳部之间加工有矩形开槽。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种激光切割机的床身，包括左右两墙板及焊接固定于两墙板之间的连接机构，通过对墙板结构进行优化设计，采用连接板、连接管及连接机构将三个方管焊接连接形成主体钢结构框架，从而既可以有效提高床身所需的强度、刚度和稳定性，同时又可以减少材料使用及床身整体重量。

(2)本发明的一种激光切割机的床身，所述的连接机构包括下横管，及位于下横管上方上下堆叠焊接固定在一起的第一上横管和第二上横管，且下横管与第二上横管之间焊接固定有间隔分布的第一纵管，通过对连接机构的结构进行优化设计，连接机构与左右墙板焊接形成整体框架，从而可以进一步提高整体床身的强度及结构稳固性。同时，第一方管与第二方管、第三方管之间还焊接有间隔分布的第二纵管，第二总管与连接机构共同作用进一步提高墙板结构及床身整体的结构强度及稳定性。

(3)本发明的一种激光切割机的床身，所述相邻连接机构之间设有倾斜的第一落料板和第二落料板，第一落料板和第二落料板共同围绕形成倒锥形灰仓；通过落料板的设置可以对剪切废料进行导向，便于废料掉落，并减少落料对床身的冲击作用。本发明将吸尘机构设置于左右墙板中间，其吸尘管穿过第二落料板且焊接支撑于下横管上，从而一方面有利于提高抽风效果，另一方面吸尘机构与连接机构形成一个整体，起到结构稳固作用，有利于进一步提高整体结构的强度。此外，吸尘管上方落料罩的顶部设计为三角形结构，从而还可以对落料起缓冲作用，降低落料对吸尘管的冲击。

(4)本发明的一种激光切割机的床身，该床身的一端还设有用于安装电器柜、空调、电器控制系统的容纳空间，本发明将电器柜、空调、电器控制系统等元器件直接安装于床身内，从而可以优化激光切割机的整体结构，美观环境，减少占地面积，避免客户进行第二次安装。需要说明的是，本发明通过对床身结构进行优化设计，相对于现有床身结构可以在加长床身长度以容纳电器柜、空调、电器控制系统等元器件，以及保证床身的强度、刚度、稳定性等性能的基础上，保证床身重量不增加。

(5)本发明的一种激光切割机，包括床身和横梁，通过对床身结构进行优化设计，从而可以有效保证床身的结构强度与稳定性，并降低床身整体重量，延长床身长度。

(6)本发明的一种激光切割机，通过对横梁的结构进行优化设计，从而可以在有效保证横梁的强度、刚度、稳定性等使用性能的基础上，降低横梁的重量，进而进一步降低了切割机的整体重量，有利于提高激光切割机的切割速度、切割精度和灵活性，且其生产成本相对于现有一体式铸铝横梁也得到了明显降低。

(7)本发明的一种激光切割机，横梁框架内部的加强机构包括与侧封板平行的筋板及连接方管，通过加强机构的设置并对其结构进行优化设计，筋板与连接方管、后连接板、前连接板及四根支撑方管共同配合，从而有利于进一步提高横梁的结构强度和稳定性，能够有效防止工作过程中横梁发生弯曲变形。

(8)本发明的一种激光切割机，所述横梁的两端位于底板的下方均焊接固定有支撑管，同时对支撑管的结构进行优化设计，横梁两端的支撑管分别围绕形成矩形结构，通过支撑管与支撑方管及横梁端部连接方管的共同作用进一步提高了横梁的结构强度。同时，支撑管的下方焊接固定有底座，底座与支撑管的位置及结构相对应，从而一方面便于横梁的固定安装，另一方面也有利于进一步提高横梁的稳固性。

