激光切割机的制作方法

1.本发明涉及型材加工相关技术领域，特别涉及一种激光切割设备及应用该激光切割设备进行型材切割的激光切割加工方法。


背景技术：

2.在型材加工相关领域，传统的型材切割加工一般使用锯条或锯片进行切割，但锯条或锯片的加工不但切割断面单一，而且切割精度低，通常需要进行二次精加工，十分不便；而随着技术的进步，激光切割加工由于其具有切割速度快、加工精度高以及维护成本低等优点而被广泛应用。一般的激光切割机一般包括横置的机架，在机架上设置有转动卡盘、滑轨以及滑动连接于所述滑轨上的送料装置，所述送料装置能够夹持型材向前推送到所述转动卡盘中，还包括用于切割所述型材的激光切割头；一般所述激光切割头布置于所述转动卡盘的前侧从而切割向前输送的所述型材。
3.但人们发现现有激光切割机在切割完成时，所述送料装置与转动卡盘之间的一段型材由于插入在所述转动卡盘中而没有被利用而造成浪费。为此，人们进行了技术改进，如公告号为cn112059440a的中国发明专利公开了一种激光切割机及使用其的型材切割方法，包括机架、用于固定型材的卡盘装置和用于切割型材的移动切割装置，所述卡盘装置包括第一卡盘、第二卡盘和第三卡盘，所述第一卡盘和所述第三卡盘可活动的安装在所述机架上，所述第二卡盘固定在所述机架上；其中第二卡盘固定设置在机架上，移动切割装置对型材切割时能够越过第二卡盘分别对其两侧的型材进行切割。这样的切割方法有效利用了所述型材的尾料，减少了型材的浪费。


技术实现要素：

4.现有技术中的所述移动切割装置通过越过所述第二卡盘实现的方法实现了对所述型材的两侧切割的目的，减少了型材的浪费，但在对型材进行切割时所产生的熔渣到处飞溅，如果熔渣掉落到导轨或齿条上会粘附在导轨或齿条上，这有可能影响第一卡盘与第三卡盘的滑动顺畅性以及切割精度，严重时还可能会卡住两个活动的卡盘造成激光切割机故障。为了解决上述技术问题，本发明提出一种激光切割机，包括机座以及设置于所述机座上的激光切割装置，所述激光切割装置包括激光切割头，所述激光切割头活动布置于所述机座的上方用于切割型材；还包括挡板机构，所述挡板机构包括驱动装置以及传动连接于所述驱动装置上的护板，在所述激光切割头切割所述型材时，所述驱动装置能够驱动所述护板移动到所述激光切割头与机座之间用于遮挡所述激光切割头切割所述型材时所产生的至少部分熔渣。
5.其中，所述机座，是所述激光切割机的基础支撑构件，用于支撑所述激光切割装置以及下面提及的导轨、齿条、送料装置、转动卡盘，一般的，为了便于安装导轨与齿条，所述机座的上端面为安装基准平面，所述导轨与齿条沿着所述机座的长度延伸方向布置。
6.其中，所述激光切割装置，除了包括用于切割所述型材的激光切割头，还包括连接
于所述机座上竖向布置的z滑轨、滑动连接于所述z滑轨上的x滑轨以及滑动连接于所述x滑轨上的y滑轨，所述x滑轨沿所述机座的延伸方向布置，三个滑轨相互垂直布置，所述激光切割头滑动设置于所述y滑轨上，这样，所述激光切割头就能在一定的三维空间内自由移动；其中，所述x滑轨横跨所述转动卡盘的前后两侧布置，这样所述激光切割头能够前后移动并跨越所述转动卡盘从而对所述转动卡盘前后两侧的型材实施切割。
7.其中，所述挡板机构，是一个具有活动部件的遮挡机构，一方面，通过移动所述护板到切割位置附近以遮挡激光切割时所产生的熔渣，减少熔渣飞溅到所述机座以及安装于所述机座上的构件（例如导轨、齿条），从而保护所述激光切割机；另一方面，所述挡板机构在完成遮挡动作后，通过移动所述护板移离复位从而减少其对其它部件（例如送料装置）移动的影响。而为了便于安装与维护，所述挡板机构一般安装于所述机座上，进一步的，根据需要可以布置于所述转动卡盘的前侧和/或后侧，甚至所述挡板机构还能够滑动布置并能随着所述激光切割头的切割位置而相应移动。
8.其中，所述驱动装置，是用于驱动所述护板移动的构件，所述驱动装置包括气缸或者电机，而为了让所述护板能够移动到有利于遮挡熔渣的位置，所述驱动装置的驱动方式也是灵活多样的，常见的有竖向驱动方式、横向驱动方式或者转动驱动方式，而且可以是其中一种或者是多种的组合。其中一种实施方式中，所述驱动装置包括升降气缸与水平气缸，先通过所述升降气缸抬升所述护板，再通过所述水平气缸向外推动所述护板。
