激光切割机的制作方法

激光切割机
1.本技术是专利申请号为“202110843243.1，申请日为“2021年07月26日”，名称为“一种接驳式激光切割系统”的专利申请的分案申请
技术领域
2.本发明涉及激光切割设备的技术领域，特别涉及一种激光切割机。


背景技术：

3.激光切割机是利用激光切割板材的激光设备，现有的激光切割机主要分为双平台激光切割机和单平台激光切割机，板材的进料通过吊臂将板材放置在双平台激光切割机的其中一个工作平台上，该工作平台位于非切割区域，需要通过平台交换使得该工作平台上的板材送入切割区域，加工完成后，双平台再交互带动板材退料，然后通过吊臂下料；而单平台激光切割机则需要利用吊臂将板材进行上下料。可见，现有的激光切割机不能配合自动生产设备或中转设备自动输入或输出板材，适用性低。另外，大型的激光切割机通常在切割区域的外围加装一个保护壳体作为激光切割工作室，激光切割工作室不仅可以防止在激光切割加工时周边人员误进入加工区域造成危险，还可以防止激光切割过程中产生的大量金属粉尘发生扩散，避免污染车间空气，对人体健康造成伤害。而现有激光切割机的电柜和激光器一般设置在激光切割机的底架端部，电柜和激光器的设置较为紧凑，不仅造成元器件难以有效的散热降温，元器件因不能满足散热要求而发生损坏或停止工作，还占据一定的占地空间，不便于工作人员快速维护和调试。可见，现有的电柜和激光器的配置安装并不与激光切割工作室产生连接关系，无法借助激光切割工作室的结构优势进行安装配置。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种激光切割机，旨在将电柜组件和激光器组件整合至激光切割工作室的结构上，便于工作人员对元器件和激光器进行安装和维护。
5.为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
6.一种激光切割机，激光切割机的外围设有保护室体；所述激光切割机包括底架、底架上的加工平台、可滑动地设置在底架上的x轴滑架、用于驱动x轴滑架前后运动的x轴驱动机构、可滑动地设置在x轴滑架上的y轴滑架、用于驱动y轴滑架左右移动的y轴驱动机构、可滑动地设置在y轴滑架上的z轴滑架、设置在z轴滑架上的激光切割头、用于驱动z轴滑架上下移动的z轴驱动机构，所述保护室体上设有激光箱组件，该激光箱组件一旁设有过线盒体，该激光箱组件的上方设有电柜组件，所述激光箱组件和电柜组件之间设有x轴拖链，所述x轴拖链的一端与x轴滑架连接，另一端与过线盒体连接。
7.所述激光箱组件包括箱体、设置在箱体内部的激光器，箱体上开设有一个朝外的第一开口，箱体上安装有用于闭合第一开口的箱门，所述箱体内设有用于将激光器运出箱体的搬运机构；所述电柜组件包括柜体、设置在柜体内部的元器件和供电线路；所述柜体上
开设有一个朝外的第二开口，柜体上安装有用于闭合第二开口的柜门，所述箱体和柜体相互连通且通过降温机构降温，箱体和柜体之间设有中间封板。
8.所述降温机构包括设在柜门一旁的盖板、安装在盖板上的空调；所述空调用于对箱体和柜体输送冷风降温，所述柜体通过过线槽与过线盒体连通，所述过线槽设置在中间封板上，所述箱体与过线盒体连通，所述箱体和柜体通过风道连通，所述风道的两端处均设有抽风扇，两个抽风扇用于带动箱体内的气流进入柜体。
9.所述箱体包括箱体底板件、设在箱体底板件两侧的箱体侧板件、设置箱体底板件前面的箱体前框体、设置在箱体底板件后面的箱体后板件；所述箱体前框体上形成所述第一开口，所述箱门的顶部通过铰链与箱体前框体的顶部连接，所述搬运机构包括水平设置箱体内的托板，所述托板的底面与箱体底板件滑动连接。
10.所述搬运机构还包括至少两根与箱体底板件固接的三角导轨，所述三角导轨位于托板的下方且沿前后方向延伸，所述托板的底面设有至少两根沿左右方向延伸的托板加强筋，每根托板加强筋的底部设有与三角导轨数量相同且与三角导轨一一对应滑动连接的导轮。