附图说明

图1为本发明的一种激光切割机的结构示意图；

图2为本发明的横梁的整体结构示意图；

图3为本发明的横梁的横向剖视图；

图4为本发明的横梁的纵向剖视图；

图5为本发明的床身的整体结构示意图；

图6为本发明的床身的横向剖视图；

图7为本发明的床身的纵向剖视图。

示意图中的标号说明：

1、床身；101、墙板；1011、第一方管；1012、第二方管；1013、第三方管；1014、连接板；1015、连接管；102、导轨座；1031、第一落料板；1032、第二落料板；104、吸尘机构；1041、吸尘管；1042、保护罩；105、加强机构；1051、第一上横管；1052、第二上横管；1053、第一纵管；1054、下横管；1055、第二纵管；106、支撑板；107、抽风管；108、支撑管；109、滑道；2、滑座；3、横梁；301、侧封板；302、顶板；303、前连接板；304、后连接板；305、底板；3051、连接耳部；306、支撑方管；307、筋板；308、连接方管；4、滑架；5、z轴移动机构；6、工作台；7、针板；8、导轨；901、第一导轨座；902、第二导轨座；903、齿条座；10、底座；1001、第一底板；1002、第一支撑管；1003、第二支撑管；1004、第二底板；1005、第三底板；1006、第三支撑管。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，现结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图5-图7，本实施例的一种激光切割机的床身，包括左右两墙板101及焊接固定于两墙板101之间的连接机构105，其中，所述的墙板101包括第一方管1011、位于第一方管1011上方平行并列设置的第二方管1012和第三方管1013，第二方管1012与第三方管1013焊接相连，且第一方管1011与第二方管1012通过连接板1014焊接相连，所述第一方管1011的两端与第二方管1012、第三方管1013之间通过连接管1015焊接相连。采用连接板1014、连接管1015及连接机构105将三个方管焊接连接形成主体钢结构框架，从而既可以有效提高床身所需的强度、刚度和稳定性，同时又可以减少材料使用及床身整体重量。

本实施例的连接机构105包括下横管1054，及位于下横管1054上方上下堆叠焊接固定在一起的第一上横管1051和第二上横管1052，且下横管1054与第二上横管1052之间焊接固定有间隔分布的第一纵管1053。通过对连接机构105的结构进行优化设计，连接机构105与左右墙板焊接形成整体框架，从而可以进一步提高整体床身的强度及结构稳固性。

具体的，所述下横管1054的两端分别与两个第一方管1011焊接相连，所述第一上横管1051的两端分别与第三方管1013焊接相连，且第一方管1011与第二方管1012、第三方管1013之间还焊接有间隔分布的第二纵管1055，第二纵管1055的位置与连接机构105的位置相对应，第二总管与连接机构共同作用进一步提高墙板结构及床身整体的结构强度及稳定性。本实施例中床身两端的两根第一上横管1051均为方形管结构，中间的第一上横管1051均为三角管结构。

实施例2

本实施例的一种激光切割机的床身，其结构基本同实施例1，其区别主要在于：所述相邻连接机构105之间设有倾斜的第一落料板1031和第二落料板1032，第一落料板1031和第二落料板1032共同围绕形成倒锥形灰仓。通过落料板的设置可以对剪切废料进行导向和缓冲，便于废料掉落，并减少落料对床身的冲击作用。

本实施例中左右两墙板101之间还设有吸尘机构104，该吸尘机构104包括方形吸尘管1041及位于吸尘管1041上方的落料罩1042，其中吸尘管1041穿过第二落料板1032且焊接支撑于下横管1054上，所述吸尘管1041的一端还通过抽风管107与抽风机相连。本发明将吸尘机构104设置于左右墙板中间，其吸尘管穿过第二落料板1032且焊接支撑于下横管上，从而一方面有利于提高抽风效果，另一方面吸尘机构104与连接机构105形成一个整体，起到结构稳固作用，有利于进一步提高整体结构的强度。此外，吸尘管1041上方落料罩1042的顶部设计为三角形结构，从而还可以对落料起缓冲作用，降低落料对吸尘管的冲击。

实施例3

本实施例的一种激光切割机的床身，其结构基本同实施例2，其区别主要在于：本实施例中床身的一端还设有用于安装电器柜、空调、电器控制系统的容纳空间，该容纳空间的底部设有间隔分布且与第一方管1011焊接相连的支撑管108。本实施例将电器柜、空调、电器控制系统等元器件直接安装于床身内，从而可以优化激光切割机的整体结构，美观环境，减少占地面积，避免客户进行第二次安装。需要说明的是，本实施例通过对床身结构进行优化设计，相对于现有床身结构可以在加长床身长度以容纳电器柜、空调、电器控制系统等元器件，以及保证床身的强度、刚度、稳定性等性能的基础上，保证床身重量不增加。本实施例中左右墙板的内壁还焊接有支撑板106，通过支撑板106对工作台进行安装支撑，所述床身的下方还设有滑道109，从而便于对拉料小车进行导向。

