光纖激光切割的制造方法
【專利摘要】本實用新型適用于LED產品領域，提供了一種光纖激光切割機，包括床身、橫梁、Z軸裝置、同步交換工作臺及防護外罩，Z軸裝置設有切割頭；切割頭沿床身的長度和寬度方向的行程分別大于6000mm和2000mm；床身和同步交換工作臺均設有上下兩層支撐結構；床身的兩側設有往復運動的傳動鏈條，鏈條包括帶動一切割工作臺在上層支撐結構上運行的上直線段及帶動另一切割工作臺在下層支撐結構上運行的下直線段。本實用新型采用高低位雙層同步交換工作臺結構，配合鏈條往復運動，帶動上下兩層切割工作臺往復運動，實現兩個切割工作臺的交換，配備大行程Z軸結構，采用精密直線導軌及齒輪齒條傳動部件，實現了高效率、高精度、大幅面切割。
【專利說明】光纖激光切割機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光切割【技術領域】，尤其涉及一種光纖激光切割機。
【背景技術】
[0002]平板光纖激光切割機是用于加工平板構件的激光切割設備，為了提高切割效率，目前出現一種帶有可交換工作臺的激光切割機，但數量和種類較少，并且現有的平板光纖激光切割機的加工幅面只有3000mm*1500mm和4000mm*2000mm,無法適應大幅面板材的高精度、高效率切割加工的要求。現有極少數的大幅面(6000mm*2000mm)的激光切割機都是采用液壓交換工作臺方式，這種方式必須通過升降臺來交換工作臺，交換時間比較長，并且一次只能實現一個切割工作臺的交換，同時由于油壓缸的同步性問題容易出現故障，使得制造成本較高。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種光纖激光切割機，旨在實現高效率、高精度及大幅面的平板激光切割。
[0004]本實用新型是這樣實現的，光纖激光切割機，包括床身，橫跨所述床身設置并可沿床身長度方向滑動的橫梁，設置于所述橫梁上并可沿橫梁滑動的Z軸裝置、與所述床身對接的同步交換工作臺以及罩于所述床身之上的防護外罩，所述Z軸裝置設有可上下移動的切割頭；
[0005]所述切割頭沿所述床身的長度和寬度方向的行程分別大于6000mm和2000mm ；
[0006]所述床身和同步交換工作臺均設有用于承載切割工作臺的上下兩層支撐結構，且所述床身和同步交換工作臺的兩層支撐結構分別對接；
[0007]所述床身的兩側設有往復運動的傳動鏈條，所述傳動鏈條包括:帶動一切割工作臺在所述床身的上層支撐結構上運行的上直線段，以及帶動另一切割工作臺在所述床身的下層支撐結構上運行的下直線段。
[0008]作為本實用新型的優選技術方案:
[0009]所述床身設有延其長度方向延伸的滑軌和齒條，所述橫梁設有與所述滑軌和齒條配合的滑槽和齒輪。
[0010]所述切割頭內設有用于檢測所述切割頭的激光輸出端面與切割工作臺的表面之間的距離的電容式傳感器。
[0011]所述床身和同步交換工作臺的支撐結構均設有供所述切割工作臺滑行的六方軌，所述床身的兩層支撐結構上的六方軌和同步交換工作臺的兩層支撐結構上的六方軌分別對接。
[0012]所述床身靠近所述同步交換工作臺的一端設有鏈傳動電機，所述床身的兩側設有鏈傳動組件，所述鏈傳動組件包括所述鏈條和帶動所述鏈條往復運動的大鏈輪和張緊鏈輪，所述大鏈輪同軸連接一小鏈輪，所述鏈傳動電機通過兩條長傳動軸與所述小鏈輪相連。[0013]所述鏈條上設有將鏈條平分的兩組牽引輪，所述兩組牽引輪分別位于所述上直線段和下直線段，所述切割工作臺的被牽引端設有與所述牽引輪配合的牽引塊。
[0014]所述床身的一側靠近所述鏈條的一端之處設有減速感應開關和停止感應開關，所述鏈條的上直線段設有可被所述減速感應開關和停止感應開關感應的第一感應片和第二感應片，所述第一感應片和第二感應片的間距與所述減速感應開關和停止感應開關的間距相同。
[0015]所述切割工作臺被牽引的一端設有彈性緩沖墊。
[0016]所述床身的兩側設有到位夾緊裝置，所述床身遠離所述同步交換工作臺的一端設有到位定位裝置，所述到位定位裝置具有一插銷，所述切割工作臺被牽引的一端設有與所述插銷配合的插銷孔。
[0017]所述床身配備有自動潤滑裝置。
