本发明涉及激光切割，具体为一种用于多种金属板材分割的激光切割设备及工艺。
背景技术：
1、激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，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。激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄（0.1mm-0.3mm）；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。
2、激光切割的本质是利用高能量密度的激光束照射在工件表面，使其迅速熔化、汽化，并用辅助气体（如氧气、氮气）吹走熔融物，从而形成切口。在这个过程中，焦点位置是至关重要的参数。它指的是激光束汇聚后能量最集中、光斑直径最小的那个点，如果金属板材在切割过程中产生较大的热弯曲变形或者在平躺放置后自身产生卷曲的话，会导致焦点偏移，影响激光切割的质量，容易造成切口挂渣现象。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于多种金属板材分割的激光切割设备及工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于多种金属板材分割的激光切割设备，包括机架、搁架，所述搁架上方设有横梁，所述横梁设有激光器，还包括：
3、平移座，水平滑动连接于所述横梁，所述平移座设有升降单元，所述激光器安装于升降单元，所述升降单元驱动激光器竖直移动；
4、锁止套环，固定地套接于所述激光器周缘，所述锁止套环周缘的相对两侧各竖直连接有驱动臂；
5、安装部，连接于所述驱动臂下端，且所述安装部底部转动地嵌装有滚动部；
6、弹性元件，设于所述升降单元，且赋予所述激光器朝下移动的势能。
7、通过上述技术方案，由弹性元件赋予驱动激光器朝下移动的势能，进而使得滚动部在抵住金属板材表面时，激光器与金属板材的纵向间距固定，在进行切割时，如果金属板材表面产生卷曲时，两个滚动部将在卷曲表面滚动，并同步带动激光器上下移动，以此保证激光器与金属板材的切割区域表面始终具有固定纵向间距，进而使得激光器的焦点不会产生偏移，以此保证激光切割的质量，减少切口挂渣的现象。
8、进一步的，所述机架两侧各水平固接有第一齿条，所述横梁安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机驱动连接有第一齿轮，所述第一齿轮与第一齿条啮合。
9、通过上述技术方案，由第一伺服电机驱动第一齿轮旋转，再通过第一齿轮与第一齿条啮合传动，进而驱动横梁沿机架的长度方向移动，使得激光器沿机架长度方向移动。
10、进一步的，所述横梁水平固接有第二齿条，所述平移座竖直安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机驱动连接有第二齿轮，所述第二齿轮与第二齿条啮合。
11、通过上述技术方案，由第二伺服电机驱动第二齿轮旋转，再通过第二齿轮和第二齿条的啮合，使得平移座沿机架的宽度方向移动，进而使得激光器沿机架宽度方向移动。
12、进一步的，所述升降单元包括竖直滑动连接于平移座的纵移座，所述纵移座壁面固接有连接块，所述连接块开设有供激光器自由通过的滑动孔，所述平移座竖直安装有第三伺服电机，所述平移座竖直转动连接有滚珠丝杆，所述纵移座安装有丝杆螺母，所述丝杆螺母套装于滚珠丝杆，且与所述滚珠丝杆构成滚动螺旋传动。
13、通过上述技术方案，由第三伺服电机驱动滚珠丝杆转动，再通过滚珠丝杆和丝杆螺母的滚动螺旋传动，使得丝杆螺母带动纵移座竖直移动，进而带动激光器竖直移动。
14、进一步的，所述弹性元件为套绕于激光器的复位弹簧，所述复位弹簧弹力方向两端分别弹性抵顶连接块、锁止套环。
15、通过上述技术方案，复位弹簧在初始状态下，对锁止套环产生朝下的弹性抵顶作用力，进而使得激光器在初始状态下，具有朝下移动的势能。
16、进一步的，所述锁止套环周缘固接有两个耳块，所述耳块通过安装枢轴转动连接有摆动臂，所述驱动臂固接于摆动臂远离锁止套环的一端，所述摆动臂设有浮动单元，所述浮动单元用于在摆动臂转动时，驱动所述安装部朝上移动，所述耳块设有用于在摆动臂转动时，使所述摆动臂复位的复位单元。
