立式多功能激光切割机制造技术

本发明专利技术涉及激光切割领域，尤其是立式多功能激光切割机，包括机体、控制、激光、气体、冷却、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轴运动部件及垂直于X轴的Y轴运动部件，沿X轴导轨运动的滑台上安装有垂直于水平面的Z轴运动部件，其上有安装台面，该台面上安装的激光头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，配合气体及激光束控制指令，X、Y、Z三轴联动完成对加工件设定图形的切割，在机体的任一端安装数控切管机即组成激光切割管板一体机，Z轴安装台面上更换不同的激光头，可以完成激光切割、打标、雕刻、焊接及表面热熔覆加工，构成多功能一体机。构成多功能一体机。构成多功能一体机。

【技术实现步骤摘要】
立式多功能激光切割机


[0001]本专利技术涉及一种激光切割机，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，需要切割板材或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。
[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”，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件的全尺寸工作平台，全尺寸平台即平台尺寸远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，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、切割气体及激光束的通断完成对板材的切割，该设备相较于传统的加工方式具有明显的优点，体现了激光切割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，切割渣总是与平台支撑粘结，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切割机，所述立式多功能激光切割机相较卧式激光切割机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中存在的不足而提供的一种全新的立式激光切割设备，具有良好的现实意义和广阔的应用前景本。

技术实现思路

[0005]针对上述传统激光切割设备的不足，本专利技术提供了一种立式多功能激光切割机，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种立式多功能激光切割机，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、加工件装夹装置，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、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驱动及执行装置组成，所述机体上有用于放置待加工件的工作平台，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，所述安装台面上换装不同功能的激光头并在不同功能激光软件支持下，可进行激光切割、焊接、熔覆、打标雕刻，沿Y轴导轨运动的部件上安装有夹持加工板材的夹钳，所述安装台面上安装有输出激光束垂直向下的激光头，机体X轴方向安装台面的宽度尺寸大于待加工板材的宽度，Y轴方向安装台面的宽度尺寸小于待加工件的尺寸，待加工板材置于工作台面之上且后端固定在Y轴运动部件的夹钳上，在Z轴方向上激光头端部依据指令控制与加工件顶面的空间距离，在X轴方向上激光头依据控制系统软件计算指令控制其左右移动，在Y轴方向上加工板材依据控制系统软件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三轴联动完成对加工板材设定图形的二维或三维加工。
[0006]进一步地，所述的立式多功能激光切割机安装台面上的激光头光束中心距离工作台面前端面外侧3～30毫米。
[0007]进一步地，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。
[0008]进一步地，所述的立式多功能激光切割机运动控制执行系统为同步电机系统或是伺服电机系统驱动的齿轮齿条或丝杆丝母。
[0009]进一步地，所述的立式多功能激光切割机其激光头输出端部依据指令保持与加工件表面的设定距离后，在激光系统工作时由调高仪自动控制。
[0010]进一步地，所述的立式多功能激光切割机工作平台前部安装有前辅助平台，前辅助平台与工作平台前端面间留有5—50毫米切割间隙，所述前辅助平台上平面与工作平台同平面，辅助平台可以是一体化的或分体式的，可以分为2段或3段分立的平台，前辅助平台可以是平板式的或毛刷板式的，可以是固定的，还可以是与机体铰接的折叠式，前辅助平台的折叠收放可以是手动、气动缸、液压缸或电动支杆。
[0011]进一步地，所述的立式多功能激光切割机在Y轴方向上移动的加工板材装夹在工作平台后部的送料装置上，送料装置由电机、Y轴导轨体、Y轴滑板、Y轴导轨组、齿轮齿条组成，送料装置的Y轴导轨体与机体以螺丝连接，工作平台后部还安装有辅助支架，并与机体螺丝连接，辅助支架上平面与工作平台面同平面。
[0012]进一步地，所述的立式多功能激光切割机在工作台面前端外侧切割间隙处的工作台面下部与辅助台面下部安装有防尘护罩，护罩的一端封闭，另一端为管接头结构，以用于与除尘设备连接。
[0013]进一步地，所述的立式多功能激光切割机对不同的待加工材料控制激光输出至适宜的功率可实现激光打标雕刻。
[0014]进一步地，所述的立式多功能激光切割机Z轴安装台面上还可以安装专用激光打标雕刻机。
[0015]进一步地，所述的立式多功能激光切割机延长机体X轴一端或两端导轨至适当尺寸，以便在其下方安装数控切管机，所述数控切管机与所述立式多功能激光切割机组成立式管板激光切割一体机，依据设备安装现场的特点，数控切管机可以安装在左端或右端,两种工作方式共用同一个激光头，还共用滑台X、Z轴系。
[0016]进一步地，所述的立式多功能激光切割机Z轴安装台面上可以安装专用激光熔覆头，熔覆软件利用激光熔覆头实现对轴类、板类或套类零件表面的热涂覆增材加工，同样
301
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后卡盘,302
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待加工管件,303
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导轨组,304
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后驱动箱,305
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切管机机体,400
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Y轴导轨体,401
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Y轴齿轮齿条组,402
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Y轴滑板,403
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Y轴导轨组,404
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夹钳气缸,407
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后托料支架,408
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Y轴夹钳,409
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连接螺丝,410
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辅助支架连接螺丝,411
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夹钳安装横梁,412
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立式多功能激光切割机，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，除尘系统，机体，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驱动及执行装置组成，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，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，所述安装台面上换装不同功能的激光头并在不同功能激光软件支持下，可进行激光切割、焊接、熔覆、打标雕刻，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轴方向上激光头端部依据软件控制指令实时控制与加工板材顶面的相对距离，在X轴方向上激光头依据控制系统激光软件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激光软件计算指令控制其前后移动，X、Y、Z三轴联动完成对加工板材设定图形的二维或三维加工。2.根据权利要求1所述的立式多功能激光切割机，安装台面上的激光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切割机，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切割机，运动控制执行系统为同步电机系统或是伺服电机系统。5.根据权利要求1所述的立式多功能激光切割机，激光头输出端部依据指令保持与加工板材表面的设定距离后，由调高仪自动控制。6.根据权利要求1所述的立式多功能激光切割机，工作平台前部安装有前辅助平台，前辅助平...

【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：