一种高效的激光切割机的制作方法

本实用新型属于特种加工技术领域，特别涉及一种高效的激光切割机。

背景技术：

激光切割机的原理就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，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。

随着激光切割机加工行业自动化的快速提升，机器设备的运行对人的依赖进一步的降低，设备加工的效率更快，因此对物料平台的自动交换要求也更高，更加自动化。

现在市面上常见的激光切割机床的物料平台通常有两种：高低位平台，同平面自动交换平台。

1、高低位平台是两个平台在不同高度，当高位的平台或低位的平台在工作区切割完成之后，工作区的平台退出，另外一个平台进入工作区；

2、同平面自动交换平台是两个平台必须在特定位置，检测两个平台在同一工作水平面上，工作区外平台通过升降，离开这一水平面后，工作区内的平台退出，工作区外平台再次通过升降，到达这一水平面，任何进入工作区。

高低位平台交换速度较快，但有以下不足：

1、切割高平台和低平台的物料时，由于平台的高度不同，切割头到切割物料的高度不一样，尤其是在低平台切割时，切割头伸出去的更长，当高速切割时，对切割头的动态冲击更大，不利于以后的更高性能与更高动态的发展；

2、因为切割时，除尘管道在平台底部，当切割平台高度不同时，机床底部切割除尘效果不能保持一致性。

同平台自动交换有以下不足:

1、自动交换时要求一个台面在机床内的切割区，另一个台面在交换部位与之在同一平面，如果不在则需要人工手动干预，使之符合条件，自动化程度不够完整；

2、同平台自动交换时，因无安装台面位置检测的传感器，导致无法判断物料平台的所有位置，所以需要在特定位置进行交换，而在这个位置需要的交换时间较长。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种高效的激光切割机，在保证高动态性能和机床除尘效果的情况下，将物料平台的切换全自动化，降低对操作人员的工作要求和误操作，减少机床加工过程中物料平台的切换时间，提高生产效率。

技术方案：一种高效的激光切割机，包括主床身、升降台、下切割箱体、上切割箱体、防护罩、操作站、电控柜、运动梁、激光切割头、一组落料小车和除尘系统，所述防护罩设置在主床身上，所述升降台设置在主床身的一端，所述下切割箱体和上切割箱体可设置在主床身或者升降台上，所述操作站和电控柜均设置在主床身上，所述运动梁架设在主床身两侧的边缘上，并且运动梁可沿主床身移动，所述激光切割头设置在运动梁上，所述落料小车设置在主床身下方，所述除尘系统设置在主床身内。本实用新型的高效的激光切割机，通过设置的下切割箱体和上切割箱体可不断循环进行上料，然后通过激光切割头在运动梁上往复运动进行板料切割，并且切割好的物料可落入落料小车内，在主床身的下方设置除尘系统，能够防止防护罩内烟尘过多。

进一步的，上述的高效的激光切割机，所述主床身上设有前减速传感器、前停止传感器、后停止传感器、后减速传感器、上在位传感器、中间传感器、下在位传感器、传动组件、驱动组件和第一导轨，所述前减速传感器、前停止传感器、后停止传感器、后减速传感器和传动组件设置在主床身一侧的内壁上，所述上在位传感器、中间传感器和下在位传感器设置在主床身靠近升降台的端部，所述第一导轨设置在主床身两侧内壁上，所述传动组件上设有第一传感器感应片和第二传感器感应片，并且传动组件与驱动组件连接。

进一步的，上述的高效的激光切割机，所述升降台上设有第二导轨和第三导轨，所述第二导轨和第三导轨设置在升降台两侧的内壁上，并且第二导轨和第三导轨上下设置，所述下切割箱体和上切割箱体靠近主床身的一端均设有导向组件，并且导向组件可与传动组件连接。本实用新型在实现过程中，首先需要提取到所有传感器的信号数据，控制系统接收传感器的信号数据，通过这些数据判断出物料平台现在的位置状态，然后控制两个物料平台的后续动作，以达到物料平台快速自动到达所需要的工作位置。这样两个物料平台在任意位置，都能实现一键交换，实现自动化换料，提高工作效率。

进一步的，上述的高效的激光切割机，所述主床身靠近升降台一端内壁上设有上导向块和下导向块，所述上导向块和下导向块竖直设置，并且下导向块设置在上导向块的正下方，所述导向组件可沿上导向块或者下导向块上下移动。设置的上导向块和下导向块和下导向块能够保持导向组件上下移动过程中保持竖直上下移动。

