CN111266749A - 激光自动切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明申请属于激光切割的技术领域，具体公开了一种激光自动切割装置，包括切割机构、切割定长机构和传送机构，所述切割机构包括激光切割头、驱动激光切割头往复移动的驱动件，还包括接近开关、控制传送机构和驱动件工作的控制器，所述接近开关与所述控制器电连接，所述切割定长机构包括支撑柱，所述支撑柱上固定连接有支撑板，所述支撑板上转动配合有转动板，所述转动板上设有复位件，所述转动板的一端设有接触板，所述转动板上固定连接有移动板，所述移动板位于所述支撑板上方，所述移动板远离转动板的一端与接近开关正对设置。本发明能够对板材进行定长切割，同时提高工作效率。

Description

激光自动切割装置

技术领域

本发明申请属于激光切割的技术领域，具体公开了一种激光自动切割装置。

背景技术

在板材加工领域中，板材切割加工是常见的工件加工工序，传统的切割都是采用机械切割，工作劳动强度大，并且切割精度低，切口粗糙，后续要进行打磨，并且板材的变形大，毛刺多，随着大功率激光器的出现，激光切割应用也越来越广泛，激光切割采用不可见光代替传统的机械刀，变形小，重复性能好。

激光切割原理是将从激光器发射的激光，经过光路***，聚焦到高功率的激光束，激光束照射到工件表面，使得工件达到沸点，采用高压气体将融化或者气化金属吹走，随着光束和工件相对位置的移动，形成切割缝隙，从而达到切割的目的。

通常在对同一批次的板材进行切割加工时，为了确保切割后的板材规格质量相同，通常需要对板材进行定长，使同一批次的板材切割的长度相同。为了解决该技术问题，现有技术中对板材进行定长切割之前，需要对板材进行定位固定，然后再驱动激光切割头对板材进行切割，该过程中，对板材进行定位后，再通过人工按动驱动激光切割头运行的按钮或者对驱动激光切割头运行的机构进行通电等操作，导致过程繁琐，工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光自动切割装置，旨在能够对板材进行定长切割，同时提高工作效率。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

激光自动切割装置，包括切割机构、切割定长机构和传送机构，所述切割机构包括激光切割头、驱动激光切割头往复移动的驱动件，还包括接近开关、控制传送机构和驱动件工作的控制器，所述接近开关与所述控制器电连接，所述切割定长机构包括支撑柱，所述支撑柱上固定连接有支撑板，所述支撑板上转动配合有转动板，所述转动板上设有复位件，所述转动板的一端设有接触板，所述转动板上固定连接有移动板，所述移动板位于所述支撑板上方，所述移动板远离转动板的一端与接近开关正对设置。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：

1)本技术方案中通过在传送板材的过程中，使板材推动转动板转动，从而使转动板带动移动板移动，移动板移动的过程中能够与接近开关接触，接近开关将传递信号给控制器，使控制器控制驱动件启动，同时控制传送机构暂停向前传动木板，从而实现对板材的定长且自动切割的目的。该过程中能够实现自动停止向前传送木板，以及能够自动对木板进行切割，而无需人为操作，进而有效的提高了整个切割装置的工作效率。

2)本技术方案中通过木板与转动板上的接触板相互接触，并推动接触板的过程中，使转动板产生转动，从而使转动板带动移动板移动，该过程中完全利用了木板传送的这个过程就实现了对传送机构以及切割机构的自动控制，有效的减小了整个装置成本，且能够实现自动控制切割和定长的效果。

3)本技术方案中当板材的端部与接触板相抵，而使移动板靠近接近开关并使控制器控制激光切割头移动对板材进行切割的过程中，接触板能够对切割过程中的板材起到定位和限制的作用，对板材具有一个支撑力，板材被切割的过程中有效减少板材的移动情况，以及降低板材的振动幅度，从而切割出的板材端部毛刺更少，切割的板材质量更好。

