自动激光切割成型机床的制作方法

[0001]
本发明创造涉及一种加工机械设备技术领域，特别是一种主要用于门业领域门面板切割成型的自动激光切割成型机床。


背景技术：

[0002]
目前，激光切割、等离子切割及水刀切割机床在机械加工、船舶、电梯、门业等领域的板料加工中虽已得到广泛应用，但是上述切割工艺在切割薄板料时存在以下缺陷：一是由于薄板料直接支撑在锯齿形条状铁板上进行切割加工，锯齿形条状铁板相互之间及锯齿之间间距大、支撑点少，切割过程中切割头移动而薄板料不动，在切割不规则形状时，被切割区域就可能没有锯齿支撑点，会频繁发生废料上翻导致激光切割头、等离子切割头、水刀切割头碰到而停止工作的问题，工人必须把上翻废料人工拣出后才能继续工作。二是在切割加工时也会有边框留存，工作后由于边框大需人工到工作台拣出边框。不仅影响切割工作效率，而且导致加工设备无法实现自动化生产。三是激光切割加工在上下、左右、前后运动时会产生共振，对机床床身的稳定性要求更高。为此，许多生产厂家和有识之士进行开发和研制，但至今尚未有较理想的产品面世。


技术实现要素：

[0003]
为克服现有技术存在的上述缺陷，结合激光、等离子、水刀切割机床的优点，本发明创造的目的是提供一种结构设计合理、操作使用方便、自动化程度高、运行稳定可靠、切割废料自动落料、不会产生阻隔、毛刷支撑消除共振、稳定性更好、集切割和成型功能于一体、生产效率高的自动激光切割成型机床。
[0004]
本发明创造解决上述技术问题所采用的技术方案，它包括主机架、液压系统、控制单元、成型装置、切割源发生器、切割装置、工作台、送料装置、废料收集箱、气源站、通风除尘系统，所述的切割装置包括固定安装在主机架上的线性模组安装板，固定安装在线性模组安装板上的线性模组，线性模组上安装有第一伺服电机、激光头固定板、激光头，安装在激光头下方的收集支撑管及设置于收集支撑管上方的三废收集头，所述的切割装置上的激光头沿线性模组垂直上下运动，收集支撑管在切割小料板时可支撑切割并收集三废。
[0005]
本发明创造的进一步方案，所述的成型装置包括固定安装在主机架上的击打油缸、减速机支架、贯穿固定在主机架上的联接轴，及绕联接轴旋转的上转盘、下转盘，及与下转盘摩擦运动的摩擦承压块，上转盘圆周上安装有导套及沿导套上下滑动的上模安装板、导柱、复位弹簧、模芯顶板、模芯固定板、上模打料板，下转盘上安装有与上转盘相对应的下模固定板、下模打料板、传动齿盘，减速机支架上安装有减速机、第二伺服电机、及与传动齿盘相啮合的主动轮，通过第二伺服电机的驱动，所述成型装置上的主动轮带动传动齿盘及其上的成型模具绕联接轴旋转，旋转到指定工位后，击打油缸在液压系统的作用下对成型模具作出击打运动。
[0006]
本发明创造的进一步方案，所述的送料装置包括固定安装在主机架上的送料y轴
线轨副、送料y轴齿条副、与送料y轴齿条副相啮合运动的送料y轴伺服电机、送料y轴减速机并沿送料y轴线轨副左右方向滑动的送料y轴横梁，固定安装在送料y轴横梁下方的送料 x轴齿条副、送料y轴线轨副、与送料x轴齿条副相啮合运动的送料 x轴伺服电机、送料x轴减速机并沿送料x轴线轨副前后方向滑动的送料x轴横梁，送料x轴横梁上方固定安装有浮动夹钳。
[0007]
本发明创造的进一步方案，所述的浮动夹钳包括固定安装在送料 x轴横梁上的浮动夹钳左座、浮动夹钳右座，活动铰接在支撑螺钉上的浮动夹钳左支架、浮动夹钳右支架，固定连接浮动夹钳左支架及浮动夹钳右支架的夹钳底板、支架连接块、气缸固定板，固定安装在浮动夹钳左支架及浮动夹钳右支架上的夹钳靠山，铰接在浮动夹钳左支架及浮动夹钳右支架上的长销轴、夹钳，固定安装在气缸固定板上的气缸，气缸上联接有气缸连接块，气缸连接块上活动铰接有夹钳、短销轴，所述的浮动夹钳通过气缸作用下将料板压紧或松开在夹钳底板上，整体夹钳通过绕支撑螺钉旋转并在浮动点内上下浮动。
[0008]
本发明创造的进一步方案，所述的工作台固定在主机架上并位于成型装置及送料装置的两侧，工作台上固定设置有毛刷板，毛刷的高度与浮动夹钳的夹持钳口高度平齐，毛刷可以柔性衬托起需要切割及成型的料板，主机架上设置有纵横方向且上下交叉的纵向废料收集箱、横向废料收集箱，纵向废料收集箱上设置有斜坡，针对门业板料特性所切割产生的废料分别落入纵向废料收集箱、横向废料收集箱中；与外接自动上下料装置联接后可形成连续流水作业模式。
[0009]
采用上述结构后，与现有技术相比有如下优点和效果：
[0010]
