发明内容
本发明的目的在于提出一种激光切割机及使用其的型材切割方法,旨在解决现有技术中的激光切割机未设置油液回收装置不便清洁的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出一种激光切割机,包括机架、用于固定型材的卡盘装置、用于承托型材的托料架和用于切割型材的移动切割装置,所述卡盘装置、所述托料架和所述移动切割装置均设置在所述机架上,且所述托料架可沿所述机架做升降运动,所述移动切割装置可沿所述机架移动;
所述移动切割装置上设有用于收集润滑油废液的油液回收装置。
优选地,所述移动切割装置包括X轴移动组件、Y轴移动组件、Z轴移动组件和激光切割组件,所述X轴移动组件安装在所述机架上,所述Y轴移动组件安装在所述X轴移动组件上,所述Z轴移动组件安装在所述Y轴移动组件上,所述激光切割组件安装在所述Z轴移动组件上;
所述油液回收装置设置在所述Z轴移动组件上,所述油液回收装置包括导油槽和储油盒,所述Z轴移动组件包括安装板,所述导油槽开设在所述安装板上,且沿所述安装板的长度方向延伸,所述安装板的底端设有所述储油盒,所述导油槽的末端与所述储油盒连通。
优选地,所述Z轴移动组件还包括第一驱动件、齿轮、齿条、导轨和滑块,所述第一驱动件与所述齿轮传动连接,所述齿轮与所述齿条啮合设置,所述齿条与所述安装板固定;
所述安装板与所述滑块固定,所述滑块可沿所述导轨做上下往复运动。
优选地,所述导油槽包括第一导油槽和第二导油槽,所述齿轮和所述齿条设置在所述第一导油槽的外侧,所述第二导油槽位于所述滑块的正下方,且所述第二导油槽贴近所述安装板的边沿设置;
所述第二导油槽包括依次连通的第一通道和第二通道,所述第一通道相对水平面倾斜设置,所述第二通道相对水平面垂直设置。
优选地,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。
优选地,还包括防尘罩,所述防尘罩为公知的柔性材质,所述防尘罩套设在所述导轨上,且所述防尘罩的底端与所述滑块的顶端固定,使得所述滑块移动时可以带动所述防尘罩同步进行压缩和伸展。
优选地,所述第二卡盘的侧边设有用于带动所述第二卡盘的卡爪收紧与张开的第二驱动件,所述机架上设有安装腔,所述第二驱动件设置在所述安装腔内。
优选地,所述机架上还设有集屑组件,两个所述集屑组件分别位于所述第二卡盘的两侧,所述集屑组件包括集屑室和抽吸器,所述集屑箱上设有进屑口和出风口,所述出风口与所述抽吸器连通。
优选地,还包括控制***和控制面板,所述控制***分别与所述卡盘装置、所述托料架、所述移动切割装置和所述控制面板数据连接,所述控制面板安装在所述机架上。
除此之外,本发明还提出一种型材切割方法,使用上述激光切割机,包括如下步骤:
S1.将型材置于所述第三卡盘中并使其端部伸出至所述第三卡盘外,所述控制***控制所述第三卡盘夹紧型材;
S2.所述控制***控制所述第三卡盘带动型材向所述第二卡盘处移动,直至型材进入所述第二卡盘并使其端部伸出至所述第二卡盘外,所述控制***控制所述第一卡盘向所述第二卡盘处移动并对型材的端部夹紧;
S3.所述控制***控制所述移动切割装置对所述第二卡盘一侧的管材进行切割,切割完成后,所述控制***控制所述移动切割装置移动并越过所述第二卡盘对所述第二卡盘另一侧的管材进行切割;
S4.所述控制***控制所述第一卡盘向远离所述第二卡盘的一侧移动后进行下料;
S5.所述控制***控制所述第一卡盘向所述第二卡盘处移动并对型材的端部夹紧,所述第二卡盘松开型材,所述第一卡盘向远离所述第二卡盘的一侧移动后进行下料;
S6.重复步骤S2-S5直至型材完成切割。
本发明的激光切割机具有以下有益效果:
1.通过油液回收装置对润滑油废液进行收集,安装板上设有导油槽,升降装置上涂抹的润滑油在后续的切割过程中,由于重力作用可以经由导油槽收集至储油盒中,对润滑油废液进行回收后可以再次利用,降低了生产成本,同时润滑油废液不会滴落至储油盒下方的机床或部件上,便于清洁。第一导油槽用于对涂抹在齿轮和齿条上的润滑油进行导流回收至储油盒中,润滑油废液在第一导油槽内聚集,由于第一导油槽具有一定深度,可以防止润滑油废液留至安装板的边沿处。第二导油槽主要用于对滑块和导轨上的润滑油进行导流,第二导油槽包括倾斜的第一通道和竖直的第二通道,当润滑油废液流至第二导油槽内,倾斜的第一通道可以加快润滑油废液的流速,之后再沿着第二通道回收至储油盒内,导流效果更好。
2.第二卡盘固定设置在机架上,移动切割装置对型材切割时越过第二卡盘分别对其两侧的型材进行切割,第二卡盘不需要移动,型材主要由第一卡盘和第三卡盘来带动,更为稳定,并且不需要为第二卡盘设置辅助移动结构,生产成本进一步降低,配合固定设置的第二卡盘,机架上设置有容纳腔,防止第二卡盘的第二驱动件被切割时迸射的火花所影响,同时还设置有集屑组件对废屑进行收集,便于用户清洁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……,则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1至图14所示,一种激光切割机,包括机架1、用于固定型材的卡盘装置2、用于承托型材的托料架3和用于切割型材的移动切割装置4,卡盘装置2、托料架3和移动切割装置4均设置在机架1上,且托料架3可沿机架1做升降运动,移动切割装置4可沿机架1移动;
移动切割装置4上设有用于收集润滑油废液的油液回收装置5。
本实施例中,激光切割机主要用于对型材进行切割,切割效率高,本方案中的激光切割机设有油液回收装置5,可对移动切割装置4上涂抹的用于润滑的润滑油废液进行回收,节约生产成本,便于清洁。
具体的,机架1上设置有卡盘装置2,型材主要依靠卡盘装置2进行夹紧,实际使用时,将型材穿过卡盘装置2达到预设位置后夹紧型材即可,在型材未被夹紧的区域,利用托料架3来承载型材,托料架3可以进行升降运动,在卡盘装置2在机架1上移动时,托料架3下降,达到预设位置后,托料架3上升成承托住型材,再利用移动切割装置4对型材进行切割,移动切割装置4可以沿机架1自行移动,便于对型材的多个区域进行切割。
由于移动切割装置4自行移动时需要经常涂抹润滑油使其运行更加顺畅,但当润滑油废液滴落至机架1上或其他部件上时,用户很难进行清洁,因此,本方案设置有油液回收装置5对于润滑油废液进行收集,之后再将收集的润滑油废液回收后再次对移动切割装置4进行润滑,节约了生产成本,用户只需及时清理油液回收装置5即可,清洁成本降低。
进一步地,移动切割装置4包括X轴移动组件41、Y轴移动组件42、Z轴移动组件43和激光切割组件44,X轴移动组件41安装在机架1上,Y轴移动组件42安装在X轴移动组件41上,Z轴移动组件43安装在Y轴移动组件42上,激光切割组件44安装在Z轴移动组件43上;
油液回收装置5设置在Z轴移动组件43上,油液回收装置5包括导油槽51和储油盒52,Z轴移动组件43包括安装板431,导油槽51开设在安装板431上,且沿安装板431的长度方向延伸,安装板431的底端设有储油盒52,导油槽51的末端与储油盒52连通。
移动切割装置4可以经过X轴移动组件41、Y轴移动组件42和Z轴移动组件43进行三个方向上的运动,X轴移动组件41安装在机架1上,使激光切割组件44可以沿机架1的长度方向自由移动,Y轴移动组件42安装在X轴移动组件41上,使得激光切割组件44可以沿机架1的前后方向自由移动;Z轴移动组件43安装在Y轴移动组件42上,使得激光切割组件44可以进行上下往复运动,便于激光切割组件44对型材进行切割。油液回收装置5包括设置在安装板431上的导油槽51,Z轴移动组件43上涂抹的润滑油在后续的切割过程中,由于重力作用可以经由导油槽11收集至储油盒52中,对润滑油废液进行回收后可以再次利用,降低了生产成本,同时润滑油废液不会滴落至储油盒52下方的机架1或其余部件上,便于用户清洁。