进一步的，上述的高效的激光切割机，所述传动组件包括第一链轮、第二链轮、第三链轮、第四链轮、传动链和挂轮，所述第一链轮、第二链轮、第三链轮和第四链轮均设置在主床身的内壁上，所述传动链套设在第一链轮、第二链轮、第三链轮和第四链轮上，所述挂轮设置在传动链上，所述挂轮可设置于导向组件中，所述第三链轮与驱动组件连接，所述第一传感器感应片和第二传感器感应片设置在传动链上，并且第一传感器感应片和第二传感器感应片可随传动链转动。通过一组链轮带动传动链转动，从而驱动下切割箱体和上切割箱体移动。

进一步的，上述的高效的激光切割机，所述导向组件包括连接板、第一运动导向板和第二运动导向板，所述连接板的截面为L形，所述下切割箱体和上切割箱体靠近主床身的一端均设有连接板，所述第一运动导向板和第二运动导向板垂直设置在连接板上，并且第一运动导向板和第二运动导向板之间设有挂轮导向槽，所述挂轮可置于挂轮导向槽内，所述第一运动导向板和第二运动导向板可沿上导向块或者下导向块上下移动。第一运动导向板和第二运动导向板之间形成的矩形挂轮导向槽，在下切割箱体和上切割箱体上下移动时，可进入上导向块和下导向块，从而配合保持下切割箱体和上切割箱体竖直移动的稳定性。

进一步的，上述的高效的激光切割机，所述驱动组件包括驱动电机、减速机和联轴器，所述驱动电机和减速机设置在主床身上，所述驱动电机和减速机连接，所述联轴器与减速机连接，所述联轴器和第三链轮连接。

进一步的，上述的高效的激光切割机，所述升降台的侧壁上设有上到位传感器和下到位传感器，所述上到位传感器设置在下到位传感器上方。设置的上到位传感器和下到位传感器能够监测下切割箱体和上切割箱体上下移动时是否到达指定位置。

本实用新型还提供一种高效的激光切割机的工作方法，包括以下步骤：

1）下切割箱体位于主床身上时，升降台升起，使第三导轨与第一导轨处于同一水平位置；

2）驱动组件启动，驱动组件驱动传动组件转动；

3）传动组件带动下切割箱体上的导向组件转动，下切割箱体的导向组件推动下切割箱体在第一导轨上移动；

4）下切割箱体的导向组件推动下切割箱体从第一导轨滑入第三导轨，直至下切割箱体的导向组件位于传动组件靠近升降台的端部，下切割箱体全部滑入第三导轨中；

5）传动组件保持不动，升降台下降，下切割箱体上的导向组件随升降台下降移出传动组件，同时上切割箱体上的导向组件下移至传动组件的连接位置；

6）驱动组件启动，驱动组件驱动传动组件转动；

7）传动组件带动上切割箱体上的导向组件转动，上切割箱体上的导向组件推动上切割箱体在第二导轨上移动；

8）上切割箱体上的导向组件推动上切割箱体从第二导轨滑入第一导轨，直至上切割箱体的导向组件位于传动组件远离升降台的端部，上切割箱体全部滑入第一导轨，从而完成下切割箱体和上切割箱体之间的交换；

9）不断重复步骤1）-8），进行下切割箱体和上切割箱体的交换。

本实用新型还提供一种高效的激光切割机的工作方法，还包括以下步骤：

1）从主床身上移出下切割箱体或者上切割箱体时，下切割箱体或者上切割箱体的导向组件推动下切割箱体或者上切割箱体从第一导轨滑入第二导轨或者第三导轨时，当第一传感器感应片到达前减速传感器时，驱动组件开始减速；

2）第一传感器感应片到达前停止传感器位置时，驱动组件停止，下切割箱体或者上切割箱体全部滑入第二导轨或者第三导轨中；

3）向主床身上移入下切割箱体或者上切割箱体时，下切割箱体或者上切割箱体的导向组件推动下切割箱体或者上切割箱体从第二导轨或者第三导轨滑入第一导轨时，当第二传感器感应片到达后减速传感器时，驱动组件开始减速；