17、通过上述技术方案，当其中一个滚动部与金属板材表面的局部凸起接触时，局部凸起将对滚动部在金属板材表面的滚动产生阻力，使得滚动部无法随激光器进行线性移动，此时滚动部将带动摆动臂绕枢轴的轴向进行旋转，旋转时，将使得浮动单元触发动作，浮动单元将驱动安装部朝上移动，使得滚动部能够越过局部凸起，安装部朝上移动时，不会导致驱动臂朝上移动，而另外一个滚动部保持与金属板材表面的接触状态，使得锁止套环不会产生朝上移动的状态，进而能够避免局部凸起与其中一个滚动部接触时，导致锁止套环朝上移动，进而对激光器的焦点产生影响。
18、进一步的，所述复位单元包括竖直固接于摆动臂的回转套，所述耳块开设有供回转套自由通过的安装腔，所述回转套内腔设有涡卷弹簧，所述涡卷弹簧内圈套绕于枢轴，且内圈端部固接于所述枢轴周缘，所述涡卷弹簧外圈端部固接于回转套内腔壁。
19、通过上述技术方案，当滚动部受到局部凸起阻挡而无法在金属板材表面随激光器进行线性移动时，滚动部将克服涡卷弹簧对回转套的弹性作用力，使得滚动部能够带动摆动臂进行摆动，同时使得回转套能够收缩涡卷弹簧，进而使得涡卷弹簧蓄积弹性势能，而在滚动部越过局部凸起后，涡卷弹簧蓄积的弹性势能释放，使得摆动臂能够快速复位，进而使得该滚动部继续与金属板材表面滚动接触，并共同朝上支撑锁止套环。
20、进一步的，所述浮动单元包括固定地套接于枢轴上端的弧形部，所述安装部同轴连接有浮动柱，所述浮动柱上端滑动地穿出摆动臂顶面且固接有滑动销，所述弧形部开设有供浮动柱自由通过的弧形槽，所述弧形部开设有供滑动销自由通过的异型槽，所述异型槽包括两个首尾依次连通的斜槽，两个所述斜槽倾斜方向的下端为两者的相对端。
21、通过上述技术方案，摆动臂在进行摆动时，将使得浮动柱绕枢轴的轴向旋转，旋转时，滑动销将在异型槽内滑动，由两个斜槽的相对端滑动至其中一个斜槽的上端，进而能够带动浮动柱朝上移动，以此使得浮动柱带动滚动部朝上移动，进而使得滚动部能够越过局部凸起。
22、进一步的，两个所述斜槽的夹角不小于60°。
23、通过上述技术方案，使得滑动销在斜槽内的滑动阻力能够尽量减小。
24、一种用于多种金属板材分割的激光切割工艺，应用于如上所述的激光切割设备，包括：
25、将金属板材平躺放置在搁架，通过横梁运动，带动激光器同步运动，且由升降单元驱动激光器下移，使得滚动部接触到金属板材朝上的一面；
26、激光器运动并进行激光切割时，滚动部将在金属板材朝上的一面滚动，当金属板材产生卷曲时，滚动部将沿着金属板材卷曲部位表面滚动，并带动激光器朝上移动，进而使得激光器与金属板材卷曲部位表面的纵向间距不产生变化，从而使得激光器在金属板材表面的焦点固定。
27、通过上述技术方案，避免对激光器的焦点产生影响。
28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
29、1、本发明中，由弹性元件赋予驱动激光器朝下移动的势能，进而使得滚动部在抵住金属板材表面时，激光器与金属板材的纵向间距固定，在进行切割时，如果金属板材表面产生卷曲时，两个滚动部将在卷曲表面滚动，并同步带动激光器上下移动，以此保证激光器与金属板材的切割区域表面始终具有固定纵向间距，进而使得激光器的焦点不会产生偏移，以此保证激光切割的质量，减少切口挂渣的现象；
30、2、本发明中，当其中一个滚动部与金属板材表面的局部凸起接触时，局部凸起将对滚动部在金属板材表面的滚动产生阻力，使得滚动部无法随激光器进行线性移动，此时滚动部将带动摆动臂绕枢轴的轴向进行旋转，旋转时，将使得浮动单元触发动作，浮动单元将驱动安装部朝上移动，使得滚动部能够越过局部凸起，安装部朝上移动时，不会导致驱动臂朝上移动，而另外一个滚动部保持与金属板材表面的接触状态，使得锁止套环不会产生朝上移动的状态，进而能够避免局部凸起与其中一个滚动部接触时，导致锁止套环朝上移动，进而对激光器的焦点产生影响；
31、3、本发明中，当滚动部受到局部凸起阻挡而无法在金属板材表面随激光器进行线性移动时，滚动部将克服涡卷弹簧对回转套的弹性作用力，使得滚动部能够带动摆动臂进行摆动，同时使得回转套能够收缩涡卷弹簧，进而使得涡卷弹簧蓄积弹性势能，而在滚动部越过局部凸起后，涡卷弹簧蓄积的弹性势能释放，使得摆动臂能够快速复位，进而使得该滚动部继续与金属板材表面滚动接触，并共同朝上支撑锁止套环，另外摆动臂在进行摆动时，将使得浮动柱绕枢轴的轴向旋转，旋转时，滑动销将在异型槽内滑动，由两个斜槽的相对端滑动至其中一个斜槽的上端，进而能够带动浮动柱朝上移动，以此使得浮动柱带动滚动部朝上移动，进而使得滚动部能够越过局部凸起。