9.其中，所述护板，是活动布置的遮挡构件，为了遮挡激光切割时所产生的熔渣所述护板由钢材制作，而为了尽量多地遮挡熔渣，所述护板可以由多块组成并通过所述驱动装置向所述激光切割头的左右两侧移动展开。进一步的，为了更好地遮挡飞溅的熔渣，所述护板向外侧移动后呈倾斜布置并迎向所述激光切割头。
10.根据上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：第一，通过设置所述挡板机构，所述护板遮挡住所述激光切割头切割所述型材时所产生的至少部分熔渣，减少飞溅到所述机座上的熔渣的数量，有效保护了安装于所述机座上的导轨、齿条、转动卡盘以及送料装置，保证了切割精度以及减少切割机的故障率；第二，所述挡板机构的护板是活动布置的，在所述激光切割头切割所述型材时实施保护，在非切割时所述护板能够复位移所述机座，从而让其它送料装置移动通过，既不影响其它装置活动又能很好地保护布置于所述机座上的机构；第三，在非遮挡状态，所述护板可以收纳于所述机座的内部或侧部，而所述驱动装置的驱动方式灵活多样，通过多气缸或电机组合能够把所述护板抬升与外移到所述激光切割头与机座之间实现准确的定点遮挡。
11.所述挡板机构设置在所述机座中，为了实现驱动所述护板移动到遮挡位置，所述驱动装置包括升降气缸，所述升降气缸能够驱动所述护板上升或下降。所述挡板机构还包括升降座，所述升降座连接于所述升降气缸的输出轴，所述驱动装置还包括设置于所述升降座上的水平气缸，所述护板传动连接于所述水平气缸输出轴，在所述升降气缸驱动所述升降座上升后，所述水平气缸能够驱动所述护板向所述升降座的外侧移动。在复位时，先通过所述这水平气缸把所述护板收回到所述升降座上，再通过所述升降气缸把所述护板下移到所述机座中。这样，通过所述驱动装置很好地控制所述护板的移动位置，保证了所述护板的遮挡效果。
12.进一步的技术方案还可以是，在所述升降座上还设置有固定挡板，所述固定挡板
与护板上下叠放，所述护板向外侧移动时至少仍有部分壁体与所述固定挡板重叠。所述固定挡板与护板形成遮挡面积更大的保护板，更有效地对熔渣进行遮挡。
13.进一步的技术方案还可以是，还包括平行布置导轨以及齿条，所述导轨与齿条间隔设置于所述机座上，在所述激光切割头切割所述型材时，所述驱动装置能够驱动所述护板移动到所述激光切割头与机座之间从而遮挡住所述导轨与齿条。一般所述导轨与齿条上还滑动设置有其它活动机构（如送料装置），如果熔渣粘附到所述导轨与齿条上可能会让活动机构在滑动过程中发生卡顿或损伤，这不但会影响切割精度，严重时还可能造成切割机的损坏。
14.进一步的技术方案还可以是，还包括间隔布置的送料装置与转动卡盘，其中所述转动卡盘固定设置于所述机座的前端部，所述送料装置位于所述转动卡盘的后侧并滑动设置于所述导轨与齿条上，所述送料装置能够夹持所述型材并带着所述型材来回移动，所述激光切割头能够移动到所述送料装置与转动卡盘之间切割所述型材，所述挡板机构设置于所述送料装置与转动卡盘之间的所述机座中，所述驱动装置能够驱动所述护板移动到所述激光切割头与机座之间从而遮挡住所述导轨与齿条；所述驱动装置还能够驱动所述护板下降收纳于所述机座中从而让所述送料装置通过。首先，所述激光切割头能够移动到所述转动卡盘的后侧切割所述型材，有利于提高所述型材的利用率；另外，通过所述挡板机构既能很好地保护了所述导轨与齿条，又能移离收纳于所述机座中以让所述送料装置顺畅地完成送料动作，有利于保障了型材切割精度。
15.进一步的技术方案还可以是，所述激光切割装置还包括x滑轨，所述x滑轨与所述导轨平行布置并前后横跨所述转动卡盘，所述激光切割头能够沿所述x滑轨滑动到所述转动卡盘的前侧或后侧，从而实现对所述转动卡盘前侧或后侧的型材进行切割。
16.由于本发明具有上述特点和优点，为此可以应用到激光切割设备中。
附图说明
17.图1是所述激光切割机的轴侧方向结构示意图；
18.图2是所述机座1的结构示意图；
19.图3是图1的k处局部放大图，显示所述激光切割头第一切割位置示意图；
