板材运动式卷料激光切割生产线的制作方法

本实用新型涉及激光切割设备领域。

背景技术：

目前，现有技术中针对板材的激光切割设备大多如国家局于2018年2月2日公布的一份名为“激光切割设备”、申请号为“201711058116.0”的中国实用新型专利所示，该案中板材将先在“驱动辊”和“压辊”的作用下进入“第一导向结构”和“第二导向结构”之间，在经过“测速机构”后，运动至“切割头”的下方，在切割完毕后，通过“支撑条”将板材运出。

然而，人们在实际使用过程中发现了以下问题：

一、该案中激光切割头可进行x、y、z三个维度的运动，且在切割时板材保持匀速运动状态，因此，需给切割头留出足够的活动空间，从而使得设备体积变大，设备成本变高。

二、该案进料机构中仅“驱动辊”有作用力传递至板材上，而“压辊”则是跟着板材随动，这样，通过驱动辊的旋转量计算得出的板材理论运动量将与板材实际运动量与出现偏差，给后续的切割位置造成影响。

三、该案中板材在离开测速机构后，其顶面之上再无下压装置，而板材在切割过程中又处于匀速运动状态，因此，在一定程度上给切割精度、切割面的垂直度带来了影响，从而影响了最终的产品品质。

四、该案在出料时，通过若干支撑条驱使板材沿进给方向移动，从该案的附图中可以看到，为保证支撑条与板材之间的摩擦力，支撑条通常呈锯齿状，因此，在板材运输过程中极易在板材表面留下划痕，对最终的产品品质造成影响。

技术实现要素：

本实用新型针对以上问题，提出了一种结构精巧、设备体积小、加工效率高、加工精度高且最终产品品质好的板材运动式卷料激光切割生产线。

本实用新型的技术方案为：包括依次相邻设置的上料台车、开卷机、整平机和切割机，所述切割机包括工作台、导向机构、送料机构、切割机构、压料机构和出料机构；

所述导向机构设于工作台朝向整平机的一侧，所述送料机构连接在工作台的中部，所述送料机构包括上送料辊、下送料辊、传动轴、驱动电机、一对固定立板和一对调节气缸，一对固定立板均竖直设置、且固定连接在工作台中部的两侧，一对所述调节气缸均竖直设置、且分别固定连接在一对固定立板的顶端，所述调节气缸的活塞杆的底端固定连接有轴承座；

所述上送料辊、下送料辊、传动轴均沿x向设置；

所述上送料辊的两端分别穿设于两轴承座中，所述下送料辊的两端分别铰接在两固定立板的中部，所述传动轴的两端分别铰接在两固定立板的下部，所述驱动电机固定连接在其中一个固定立板上；所述驱动电机与传动轴的一端联动，所述传动轴的另一端与下送料辊联动；所述上送料辊的一侧可拆卸的连接有与其同轴心的上齿轮，所述下送料辊的一侧可拆卸的连接有与其同轴心的下齿轮，所述上齿轮与下齿轮相啮合；

所述压料机构包括压料台、一对压料架、一对压料气缸和一对压料辊，所述压料台固定连接在工作台上、且压料台中部开设有沿x向设置的长条形的激光容置孔，一对压料架固定连接在压料台的两侧，一对所述压料气缸分别固定连接在两压料架的顶部、且一对所述压料气缸的底端固定连接有铰接座，所述压料辊的两端分别铰接在两铰接座中，一对压料辊沿x向设置于压料台的上方、且分设于激光容置孔的两侧；

所述切割机构包括横梁、水平驱动机构、竖直驱动机构、滑动座和切割头，所述横梁固定连接在工作台的上方、且沿x向设置，所述滑动座滑动连接在横梁上、且在水平驱动机构的带动下沿横梁的长度方向做直线往复运动，所述切割头滑动连接在滑动座上、且在竖直驱动机构的带动下沿竖直方向做直线往复运动，所述切割头位于激光容置孔的正上方。

所述导向机构包括导向架、至少一个下导向辊和至少一对侧导向辊，所述导向架连接在工作台朝向整平机的一侧，所述下导向辊沿x向设置、且其两端铰接在导向架中，使得板材自下导向辊之上运动，所述侧导向辊沿z向设置、且其底端与导向架铰接，使得板材自一对侧导向辊之间运动。

所述驱动电机和传动轴的一端通过皮带一保持联动，所述传动轴的另一端与下送料辊通过皮带二保持联动；一对所述固定立板上分别可拆卸的连接有一对张紧轮，通过所述张紧轮使得皮带一、皮带二保持张紧；