进一步，所述驱动件包括丝杠和伺服电机，所述激光切割头上固定连接有移动座，所述移动座与所述丝杠螺纹配合。

本技术方案中通移动座通过与丝杠的螺纹配合关系，当驱动丝杠正转和反转时，能够驱动移动座往复移动，从而实现对板材切割的目的，本技术方案中丝杠和伺服电机驱动移动座移动的过程中更加的平稳。

进一步，所述支撑柱设有两个，所述支撑板的两端分别与两个支撑柱固定连接，所述支撑板远离转动板的一侧设有安装箱，所述安装箱位于支撑柱的顶端，所述安装箱上部垂直固定连接有安装板，所述伺服电机位于安装箱内，所述安装板远离安装箱的一端固定连接有固定块，所述丝杠的一端与所述伺服电机的输出轴固定连接，所述丝杠的另一端与所述固定块转动配合。

本技术方案中两个支撑柱的设置对支撑板的支撑更加的稳定，而安装箱的设置便于安装伺服电机等设备，安装板的设置便于安装丝杠，本技术方案能够使激光切割头在待切割的板材上方往复移动而对板材顺利的进行切割。

进一步，所述转动板与所述支撑板滑动配合，所述转动板与所述移动板可拆卸配合，所述支撑板沿其长度方向开设有调节槽，所述移动板沿其长度方向开设有多个调节孔。

本技术方案中调节槽和调节孔的设置便于根据实际需要切割的板材长度而改变转动板的安装位置，这样的设置能够使本技术方案中切割装置实用性更强，适用范围更广，能够对具有不同切割长度要求的板材进行切割。

进一步，所述支撑板的两侧分别设有前板和后板，所述前板和所述后板之间固定连接支杆，所述支杆***所述调节槽内与所述调节槽滑动配合，所述前板和所述后板均与所述支撑板可拆卸连接，所述转动板与所述前板转动连接。

本技术方案中前板和后板分别与支撑板可拆卸连接，这样的设置更加容易实现转动板与支撑板之间的转动配合关系，且还能够使转动板沿着调节槽滑动而改变位置。

进一步，所述复位件为扭簧，所述扭簧的一端与所述转动板连接，所述扭簧的另一端与所述前板连接。

本技术方案中板材推动转动板转动，并且对板材进行切割后，转动板能够在扭簧的作用下恢复原位，扭簧与转动板以及与前板之间的安装更加简单，另外扭簧成本低，且复位效果好。

进一步，所述传送机构包括送料台，所述送料台位于所述激光切割头背离转动板的一侧。

本技术方案中送料板位于激光切割头背离转动板的一侧，这样的设置能够避免送料台对已经切割下的板材产生阻挡，从而使板材能够顺利的下落。

进一步，所述送料台的一侧设有卸料机构和送料机构，所述卸料机构包括支板和卸料板，所述支板的一侧开设有凹槽，所述凹槽的侧壁上沿平行于支撑板长度方向滑动配合有滑板，所述滑板竖向滑动配合有控制板，所述控制板包括第一导向板、第二导向板和第三导向板，所述第二导向板的两端分别与第一导向板和第三导向板相互连接，所述第二导向板的纵截面呈等腰梯形结构，所述第二导向板上相互平行的两端分别与第一导向板和第三导向板连接，且所述第一导向板和第三导向板的高度分别与第二导向板两端的高度相等；所述支板的上端竖向滑动配合有滑动杆，所述滑动杆的一端与控制板相抵，所述滑动杆的另一端与所述卸料板垂直固定连接，所述支板的底部垂直固定连接有固定杆，所述固定杆与所述滑动杆竖向正对设置，所述固定杆的自由端与所述控制板相抵。

本技术方案中的卸料机构中，由于控制板包括第一导向板、第二导向板和第三导向板，且第二导向板的纵截面呈等腰梯形结构，这样使得第二导向板上下两端均具有楔形面，通过滑动滑板，能够使滑动杆沿着第二导向板楔形面向上或者向下移动，当向反方向滑动滑板时，又能够使滑动杆沿着第二导向板的楔形面向下或者向上移动，滑动杆的上下移动能够带动卸料板上下移动，卸料板的设置能够避免切割下的板材直接掉落至地面被摔坏，本技术方案中的卸料板能够对切割下的板材起到收集的作用，并且通过滑动杆的向下移动，使卸料板带动板材移动，从而便于将卸料板上的板材取出；另外本技术方案中第二导向板的楔形面高度有限，能够使滑动杆的每次移动的位置距离一定，从而提高了卸料板的位置精度，使整个切割过程、卸料过程和送料过程有序进行。

