一种具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机的制作方法

1.本发明涉及金属板材开槽技术领域，特别涉及一种具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机。


背景技术：

2.国内外新兴的中高档建筑材料装饰行业对所需要的金属装饰材料提出了更高的要求，即要求弯制后的金属薄板料工件棱边圆弧半径尽可能小，金属薄板料工件表面无折光；要求金属薄板料工件的弯制断面形状更复杂，更能体现设计师的新潮设计风格。目前传统的强制折弯方式和自由折弯方式，甚至三点式折弯工艺都已无法弯制小圆弧的金属板料工件，也就是说单独用折弯机弯制金属薄板料工件已不能满足设计师的设计要求，达不到中高档装饰的档次和装饰效果。
3.目前，在金属板材的刨槽加工行业，通常是在对被加工的金属板材完成刨槽后，在将整块金属板材移送到另外的设备上进行切割或者裁剪，将大面积的大块板材分隔成单件金属板材。现有工艺的缺陷在于：1、需要多台设备，提高了刨槽、切割的成本，同时设备间的转换也加长了工序的时间，即降低了效率；2、上料定位、刨槽、转换剪切，至少需要8个操作工人，人工成本大，且存在较大的安全隐患。
4.另一方面，为保证金属板材的表面光洁度以及在金属板材二次加工时不会对金属板材表面造成损坏，金属板材通常在出厂时会对表面进行覆膜处理。而对于表面覆有保护膜的金属板材进行激光切割时，激光头正对的那一面的膜不会对切割产生影响，但是激光切割背面的膜会对激光切割产生很大的影响，熔融的塑料膜残渣会粘附在金属切割缝处致使板材切割边缘生成很多的毛刺，严重影响板材质量和美观。现有的做法通常有两种，一种是将金属板材背面的塑料膜在切割之前撕掉，这样金属板材在开槽和切割时不可避免地会有一些损坏，二种是在开槽之后切割之前先翻过来用激光进行一道熔融去膜，去膜后再翻过去进行切割，这样工序复杂、工作量大且安全隐患大。