所述张紧轮包括轮轴、固定螺栓、活动螺栓和轮体，所述轮体套接所述轮轴、且压在皮带一或皮带二上，所述轮轴中开设有固定孔和活动孔，所述固定孔、活动孔均与轮轴的轴心留有间距，所述固定螺栓穿设于固定孔中、且与固定立板固定相连，所述活动螺栓通过螺纹连接在活动孔中、且抵在固定立板上。

所述出料机构包括出料架、出料皮带、皮带电机和一对皮带驱动辊，所述出料架设于工作台远离整平机的一侧，一对所述皮带驱动辊均沿x向设置、且均铰接在出料架上，所述皮带电机固定连接在出料架上，通过皮带电机驱动其中一个皮带驱动辊旋转，所述出料皮带呈环形绕设两所述皮带驱动辊。

本实用新型的有益效果为：

一、其中采用单对或多对上送料辊、下送料辊压紧板材（y轴）前后移动，采用固定式横梁搭载激光切割头实现x轴、z轴运动，其中上送料辊、下送料辊（y轴）与激光切割头（x轴）进行插补运动，实现工件平面轨迹的激光切割。

二、设计采用皮带同步输送机构，皮带电机与驱动电机为相对同步运动，在上送料辊、下送料辊输送板材y轴运动的过程中，皮带始终保持与板材运动相对静止状态，避免板材表面出现划痕。

三、设计采用压料辊装置，避免板材在切割区域运动时的翘起，保证了卷料板材的位置精度。

四、该设计可以实现卷料的不间断切割功能，无停机等料的时间损耗。

本实用新型从整体上有效保证了板材的运动精度以及后续的切割精度，从而最终保证了产品品质，具有着结构精巧、设备体积小、加工效率高、加工精度高以及产品品质好等优点。

附图说明

图1是本案的结构示意图，

图2是本案中切割机的结构示意图，

图3是本案切割机中导向机构的结构示意图，

图4是本案切割机中送料机构的结构示意图一，

图5是本案切割机中送料机构的结构示意图二，

图6是本案切割机中压料机构的结构示意图，

图7是本案切割机中出料机构的结构示意图；

图中1是上料台车，2是开卷机，3是整平机；

4是切割机，41是工作台；

42是导向机构，421是导向架，422是下导向辊，423是侧导向辊；

43是送料机构，431是上送料辊，4310是上齿轮，432是下送料辊，4320是下齿轮，433是传动轴，434是驱动电机，435是固定立板，436是调节气缸；

44是切割机构，441是横梁，442是滑动座，443是切割头；

45是压料机构，451是压料台，452是压料架，453是压料气缸，454是压料辊；

46是出料机构，461是出料架，462是出料皮带，463是皮带电机，464是皮带驱动辊；

401是皮带一，402是皮带二，403是轮轴，404是固定孔，405是活动孔，406是轮体。

具体实施方式

本实用新型如图1-7所示，包括依次相邻设置的上料台车1、开卷机2、整平机3和切割机4，所述切割机4包括工作台41、导向机构42、送料机构43、切割机构44、压料机构45和出料机构46；

所述导向机构42设于工作台41朝向整平机3的一侧，所述送料机构43连接在工作台41的中部，所述送料机构43包括上送料辊431、下送料辊432、传动轴433、驱动电机434、一对固定立板435和一对调节气缸436，一对固定立板435均竖直设置（即z向）、且固定连接在工作台41中部的两侧，一对所述调节气缸436均竖直设置、且分别固定连接在一对固定立板435的顶端，所述调节气缸436的活塞杆的底端固定连接有轴承座；

所述上送料辊431、下送料辊432、传动轴433均沿x向设置；

所述上送料辊431的两端分别穿设于两轴承座中，所述下送料辊432的两端分别铰接在两固定立板435的中部，所述传动轴433的两端分别铰接在两固定立板435的下部，所述驱动电机434固定连接在其中一个固定立板435上；所述驱动电机434与传动轴433的一端联动，所述传动轴433的另一端与下送料辊432联动；所述上送料辊431的一侧可拆卸的连接有与其同轴心的上齿轮4310，所述下送料辊432的一侧可拆卸的连接有与其同轴心的下齿轮4320，所述上齿轮4310与下齿轮4320相啮合；这样，操作人员可在加工前根据板材的厚度选择相对应的上齿轮和下齿轮，并在安装完毕后，通过调节气缸驱使上送料辊下行，使得上齿轮、下齿轮保持啮合；此后，当板材经过时，上送料辊、下送料辊将同时给板材的顶面和底面施加驱动力，从而有效保证了板材的运动精度，使得通过驱动电机的旋转量计算得出的板材理论运动量将与板材的实际运动量保持一致，进而有效保证了后续切割时的位置精度的要求。

