一种铝板激光切割加工设备的制作方法

本发明涉及板材加工，尤其涉及一种铝板激光切割加工设备。

背景技术：

1、铝板作为轻量化、高强度的金属材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器、建筑装饰、轨道交通等领域。激光切割凭借其切割精度高、切口平整无毛刺、加工柔性好、可切割任意复杂轮廓、材料损耗低等显著优势，已成为铝板精密加工的主流工艺。

2、前市面上主流的铝板激光切割设备普遍存在以下缺陷：

3、其一，绝大多数采用单切割平台结构，切割加工与上下料工序串行进行，设备在上下料过程中完全处于闲置状态，有效加工时间占比不足60%，难以满足大批量连续生产的需求；

4、其二，x、y轴传动多采用丝杆传动结构，高速运行时易产生振动和热变形，切割精度和稳定性不足，且丝杆行程受限，难以适配大尺寸铝板的加工；

5、其三，传动部位缺乏有效防护，切割产生的高温金属粉尘、废渣易进入导轨、齿轮等精密部件内部，加速部件磨损和老化，大幅缩短设备使用寿命，增加维护成本；

6、因此我们设计了一种铝板激光切割加工设备来解决以上问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种铝板激光切割加工设备，其解决单切割平台效率低、x轴和y轴传动不足、传动部位缺乏有效防护的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种铝板激光切割加工设备，包括加工床体，所述加工床体的一侧固定连接有料台，所述加工床体的顶部滑动连接有x轴模组，所述x轴模组上滑动连接有y轴模组，所述y轴模组上滑动连接有z轴模组，所述z轴模组的输出端固定连接有激光切割组件；所述加工床体和料台的内部上下分层设置有两个切割平台，两个所述切割平台与加工床体、料台之间共同连接有驱动其交替移动的移动组件；所述料台的外侧壁固定连接有控制屏，所述x轴模组、y轴模组和z轴模组的传动部位外侧均安装有伸缩式风琴防护罩。

4、优选地，所述x轴模组包括龙门架、两个第一u形座、x轴电机、第一齿轮、第一齿条板、两根x轴导轨和两个x轴座；两个所述第一u形座分别固定连接于龙门架的两端底部，所述x轴电机固定安装于其中一个第一u形座的顶部，所述x轴电机的输出轴向下贯穿第一u形座并与第一齿轮同轴固定连接，所述第一齿条板沿x轴方向固定连接于加工床体的顶部，所述第一齿轮与第一齿条板啮合传动，两根所述x轴导轨平行固定于加工床体的顶部，两个所述x轴座分别滑动套设于两根x轴导轨的外壁，且两个x轴座的顶部分别与两个第一u形座的底部固定连接。

5、优选地，所述y轴模组包括第二u形座、y轴电机、第二齿轮、第二齿条板、两根y轴导轨和两个y轴座；两根所述y轴导轨沿y轴方向平行固定于龙门架的顶部，两个所述y轴座分别滑动套设于两根y轴导轨的外壁，所述第二u形座的底部与两个y轴座的顶部固定连接，所述y轴电机固定安装于第二u形座的顶部，所述y轴电机的输出轴向下贯穿第二u形座并与第二齿轮同轴固定连接，所述第二齿条板沿y轴方向固定连接于龙门架的顶部，所述第二齿轮与第二齿条板啮合传动。

6、优选地，所述z轴模组包括安装座、液压杆、升降板、两个z轴块和两根z轴导轨；所述安装座固定连接于第二u形座的侧壁，所述液压杆竖直固定于安装座的顶部，且液压杆的输出端与升降板的顶部固定连接，两个所述z轴块平行固定于升降板靠近安装座的一侧，两根所述z轴导轨竖直固定于安装座的侧壁，两个所述z轴块分别滑动套设于两根z轴导轨的外壁，所述激光切割组件固定连接于升降板远离安装座的一侧。

7、优选地，所述移动组件包括防护盖、伺服电机、两根第一丝杆、两根第二丝杆、第一同步带、第二同步带、第三同步带、四个上连接块和四个下连接块；所述防护盖固定连接于料台的外侧壁，所述伺服电机固定安装于防护盖的内壁，两根所述第一丝杆和两根所述第二丝杆均沿x轴方向转动连接于加工床体与料台之间，且两根第一丝杆位于上层、两根第二丝杆位于下层，所述伺服电机的输出轴与其中一根第一丝杆的端部同轴固定连接。

8、优选地，所述第一同步带套设于两根第一丝杆的同侧端部，所述第二同步带套设于两根第二丝杆的同侧端部，所述第三同步带套设于同侧的一根第一丝杆与一根第二丝杆的端部，两个所述上连接块对称固定于上层切割平台的两端侧壁，两个所述下连接块对称固定于下层切割平台的两端侧壁，两根所述第一丝杆分别贯穿上层切割平台两端的上连接块并与其螺纹连接，两根所述第二丝杆分别贯穿下层切割平台两端的下连接块并与其螺纹连接。

9、优选地，每个所述切割平台的底部均转动连接有多对移动轮，所述加工床体和料台的内壁共同固定连接有两对上下平行布置的限位导轨，上层切割平台底部的移动轮与上层限位导轨的上表面相抵滚动，下层切割平台底部的移动轮与下层限位导轨的上表面相抵滚动。