4）第二传感器感应片到达后停止传感器位置时，驱动组件停止，下切割箱体或者上切割箱体全部滑入第一导轨中。

本实用新型所述的高效的激光切割机的工作方法，工作过程自动化程度高，所需要的人力少，提高了生产效率，适合工业大规模应用。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的高效的激光切割机，其设计合理，工作效率高，应用灵活，设置的升降交换台能够快速进行下切割箱体或者上切割箱体的切换，通过激光切割头按照设定的工件图形进行自动化切割，并且主床身上设置的除尘系统，保持了防护罩内清洁。本实用新型所述的高效的激光切割机的工作方法，工作过程自动化程度高，所需要的人力少，提高了生产效率，适合工业大规模应用。

附图说明

图1为本实用新型所述的高效的激光切割机的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述的高效的激光切割机的后视图；

图3为本实用新型所述的高效的激光切割机的左视图；

图4为本实用新型所述的高效的激光切割机的无防护罩的结构示意图；

图5为本实用新型所述的高效的激光切割机的仰视图；

图6为本实用新型所述的高效的激光切割机的无防护罩的主视图；

图7为本实用新型所述的主床身的结构示意图；

图8为本实用新型所述的主床身和升降台的局部放大图一；

图9为本实用新型所述的主床身和升降台的局部放大图二；

图10为本实用新型所述的升降台的结构示意图；

图11为本实用新型所述的主床身的右视图；

图12为本实用新型所述的主床身的剖面图；

图13为本实用新型所述的主床身的俯视图；

图14为本实用新型所述的主床身的仰视图；

图15-17为本实用新型所述的主床身的局部放大图；

图18为本实用新型所述的主床身和升降台的结构示意图；

图19为本实用新型所述的主床身和升降台的俯视图；

图20为本实用新型所述的主床身和升降台的剖面图

图21为本实用新型所述的图20中A处局部放大图；

图22为本实用新型所述的图19中B处局部放大图；

图23为本实用新型所述的图18中C处局部放大图

图24-26为本实用新型所述的激光切割机的升降交换台的交换过程的结构示意图。

图中：主床身1、链条支撑板11、升降台2、上导向块20、下导向块21、上到位传感器22、下到位传感器23、下切割箱体3、上切割箱体4、前减速传感器5、前停止传感器6、后停止传感器7、后减速传感器8、上在位传感器9、中间传感器10、下在位传感器11、第一传感器感应片12、第二传感器感应片13、传动组件14、第一链轮141、第二链轮142、第三链轮143、第四链轮144、传动链145、挂轮146、链条张紧装置147、导向组件15、连接板151、第一运动导向板152、第二运动导向板153、挂轮导向槽154、驱动组件16、驱动电机161、减速机162、联轴器163、第一导轨17、第二导轨18、第三导轨19、防护罩30、操作站40、电控柜50、运动梁60、激光切割头70、落料小车80、除尘系统90、防尘板100。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1-6和18-20所示的高效的激光切割机，包括主床身1、升降台2、下切割箱体3、上切割箱体4、防护罩30、操作站40、电控柜50、运动梁60、激光切割头70、一组落料小车80和除尘系统90，所述防护罩30设置在主床身1上，所述升降台2设置在主床身1的一端，所述下切割箱体3和上切割箱体4可设置在主床身1或者升降台2上，所述操作站40和电控柜50均设置在主床身1上，所述运动梁60架设在主床身1两侧的边缘上，并且运动梁60可沿主床身1移动，所述激光切割头70设置在运动梁60上，所述落料小车80设置在主床身1下方，所述除尘系统90设置在主床身1内。

如图7-14所示的智能升降交换台包括主床身1、升降台2、下切割箱体3、上切割箱体4、前减速传感器5、前停止传感器6、后停止传感器7、后减速传感器8、上在位传感器9、中间传感器10、下在位传感器11、第一传感器感应片12、第二传感器感应片13、传动组件14、导向组件15、驱动组件16、第一导轨17、第二导轨18和第三导轨19，所述升降台2设置在主床身1的一端，所述下切割箱体3和上切割箱体4可设置在主床身1或者升降台2上，所述前减速传感器5、前停止传感器6、后停止传感器7、后减速传感器8和传动组件14设置在主床身1一侧的内壁上，所述上在位传感器9、中间传感器10和下在位传感器11设置在主床身1靠近升降台2的端部，所述第一传感器感应片12和第二传感器感应片13设置在传动组件14上，所述下切割箱体3和上切割箱体4靠近主床身1的一端均设有导向组件15，并且导向组件15可与传动组件14连接，所述驱动组件16设置在主床身1上，并且驱动组件16与传动组件14连接，所述第一导轨17设置在主床身1两侧的内壁上，所述第二导轨18和第三导轨19设置在升降台2两侧的内壁上，并且第二导轨18和第三导轨19上下设置。其中，驱动组件16包括驱动电机161、减速机162和联轴器163，所述驱动电机161和减速机162设置在主床身1上，所述驱动电机161和减速机162连接，所述联轴器163与减速机162连接，所述联轴器163和第三链轮143连接。并且，升降台2的侧壁上设有上到位传感器22和下到位传感器23，所述上到位传感器22设置在下到位传感器23上方。设置的上到位传感器22和下到位传感器23监测下切割箱体3和上切割箱体4在升降台2上下移动过程中是否到达指定位置。