所述压料机构45包括压料台451、一对压料架452、一对压料气缸453和一对压料辊454，所述压料台451固定连接在工作台41上、且压料台451中部开设有沿x向设置的长条形的激光容置孔，一对压料架452固定连接在压料台451的两侧，一对所述压料气缸452分别固定连接在两压料架452的顶部、且一对所述压料气缸453的底端固定连接有铰接座，所述压料辊454的两端分别铰接在两铰接座中，一对压料辊454沿x向设置于压料台451的上方、且分设于激光容置孔的两侧；这样，当板材经过激光容置孔的上方时，一对压料辊可自板材切割位置的两侧有效压住板材，从而保证了切割精度，避免了板材出现跳动、振动等意外情况。

所述切割机构44包括横梁441、水平驱动机构、竖直驱动机构、滑动座442和切割头443，其中水平驱动机构、竖直驱动机构在现有技术中有很多，因此，本案中不再赘述，所述横梁441固定连接在工作台41的上方、且沿x向设置，所述滑动座442滑动连接在横梁441上、且在水平驱动机构的带动下沿横梁441的长度方向做直线往复运动，所述切割头443滑动连接在滑动座442上、且在竖直驱动机构的带动下沿竖直方向做直线往复运动，所述切割头443位于激光容置孔的正上方。从而使得切割头可且仅可在激光容置孔所在的竖直平面上做往复运动，这样，即可与板材的前进或后退相配合切割出预设的形状，具有着各部件行程计算方式简单的优点。

同时，本案还具有着以下特点：

一、由于切割头仅在一个竖直平面内往复运动，因此，其所需的活动空间极小，从而使得本案中切割机的尺寸可进行大幅优化，进而显著降低其整体所占的空间，并可在一定程度上降低设备的生产成本。

二、由于在切割进行过程中，板材的切割位置的两侧均被压料辊压住，因此，有效保证了板材的切割精度、切割面的垂直度等，从而有效保证了最终的产品品质。

三、在对板材进行前进或后退的驱动过程中，由于上送料辊、下送料辊同时给板材的顶面和底面施加驱动力，从而有效保证了板材的运动精度，进而有效保证了后续切割时的位置精度的要求。

综上所述，本案从整体上有效保证了板材的运动精度以及后续的切割精度，从而最终保证了产品品质，具有着结构精巧、设备体积小、加工效率高、加工精度高以及产品品质好等优点。

所述导向机构42包括导向架421、至少一个下导向辊422和至少一对侧导向辊423，所述导向架421连接在工作台41朝向整平机3的一侧，所述下导向辊422沿x向设置、且其两端铰接在导向架421中，使得板材自下导向辊之上运动，所述侧导向辊423沿z向设置、且其底端与导向架421铰接，使得板材自一对侧导向辊之间运动。从而在板材进入送料机构之前，先对板材的横向位置加以固定，避免板材出现横向偏移，进一步保证了加工精度。

所述驱动电机434和传动轴433的一端通过皮带一401保持联动，所述传动轴433的另一端与下送料辊432通过皮带二402保持联动；一对所述固定立板435上分别可拆卸的连接有一对张紧轮，通过所述张紧轮使得皮带一401、皮带二402保持张紧；

所述张紧轮包括轮轴403、固定螺栓、活动螺栓和轮体406，所述轮体406套接所述轮轴403、且压在皮带一401或皮带二402上，所述轮轴403中开设有固定孔404和活动孔405，所述固定孔404、活动孔405均与轮轴403的轴心留有间距，所述固定螺栓穿设于固定孔中、且与固定立板固定相连，所述活动螺栓通过螺纹连接在活动孔中、且抵在固定立板上。这样，松开活动螺栓即可使得轮轴绕固定螺栓做偏心的旋转运动，直至皮带一或皮带二被轮体完全压紧后，再旋紧活动螺栓，即可使得皮带一或皮带二在此后的使用过程中保持张紧。其调节方式简单，调节完毕后对皮带一或皮带二的张紧、压合效果好。

所述出料机构46包括出料架461、出料皮带462、皮带电机463和一对皮带驱动辊464，所述出料架461设于工作台41远离整平机3的一侧，一对所述皮带驱动辊464均沿x向设置、且均铰接在出料架461上，所述皮带电机463固定连接在出料架461上，通过皮带电机463驱动其中一个皮带驱动辊464旋转，所述出料皮带462呈环形绕设两所述皮带驱动辊464。这样，通过出料皮带可将切割完毕的板材移出工作台，由于皮带电机与驱动电机为相对同步运动，在上送料辊、下送料辊输送板材y轴运动的过程中，皮带始终保持与板材运动相对静止状态，从而有效避免了板材表面出现划痕。