11.所述柜体包括柜体底板件、设置在柜体底板件两侧的柜体侧板件、设置在柜体底板件前面的柜体前框体、设置在柜体底板件后面的柜体后板件，所述柜体前框件上形成所述第二开口，所述柜门的顶部与柜体前框体的前端面铰接，所述柜门通过气弹簧与柜体侧板件连接，所述柜门上安装有锁具，所述锁具用于与柜体前框体配合阻止柜门打开。
12.所述过线盒体的前端面设置有接线板，所述接线板上开设有若干个过线孔，所述过线盒体的左端面开设有第一走线口，所述过线盒体的右端面开设有第二走线口，所述过线盒体的上端面开设有第三走线口，所述柜体底板件上开设有第四走线口，所述第三走线口和第四走线口通过所述过线槽连通。
13.有益效果：
14.与现有技术相比，本发明提供的激光切割机通过将电柜组件和激光箱组件分别设置在x轴拖链的上方和下方，利用了原来空置的空间，使得电柜组件和激光器组件具有更大的载物空间和散热能力，另一方面便于后期对元器件和激光器进行维护操作。
附图说明
15.图1为本发明提供的接驳式激光切割系统的立体图。
16.图2为本发明提供的接驳式激光切割系统中，保护室体的立体图。
17.图3为激光箱组件和电柜组件安装在保护室体上的结构示意图一，图中箱门和柜门隐藏。
18.图4为激光箱组件和电柜组件安装在保护室体上的结构示意图二，图中箱门和柜门隐藏。
19.图5为激光箱组件和电柜组件安装在保护室体上的结构示意图三，图中箱门、柜门、托板以及激光器隐藏。
20.图6为图5中l区域的局部放大图。
21.图7为激光箱组件和电柜组件安装在保护室体上的结构示意图四。
22.图8为激光箱组件和电柜组件安装在保护室体上的立结构示意图五。
23.图9为激光箱组件和电柜组件与x轴拖链的配合示意图。
24.图10为激光切割机和接驳运料平台的衔接示意图。
25.图11为齿条和链条的连接示意图。
26.图12为接驳运料平台和加工平台的衔接示意图，图中运料机构隐藏。
具体实施方式
27.本发明提供一种激光切割机，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
28.请参阅图1
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12，本发明提供一种接驳式激光切割系统,包括接驳运料平台1、与接驳运料平台1衔接的激光切割机2、设置在激光切割机2外围的保护室体4；所述激光切割机2包括底架21、底架21上的加工平台22、可滑动地设置在底架21上的x轴滑架23、用于驱动x轴滑架23前后运动的x轴驱动机构24、可滑动地设置在x轴滑架23上的y轴滑架25、用于驱动y轴滑架25左右移动的y轴驱动机构26、可滑动地设置在y轴滑架25上的z轴滑架27、设置在z轴滑架27上的激光切割头29、用于驱动z轴滑架27上下移动的z轴驱动机构28，加工平台22和接驳运料平台1共用一个运料机构3,所述保护室体4上设有激光箱组件5，该激光箱组件5一旁设有过线盒体7，该激光箱组件5的上方设有电柜组件6，所述激光箱组件5和电柜组件6之间设有x轴拖链91，所述x轴拖链91的一端与x轴滑架23连接，另一端与过线盒体7连接。
29.在实际应用中，接驳运料平台1的后方可以与卷料机、整平机、送料机等一系列的生产设备对接，开始加工时，送料机先将板材上料至接驳运料平台1上，通过运料机构3将板材运输至加工平台22上，然后控制系统控制x轴驱动机构24和y轴驱动机构26以及z轴驱动机构28带动激光切割头29移动实现切割加工，加工完成后，通过运料机构3的反向运作，将已完成加工的板材从加工平台22运输至接驳运料平台1上，再由接驳运料平台1下料传送至与其他中转设备或其他加工设备上，从而免去了吊臂上料和下料带来的自动化程度低的问题，而且相对于双交换平台激光切割机和单平台激光切割机而言解决了不能与各种自动化加工设备衔接的技术问题。