一是颠覆了现有切割机床工件不动切割头移动、用锯齿形条状铁板支撑工件的结构，解决了切割头前后左右上下十字线移动同一个机架共振概率较高、切割废料上翻阻挡切割头运动的致命缺陷，改进后切割机床增加了送料装置，切割头与送料装置各自相对主机架独立运行，不仅能把运行共振降到最低，而且改变了切割头的运动轨迹，切割头只有上下一个方向垂直运动，可以保证切割废料不会上翻阻挡切割头运动，可以更有效的提高运行速度、增加工效，支撑板改为柔性支撑，可以保证切割时无振动，可大大提高切割产品的精度。
[0011]
二是由于工件可以通过送料装置前后左右运动、切割头上下运动，可以在一条直线上实现切割任何图形。
[0012]
三是由于采用自动的送料装置，在切割加工时虽然也会有边框留存，但是加工后的留存边框也可割断，通过送料装置往前后左右运动中，边框变成短料掉入废料收集箱中，这样就变得既简单又方便实用。
[0013]
四是由于切割头是固定一个点位的，废气产生集中在一个点上，吸尘管道布局更为简便，又可以做到100％的吸气效果，同时收集支撑管在切割小料板时两侧的支撑管可以支撑激光切割又利于切割后的废边料掉落至废料收集箱中，确保了生产过程中环境无污染，
附图说明
[0014]
图1为本发明创造的整机立体结构示意图。
[0015]
图2为本发明创造整机主视图。
[0016]
图3为本发明创造整机俯视图。
[0017]
图4为本发明创造切割装置配合示意图。
[0018]
图5为本发明创造送料装置立体示意图。
[0019]
图6为本发明创造浮动夹钳立体示意图。
[0020]
图7为本发明创造成型装置立体示意图。
[0021]
图8为本发明创造成型模立体示意图。
[0022]
其中：1主机架，2液压系统，3控制单元，4成型装置，401击打油缸，402联接轴，403上转盘，404下转盘，405主齿轮，406减速机支架，407减速机，408第二伺服电机，409传动齿盘，410摩擦承压块，5切割源发生器，6切割装置，601线性模组安装板，602线性模组，603第一伺服电机，604主动轮，605从动轮，606激光机固定板， 607激光头608三废收集头，609收集支撑管，7工作台，8送料装置，801送料y轴横梁，802送料y轴线轨副，803送料y轴齿条副， 804送料y轴减速机，805送料y轴伺服电机，806送料x轴齿条副， 807送料x轴伺服电机，808送料x轴减速机，809送料x轴横梁，810 送料x轴线轨副，811浮动夹钳，812浮动夹钳左座，813浮动点，814 支撑螺钉，815浮动夹钳左支架，816长销轴，817夹钳底板，818夹钳靠山，819夹钳，820浮动夹钳右支架，821气缸连接块，822短销轴，823支架连接块，824浮动夹钳右座，825气缸固定板，826气缸。
具体实施方式
[0023]
图1至图8所示，为本发明创造自动激光切割成型机床的具体实施方案，包括主机架1、液压系统2、控制单元3、成型装置4、切割源发生器5、切割装置6、工作台7、送料装置8、废料收集箱9、气源站、通风除尘系统，所述的切割装置6包括垂直安装固定在主机架 1中位上的线性模组安装板601，安装固定在线性模组安装板601上的线性模组602，线性模组602上安装有第一伺服电机603、主动轮604、从动轮605、激光头固定板606、激光头607，安装在激光头607下方主机架1中位的收集支撑管609及插装与收集支撑管609上方的三废收集头608，所述的切割装置6上的激光头607沿线性模组602垂直上下运动，收集支撑管609在切割小料板时两侧的支撑管可以支撑激光切割又利于切割后的废边料掉落至废料收集箱中。
[0024]
为了确保工作安全可靠及成型所需，所述的成型装置4包括固定安装在主机架1右侧上的击打油缸401、减速机支架406、贯穿固定在主机架1上的联接轴402，及绕联接轴402旋转的上转盘403、下转盘 404，及与主机架1固定安装且与下转盘404摩擦运动的摩擦承压块 410、及上转盘403圆周上安装有导套414及沿导套414上下滑动的上模安装板411、导柱412、复位弹簧413、模芯顶板415、模芯固定板 416、上模打料板417，及下转盘404上安装有与上转盘403相对应的下模固定板419、下模打料板418、传动齿盘409，减速机支架406上安装有减速机407、第二伺服电机408、与传动齿盘409相啮合的主动轮405，所述的成型装置4上的主动轮405在第二伺服电机408、减速机407的旋转带动传动齿盘409及其上的成型模具绕联接轴402旋转，旋转到指定工位后，击打油缸401在液压系统的作用下对成型模具作出击打运动。