实施例4

如图1所示，本实施例的一种激光切割机，包括床身1和横梁3，床身1的两侧对应设有导轨座102，导轨座102上安装有导轨8，横梁3滑动连接于床身1上方，所述床身1的结构同实施例3。本实施例中床身1上方设有工作台6，工作台6上方设有针板7；所述横梁3的两端通过滑座2滑动连接于导轨8上，且横梁3上设有滑架4，滑架4上设有z轴移动机构5，并可沿横梁3长度方向进行滑动。

实施例5

本实施例的一种激光切割机，结合图2-图4，所述横梁3包括平行设置的四根支撑方管306，支撑方管306之间通过连接板焊接相连形成整体方形框架结构，上述连接板包括顶板302、底板305、前连接板303、后连接板304及支撑方管306两端的侧封板301(此处前连接板303和后连接板304仅是为了便于表达和区分进行的命名，其中以加工有导轨座的一侧作为前连接板，而本实施例中具体指图1中远离工作台面的一侧)，其中顶板302的两侧分别与上方两个支撑方管306的顶面焊接相连，底板305的两侧分别与下方两个支撑方管306的底面焊接相连，后连接板304的两侧分别与后侧两个支撑方管306的外侧面焊接相连，前连接板303的两侧分别与前侧两个支撑方管306的相对侧面中部焊接相连。

所述方形框架内部焊接有均匀间隔分布的加强机构，该加强机构包括与侧封板301平行的筋板307及连接方管308，所述的连接方管308包括对应焊接连接于上方两个支撑方管306之间的上排连接方管以及焊接连接于下方两个支撑方管306之间的下排连接方管，所述筋板307的外侧分别与后连接板304、前连接板303、四根支撑方管306及连接方管308焊接相连。

目前，为了提高激光切割机的剪切速度和灵活性，现有技术中通常都是采用一体式铸铝结构横梁(厚方管结构)，因此其生产成本相对较高，且易发生弯曲变形。针对上述现状，本实施例的横梁直接采用钢结构件，同时发明人通过大量实验对横梁的结构进行优化设计，从而可以在保证横梁的强度、刚度及稳定性等使用性能的基础上，有效降低横梁的生产成本，同时，本实施例相对于传统钢质或碳质横梁，横梁的整体重量也得到有效降低，有利于提高切割机的切割速度与切割精度。

实施例6

本实施例的一种激光切割机，其结构基本同实施例5，其区别主要在于：本实施例中横梁端部的连接方管308的尺寸大于内侧连接方管308的尺寸，从而有利于进一步保证横梁的结构强度及稳固性。本实施例中侧封板301及筋板307的中心均加工有方形开孔，所述底板305上设有间隔分布的连接耳部3051，下排连接方管对应焊接固定于连接耳部3051上，且相邻连接耳部3051之间加工有矩形开槽，从而可以在保证横梁强度、刚度和稳定性的基础上进一步降低其整体重量。

实施例7

本实施例的一种激光切割机，其结构基本同实施例6，其区别主要在于：所述横梁的两端位于底板305的下方均焊接固定有支撑管，该支撑管包括第二支撑管1003、第三支撑管1006及两个第一支撑管1002，四个支撑管共同围绕形成矩形结构，其中第二支撑管1003及第三支撑管1006分别对应位于横梁端部的两个下排连接方管308下方，两个第一支撑管1002分别对应位于下方两个支撑方管306的下方。所述支撑管的下方还对应焊接固定有底座10，该底座10包括与支撑管的结构、位置相对应的第二底板1004、第三底板1005及两个第一底板1001。通过支撑管与底座的设置，并对其结构进行优化设计，从而一方面便于横梁的固定安装，另一方面有利于进一步保证横梁的结构强度及刚度。

具体的，本实施例中顶板302上设有相互平行且沿顶板302长度方向分布的第一导轨座901和齿条座903，所述前连接板303上设有与第一导轨座901平行的第二导轨座902，滑架4即滑动连接于第一导轨座901和第二导轨座902上。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。