30.需要说明的是，所述x轴驱动机构24和y轴驱动机构26以及z轴驱动机构28为现有技术，而且不是发明点所在，此处不再展开赘述它们的具体的结构。
31.见图9所示，现有激光切割机2的x轴拖链91会悬空设置在底架21的左侧或右侧，占据了激光切割机2一部分宽度，会有一定的占地空间，x轴拖链91的上方和下方的空间没有合理利用。本实施例中，将电柜组件6设置在x轴拖链91的正上方，将激光箱组件5设置在x轴拖链91的正下方，充分地利用了原本空置的空间，并不会增加额外的占地面积；还有缩短了激光箱组件5和电柜组件6与x轴拖链91的连接距离，布局更加合理，减少了供电线路和激光光纤线路的传输路径，节省了线材成本。
32.具体的，所述激光箱组件5包括箱体51、设置在箱体51内部的激光器52，箱体51上开设有一个朝外的第一开口53，箱体51上安装有用于闭合第一开口53的箱门54，所述箱体51内设有用于将激光器52运出箱体51的搬运机构；所述电柜组件6包括柜体61、设置在柜体61内部的元器件62和供电线路；所述柜体61上开设有一个朝外的第二开口63，柜体61上安装有用于闭合第二开口63的柜门64，所述箱体51和柜体61相互连通且通过降温机构82降
温，箱体51和柜体61之间设有中间封板8。
33.在实际应用中，由于激光器52的体积大、质量重，激光箱组件5靠近地面安装，工作人员打开箱门54后，很便利地将激光器52搬运至箱体51内或者从箱体51内搬出激光器52。另外，由于箱体51的设置高度适当，当工作人员要对柜体61中的供电线路进行排布或者检修时，工作人员打开柜门64就可以站立工作，工作人员能够舒适地开展作业，减少工作人员作业视野盲区，提高工作效率。激光箱组件5和电柜组件6在正常通电工作时，激光器52、元器件62和供电线路会产生大量热量，通过降温机构82可以辅助激光器52、元器件62和供电线路快速地降温散热，保持最佳的工况，以免激光器52和元器件62过热受损。
34.具体的，所述降温机构82包括设在柜门64一旁的盖板822、安装在盖板822上的空调821；所述空调821用于对箱体51和柜体61输送冷风降温，所述柜体61通过过线槽823与过线盒体7连通，所述过线槽823设置在中间封板8上，所述箱体51与过线盒体7连通，所述箱体51和柜体61通过风道824连通。所述空调821先制冷将冷风释放在柜体61中，对元器件62和供电线路进行冷却降温，然后一部分冷风在柜体61中流动扩散，另一部分冷风沿过线槽823进入过线盒体7中，冷风然后就进入箱体51中对激光器52进行冷却散热。
35.为了达到更佳的冷却散热效果，所述风道824的两端均设有抽风扇825，即其中一个抽风扇825设置在柜体61中，另一个抽风扇825设置在箱体51中，位于箱体51中的抽风扇825促使箱体51形成低压，加快冷风沿过线槽823进入过线盒体7的速率并且引导冷风进入箱体51中，防止冷风从过线盒体7外溢。位于柜体61中的抽风扇825提高冷风在风道824和箱体51的流动性，从而使柜体61和箱体51之间形成冷风散热循环流动路径，降低空调821耗能，冷却散热效果更好。
36.需要说明的是，该空调821采用的是市场上可直接选购的机柜散热空调，具有快速制冷和除湿功能，空调821的出风口和回风口设置在空调821的背面，盖板822上设有与出风口和回风口相应的避让口，此处不对空调821的具体结构和制冷原理进行赘述。
37.进一步的，所述中间封板8上设有连接箱体51和柜体61的封板加强筋81，所述过线槽823设置在中间封板8上。中间封板8一方面可以阻挡激光切割过程中金属粉尘扩散，另一方面在中间封板8上可以安装拖链支撑组件83，拖链支撑组件83支撑x轴拖链91，防止x轴拖链91下垂，让x轴拖链91更好地进行活动。所述拖链支撑组件83包括支座831和可转动地设置在支座上的滚轮832。