此外，如图8所示的主床身1靠近升降台2一端内壁上设有上导向块20和下导向块21，所述上导向块20和下导向块21竖直设置，并且下导向块21设置在上导向块20的正下方，所述导向组件15可沿上导向块20或者下导向块21上下移动。

再次，如图15-17所示的传动组件14包括第一链轮141、第二链轮142、第三链轮143、第四链轮144、传动链145和挂轮146，所述第一链轮141、第二链轮142、第三链轮143和第四链轮144均设置在主床身1的内壁上，所述传动链145套设在第一链轮141、第二链轮142、第三链轮143和第四链轮144上，所述挂轮146设置在传动链145上，所述挂轮146可设置于导向组件15中，所述第三链轮143与驱动组件16连接，所述第一传感器感应片12和第二传感器感应片13设置在传动链145上，并且第一传感器感应片12和第二传感器感应片13可随传动链145转动，同时主床身1的内壁上设有一组链条支撑板11，传动组件14的两个端部设有链条张紧装置147设置的链条支撑板11能够将较长的传动链145支撑住，防止由于重力作用，传动链145松散。设置的链条张紧装置147能够保持传动链的张紧度，避免传动链过松，影响传动。其中，主床身1的内壁上设有防尘板100，防尘板100位于传动链145上方，能够防止激光切割机切割时，铁屑等杂质落入传动链145中，卡死传动链145，影响传动链145在第一链轮141、第二链轮142、第三链轮143和第四链轮144上的正常传动。

另外，如图21-23所示的导向组件15包括连接板151、第一运动导向板152和第二运动导向板153，所述连接板151的截面为L形，所述下切割箱体3和上切割箱体4靠近主床身1的一端均设有连接板151，所述第一运动导向板152和第二运动导向板153垂直设置在连接板151上，并且第一运动导向板152和第二运动导向板153之间设有挂轮导向槽154，所述挂轮146可置于挂轮导向槽154内，所述第一运动导向板152和第二运动导向板153可沿上导向块20或者下导向块21上下移动。

如图24-26所示的本实用新型的一种高效的激光切割机的工作方法，包括以下步骤：

1）下切割箱体3位于主床身1上时，升降台2升起，使第三导轨19与第一导轨17处于同一水平位置；

2）驱动组件16启动，驱动组件16驱动传动组件14转动；

3）传动组件14带动下切割箱体3上的导向组件15转动，下切割箱体3的导向组件15推动下切割箱体3在第一导轨17上移动；

4）下切割箱体3的导向组件15推动下切割箱体3从第一导轨17滑入第三导轨19，直至下切割箱体3的导向组件15位于传动组件14靠近升降台2的端部，下切割箱体3全部滑入第三导轨19中；

5）传动组件14保持不动，升降台2下降，下切割箱体3上的导向组件15随升降台2下降移出传动组件14，同时上切割箱体4上的导向组件15下移至传动组件14的连接位置；

6）驱动组件16启动，驱动组件16驱动传动组件14转动；

7）传动组件14带动上切割箱体4上的导向组件15转动，上切割箱体4上的导向组件15推动上切割箱体4在第二导轨18上移动；

8）上切割箱体4上的导向组件15推动上切割箱体4从第二导轨18滑入第一导轨17，直至上切割箱体4的导向组件15位于传动组件14远离升降台2的端部，上切割箱体4全部滑入第一导轨17，从而完成下切割箱体3和上切割箱体4之间的交换；

9）不断重复步骤1）-8），进行下切割箱体3和上切割箱体4的交换。

本实用新型一种高效的激光切割机的工作方法，还包括以下步骤：

1）从主床身1上移出下切割箱体3或者上切割箱体4时，下切割箱体3或者上切割箱体4的导向组件15推动下切割箱体3或者上切割箱体4从第一导轨17滑入第二导轨18或者第三导轨19时，当第一传感器感应片12到达前减速传感器5时，驱动组件16开始减速；