20.图4是所述激光切割头第二切割位置示意图；
21.图5是图1的m处局部放大图；
22.图6是所述挡板机构收纳时的结构示意图；
23.图7是所述挡板机构的爆炸结构示意图；
24.图8是所述挡板机构展开后的结构示意图；
25.图9是所述挡板机构的第二种结构示意图；
26.图10是所述护板的结构示意图；
27.图11是所述固定挡板的结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图对应用本发明技术方案的激光切割机的结构作进一步的说明。除了明确说明属于等同或可选择的实施方案外，下面披露的各种实施细节方案即使在功能方面
没有直接关联或协同关系的情况下，既可以选择性应用，也可以合并应用在一个实施例中。
29.如图1与图2所示为一种激光切割机，所述激光切割机包括横置的机座1其中，所述机座1是所述激光切割机的基础支撑构件，用于安装与支撑其它构件，呈框架状的所述机座1沿前后方向布置（这里同时也把前后方向定义为x方向），所述机座1包括左右间隔布置的左架体13与右架体14，还包括布置在所述左架体13与右架体14之间的多个中间连接体15，在所述左架体13与右架体14的上端面还设置有安装基准平面。为了引导其它活动构件移动，在所述安装基准平面上还设置有导轨11及齿条12，所述导轨11与齿条12平行间隔设置于所述机座1上，且所述导轨11与齿条12沿着所述机座1的延伸方向布置（即沿x方向布置），这样，安装于所述导轨11与齿条12上的装置就能实现左右来回移动。
30.所述激光切割机还包送料装置3以及转动卡盘4，所述转动卡盘4固定连接于所述机座1的前端部，所述送料装置3位于所述转动卡盘4的后侧并滑动设置于所述导轨11与齿条12上。其中所述转动卡盘4固定设置于所述中间连接体15上并位于所述左架体13与右架体14之间，如图1所示，所述导轨1与齿条12自后向前布置于所述左架体13上，且所述导轨11与齿条12一直向前延伸到所述转动卡盘4的后侧边，即所述送料装置3能够沿着所述导轨11与齿条12向前移动并靠近所述转动卡盘4。其中，所述送料装置3能够夹持型材并带着所述型材来回移动，所述转动卡盘4则用于夹持所述型材并能够带着所述型材转动，当然为了在转动切割所述型材时减少所述型材尾部摆动，所述送料装置3还具有转动功能，即所述送料装置3与转动卡盘4能够夹着所述型材并同步转动。在加工时，所述送料装置3先夹持所述型材，再沿着所述导轨11向前移动以把所述型材推送到所述转动卡盘4，所述转动卡盘4夹持所述型材，所述送料装置3与转动卡盘4 同时夹着所述型材转动。
31.为了切割所述型材，如图1、图3及图4所示，所述激光切割机还包括激光切割装置2，所述激光切割装置2固定连接于所述机座1的前端部，并间隔布置于所述转动卡盘4的前面。为了能够在所述型材的不同位置进行切割加工，所述激光切割装置2包括用于切割所述型材的激光切割头21，还包括连接于所述机座1上竖向布置的x滑轨23、滑动连接于所述x滑轨23上的y滑轨24滑动以及连接于所述y滑轨24上的z滑轨22，其中，所述x滑轨23沿所述机座1的延伸方向布置（即沿x方向布置），三个滑轨相互垂直布置，所述激光切割头21设置于所述z滑轨22上，这样，所述激光切割头21就能在一定的三维空间内自由移动；其中，所述x滑轨23横跨所述转动卡盘4的前后两侧布置，这样所述激光切割头21就能够对位于所述转动卡盘4前后两侧的型材进行切割，大大提高了切割的灵活性；另外，在传统工艺中，夹在所述送料装置3与转动卡盘4中很长的一段型材尾断无法加工，十分浪费，现在所述激光切割头21能够对所述转动卡盘4后的型材进行切割，即所述型材只需预留所述送料装置3的夹持距离即可，传统加工工艺中被卡在所述转动卡盘4中的那一段型材被有效利用，有效提高了所述型材的利用率。
32.由上可见，所述激光切割头21通过移动到所述转动卡盘4后侧对型材进行切割，虽然有效提高型材的利用率，但在所述转动卡盘4后侧的位置一般是没有什何遮挡的，在切割时所产生的熔渣就会到处飞溅，当熔渣掉落粘附到一些移动部件或引导部件上就会对移动部件造成严重的影响，例如当熔渣粘附到所述导轨11与齿条12上，所述送料装置3向前移动时可能就会产生卡顿，这可能会造成送料距离的偏差；当所述导轨11上的熔渣堆积过多，会造成所述送料装置3被卡死或无法送料。为了解决这个问题，如图1及图6~图8所示，所述激