[0025]
为了保证加工精度，所述的送料装置8包括固定安装在主机架1 左上方的送料y轴线轨副802、送料y轴齿条副803、与送料y轴齿条副803相啮合运动的送料y轴伺服电机805、送料y轴减速机804 并沿送料y轴线轨副802左右方向滑动的送料y轴横梁801，固定安装在
送料y轴横梁801下方的送料x轴齿条副806、送料y轴线轨副 810、与送料x轴齿条副806相啮合运动的送料x轴伺服电机807、送料x轴减速机808并沿送料x轴线轨副810前后方向滑动的送料x 轴横梁809，送料x轴横梁809上方固定安装有浮动夹钳811。
[0026]
为了便于操作及防止废料在加工过程中上翻，所述的浮动夹钳 811包括固定安装在送料x轴横梁809上的浮动夹钳左座812、浮动夹钳右座824，活动铰接在支撑螺钉814上的浮动夹钳左支架815、浮动夹钳右支架820，固定连接浮动夹钳左支架815及浮动夹钳右支架 820的夹钳底板817、支架连接块823、气缸固定板825，固定安装在浮动夹钳左支架815及浮动夹钳右支架820上的夹钳靠山818，铰接在浮动夹钳左支架815及浮动夹钳右支架820上的长销轴816、夹钳 819，固定安装在气缸固定板825上的气缸826，气缸826是联接有气缸连接块821，气缸连接块821上活动铰接有夹钳819、短销轴822，所述的浮动夹钳811通过气缸826作用下将料板压紧或松开在夹钳底板817上，整体夹钳通过绕支撑螺钉814旋转并在浮动点813内上下浮动。
[0027]
为了方便加工以及更好的减少切割加工时的共振和便于废料收集，所述的工作台7固定在主机架1上并位于成型装置4及送料装置 8的两侧，工作台7上固定设置有毛刷板，毛刷的高度与浮动夹钳811 的夹持钳口高度相一致，毛刷可以柔性衬托起需要切割及成型的料板，主机架1右后下方放置有废料收集箱9，切割产生的废料落入废料收集箱9中。
[0028]
本发明创造工作过程如下，当板料长度方向碰到浮动夹钳811的夹钳靠山818时，气缸826的气缸连接块821向上运动，夹钳819与夹钳底板817夹紧板料；送料装置8上的送料y轴伺服电机805、送料x轴伺服电机808旋转带动送料y轴横梁801、送料x轴横梁809 及其上的浮动夹钳811、料板运动至所需切割坐标点上；根据切割图形中的相关坐标，线性模组602上的第一伺服电机603通过主动轮 604、从动轮605带动线性模组602上的激光头607向下或向上按预设图形坐标进行切割工作，同时送料y轴横梁801、送料x轴横梁809 及其上的浮动夹钳811、料板作相应的前、后、左、右运动；切割工作完成后，切割装置6上的线性模组602上的第一伺服电机603通过主动轮604、从动轮605带动线性模组602上的激光头607带动返回到切割坐标原点。
[0029]
送料装置8上的送料y轴伺服电机805、送料x轴伺服电机808 旋转带动送料y轴横梁801、送料x轴横梁809及其上的浮动夹钳811、料板运动至所需成型坐标点上，同步成型装置4上的第二伺服电机408 带动主齿轮405、传动齿盘409及其上的成型模组旋转到需第一次成型的坐标点上，击打油缸401在液压系统的作用下击打需成型图案的上模安装板，第一步成型完成，重复第一步成型步骤，以此类推，至所需成型全部完成。
[0030]
当所有成型工序完成后，送料装置8上的送料y轴伺服电机805、送料x轴伺服电机808旋转带动送料y轴横梁801、送料x轴横梁 809及其上的浮动夹钳811、切割成型后的料板运动至所坐标原点上，同步成型装置4上的第二伺服电机408带动主齿轮405、传动齿盘409 及其上的成型模组旋转到坐标原点上，至此整个自动激光切割成型工序全部完成。
[0031]
在整个自动激光切割成型过程中浮动夹钳811一直处于夹持状态，只有完成全部切割成型后浮动夹钳811才会松开板料；切割装置 6在切割时会在整机的中部进行加工，不会对成型装置4的区域造成影响，当成型加工状态时切割装置6上的激光头上升到一定位置后，也不会对成型过程及送料过程造成干涉。
[0032]
以上所述，只是本发明创造的具体实施例，并非对本发明创造作出任何形式上的
限制，在不脱离本发明创造的技术方案基础上，所作出的简单修改、等同变化或修饰，均落入本发明创造的保护范围。

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