进一步，所述送料机构包括两个推块，两个所述的推块位于所述支板的两侧，所述推块内开设有凹槽，所述推块的凹槽内均滑动配合有推板，所述推板位于支撑板下方，所述推块的凹槽内均安装有推动气缸，所述推动气缸的输出轴分别与所述推板固定连接。

本技术方案中当卸料板带动板材向下移动到一定距离后，通过驱动推动气缸的输出轴带动推板向卸料板方向滑动，从而使推板将卸料板上的板材自动推送到另一个用于存放切割后的板材的平台上，这样能够提高卸料的效率，减少人工劳动成本。

进一步，所述送料机构包括两个机架，两个所述的机架位于所述支板两侧，所述机架上均设有多个传送辊。

本技术方案中当滑动杆向下移动而带动卸料板向下移动的过程中，能够使卸料板上的板材的两端放置在支板两侧的传送辊上，然后传送辊再将该板材进行传送，从而完成卸料的目的，本技术方案中的卸料方式和结构更加简单，卸料效率更高。

附图说明

图1为本发明激光自动切割装置实施例一的主视方向上的立体图；

图2为本发明激光自动切割装置实施例一的后视方向上的立体图；

图3为本发明激光自动切割装置实施例二的主视图；

图4为本发明激光自动切割装置实施例二的立体图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为本发明激光自动切割装置实施例二中增加底座和卸料台后的状态示意图；

图7为本发明激光自动切割装置实施例三的立体图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：支撑柱1、支撑板2、调节槽3、前板4、后板5、转动板6、接触板7、第一转轴8、第二转轴9、螺母10、移动板12、调节孔13、安装箱14、安装板15、固定块16、移动座17、激光切割头18、板材19、接近开关20、支板21、滑动杆22、固定杆23、滑槽24、滑板25、控制板26、第一导向板261、第二导向板262、第三导向板263、限位板27、限位槽28、推板29、推块30、推动气缸31、底座32、卸料台33、卸料板34、机架35、传送辊36、送料台37。

实施例一

实施例基本如附图1所示：激光自动切割装置，包括切割机构、切割定长机构和传送机构，切割机构包括激光切割头18、驱动激光切割头18往复移动的驱动件，激光切割头18属于现有技术在此不再赘述，激光切割头18的结构和原理可以参考现有技术中型号为CQ2000EF-ABT的激光切割头。

本实施例中的激光自动切割装置还包括接近开关20、控制传送机构和驱动件工作的控制器(图中未示出)，接近开关20与控制器电连接，本实施例中接近开关20采用现有技术中型号为XL-LJP36M-15N10MRON的接近开关，控制器采用现有技术中型号为CS2-MC的控制器，实际过程中，可以选用其他型号的接近开关和其他型号的控制器，不限于上述型号的接近开关和控制器。

切割定长机构包括支撑柱1，支撑柱1上固定连接有支撑板2，本实施例中支撑柱1设有两个，支撑板2的两端分别与两个支撑柱1通过螺栓固定连接。支撑板2上转动配合有转动板6，转动板6呈矩形板状结构，且转动板6上下两端均倒有圆角。

本实施例中支撑板2沿其长度方向开设有调节槽3，调节槽3为矩形通槽结构，即调节槽3与支撑板2的前后两侧相互贯通。结合图1和图2所示，支撑板2的前后两侧分别设有前板4和后板5，前板4和后板5之间通过螺钉固定连接有支杆(图中未示出)，支杆***调节槽3内且沿调节槽3的长度方向与调节槽3滑动配合，前板4和后板5均与支撑板2可拆卸连接，本实施例中前板4和后板5均通过螺栓与支撑板2实现可拆卸式的固定。

