CN109014617A - 型材激光切割机及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种型材激光切割机，其包括机架组件、输送待切割型材的型材输送机构、夹紧待切割型材的第一夹紧装置、驱动待切割型材旋转的旋转机构、激光切割机构、邻近激光切割机构用于夹紧待切割型材的第二夹紧装置及夹紧型材的第三夹紧装置。所述第一、第二、第三夹紧装置是可移动的，如果型材过长，待第一次加工完成后将型材取下，换一个方向进行夹紧和加工。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割领域，尤其涉及一种型材激光切割机及其使用方法。
背景技术
激光切割机具有切割速度快、加工精度高的特点，越来越广泛的应用于诸多制造行业中。激光的工作原理是激光束通过聚焦透镜组聚焦，形成一个个细微的、高能量密度的光斑作用在物体表面，经高能量光点熔融、蒸发金属材料，并须通过高压保护气体带走熔渣或助燃气体助燃使作用点瞬间熔融能力加强。为满足不同原材料的加工需求，随着技术的进步，出现了能够切割板件和管件的各种类型的切割机。型材激光切割机可进行方管、矩形管、圆管及椭圆形型材的切割、冲孔加工。
目前常用的型材激光切割机采用单侧行程在一定范围内可调的卡盘配合激光头处的卡盘对型材进行夹持。在冲孔加工时，如果型材的长度过长，则位于激光切割机构右侧的型材无法进行加工，因此造成材料的浪费。
因此，有必要提供一种减少材料浪费的型材激光切割机以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够最大程度较少型材的浪费的型材激光切割机及其使用方法。
为实现上述目的，本发明提供一种型材激光切割机，其包括机架组件、输送待切割型材的型材输送机构、夹紧待切割型材的第一夹紧装置、驱动待切割型材旋转的旋转机构、激光切割机构、邻近激光切割机构用于夹紧待切割型材的第二夹紧装置及夹紧型材的第三夹紧装置，所述第一、第二、第三夹紧装置是可移动的，如果型材过长，待第一次加工完成后将型材取下，换一个方向进行夹紧和加工。
优选地，所述待切割型材被型材输送机构从第一夹紧装置朝向第二夹紧装置的方向运送，将此方向定义为左右方向，所述第一夹紧装置位于第二夹紧装置的左侧，第三夹紧装置位于第二夹紧装置的右侧。
优选地，所述机架组件的上表面设置为操作平台，所述型材输送机构包括固定于操作平台上的滑轨、设置于滑轨左端的第一驱动部、设置于滑轨内且与第一驱动部传动连接的第一滑块、固定于第一滑块上的第一支撑架、邻近激光切割机构设置的第二驱动部、与第二驱动部传动连接的第二滑块、固定在第二滑块上的第二支撑架、设置于滑轨右端的第三驱动部、设置于滑轨内且与第三驱动部传动连接的第三滑块及固定于第三滑块上的第三支撑架。
优选地，所述第一夹紧装置固定于所述第一支撑架上，其设置为常规的卡盘组件，该卡盘组件包括卡盘体、对称设于该卡盘体上的若干个卡爪驱动块、设于卡爪驱动块的外端面上并沿卡盘体轴线方向向右延伸的夹持爪。
优选地，所述第二夹紧装置设置于第二支撑架，其结构与所述第一夹紧装置相同，均由卡盘组件构成，且与第一夹紧装置的卡盘组件同轴布置。
优选地，所述第三夹紧装置固定在所述第三支撑架上，其结构与所述第一夹紧装置相同，均由卡盘组件构成，且与第一、第二夹紧装置的卡盘组件同轴布置。
优选地，所述激光切割机构包括设置于操作平台上的移动模组、用于驱动移动模组升降的第四驱动部、与移动模组固定连接的激光切割头以及设置于机架组件内的激光发生器，激光发生器与激光切割头之间连接有光纤，激光切割头设置于所述第二夹紧装置的右侧。