进一步地,Z轴移动组件43还包括第一驱动件432、齿轮433、齿条434、导轨435和滑块436,第一驱动件432与齿轮433传动连接,齿轮433与齿条434啮合设置,齿条434与安装板431固定;
安装板431与滑块436固定,滑块436可沿导轨435做上下往复运动。
Z轴移动组件43通过两组移动结构来进行升降,第一驱动件432不进行升降运动,首先由第一驱动件432提供驱动力带动其末端的齿轮433转动,齿轮433在转动时与其啮合的齿条434进行上下运动,由于齿条434与安装板431固定,因此齿条434移动的同时可以带动Z轴移动组件43进行上下往复运动。除此之外,本方案还设置另一组滑块436和导轨435同时带动安装板431和Z轴移动组件43进行升降运动,滑块436也与安装板431固定,两组滑块436分别位于齿条434的外侧的左右两边,不发生干涉,在第一驱动件432带动齿条434上升的同时,还通过滑块436在导轨435上进行升降往复运动,使得整个Z轴移动组件43的升降过程更为顺畅快速。
进一步地,导油槽51包括第一导油槽511和第二导油槽512,齿轮433和齿条434设置在第一导油槽511的外侧,第二导油槽512位于滑块436的正下方,且第二导油槽512贴近安装板431的边沿设置。
本方案中的第一导油槽511主要用于对涂抹在齿轮433和齿条434上的润滑油进行导流,润滑油废液在第一导油槽511内聚集,由于第一导油槽511具有一定深度,可以防止润滑油废液扩散至安装板431的边沿处,之后齿轮433和齿条434上的润滑油废液可以沿第一导油槽511回收至储油盒52中。第二导油槽512主要用于对滑块436和导轨435上的润滑油进行导流,导轨435和滑块436上涂抹的润滑油在切割的过程中由于重力作用会顺安装板431向下流动,由于第二导油槽512位于滑块436的正下方,因此滑块436和导轨435处的润滑油会流至第二导油槽512处,之后经由第二导油槽512将润滑油废液导流至储油盒52中,第二导油槽512贴近安装板431的边沿,使得润滑油废液在安装板431末端集聚较多时,可以直接流至第二导油槽512内,导流效果更好。
第二导油槽512包括依次连通的第一通道5121和第二通道5122,第一通道5121相对水平面倾斜设置,第二通道5122相对水平面垂直设置。可以理解,第二导油槽512整段并非竖直结构,而是包括了倾斜的第一通道5121和竖直的第二通道5122,当润滑油废液流至第二导油槽512内,倾斜的第一通道5121可以加快润滑油废液的流速,之后再沿着第二通道5122回收至储油盒52内,对润滑油的导流效果更好。
进一步地,卡盘装置2包括第一卡盘21、第二卡盘22和第三卡盘23,第一卡盘21和第三卡盘23可活动的安装在机架1上,第二卡盘22固定在机架1上。
在本方案中,卡盘装置2主要由3组卡盘构成,分别为第一卡盘21、第二卡盘22和第三卡盘23,第一卡盘21、第二卡盘22和第三卡盘23同轴,其中第一卡盘21和第三卡盘23可沿机架1自由移动,方便移动型材对其不同位置实现切割,而第二卡盘22则设置为固定形式,不可以沿机架1移动,由于卡盘的整体质量较重,移动第二卡盘22需要消耗较大的作用力,并且将卡盘设置为可移动形式时需要装配辅助移动结构,因此,本方案将第二卡盘22固定,利用移动切割装置4对第二卡盘22左右两侧的型材分别进行切割,
第二卡盘22不需要移动,由于其夹持有型材,稳定性更强,不需要再在第二卡盘22上装配辅助移动结构,生产成本降低。
进一步地,还包括防尘罩8,所述防尘罩8为公知的柔性材质,所述防尘罩8套设在所述导轨435上,且所述防尘罩8的底端与所述滑块436的顶端固定,使得所述滑块436移动时可以带动所述防尘罩8同步进行压缩和伸展。
防尘罩8用于隔离导轨34外界的灰尘,由于防尘罩8采用柔性材质,在5滑块35的带动下可以进行压缩和伸展,在滑块35沿着导轨34上升时,防尘罩8处于压缩状态;在滑块35沿导轨34下降时,防尘罩8处于伸展状态,整体设计更为一体化。