光切割机还包括挡板机构5，所述挡板机构5包括驱动装置以及传动连接于所述驱动装置上的护板51，在所述激光切割头21切割所述型材时，所述驱动装置能够驱动所述护板51移动到所述激光切割头21与机座1之间用于遮挡所述激光切割头21切割所述型材时所产生的至少部分熔渣。
33.其中，所述挡板机构5，是一个具有活动的所述护板51的遮挡机构，一方面，通过移动所述护板51到切割位置附近以遮挡激光切割时所产生的熔渣，另一方面，所述挡板机构5在完成遮挡动作后，还能通过移动所述护板51移离复位从而减少其对所述送料装置3移动的影响。很明显所述挡板机构5的存在不会影响所述型材向前输送的距离，也不会影响所述型材的切割利用率。另外，由于所述送料机构3来回移动的原因，所述护板51的大小的有限的，虽然不能完全遮挡住整条所述导轨11与齿条12，但其遮挡的位置正好挡在所述激光切割头21与安装于机座1上的导轨11与齿条12之间，遮挡住切割时所产生的部分飞溅向所述导轨11与齿条12的熔渣，有效减少熔渣粘附到所述导轨11与齿条12上，保证了切割精度以及减少切割机的故障率。
34.进一步的，如图1、图6~图11所示，所述挡板机构5设置于所述送料装置3与转动卡盘4之间的所述机座1中，为了实现驱动所述护板51移动到遮挡位置，所述驱动装置包括升降气缸52，所述升降气缸52能够驱动所述护板51上升或下降。所述挡板机构5还包括升降座53，所述升降座53连接于所述升降气缸52的输出轴，而所述升降气缸52的输缸体连接于所述机座1的左架体13，所述驱动装置还包括设置于所述升降座53上的水平气缸54，所述护板51传动连接于所述水平气缸54输出轴，在所述升降气缸52驱动所述升降座53上升后，所述水平气缸54能够驱动所述护板51向所述升降座53的外侧移动。在复位时，先通过所述这水平气缸54把所述护板51收回到所述升降座53上，再通过所述升降气缸52把所述护板51下移到所述机座1中。这样，通过所述驱动装置控制所述护板51的移动位置，既保证了所述护板51的遮挡效果，又能够让所述送料装置3来回通过。
35.进一步的，在所述升降座53上还设置有固定挡板55，所述固定挡板55与护板51上下叠放，所述护板51向外侧移动时至少仍有部分壁体与所述固定挡板55重叠。在本实施例中，所述护板51叠放于所述固定挡板55上，当所述护板51外移后，所述固定挡板55与护板51形成遮挡面积更大的保护板51，更有效地对熔渣进行遮挡。进一步的，所述护板51具有两块，对应的所述水平气缸54具有两个，两块所述护板51能够向相反的方向移动，从而进一步增加遮挡面积。
36.如图7与图8所示，所述固定挡板55上还设置有导料槽550，所述导料槽550具有向上的上开口与向侧边的侧开口，这样设置有益效果在于，让所述护板51与固定挡板55收集到熔渣通过所述导料槽550收集到所述机座1的中部。进一步的，如图9所示，为了更好地遮挡及收集飞溅的熔渣，所述护板51向外侧移动后呈倾斜布置并迎向所述激光切割头21，并且在左右两侧均布置有所述护板51，这样布置的目的在于，所述护板51收集到的熔渣就能够沿着所述护板51滑落到所述固定挡板55上。进一步的，在所述挡板机构5的下方还设置有可移动的集料盒（图中未示出），所述集料盒用于收集从所述这导料槽550掉落的熔渣。
37.如公告号为cn112059440a的激光切割机，所述第二卡盘固定在所述机架上，所述第一卡盘和所述第三卡盘可活动的安装在所述机架上，为了减少熔渣飞溅，在所述机架上还设有两个集屑组件；为此，作为本实施例方案的一种延伸，所述转动卡盘4的前侧也可以
布置有滑动布置的送料机构3，这样所述挡板机构5也可对应的布置于所述转动卡盘4的前侧。而为了便于安装与维护，进一步的，所述挡板机构5也可以根据需要可以布置于所述机座的左侧或右侧，甚至所述挡板机构5还能够滑动布置并能随着所述激光切割头21的切割位置而相应移动。