为实现上述目的，本发明还提供一种型材激光切割机的使用方法，其包括以下步骤：S1：将第一夹紧装置运行到型材激光切割机最左端，此位置定义为第一夹紧装置的初始位置，将第三夹紧装置运行到激光切割机的右侧；S2：将型材依次穿过第一、第二夹紧装置，型材由第一、第二夹紧装置固定，此时第三夹紧装置处于松开状态；S3：启动激光切割机构对型材进行冲孔，同时旋转机构驱动型材旋转，便于激光切割头在型材的不同位置冲孔；S4：冲孔完成后，松开第二夹紧装置，启动第一驱动部驱动第一夹紧装置带动型材向右进给预定的距离，然后，第二夹紧装置夹紧型材，激光切割机构对型材进行冲孔，同时旋转机构驱动型材旋转，便于激光切割机构在型材的不同位置冲孔；S5：冲孔完成后，松开第二夹紧装置，同时启动第三驱动机构驱动第三夹紧装置向左移动，第三夹紧装置移动到预定位置之后夹紧型材，激光切割机构对型材进行冲孔，同时旋转机构驱动型材旋转，便于激光切割机构在型材的不同位置冲孔；S6：冲孔完成后，依次启动第二、第三驱动部将第二、第三向右移动预定的距离，此时，第二夹紧装置位于激光切割机构的右侧，第一、第三夹紧装置夹紧型材，启动激光切割机构对型材进行加工；S7：冲孔完成后，启动第一、第三驱动部驱动第一、第三夹紧装置向右移动预定的距离，然后启动激光切割机构对型材进行冲孔；S8：重复S7，直到型材的未冲孔段的尺寸小于预设尺寸之后，松开第一夹紧装置，采用第二、第三夹紧装置夹紧型材，然后启动第一驱动部驱动第一夹紧装置向左移动到初始位置，启动激光切割机构将型材上过多的型材切割下放置于废料收集机构当作废料处理。
优选地，如果首次夹紧时位于激光切割机构右侧的尺寸过长，需要再进行加工，则将通过以上步骤进行冲孔后的型材取下，重复S2到S8。
优选地，如果首次夹紧时位于激光切割机构右侧的型材无需再进行加工，则不需要重复S2到S8。
与现有技术相比，本发明当型材长度过长时，位于激光切割头右侧的型材也较长，而这部分无法进行加工，待位于激光切割头左侧的型材被加工完成后再将型材取下换一个方向重新固定进行加工，能够最大限度地保证型材不被浪费。
附图说明
图1是本发明型材激光切割机的整体结构示意图；
图2是本发明型材激光切割机的正视图；
图3是型材激光切割机的卡盘组件的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。以下说明中，对相同或相当要件标注相同符号并省略重复说明。
如图1、图2所示，本发明型材激光切割机1包括机架组件11、输送待切割型材(未图示)的型材输送机构12、夹紧型材的第一夹紧装置 13、驱动型材旋转的旋转机构(未图示)、激光切割机构14、邻近激光切割机构14用于夹紧型材的第二夹紧装置15、夹紧型材的第三夹紧装置16 以及废料收集机构(未图示)，其中机架组件11的上表面设置为操作平台110。待切割型材被型材输送机构12从第一夹紧装置13朝向第二夹紧装置15的方向运送，即待切割型材的进给方向为第一夹紧装置13朝向第二夹紧装置15的方向，将此方向定义为左右方向，下文描述中，使用“左”、“右”来描述各元件之间的位置关系。型材是横截面为方形、圆形、椭圆形等形状的原材料。
型材输送机构12包括固定于操作平台110上的滑轨121、设置于滑轨 121左端的用于驱动第一夹紧装置13在滑轨121上移动的第一驱动部(未图示)、设置于滑轨121内且与第一驱动部传动连接的第一滑块122、固定于第一滑块122上的第一支撑架123、邻近激光切割机构14设置的用于驱动第二夹紧装置15在滑轨121上移动的第二驱动部(未图示)、与第二驱动部传动连接的第二滑块124、固定在第二滑块124上的第二支撑架125、设置于滑轨121右端的用于驱动第三夹紧装置16在滑轨121上移动的第三驱动部(未图示)、设置于滑轨121内且与第三驱动部传动连接的第三滑块126及固定于第三滑块126上的第三支撑架127。第一、第二、第三驱动部优选为电机。
结合图3所示，第一夹紧装置13固定于第一支撑架123上，其设置为常规的卡盘组件，该卡盘组件包括卡盘体130、对称设于该卡盘体130 上的若干个卡爪驱动块131、设于卡爪驱动块131的外端面上并沿卡盘体 130轴线方向向右延伸的夹持爪132。型材伸入夹持爪132之间，卡爪驱动块131带动夹持爪132向内动作夹紧型材。
旋转机构具有驱动部，例如电机，驱动部带动型材转动，从而使型材在激光切割机构14下被旋转切割。