[0018]本實用新型提供的光纖激光切割機采用高低位雙層同步交換工作臺結構，配合鏈條往復運動，帶動上下兩層切割工作臺往復運動，鏈條進行一次往復運動可實現兩個切割工作臺的交換，大幅提高了切割工作臺的交換效率；配備大行程Z軸結構，同時采用精密直線導軌及高精度齒輪齒條傳動部件，保證切割工作臺平穩、安全、快速運行及交換，進而實現聞效率、聞精度、大幅面切割，最大限度地提聞了生廣效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機的立體結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機的分解結構示意圖；
[0021]圖3是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機去除防護外罩的結構示意圖；
[0022]圖4是圖3中A區域的放大圖；
[0023]圖5是圖3中B區域的放大圖；
[0024]圖6是圖3中C區域的放大圖；
[0025]圖7是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機的橫梁與床身的正視結構示意圖；
[0026]圖8是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機的橫梁部分的側視結構示意圖；
[0027]圖9是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機的Z軸裝置的結構示意圖；
[0028]圖10是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機的Z軸裝置的部分結構示意圖(一);
[0029]圖11是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機的Z軸裝置的部分結構示意圖(二)；
[0030]圖12是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機的同步交換工作臺的結構示意圖；
[0031]圖13是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機的同步交換工作臺的部分結構不意圖(一);
[0032]圖14是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機的同步交換工作臺的部分結構不意圖(二);
[0033]圖15是本實用新型實施例提供的光纖激光切割機的床身和同步交換工作臺的結構示意圖；
[0034]圖16是圖15中D區域的放大圖；
[0035]圖17是圖15中E區域的放大圖。
【具體實施方式】
[0036]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0037]請參閱圖1、2，本實用新型實施例提供的光纖激光切割機主要包括:床身1、橫梁
2、Z軸裝置3、同步交換工作臺4及防護外罩5。橫梁2固定于床身I之上，Z軸裝置3設置于橫梁2上，同步交換工作臺4與床身I對接，防護外罩5罩于床身I外，其重量輕，防塵，運行可靠，用于保護床身I及床身I上的其他設施。其中，床身I和同步交換工作臺4均設有上下高低位的支撐結構，用于承載上下兩個切割工作臺。床身I和同步交換工作臺4的上下兩層支撐結構分別對接，進而保證切割工作臺可以順利的由同步交換工作臺4移動至床身I。
[0038]進一步參考圖7所示的床身I的正視圖，床身I和切割工作臺均為矩形結構，為了便于描述，本實施例將長度方向稱為“側”，將寬度方向稱為“端”。床身I的兩側分別設有滑軌11以及齒條12，橫梁2設有與滑軌11配合的滑槽21以及與齒條12配合的齒輪22，通過數控系統控制橫梁2上的第一交流伺服電機23驅動齒輪22沿齒條12轉動，從而帶動滑槽21沿滑軌11滑動，進而驅動橫梁2實現X軸方向的前后運動。進一步參考圖8?11，Z軸裝置3包括滑座31和滑板32，滑座31和滑板32分別連接第二交流伺服電機33和第三交流伺服電機34，其中第二交流伺服電機33驅動滑座31沿橫梁2滑動，實現Y軸方向的左右運動。滑板32上設置切割頭35，切割頭35內設有電容式傳感器，用于檢測切割頭35的端面與切割工作臺表面的間距，數控系統根據該間距確定切割頭35的高度并控制第三交流伺服電機34驅動滾珠絲桿螺母副36帶動滑板32實現Z軸方向的上下運動，從而帶動切割頭35實現上下快速移動和進給運動。這樣，通過橫梁2沿床身I的前后運動、滑座31沿橫梁2的左右運動及滑板32的上下運動，實現了切割頭35的X、Y、Z軸方向的三維運動，完成激光切割。