如图1所示，在前板4和后板5上垂直设有第一转轴8，第一转轴8的两端分别穿出前板4和后板5，转动板6的下部与第一转轴8转动配合，第一转轴8的前端设有圆形的凸缘，该凸缘的直径大于第一转轴8的直径，这样能够对转动板6起到限制作用，避免转动板6滑出第一转轴8，如图2所示，第一转轴8穿出后板5的一端通过旋入螺母10而固定在后板5上。

转动板6上设有复位件，本实施例中复位件为扭簧，且扭簧套在第一转轴8外侧，扭簧的一端与转动板6焊接固定，扭簧的另一端与前部焊接固定，扭簧未受到外部压力的作用时，接触板7向板材19方向倾斜。

转动板6的底端一体成型有接触板7，接触板7呈矩形板状结构，转动板6的上部且位于其后侧固定连接有移动板12，移动板12位于支撑板2上方，且移动板12沿其长度方向上开设有多个调节孔13，多个调节孔13间隔分布。具体的，本实施例中在转动板6上部垂直焊接固定有第二转轴9，第二转轴9远离转动板6的一端通过移动板12上的调节孔13而穿过移动板12，结合图2所示，第二转轴9穿过移动板12的一端再通过旋入螺母10，从而将移动板12与转动板6实现连接。

如图1所示，位于右侧的支撑柱1的上端通过螺栓固定连接有安装箱14，安装箱14内部中空，安装箱14的前侧且位于其上部垂直焊接固定有安装板15，安装板15呈矩形板状结构，且安装板15远离安装箱14的一端焊接固定有固定块16。

本实施例中驱动件包括丝杠和伺服电机(丝杠和伺服电机在图中均未示出)，伺服电机安装在安装箱14内部，丝杠的一端与伺服电机的输出轴通过联轴器固定，丝杠的另一端与固定块16通过轴承转动连接。本实施例中激光切割头18上通过螺栓固定连接有移动座17，移动座17与丝杠螺纹配合。

本实施例中接近开关20安装在安装板15面向移动板12的一侧，且接近开关20与移动板12远离转动板6的一端正对设置。

本实施例中传送机构包括送料台37，送料台37位于激光切割头18背离转动板6的一侧，这样的设置能够避免送料台37对被切割下来的板材19产生阻碍。本实施例中的传送结构还包括自动传送板材19的送料部(图中未示出)，送料部可以采用现有技术中的传送带对板材19进行传送，传送带连接有驱动其运行的动力机构。

本实施例中的控制器与伺服电机以及与驱动传送带运行的动力机构电连接，控制器能够控制伺服电机的正反转，也能够控制传送带传送运动的启停。

使用时，传送带向转动板6方向传送板材19，当板材19与接触板7相互接触，并推动接触板7时将使转动板6绕着第一转轴8顺时针转动，从而使移动板12向安装板15方向移动，移动板12将逐渐向接近开关20移动最终与接近开关20接触，此时，接近开关20反馈信号给控制器，控制器将控制伺服电机正转，同时控制传送带停止传送工作，伺服电机正转的同时将带动丝杠正转，从而使移动座17产生移动，而使激光切割头18沿着板材19宽度方向移动并对板材19进行切割。

切断后的板材19将向掉落，此时由于施加在接触板7的压力消失，转动板6在扭簧的作用下复位，从而使移动板12远离接近开关20，此时接近开关20反馈信号给控制器，控制器将控制伺服电机停止转动，与此同时控制器将再次控制传送带继续向转动板6方向传送板材19。

当板材19再次与接触板7接触并推动转动板6顺时针转动时，控制器将控制伺服电机反转，同时控制器将控制传送带暂停传送，伺服电机反转的过程中将使移动座17带动激光切割头18向安装箱14方向移动并对板材19进行切割。重复上述步骤，即可实现连续且自动对板材19进行切割以及传送板材19的目的。

实施例二

如图3所示，激光自动切割装置，与实施例一的区别在于：送料台37的左侧设有卸料机构和送料机构，且卸料机构和送料机构均位于两个支撑柱1之间，本实施例中卸料机构包括支板21和卸料板34，结合图4所示，支板21前侧开设有凹槽，凹槽的左右两端均与支板21相通。