激光切割机构14包括设置于操作平台110上的移动模组141、用于驱动移动模组141移动的第四驱动部(未图示，优选为电机)、与移动模组 141固定连接的激光切割头142以及设置于机架组件11内的激光发生器 (未图示)，激光发生器与激光切割头142之间连接有光纤，激光切割头142设置于第二夹紧装置15的右侧。
第二夹紧装置15固定在第二支撑架125，其结构与第一夹紧装置13 相同，均有卡盘组件构成，且与第一夹紧装置13的卡盘组件同轴布置，卡盘组件结构在此不再赘述。
废料收集机构用于收集被切割下的废料。
第三夹紧装置16固定在第二支撑架127上，其结构与第一夹紧装置 13相同，亦由卡盘组件构成，且与第一、第二夹紧装置13、15的卡盘组件同轴布置，卡盘组件结构在此不再赘述。
进行冲孔之前，首先启动第一驱动部驱动第一滑块122、第一支撑架 123将第一夹紧装置13运行到导轨121的最左端，即型材激光切割机1 的最左端，此位置定义为第一夹紧装置13的初始位置，启动第三驱动部驱动第三滑块126、第三支撑架127，从而将第三夹紧装置16运行到滑轨 121的最右端，即激光切割机构14的右侧；接着，将型材依次穿过第一、第二夹紧装置13、15，型材由第一、第二夹紧装置13、15固定，此时第三夹紧装置16处于松开状态；接下来，启动第四驱动部驱动移动模组141向下运动，从而控制激光切割头142向下运动至预定位置对型材进行冲孔，同时旋转机构驱动型材旋转，便于激光切割头142在型材的不同位置冲孔；冲孔完成后，松开第二夹紧装置15，启动第一驱动部驱动第一夹紧装置13带动型材向右进给预定的距离，然后，第二夹紧装置15夹紧型材，激光切割机构14的激光切割头142对型材进行冲孔，同时旋转机构驱动型材旋转，便于激光切割头142在型材的不同位置冲孔；冲孔完成后，松开第二夹紧装置15，同时启动第三驱动机构驱动第三滑块126、第三支撑架127，将第三夹紧装置16向左移动，第三夹紧装置16移动到预定位置之后夹紧型材，激光切割机构14的激光切割头142对型材进行冲孔，同时旋转机构驱动型材旋转，便于激光切割头142在型材的不同位置冲孔；冲孔完成后，依次启动第二、第三驱动部将第二、第三15、16 向右移动预定的距离，此时，第二夹紧装置15位于激光切割头142的右侧，第一、第三夹紧装置13、16夹紧型材进行冲孔；冲孔完成后，启动第一、第三驱动部驱动第一、第三滑块122、126向右移动以将夹紧型材的第一、第三夹紧装置13、16向右移动预定的距离，然后启动激光切割机构14对型材进行冲孔；重复以上步骤，直到型材的未冲孔段的尺寸小于预设尺寸；最后，松开第一夹紧装置13，采用第二、第三夹紧装置 15、16夹紧型材，然后启动第一驱动部驱动第一滑块122向左移动以将第一夹紧装置13向左移动到初始位置，启动激光切割机构14将型材上过多的型材切割下放置于废料收集机构当作废料处理。如果型材过长，首次夹紧时位于激光切割头142右侧的尺寸过长，需要再进行加工，则将通过以上步骤进行冲孔后的型材取下，换一个方向按照以上步骤重新对型材进行固定和加工。如果首次夹紧时位于激光切割头右侧的型材无需再进行加工，则不需要重复以上步骤。
当型材长度过长时，位于激光切割头142右侧的型材也较长，而这部分无法进行加工，待位于激光切割头142左侧的型材被加工完成后再将型材取下换一个方向重新固定进行加工，能够最大限度地保证型材不被浪费。
本文使用的例如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个特征相对于另一个特征的关系。可以理解，根据产品摆放位置的不同，空间相对位置的术语可以旨在包括除了图中所示方位以外的不同方位，并不应当理解为对权利要求的限制。另外，本文使用的描述词“水平”并非完全等同于沿着垂直于重力方向，允许有一定角度的倾斜。
另外，以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种型材激光切割机，其特征在于：其包括机架组件、输送待切割型材的型材输送机构、夹紧待切割型材的第一夹紧装置、驱动待切割型材旋转的旋转机构、激光切割机构、邻近激光切割机构用于夹紧待切割型材的第二夹紧装置及夹紧型材的第三夹紧装置，所述第一、第二、第三夹紧装置是可移动的，如果型材过长，待第一次加工完成后将型材取下，换一个方向进行夹紧和加工。
