立式多功能激光铣刨机制造技术

本发明专利技术涉及板材加工领域，尤其是立式多功能激光铣刨机，包括机体、控制、激光、气体、运动控制执行等系统，机体上有工作平台，在水平方向上有平行于平台的X轴部件及垂直于X轴的Y轴部件，沿X轴导轨运动的滑台上安装有垂直于水平面的Z轴部件，其上有安装台面，该台面上安装的激光头或加工刀具执行空间三维坐标中的Z轴及X轴运动，置于工作台面并装夹在夹钳上的板材执行空间坐标Y轴运动，配合气体及激光控制指令，XYZ三轴联动完成对板材的加工，在任一端安装数控切管机即组成激光切割管板一体机，Z轴安装台面更换不同的激光头或加工刀具，可以完成激光切割、打标、雕刻、焊接、表面熔覆、刨槽、钻孔、雕刻及开料切割加工，构成多功能一体机。机。机。

【技术实现步骤摘要】
立式多功能激光铣刨机


[0001]本专利技术涉及一种激光切割刨槽机，尤其是立式多功能激光切割机。

技术介绍

[0002]传统的板类零件加工，需要切割不规则异形件时一般有手工火焰切割，或者数控火焰切割、等离子切割等，存在着精度差，效率低，劳动强度高，污染严重等缺点。而板类件的钻孔、刨槽、雕刻及开料等加工需要不同的专用设备，存在着单机设备利用率低，效率低，劳动强度高，占地面积大投资大需要操作人工多等缺点。
[0003]针对上述存在的问题，近几年开发了激光切割机，特别是针对板类及管类工件的激光切割机，以高能量密度的激光束作为切割刀具对材料进行热切割，能有效地解决传统加工方式固有的缺点，如申请号为CN202210299960.7的中国专利公开了“一种大幅面高效地轨复合式激光切割机”，又如公开号为CN202220714266.2的中国专利还公开了“一种龙门激光切割机用移动料台”，而板类件的钻孔、刨槽、雕刻及开料切割等加工也开发了不同的专用设备，如申请号为201921235052 .1的中国专利公开了“数控刨槽机”，又如公开号为CN202123324216.8的中国专利还公开了“板材数控开料机”，又如公开号为202220055976 .9的中国专利还公开了“一种能够双向雕刻的双通道数控雕刻机”，又如公开号为202022171660 .X的中国专利还公开了“一种龙门式多轴数控钻孔机”，它们共同的特点是都包括有固定机体，机体上有用于放置待加工板材的全尺寸工作平台，全尺寸工作平台即平台长度宽度尺寸均大于待加工板材的平台，沿工作台纵向导轨X轴运行的龙门结构上有与其垂直的Y轴导轨及垂直于水平面的Z轴导轨，Z轴平台安装有激光切割头及加工刀具，工作时，待加工板材固定在平台上，控制系统根据输入图形控制XYZ三轴联动及切割气体及激光束的通断完成对板材的加工切割，该设备相较于传统的加工方式具有明显的优点，体现了数控钻孔机、数控刨槽机、数控雕刻机及数控开料机、激光切割机高精度高效率的优点，其工作台面能承载较大的重量，但因该类设备工作台面大，所以机体庞大，造成设备占地面积大，设备精度稳定性差，且功能单一，不能实现一机多用，由于设备台面庞大，开放的大空间造成除尘困难，不利于环境保护，龙门机构重量大，造成运行功耗大，不利于节能环保，加工件与底部支撑处于不可避免的接触状态，高能量的激光束对平台有直接损坏作用，切割渣总是与支撑粘结，造成平台精度很低，除渣困难。
[0004]目前国内外尚未有能解决以上缺陷的完整方案，为此设计了立式多功能激光铣刨机，所述立式多功能激光铣刨机相较卧式激光切割机、数控钻孔机、数控刨槽机、数控雕刻机及数控开料机等以其极小的机身结构较小的占地面积实现了高精度高效率高稳定性绿色低碳节能环保一机多用，立式的工作台面只需在一个方向上大于板类的尺寸，而在其垂直方向上只需要很小的尺寸，属于有限尺寸的工作平台，高能激光束作用在工作台面的外端，不与台面接触，不会影响工作台面的精度，因此寿命长，极大提升了激光切割机的功能和应用范围，本专利技术的目的在于克服现有激光切割设备、数控钻孔机、数控刨槽机、数控雕刻机及数控开料机中存在的不足而提供的一种全新的立式多功能一体化加工设备，具有良
好的现实意义和广阔的应用前景。