10、优选地，所述加工床体的底部滑动插接有集杂框，所述集杂框位于加工床体内切割平台的正下方，且集杂框的外侧壁固定连接有抽拉把手。

11、优选地，所述控制屏分别与x轴电机、y轴电机、液压杆、伺服电机和激光切割组件电连接，用于控制各部件的启停和运行参数。

12、本发明与现有技术相比，其有益效果为：

13、1、采用上下分层双切割平台同步反向切换结构，将加工床体内部划定为加工工位，料台内部划定为上下料工位，实现激光切割加工与铝板上下料作业完全并行，设备有效加工时间占比提升至90%以上，彻底消除上下料等待时间。

14、2、移动组件采用单伺服电机配合三组同步带驱动上下层丝杆同步转动，仅需一个动力源即可实现两个切割平台的同步反向精准切换，切换时间≤10s，控制逻辑简单可靠；同时切割平台底部设置移动轮与限位导轨滚动配合，有效承载平台及铝板重量，避免丝杆受力变形，保证平台移动平稳性和重复定位精度，杜绝平台错位问题。

15、3、x、y轴均采用齿轮齿条传动结构，相较于传统丝杆传动，承载能力更强、运行速度更快、传动刚性更好，高速切割时无明显振动和热变形，铝板切割精度稳定；z轴采用液压杆驱动，升降平稳且推力大，可适配0.5mm-40mm厚度铝板的切割需求，适用范围广。

16、4、在x轴模组、y轴模组和z轴模组的所有传动部位外侧均安装伸缩式风琴防护罩，可随三轴运动同步伸缩，全程密封防护传动部件，有效阻挡切割产生的高温金属粉尘、废渣和冷却液进入导轨、齿轮等精密部件内部，减少部件磨损，延长设备使用寿命，大幅降低日常维护频率和成本。

17、综上所述，本发明采用上下分层双切割平台同步反向切换结构，实现激光切割加工与铝板上下料作业完全并行，彻底消除上下料等待时间；x、y轴均采用齿轮齿条传动结构，承载能力更强、运行速度更快、传动刚性更好，高速切割时无明显振动和热变形；在x轴模组、y轴模组和z轴模组的所有传动部位外侧均安装伸缩式风琴防护罩，可随三轴运动同步伸缩，全程密封防护传动部件。

1.一种铝板激光切割加工设备，包括加工床体（1），其特征在于，所述加工床体（1）的一侧固定连接有料台（2），所述加工床体（1）的顶部滑动连接有x轴模组（3），所述x轴模组（3）上滑动连接有y轴模组（4），所述y轴模组（4）上滑动连接有z轴模组（5），所述z轴模组（5）的输出端固定连接有激光切割组件（9）；

2.根据权利要求1所述的铝板激光切割加工设备，其特征在于，所述x轴模组（3）包括龙门架（31）、两个第一u形座（32）、x轴电机（33）、第一齿轮（34）、第一齿条板（35）、两根x轴导轨（36）和两个x轴座（37）；

3.根据权利要求2所述的铝板激光切割加工设备，其特征在于，所述y轴模组（4）包括第二u形座（41）、y轴电机（42）、第二齿轮（43）、第二齿条板（44）、两根y轴导轨（45）和两个y轴座（46）；

4.根据权利要求3所述的铝板激光切割加工设备，其特征在于，所述z轴模组（5）包括安装座（51）、液压杆（52）、升降板（53）、两个z轴块（54）和两根z轴导轨（55）；

5.根据权利要求1所述的铝板激光切割加工设备，其特征在于，所述移动组件（7）包括防护盖（71）、伺服电机（72）、两根第一丝杆（73）、两根第二丝杆（74）、第一同步带（75）、第二同步带（76）、第三同步带（77）、四个上连接块（78）和四个下连接块（79）；

6.根据权利要求5所述的铝板激光切割加工设备，其特征在于，所述第一同步带（75）套设于两根第一丝杆（73）的同侧端部，所述第二同步带（76）套设于两根第二丝杆（74）的同侧端部，所述第三同步带（77）套设于同侧的一根第一丝杆（73）与一根第二丝杆（74）的端部，两个所述上连接块（78）对称固定于上层切割平台（6）的两端侧壁，两个所述下连接块（79）对称固定于下层切割平台（6）的两端侧壁，两根所述第一丝杆（73）分别贯穿上层切割平台（6）两端的上连接块（78）并与其螺纹连接，两根所述第二丝杆（74）分别贯穿下层切割平台（6）两端的下连接块（79）并与其螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的铝板激光切割加工设备，其特征在于，每个所述切割平台（6）的底部均转动连接有多对移动轮（12），所述加工床体（1）和料台（2）的内壁共同固定连接有两对上下平行布置的限位导轨（11），上层切割平台（6）底部的移动轮（12）与上层限位导轨（11）的上表面相抵滚动，下层切割平台（6）底部的移动轮（12）与下层限位导轨（11）的上表面相抵滚动。

8.根据权利要求1所述的铝板激光切割加工设备，其特征在于，所述加工床体（1）的底部滑动插接有集杂框（10），所述集杂框（10）位于加工床体（1）内切割平台（6）的正下方，且集杂框（10）的外侧壁固定连接有抽拉把手。

9.根据权利要求1所述的铝板激光切割加工设备，其特征在于，所述控制屏（8）分别与x轴电机（33）、y轴电机（42）、液压杆（52）、伺服电机（72）和激光切割组件（9）电连接，用于控制各部件的启停和运行参数。