38.优选的，所述过线盒体7的前端面设置有接线板71，所述接线板71上开设有若干个过线孔72，所述过线盒体7的左端面开设有第一走线口731，所述过线盒体7的右端面开设有第二走线口732，所述过线盒体7的上端面开设有第三走线口，柜体底板件611上开设有第四走线口，第四走线口位于第三走线口的正上方，所述第三走线口和第四走线口通过所述过线槽823连通，冷风可以从第四走线口进入过线槽823，然后从第三走线口排出而进入过线盒体7中。多根供电电源线会穿过接线板71上的过线孔72进入过线盒体7内然后连接至对应的激光器52和各元器件62，x轴拖链91的一端与第二走线口732连接，另一端与x轴滑架23连接，供电线路、激光光纤以及控制线路从第二走线口732引出并且安装在x轴拖链91上。
39.所述箱体51包括箱体底板件511、设在箱体底板件511两侧的箱体侧板件512、设置箱体底板件511前面的箱体前框体513、设置在箱体底板件511后面的箱体后板件514；箱体底板件511、箱体侧板件512、箱体前框体513以及箱体后板件514围合形成一个长方体状的
箱体51，所述箱体前框体513上形成所述第一开口53，所述箱门54的顶部通过铰链515与箱体前框体513的顶部连接，所述搬运机构包括水平设置箱体51内的托板55，所述托板55的底面与箱体底板件511滑动连接。箱体51内部具有宽敞的内腔，非常合理地利用了拖链下方的空间，激光器52可以更合理地进行安装在箱体51内部。实际上，箱体前框体513的上表面水平设置，使得铰链515朝上设置，打开箱门54后，箱门54绕铰链515翻转至箱体前框体513的顶部，箱门54的自由端抵压在中间封板上，在没有外力作用下，箱门54不会发生自运动，继而工作人员可以双手拉动托板55，使激光器52朝第一开口53方向移动而离开箱体51的内腔，更便于地后续完成激光器52的安装或拆卸。
40.进一步的，请参阅图6，所述搬运机构还包括至少两根与箱体底板件511固接的三角导轨56，所述三角导轨56位于托板55的下方且沿前后方向延伸，所述托板55的底面设有至少两根沿左右方向延伸的托板加强筋58，每根托板加强筋58的底部设有与三角导轨56数量相同且与三角导轨56一一对应滑动连接的导轮57。每个三角导轨56具有两个对称的导向斜面，两个导向斜面的连接处形成前后延伸的导引路径，所述导轮57上具有两个对称的锥轮，两个锥轮共同抵压在对应的导向斜面上以移动平衡，托板55移动顺畅，导轮57不会脱离三角导轨56。通过这样设置，托板55的荷载能力好，三角导轨56和导轮57为可拆卸连接，降低装配难度。
41.所述箱体51的底部设有箱体支架510，箱体支架510设置在地面上，可以对箱体51作可靠的支撑。
42.具体的，所述柜体61包括柜体底板件611、设置在柜体底板件611两侧的柜体侧板件612、设置在柜体底板件611前面的柜体前框体613、设置在柜体底板件611后面的柜体后板件614，所述柜体底板件611、柜体侧板件612、柜体前框体613以及柜体后板件614围合形成一个长方体状的柜体61，所述柜体前框件613上形成所述第二开口63，所述柜门64的顶部与柜体前框体613的前端面铰接，柜门64可相对柜体前框体613向上翻摆打开，柜体61内部具有宽敞的内腔，非常合理地利用了x轴拖链91上方的空间，各种元器件62和线路可以更合理地进行安装在柜体61内部，解决了因元器件62设置距离过近而引发热积聚的问题。
43.进一步的，请参阅图2
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图5，所述柜门64通过气弹簧65与柜体侧板件612连接，气弹簧65的一端与柜体侧板件612铰接，另一端与柜门64铰接，气弹簧65能够在打开柜门64时进行缓冲性支撑，防止柜门64下降。所述柜门64上安装有锁具80，关闭柜门64后，工作人员需要锁上锁具80，使柜体前框体613配合阻止气弹簧65推动柜门64打开。