支板21的凹槽后侧壁上沿平行于支撑板2长度方向滑动配合有滑板25，具体的，在支板21的凹槽后侧壁上开设有与支撑板2长度方向平行的滑槽24。滑板25的后端焊接固定有滑块(图中未示出)，滑块***滑槽24内与滑槽24滑动配合。

滑板25竖向滑动配合有控制板26，如图3所示，控制板26包括第一导向板261、第二导向板262和第三导向板263，第二导向板262的两端分别与第一导向板261和第三导向板263相互连接，第二导向板262的纵截面呈等腰梯形结构，从而使第二导向板262上具有两个相互对称的楔形面，第二导向板262上相互平行的两端分别与第一导向板261和第三导向板263焊接固定，当然第二导向板262与第一导向板261，以及第二导向板262与第三导向板263之间也可以采用一体注塑成型。

第一导向板261和第三导向板263的高度分别与第二导向板262两端的高度相等，即第一导向板261的高度等于第二导向板262左端的高度，第三导向板263的高度等于第二导向板262右端的高度。

支板21的上端竖向滑动配合有滑动杆22，本实施例中支板21上端开设有通孔，滑动杆22穿入该通孔内，且滑动杆22的直径小于该通孔的直径，滑动杆22的底端与控制板26相抵，滑动杆22的另一端与卸料板34垂直焊接固定，支板21的底部垂直焊接固定有固定杆23，固定杆23与滑动杆22竖向正对设置，使固定杆23与滑动杆22同轴设置，固定杆23的自由端(即固定杆23的上端)与控制板26相抵。本实施例中，当滑动杆22和固定杆23分别与第三导向板263的上端和下端相抵时，卸料板34的顶端与送料台37的顶端平齐。

结合图4和图5所示，滑板25的前侧开设有竖向设置的限位槽28，限位槽28为通槽结构，第二导向板262的后侧焊接固定有限位板27，限位板27***限位槽28内且与限位槽28竖向滑动配合。

如图4所示，本实施例中送料机构包括两个推块30，两个推块30分别位于支板21的两侧，推块30呈长方体状，推块30内均开设有凹槽，推块30的凹槽内均滑动配合有推板29，推板29均位于支撑板2下方，且推板29的顶端低于送料台37的顶端，推块30的凹槽内均安装有推动气缸31，推动气缸31的输出轴分别与推板29通过螺栓固定连接。

结合图6所示，两个推块30之间还设有底座32，底座32的顶端焊接固定有卸料台33，卸料台33和底座32均位于卸料板34的前侧。

使用时，推板29位于支撑板2的后侧，滑动杆22和固定杆23分别位于第三导向板263两端，当板材19被切割后，切割下的板材19将被放置在卸料板34上，通过向右滑动滑板25，滑动杆22在第二导向板262的作用下将向下滑动，沿着第二导向板262的楔形面移动，从而使卸料板34下降，直到滑动杆22和固定杆23滑动至第一导向板261的上下两端时停止滑动滑板25，此时再驱动推动气缸31的输出轴回缩，从而使推板29向板材19方向移动并将板材19推送至卸料台33上。

随后再推动滑板25向左滑动滑板25，滑动杆22在第二导向板262的作用下，沿着第二导向板262的楔形面向上滑动，同时将带动卸料板34向上移动，当滑动杆22和固定杆23与第三导向板263两端接触时，停止滑动滑板25，此时卸料板34将再次对板材19进行支撑。本实施例中的滑板25的滑动采用气缸(图中未示出)来控制，通过该气缸的输出轴的伸缩运动来驱动滑板25的左右往复滑动。

实施例三

如图7所示，激光自动切割装置，与实施例二的区别在于：本实施例中送料机构包括两个机架35，两个机架35分别位于支板21的两侧，机架35上均设有多个传送辊36。传送辊36位于送料台37的顶端下方，卸料板34位于两个机架35之间。