技术实现思路

[0005]针对上述传统激光切割加工设备的不足，本专利技术提供了一种立式多功能激光铣刨机。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：包括控制系统、激光系统、气体系统、冷却系统、运动控制执行系统、刀具系统、机体、待加工板材装夹装置。所述控制系统由控制面板、工控机、现场I/O模块组成，所述激光系统由激光发生器、光纤、冷却系统、气体系统、激光头组成，所述气体系统由储气装置、气路、控制阀组成，所述运动控制系统由运动运算驱动及执行装置组成，所述刀具系统由高速电主轴、钻头、雕刻刀、铣刀、砂轮、硬质合金成型刀及高速钢刀组成，所述机体上有用于放置待加工板材的工作平台，在所述工作平台上方水平方向上有平行于工作平台的X轴导轨运动部件及垂直于X轴的Y轴导轨运动部件，沿X轴导轨运动的X轴滑台上安装有垂直于水平面的Z轴导轨运动部件，Z轴运动部件上有安装台面，所述安装台面上安装有输出激光束垂直向下的激光头及加工刀具，沿Y轴导轨运动的送料部件上安装有夹持待加工板材的夹钳，待加工板材置于工作台面之上且后端装夹在Y轴运动部件的夹钳上，在Z轴方向上激光头及加工刀具端部依据控制指令控制与加工件顶面的位置距离，在X轴方向上激光头依据控制系统数模计算指令控制其左右移动，在Y轴方向上待加工板材依据控制系统数模计算指令控制其前后移动，配合气体及激光束控制指令，X、Y、Z轴三轴联动完成对加工件设定图形的二维加工或三维加工，在相应功能软件支持下所述安装台面上换装不同功能的激光头，可进行激光切割、焊接、熔覆、打标雕刻，在相应功能软件支持下所述安装台面上换装不同的加工刀具还可进行刨槽、雕刻、钻孔、开料切割。
[0007]进一步地，立式多功能激光铣刨机安装台面上的激光切割头光束中心距工作台面前端面的距离为2～30毫米。
[0008]进一步地，立式多功能激光铣刨机激光头包括激光切割头、激光焊接头、激光熔覆头、激光打标雕刻头。
[0009]进一步地，立式多功能激光铣刨机，X滑台可以是单滑台，还可以是双滑台，单滑台时激光头、加工刀具均安装在Z轴安装台面上，双滑台共用X轴导轨及齿轮齿条系统且有独立的Z轴系统，双滑台时第二滑台的安装台面专用于激光头的安装，第二滑台即激光滑台可以是有X轴驱动功能的，还可以是无驱动功能的，无驱动功能需要运行时是通过与第一滑台连接借助其X轴驱动功能实现移动的。
[0010]进一步地，立式多功能激光铣刨机动力滑台安装台面上有加工刀具安装槽及固定板，加工刀具为硬质合金成型刀具或高速钢刀具可以完成板类零件的直线刨槽加工。
[0011]进一步地，立式多功能激光铣刨机安装台面上所述的加工刀具还可以是高速电主轴及其装夹的钻头、雕刻刀、铣刀或砂轮系统。
[0012]进一步地，立式多功能激光铣刨机，在相应功能软件支持下电主轴安装钻头即为数控钻孔机，安装铣刀即为数控雕刻机或数控开料机，安装砂轮可以雕刻加工硬质材料或磨平面，雕刻时可以按照控制系统输入图形随形雕刻，还可以是逐行雕刻。
[0013]进一步地，立式多功能激光铣刨机激光切割、随形雕刻、开料切割时压板组不压紧待加工板材，压板还可以是低压力状态，加工板材在工作台面上处于可移动状态，钻孔、刨
槽、逐行雕刻工作时压板组对加工板材处于压紧至不可移动状态，压板组由多个压板组成，压板由气缸或油缸驱动。
[0014]进一步地，立式多功能激光铣刨机运动控制执行系统为同步电机系统或是伺服电机系统。