[0039]本實施例中的切割頭35的X軸行程為6030mm，Y軸行程為2020mm，Z軸行程為300mm,可實現6000mm*2000_的大幅面高精度切割。
[0040]如圖12?14，同步交換工作臺4包括固定框架41和設置于固定框架41上的切割工作臺42，固定框架41采用槽鋼、方通焊接成整體后加工成型，確保其承載能力，切割工作臺42由方通焊接而成，結構穩定，強度高。固定框架41和床身I均包括上、下兩層高低位支撐結構，支撐結構的所有支撐面上安裝六方軌6。同步交換工作臺4的上下兩層支撐結構上的六方軌與床身I的支撐結構上的六方軌對接，使切割工作臺42可以順利的由同步交換工作臺4滑行至床身I上。
[0041]進一步參考圖3、15、16、17，切割工作臺42的交換是通過下述結構實現的:
[0042]床身I靠近同步交換工作臺4的一端設有一鏈傳動電機7和與之相連的兩個長傳動軸71，床身I的兩側設有鏈傳動組件8，包括大鏈輪81、小鏈輪82、張緊鏈輪83及鏈條84。大鏈輪81和小鏈輪82設于床身I靠近同步交換工作臺4的一端，張緊鏈輪83設置于床身I的另一端。鏈傳動電機7通過長傳動軸71與床身I兩側的小鏈輪82相連，數控系統控制鏈傳動電機7驅動長傳動軸71帶動小鏈輪82轉動，小鏈輪82帶動大鏈輪81轉動，大鏈輪81通過鏈條84帶動張緊鏈輪83轉動。鏈條84在鏈輪的帶動下做來回往復運動而非同方向傳動，鏈條84的傳動距離為鏈條的直線段的長度。鏈條84上設有兩組牽引輪841，兩組牽引輪841平分整個鏈條84，并且分別位于鏈條84的上直線段和下直線段上，當一組牽引輪841位于鏈條行程的一端時，另一組牽引輪841恰好位于行程的另一端。切割工作臺42的被牽引端設有與牽引輪841相配合的牽引塊421，牽引輪841與牽引塊421上的卡槽配合，將切割工作臺42與鏈條84固定在一起，從而通過鏈條84帶動切割工作臺42在六方軌6的導向下移動，鏈條84的傳動距離即為切割工作臺42的運動行程。由鏈條84的上直線段牽引的切割工作臺42恰好沿床身I的上層六方軌6移動，由鏈條84的下直線段牽引的切割工作臺42恰好沿床身I的下層六方軌6移動，當鏈條84的上直線段的牽引輪841運動到行程一端時，上層的切割工作臺42被牽引出去，此時鏈條84的下直線段的牽引輪841運動到行程的另一端，將下層的切割工作臺42牽引進來。也就是說，在鏈條84進行一次往復運動的過程中，可以完成上下兩個切割工作臺42的交換。
[0043]進一步參考圖4，為了使切割工作臺42安全運行且平穩交換，于鏈條84的上直線段設有兩個感應片，在床身I的一側接近鏈條行程的一端處設有減速感應開關13和停止感應開關14，其中，停止感應開關14更加靠近鏈條行程的終端。與之對應，鏈條84的上直線段設有第一感應片842和第二感應片843，兩個感應片的間距與減速感應開關13和停止感應開關14的間距相同。當鏈條84接近行程終點時，第一感應片842經過減速感應開關13時，數控系統控制鏈條84減速運行，當第一感應片842經過停止感應開關14，第二感應片843經過減速感應開關13時，數控系統控制鏈條84停止運行。
[0044]進一步參考圖5，為了確保切割工作臺42安全運行，還可以在切割工作臺42被牽引的一端設置彈性緩沖墊422，防止切割工作臺42受到撞擊。
[0045]進一步參考圖6，床身I的兩側分別設有一到位夾緊裝置，床身I的一端設有到位定位裝置15，該到位定位裝置15具體是具有一插銷151的定位汽缸裝置，相應的，切割工作臺42被牽引的一端設有與插銷151配合的插銷孔423。當切割工作臺42停止運行時，定位汽缸裝置的插銷151插入插銷孔423，床身I兩側的到位夾緊裝置將切割工作臺42夾緊，防止其左右晃動，進而將切割工作臺42固定，防止工作臺在切割時發生震動。