2）第一传感器感应片12到达前停止传感器6位置时，驱动组件16停止，下切割箱体3或者上切割箱体4全部滑入第二导轨18或者第三导轨19中；

3）向主床身1上移入下切割箱体3或者上切割箱体4时，下切割箱体3或者上切割箱体4的导向组件15推动下切割箱体3或者上切割箱体4从第二导轨18或者第三导轨19滑入第一导轨17时，当第二传感器感应片13到达后减速传感器8时，驱动组件16开始减速；

4）第二传感器感应片13到达后停止传感器7位置时，驱动组件16停止，下切割箱体3或者上切割箱体4全部滑入第一导轨17中。

本实用新型的一种高效的激光切割机得详细工作原理为：

1）下切割箱体3位于主床身1上，上切割箱体4位于升降台2上时，将下切割箱体3收回升降台2的工作过程为，首先升降台2升起，上切割箱体4上的导向组件15沿着上导向块20向上移动，使第三导轨19与第一导轨17处于同一水平位置，上到位传感器22监测升降台2的位置信息并传送至控制系统；

2）驱动电机161启动，驱动电机161驱动第三链轮143 开始转动，进一步驱动传动链145开始转动；

3）传动链145上的挂轮146此时处于下切割箱体3上的导向组件15中，挂轮146随传动链145转动带动导向组件15一起转动，从而推动下切割箱体3向升降台2的方向移动，下切割箱体3从第一导轨17滑入第三导轨19中；

4）从主床身1上移出下切割箱体3时，当第一传感器感应片12到达前减速传感器5时，驱动组件16开始减速；

5）第一传感器感应片12到达前停止传感器6位置时，驱动组件16停止，下切割箱体3全部滑入第三导轨19中，此时挂轮146运动到第二链轮142靠近升降台2的端部，并且下切割箱体3全部滑入升降台2中；

6）传动组件14保持不动，升降台2下降，带动设置在下切割箱体3上的导向组件15向下移动，下切割箱体3上的导向组件15移出挂轮146，并且下切割箱体3上的导向组件15沿着下导向块21向下移动；

7）上述步骤6）升降台2下降时，上切割箱体4上的导向组件15沿着上导向块20向下移动，并且上切割箱体4上的导向组件15移动至挂轮146位置，使得挂轮146置于上切割箱体4上的导向组件15中；

8）将上切割箱体4移动到主床身1上时，驱动电机161启动，驱动电机161驱动第三链轮143 开始转动，进一步驱动传动链145开始转动；

9）传动链145上的挂轮146此时位于上切割箱体4上的导向组件15中，挂轮146随传动链145转动带动导向组件15一起转动，从而推动上切割箱体4向主床身1方向移动，上切割箱体4从第二导轨18滑入第一导轨17中；

10）上切割箱体4从升降台2移出的过程中，当第二传感器感应片13到达后减速传感器8时，驱动组件16开始减速；

11）第二传感器感应片13到达后停止传感器7位置时，驱动组件16停止，上切割箱体4全部滑入第一导轨17中，此时挂轮146运动到第一链轮141的端部，并且上切割箱体4全部滑入主床身1中。

上述过程完成了一次下切割箱体3或者上切割箱体4在主床身1与升降台2之间的交换，不断重复上述步骤，可高效进行下切割箱体3或者上切割箱体4之间的交换。

本实用新型下切割箱体3在不同的位置时，下切割箱体3的位置信息都在控制系统中，再通过各个传感器的监测，以确定上切割箱体4和下切割箱体3的具体位置并把传感器数据传送给控制系统的数据模块，控制系统就会接收这些数据，通过接收的数据发出下一步的动作指令，从而完成对整个升降交换过程的控制。由于整个升降交换过程位置传入控制器，控制器会记录传入的数据，所以当机床由于突然断电或发生故障时，数据会储存在控制器当中，当断电后再次通电，控制器会根据之前的数据继续完成上次未完成的过程。也可以实现在交换过程中的任意位置的启停。当发生故障时，各个传感器也会监测到问题，然后将问题传回控制系统。通过多个监测以及控制器的控制，就可以实现自动化换料，无需人工干预，提高工作效率，降低人工误操作带来的故障。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。