[0015]进一步地，立式多功能激光铣刨机激光头端部依据指令保持与加工件表面的设定距离后，由调高仪自动控制，加工刀具在Z轴的位置由控制系统软件依据输入的数据或图形确定。
[0016]进一步地，立式多功能激光铣刨机工作平台前部安装有前辅助平台，所述前辅助平台与工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立式多功能激光铣刨机，包括控制系统、激光系统、气体系统、冷却系统、运动控制执行系统、机体、刀具系统，所述控制系统由控制面板、工控机、现场I/O模块组成，所述激光系统由激光发生器、光纤、冷却、气体及激光头组成，所述气体系统由储气装置、气路、控制阀组成，所述运动控制系统由运动运算及执行装置组成，所述刀具系统包括高速电主轴、钻头、雕刻刀、铣刀、砂轮、硬质合金成型刀及高速钢刀，其特征在于，所述机体上有用于放置待加工板材的工作平台，所述工作平台上方水平方向上有平行于工作平台的X轴导轨运动部件及垂直于X轴的Y轴导轨运动部件，沿X轴导轨运动的主滑台上安装有垂直于水平面的Z轴导轨运动部件，Z轴运动部件上有安装台面，所述安装台面上安装有输出激光束垂直向下的激光头或加工刀具，所述安装台面上换装不同功能的激光头，在相应功能软件支持下可进行激光切割、焊接、熔覆、打标雕刻，所述安装台面上换装不同的加工刀具并在相应功能软件支持下可进行刨槽、雕刻、钻孔、开料切割，沿Y轴导轨运动的送料部件上安装有夹持待加工板材的夹钳，待加工板材置于工作台面之上且后端装夹在Y轴送料部件的夹钳上，在Z轴方向上激光头及加工刀具端部依据软件控制指令实时控制与加工件垂直方向的位置距离，在X轴方向上激光头及加工刀具依据控制系统软件指令控制其左右移动，在Y轴方向上待加工板材依据控制系统软件指令控制其前后移动，X、Y、Z三轴联动完成对加工件设定图形的二维加工或三维加工。2.根据权利要求1所述的立式多功能激光铣刨机，安装台面上的激光头光束中心距工作台面前端面的距离为2～30毫米。3.根据权利要求1所述的立式多功能激光铣刨机，激光头包括激光切割头、激光焊接头、激光熔覆头，激光打标雕刻头。4.根据权利要求1所述的立式多功能激光铣刨机，X滑台可以是单滑台，还可以是双滑台，单滑台时激光头、加工刀具均安装在Z轴安装台面上，双滑台时共用X轴导轨及齿轮齿条系统且各有独立的Z轴系统，双滑台时第二滑台的安装台面专用于激光头的安装，激光滑台可以是有X轴驱动功能的，还可以是无X轴驱动功能的，无X轴驱动功能需要运行时是通过与第一主滑台连接借助其X轴驱动功能实现移动的。5.根据权利要求1所述的立式多功能激光铣刨机，动力主滑台安装台面上有加工刀具安装槽及刀具压板，加工刀具为硬质合金成型刀具或高速钢刀具，在刨槽软件支持下可完成板类零件的直线刨槽加工，刀具可以是单独一把还可以是多把。6.根据权利要求1所述的立式多功能激光铣刨机，安装台面上所述的加工刀具还可以是高速电主轴及其装夹的钻头、雕刻刀、铣刀或砂轮系统。7.根据权利要求6所述的立式多功能激光铣刨机，在相应功能软件支持下，Z轴安装台面上安装电主轴并装夹钻头即为数控钻孔机，装夹铣刀即为数控雕刻机或数控开料机，装夹砂轮可雕刻加工硬...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟雨田，
申请(专利权)人：牟雨田，
类型：发明
国别省市：