44.优选的，请参阅图2，所述保护室体4上设有拉门41，所述拉门包括拉门封板和拉门主体，拉门封板的顶部和底部均设有横向延伸的滑轨，所述拉门主体通过滑块与滑轨连接，所述拉门主体上设有拉门观察窗和拉门拉手，激光切割时，拉门呈关闭状态，即拉门封板不与拉门主体重叠，工作人员可通过拉门观察窗观察到激光切割机2的工作情况。当激光切割机2需要维护时，工作人员通过拉动拉门拉手就能够拉动拉门主体朝拉门封板方向移动，拉门封板与拉门主体重叠，从而打开拉门。
45.具体的，所述运料机构3包括主动轴31、从动轴32、两个主动链轮33、两个从动链轮34以及两个链条35，所述主动轴31的其中一端与运料驱动装置36传动连接，两个所述主动链轮33分别设置在所述主动轴31的两端，两个所述从动链轮34分别设置在所述从动轴32的两端，两个所述链条35分别绕设在同一侧的所述主动链轮33和所述从动链轮34上，两个所
述链条35之间排布有多根齿条37，所述运料驱动装置36用于驱动主动轴31转动并带动链条35上的齿条37以腰形轨迹运动。
46.具体的，所述运料驱动装置36包括步进电机和减速器，步进电机的输出端与减速器连接，减速器的输出端通过联轴器与主动轴31连接。
47.在本实施例中，所述加工平台22包括两块对称设置在底架21上的加工区域侧板221以及设置在两块所述加工区域侧板221之间的加工区域加强梁222，两块加工区域侧板221沿底架21的长度方向延伸，所述主动轴31的两端分别穿过两块所述加工区域侧板221的前端部；所述接驳运料平台1包括两块对称设置的接驳侧板11以及设置在两块所述接驳侧板11之间的接驳加强梁12，两块接驳侧板11沿底架21的长度方向延伸且与对应的加工区域侧板221衔接，每块所述接驳侧板11的底部设有支撑脚13，所述从动轴32的两端分别穿过两块所述接驳侧板11的后端部。
48.在实际加工时，送料设备先将板材上料至接驳运料平台1的齿条37上，通过运料驱动装置36的运作，使运料驱动装置36带动主动轴31、主动链轮33转动，在过链条35的传动下，从动链轮34和从动轴32转动，使与链条35连接的若干块齿条37运载板材朝加工平台22移动，到达加工平台22上的板材在激光切割头29的作用下实现加工，加工完成后，通过运料驱动装置36的反向运作，使若干根齿条37带动加工平台22上的板材退回接驳运料平台1，再由接驳运料平台1下料传送至与其他中转设备或其他加工设备上，从而免去了吊臂上料和下料带来的自动化程度低的问题，相对于双交换平台激光切割机和单平台激光切割机而言解决了不能与各种自动化加工设备衔接的技术问题。
49.每一根所述齿条37的横截面为“u”型，齿条37包括对称设置的第一齿板371和第二齿板372、设置在第一齿板371和第二齿板372之间的连接底板373，连接底板373上设置有若干个沿其长度方向延伸的散热孔374，激光切割时会产生的高温，因此所述散热孔374一方面用于散热，减少齿条37受热变形，另一方面便于切割后的铁屑从散热孔374中掉落，防止铁屑掉落至链条35上，影响链条35的运行。
50.进一步的，两个所述链条35上均等距地设置有若干个折弯边351，每一个折弯边351上均设置有第一安装孔352，每一块连接底板373的两端分别设置有第二安装孔375，每一个所述第二安装孔375和对应的所述第一安装孔352通过连接件(图中未画出)连接。通过设置第一安装孔352、“u”型的齿条37以及第二安装孔375，便于将若干块齿条37固定在折弯边351上，具体的，所述“u”型的齿条37通过折弯机折弯而成，与焊接方式相比，具有更好的刚性。更具体的，所述连接件可设置为螺栓、螺杆，并设置配套的螺母用于紧固。
51.实际上，所述接驳运料平台1上设有松紧调节机构38，所述从动轴32通过松紧调节机构调整与主动轴31的相对距离，从而调整链条35的张紧程度，所述松紧调节机构的实施方式为现在技术，此处不再赘述。
52.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。