进一步地,第二卡盘22的侧边设有用于带动所述第二卡盘22的卡爪221收紧与张开的第二驱动件222,机架1上设有安装腔11,第二驱动件222设置在安装腔11内。由于激光切割组件44对型材的切割过程中可能会向外部迸射火花,第二驱动件222会由于火花的存在影响其使用寿命,甚至失效,因此本方案配合第二卡盘22,设置有安装腔11用于放置第二驱动件222,安装腔11直接开设在机架1上,对第二驱动件222进行保护。
进一步地,机架1上还设有集屑组件12,两个集屑组件12分别位于第二卡盘22的两侧,集屑组件12包括集屑室121和抽吸器,集屑箱121上设有进屑口1211和出风口1212,出风口1212与抽吸器连通。
在对第二卡盘22附近的型材进行切割时,会有部分废屑飞溅至外界,用户较难清洁,因此,本方案设置有集屑组件12对废屑进行收集,集屑组件12分别设置在第二卡盘22的两侧,对第二卡盘22两侧的型材切割时的废屑进行收集,集屑组件12包括具有进屑口1211和出风口1212的集屑室121,废屑经进屑口1211收集至集屑室121内,抽吸器与出风口1212连通后对废屑进行抽吸,废屑收集效果更好。
进一步地,还包括控制***7和控制面板71,控制***7分别与卡盘装置2、托料架3、移动切割装置4和控制面板71数据连接,控制面板71安装在机架1上。
如此,卡盘装置2的移动和夹紧,托料架3的上升和下降、移动切割装置4的移动和切割均可以通过控制***7实现,且本方案配备有控制面板71便于用户对各个部件的运行进行操控,并且记录在控制***7中的运行数据信息也可以随时调用后查看。
除此之外,本发明还提出一种型材切割方法,使用上述激光切割机,包括如下步骤:
S1.将型材置于第三卡盘23中并使其端部伸出至第三卡盘23外,控制***7控制第三卡盘23夹紧型材;
S2.控制***7控制第三卡盘23带动型材向第二卡盘22处移动,直至型材进入第二卡盘22并使其端部伸出至第二卡盘22外,控制***7控制第一卡盘21向第二卡盘22处移动并对型材的端部夹紧;
S3.控制***7控制移动切割装置4对第二卡盘22一侧的管材进行切割,切割完成后,控制***7控制移动切割装置4移动并越过第二卡盘22对第二卡盘22另一侧的管材进行切割;
S4.控制***7控制第一卡盘21向远离第二卡盘22的一侧移动后进行下料;
S5.控制***7控制第一卡盘21向第二卡盘22处移动并对型材的端部夹紧,第二卡盘22松开型材,第一卡盘21向远离第二卡盘22的一侧移动后进行下料;
S6.重复步骤S2-S5直至型材完成切割。
上料时,将型材的一端放入第三卡盘23中,并继续向第三卡盘23的方向推动型材,使得型材的端部穿出第三卡盘23,之后第三卡盘23夹紧型材并带动其移动至第二卡盘22处,第二卡盘22将型材夹紧,此时,第三卡盘23可以继续移动,使穿出第二卡盘22的型材长度增大,同时第一卡盘21也可以向第二卡盘22处移动,将型材的端部夹紧,托料架3上升,承托住型材的其他部分;此时,用户可以第一卡盘21、第二卡盘22将型材夹紧,或者第一卡盘21、第二卡盘22和第三卡盘23将型材夹紧,针对不同的切割需求进行适应性选择。
切割时,型材的需切割部分均位于移动切割装置4的X轴移动组件41的可移动行程内,移动切割装置4分别在第二卡盘22两侧对型材进行切割,对第二卡盘22一侧的型材切割完成后,再移动上升越过第二卡盘22,对第二卡盘22另一侧的型材进行切割,第二卡盘22不需要移动,稳定性更好,且不需要单独为第二卡盘22配置辅助移动结构,结构更为简单,生产成本降低。
下料时,在型材切割完成后,第一卡盘21带动已经被夹紧的型材向机架1的前方移动即远离第二卡盘22的一侧,利用下料装置对型材进行下料,在下料完成后,第一卡盘21再次向第二卡盘22靠近,并夹紧型材的端部,完成第二次下料。重复上述步骤,完成对整根型材的切割。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。