2.根据权利要求1所述的型材激光切割机，其特征在于：所述待切割型材被型材输送机构从第一夹紧装置朝向第二夹紧装置的方向运送，将此方向定义为左右方向，所述第一夹紧装置位于第二夹紧装置的左侧，第三夹紧装置位于第二夹紧装置的右侧。
3.根据权利要求2所述的型材激光切割机，其特征在于：所述机架组件的上表面设置为操作平台，所述型材输送机构包括固定于操作平台上的滑轨、设置于滑轨左端的第一驱动部、设置于滑轨内且与第一驱动部传动连接的第一滑块、固定于第一滑块上的第一支撑架、邻近激光切割机构设置的第二驱动部、与第二驱动部传动连接的第二滑块、固定在第二滑块上的第二支撑架、设置于滑轨右端的第三驱动部、设置于滑轨内且与第三驱动部传动连接的第三滑块及固定于第三滑块上的第三支撑架。
4.根据权利要求3所述的型材激光切割机，其特征在于：所述第一夹紧装置固定于所述第一支撑架上，其设置为常规的卡盘组件，该卡盘组件包括卡盘体、对称设于该卡盘体上的若干个卡爪驱动块、设于卡爪驱动块的外端面上并沿卡盘体轴线方向向右延伸的夹持爪。
5.根据权利要求4所述的型材激光切割机，其特征在于：所述第二夹紧装置设置于第二支撑架，其结构与所述第一夹紧装置相同，均由卡盘组件构成，且与第一夹紧装置的卡盘组件同轴布置。
6.根据权利要求5所述的型材激光切割机，其特征在于：所述第三夹紧装置固定在所述第三支撑架上，其结构与所述第一夹紧装置相同，均由卡盘组件构成，且与第一、第二夹紧装置的卡盘组件同轴布置。
7.根据权利要求2所述的型材激光切割机，其特征在于：所述激光切割机构包括设置于操作平台上的移动模组、用于驱动移动模组升降的第四驱动部、与移动模组固定连接的激光切割头以及设置于机架组件内的激光发生器，激光发生器与激光切割头之间连接有光纤，激光切割头设置于所述第二夹紧装置的右侧。
8.一种利要求1所述的型材激光切割机的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将第一夹紧装置运行到型材激光切割机最左端，此位置定义为第一夹紧装置的初始位置，将第三夹紧装置运行到激光切割机的右侧；
S2：将型材依次穿过第一、第二夹紧装置，型材由第一、第二夹紧装置固定，此时第三夹紧装置处于松开状态；
S3：启动激光切割机构对型材进行冲孔，同时旋转机构驱动型材旋转，便于激光切割机构在型材的不同位置冲孔；
S4：冲孔完成后，松开第二夹紧装置，启动第一驱动部驱动第一夹紧装置带动型材向右进给预定的距离，然后，第二夹紧装置夹紧型材，激光切割机构对型材进行冲孔，同时旋转机构驱动型材旋转，便于激光切割机构在型材的不同位置冲孔；
S5：冲孔完成后，松开第二夹紧装置，同时启动第三驱动机构驱动第三夹紧装置向左移动，第三夹紧装置移动到预定位置之后夹紧型材，激光切割机构对型材进行冲孔，同时旋转机构驱动型材旋转，便于激光切割机构在型材的不同位置冲孔；
S6：冲孔完成后，依次启动第二、第三驱动部将第二、第三向右移动预定的距离，此时，第二夹紧装置位于激光切割机构的右侧，第一、第三夹紧装置夹紧型材，启动激光切割机构对型材进行加工；
S7：冲孔完成后，启动第一、第三驱动部驱动第一、第三夹紧装置向右移动预定的距离，然后启动激光切割机构对型材进行冲孔；
S8：重复S7，直到型材的未冲孔段的尺寸小于预设尺寸之后，松开第一夹紧装置，采用第二、第三夹紧装置夹紧型材，然后启动第一驱动部驱动第一夹紧装置向左移动到初始位置，启动激光切割机构将型材上过多的型材切割下放置于废料收集机构当作废料处理。
9.根据权利要求8所述的型材激光切割机的使用方法，其特征在于：如果首次夹紧时位于激光切割机构右侧的尺寸过长，需要再进行加工，则将通过以上步骤进行冲孔后的型材取下，重复S2到S8。
10.根据权利要求8所述的型材激光切割机的使用方法，其特征在于：如果首次夹紧时位于激光切割机构右侧的型材无需再进行加工，则不需要重复S2到S8。
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