使用时，当板材19切割完成后，通过滑动滑板25，使滑动杆22向下滑动，从而带动卸料板34向下移动，当板材19移动到两个机架35上的传送辊36后，传送辊36将带动板材19向前传送而使被切割下的板材19离开卸料板34，此时在通过滑动滑板25，使滑动杆22向上滑动，从而带动卸料板34向上移动而恢复原位，等待下一次传送切割下的板材19。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.激光自动切割装置，包括切割机构、切割定长机构和传送机构，所述切割机构包括激光切割头、驱动激光切割头往复移动的驱动件，还包括接近开关、控制传送机构和驱动件工作的控制器，所述接近开关与所述控制器电连接，其特征在于，所述切割定长机构包括支撑柱，所述支撑柱上固定连接有支撑板，所述支撑板上转动配合有转动板，所述转动板上设有复位件，所述转动板的一端设有接触板，所述转动板上固定连接有移动板，所述移动板位于所述支撑板上方，所述移动板远离转动板的一端与接近开关正对设置。

2.根据权利要求1所述的激光自动切割装置，其特征在于，所述驱动件包括丝杠和伺服电机，所述激光切割头上固定连接有移动座，所述移动座与所述丝杠螺纹配合。

3.根据权利要求2所述的激光自动切割装置，其特征在于，所述支撑柱设有两个，所述支撑板的两端分别与两个支撑柱固定连接，所述支撑板远离转动板的一侧设有安装箱，所述安装箱位于支撑柱的顶端，所述安装箱上部垂直固定连接有安装板，所述伺服电机位于安装箱内，所述安装板远离安装箱的一端固定连接有固定块，所述丝杠的一端与所述伺服电机的输出轴固定连接，所述丝杠的另一端与所述固定块转动配合。

4.根据权利要求1所述的激光自动切割装置，其特征在于，所述转动板与所述支撑板滑动配合，所述转动板与所述移动板可拆卸配合，所述支撑板沿其长度方向开设有调节槽，所述移动板沿其长度方向开设有多个调节孔。

5.根据权利要求4所述的激光自动切割装置，其特征在于，所述支撑板的两侧分别设有前板和后板，所述前板和所述后板之间固定连接支杆，所述支杆***所述调节槽内与所述调节槽滑动配合，所述前板和所述后板均与所述支撑板可拆卸连接，所述转动板与所述前板转动连接。

6.根据权利要求5所述的激光自动切割装置，其特征在于，所述复位件为扭簧，所述扭簧的一端与所述转动板连接，所述扭簧的另一端与所述前板连接。

7.根据权利要求1所述的激光自动切割装置，其特征在于，所述传送机构包括送料台，所述送料台位于所述激光切割头背离转动板的一侧。

8.根据权利要求7所述的激光自动切割装置，其特征在于，所述送料台的一侧设有卸料机构和送料机构，所述卸料机构包括支板和卸料板，所述支板的一侧开设有凹槽，所述凹槽的侧壁上沿平行于支撑板长度方向滑动配合有滑板，所述滑板竖向滑动配合有控制板，所述控制板包括第一导向板、第二导向板和第三导向板，所述第二导向板的两端分别与第一导向板和第三导向板相互连接，所述第二导向板的纵截面呈等腰梯形结构，所述第二导向板上相互平行的两端分别与第一导向板和第三导向板连接，且所述第一导向板和第三导向板的高度分别与第二导向板两端的高度相等；所述支板的上端竖向滑动配合有滑动杆，所述滑动杆的一端与控制板相抵，所述滑动杆的另一端与所述卸料板垂直固定连接，所述支板的底部垂直固定连接有固定杆，所述固定杆与所述滑动杆竖向正对设置，所述固定杆的自由端与所述控制板相抵。

9.根据权利要求8所述的激光自动切割装置，其特征在于，所述送料机构包括两个推块，两个所述的推块位于所述支板的两侧，所述推块内开设有凹槽，所述推块的凹槽内均滑动配合有推板，所述推板位于支撑板下方，所述推块的凹槽内均安装有推动气缸，所述推动气缸的输出轴分别与所述推板固定连接。

10.根据权利要求8所述的激光自动切割装置，其特征在于，所述送料机构包括两个机架，两个所述的机架位于所述支板两侧，所述机架上均设有多个传送辊。

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