[0046]進一步地，本實施例中的床身I采用整體焊接方式制造，退火消除內應力處理后進行粗加工，然后進行振動時效處理，再進行細加工以確保機床的剛性、穩定性、抗震性及精度。橫梁2采用鑄鋁制造，消除內應力后進行機加工，保證整體的剛性、穩定性及精度。Z軸裝置的滑板和滑座均采用鑄鋁制造，消除內應力后進行機加工，保證整體精度。所有導軌、齒條安裝面的平面度、直線度、平行度均達到歐標6級精度要求。
[0047]進一步地，床身I配備有自動潤滑裝置，定期向床身1、橫梁2部分的運動部件添加潤滑油，保證其在良好的狀態下運行，提高滑軌11、滑槽21、齒條12、齒輪22等部件的使用壽命。
[0048]本實用新型實施例提供的光纖激光切割機采用高低位雙層同步交換工作臺結構，配合鏈傳動電機驅動鏈輪鏈條往復運動，帶動上下兩層切割工作臺往復運動，鏈條進行一次往復運動可實現兩個切割工作臺的交換，大幅提高了切割工作臺的交換效率；配備大行程Z軸結構，同時采用精密直線導軌及高精度齒輪齒條傳動部件，保證切割工作臺平穩、安全、快速運行及交換，進而實現聞效率、聞精度、大幅面切割，最大限度地提聞了生廣效率。
[0049]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.光纖激光切割機，其特征在于，包括床身，橫跨所述床身設置并可沿床身長度方向滑動的橫梁，設置于所述橫梁上并可沿橫梁滑動的Z軸裝置、與所述床身對接的同步交換工作臺以及罩于所述床身之上的防護外罩，所述Z軸裝置設有可上下移動的切割頭； 所述切割頭沿所述床身的長度和寬度方向的行程分別大于6000_和2000_ ； 所述床身和同步交換工作臺均設有用于承載切割工作臺的上下兩層支撐結構，且所述床身和同步交換工作臺的兩層支撐結構分別對接； 所述床身的兩側設有往復運動的傳動鏈條，所述傳動鏈條包括:帶動一切割工作臺在所述床身的上層支撐結構上運行的上直線段，以及帶動另一切割工作臺在所述床身的下層支撐結構上運行的下直線段。
2.如權利要求1所述的光纖激光切割機，其特征在于，所述床身設有延其長度方向延伸的滑軌和齒條，所述橫梁設有與所述滑軌和齒條配合的滑槽和齒輪。
3.如權利要求1所述的光纖激光切割機，其特征在于，所述切割頭內設有用于檢測所述切割頭的激光輸出端面與切割工作臺的表面之間的距離的電容式傳感器。
4.如權利要求1所述的光纖激光切割機，其特征在于，所述床身和同步交換工作臺的支撐結構均設有供所述切割工作臺滑行的六方軌，所述床身的兩層支撐結構上的六方軌和同步交換工作臺的兩層支撐結構上的六方軌分別對接。
5.如權利要求1所述的光纖激光切割機，其特征在于，所述床身靠近所述同步交換工作臺的一端設有鏈傳動電機，所述床身的兩側設有鏈傳動組件，所述鏈傳動組件包括所述鏈條和帶動所述鏈條往復運動的大鏈輪和張緊鏈輪，所述大鏈輪同軸連接一小鏈輪，所述鏈傳動電機通過兩條長傳動軸與所述小鏈輪相連。
6.如權利要求1所述的光纖激光切割機，其特征在于，所述鏈條上設有將鏈條平分的兩組牽引輪，所述兩組牽引輪分別位于所述上直線段和下直線段，所述切割工作臺的被牽引端設有與所述牽引輪配合的牽引塊。
7.如權利要求1所述的光纖激光切割機，其特征在于，所述床身的一側靠近所述鏈條的一端之處設有減速感應開關和停止感應開關，所述鏈條的上直線段設有可被所述減速感應開關和停止感應開關感應的第一感應片和第二感應片，所述第一感應片和第二感應片的間距與所述減速感應開關和停止感應開關的間距相同。
8.如權利要求1所述的光纖激光切割機，其特征在于，所述切割工作臺被牽引的一端設有彈性緩沖墊。
9.如權利要求1所述的光纖激光切割機，其特征在于，所述床身的兩側設有到位夾緊裝置，所述床身遠離所述同步交換工作臺的一端設有到位定位裝置，所述到位定位裝置具有一插銷，所述切割工作臺被牽引的一端設有與所述插銷配合的插銷孔。
10.如權利要求1所述的光纖激光切割機，其特征在于，所述床身配備有自動潤滑裝置。
【文檔編號】B23K26/70GK203751531SQ201420041546
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月22日 優先權日:2014年1月22日
【發明者】鄒大潤, 樊景風, 趙劍, 陳根余, 陳燚, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司