技术实现要素：

5.本发明提供一种具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机。该金属板材开槽与激光切割机首先是将现有的开槽、切割在两台设备上完成的工序集成在一台设备上完成，即在开槽之后在同一台设备上使用不同的装置进行切割，在开槽和切割两道工序之间无需转换设备，这样就节省了两道工序之间的转换设备时间，提高了金属板材开槽和切割的效率；其次，该金属板材开槽与激光切割机在工作台面板下方设置有去膜装置，是因为金属板材通常在出厂时在表面进行了覆膜保护，当使用激光切割时背面的覆膜会对切割造成影响，覆膜会被激光熔融粘附在切割缝边缘形成毛刺，因此去膜装置在激光切割之前将激光切割缝背面的覆膜切掉或者熔掉，这样激光切割时背面没再有覆膜使得没有熔融的粘附物，提高了被切割板材切割边缘的光亮整洁；第三，该金属板材开槽与激光切割机在工作台面板上设置有去膜用缝隙，即去膜头正对该去膜用缝隙将金属板材背面切割缝处的覆膜去
除，同时该去膜用缝隙也是激光切割时的避空缝，即激光头切割金属板材时将板材切割断裂后激光射到该去膜用缝隙处，避免激光对工作台面板的损害，同时使用激光将大块金属板件切割成小块金属板件时会产生一定量的金属渣屑，如果这些碎屑留在工作台面板上则会被激光熔融粘附在切割后的金属板材上，损害金属板材的质量，该去膜用缝隙可以使得金属碎屑掉落到工作台面板下方，避免上述问题；第四，激光切割金属板材时会产生热量，去膜用缝隙的设置可以在被加工金属板材进行激光切割时激光切割线的位置被架空，避免金属板材的被切割处熔融损坏以及高温使得金属板材变形、改色。为了解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
6.本发明的一种具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机，包括：机架、开槽装置、激光切割装置、工作台面板和去膜装置，所述工作台面板架设在所述机架中部，所述工作台面板上沿x轴方向开设有去膜用缝隙；所述开槽装置和所述激光切割装置在x轴方向上可移动地安装在所述机架上，所述开槽装置和所述激光切割装置位于所述工作台面板上方，所述去膜装置与所述去膜用缝隙相适配地设置在所述工作台面板下方，所述激光切割装置与所述去膜装置在x轴方向的作业线重合或者平行。其中，x轴方向是指开槽装置开槽时运行方向，也即激光切割装置在进行切割时的运行方向；开槽装置可以为刨刀装置、铣刀装置或者锯片装置，根据具体的槽型结构尺寸以及开槽精度进行选择。这样，开槽装置和激光切割装置架设在工作台面板上方的机架上，被加工的金属板材在工作台面板上定位后对其进行开槽和激光切割作业，去膜装置设置在工作台面板下方，可以是架设在机架上也可以是独立于机架设置，开槽之后激光切割之前需要将金属板材背面激光切割线对应位置的覆膜去除，才会在激光切割边缘不会粘附碎渣和生成毛刺。
7.本发明的具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机与现有的开槽以及切割设备相比：首先，通过将现有的开槽、切割在两台设备上完成的工序集成在一台设备上完成，即在开槽之后在同一台设备上使用不同的装置进行切割，在开槽和切割两道工序之间无需转换设备，这样就节省了两道工序之间的转换设备时间，提高了金属板材开槽和切割的效率；现有金属板材的开槽与切割分两台设备完成至少需要8个工人操作，且在两道工序之间需要大范围转移场地，本发明的金属板材开槽与激光切割机仅需1-2个工人即可完成这两道工序的操作，大幅度地降低了人工成本。其次，该金属板材开槽与激光切割机在工作台面板下方设置有去膜装置，是因为金属板材通常在出厂时在表面进行了覆膜保护，当使用激光切割时背面的覆膜会对切割造成影响，覆膜会被激光熔融粘附在切割缝边缘形成熔融黑渣和生成毛刺，因此去膜装置在激光切割之前将激光切割缝背面的覆膜切掉或者熔掉，这样激光切割时背面没再有覆膜使得没有熔融的粘附物，提高了被切割板材切割边缘的光亮整洁。第三，该金属板材开槽与激光切割机在工作台面板上设置有去膜用缝隙，即去膜头正对该去膜用缝隙将金属板材背面切割缝处的覆膜去除，同时该去膜用缝隙也是激光切割时的避空缝，即激光头切割金属板材时将板材切割断裂后激光射到该去膜用缝隙处，避免激光对工作台面板的损害，同时使用激光将大块金属板件切割成小块金属板件时会产生一定量的金属渣屑，如果这些碎屑留在工作台面板上则会被激光熔融粘附在切割后的金属板材上，损害金属板材的质量，该去膜用缝隙可以使得金属碎屑掉落到工作台面板下方，避免上述问题；第四，激光切割金属板材时会产生热量，去膜用缝隙的设置可以在被加工金属板材进行激光切割时激光切割线的位置被架空，避免金属板材的被切割处熔融损坏以及高温使
得金属板材变形、改色。
8.进一步地，所述去膜装置包括去膜头、去膜头座和去膜头驱动机构，所述去膜头设置在所述去膜头座上，且所述去膜头正对所述去膜用缝隙设置，所述去膜头座设置在所述工作台面板下方的所述机架上，所述去膜头座在所述去膜头驱动机构驱动下可沿x轴移动。其中，去膜头为激光头、去膜刀或者热熔刀等等，激光头等向上安装，即正对着被加工金属板材背面/下面安装。当去膜头和激光切割头正对着设置且两者的中心点位于去膜用缝隙中心线上，可以先启动去膜装置将金属板材切割线背面/下面的覆膜去除，然后启动激光切割装置对板材进行切割，也可以去膜装置和激光切割装置同时进行但去膜稍微快一点，即去膜头经过后切割头即可跟进。这样，大大节省了去膜和激光切割的时间，提高了金属板材开槽、切割的加工效率。
9.进一步地，所述去膜头驱动机构包括去膜驱动电机、去膜传动导轨、去膜传动齿条和去膜传动拖链，所述去膜驱动电机安装在所述去膜头座上，所述去膜传动导轨和所述去膜传动齿条分别沿x轴方向设置在所述工作台面板下方的所述机架上，所述去膜头座以及所述去膜头在所述去膜驱动电机和所述去膜传动拖链驱动下沿所述去膜传动导轨和所述去膜传动齿条运动。这样，去膜头驱动机构驱动去膜头如激光头在被加工金属板材下方快速划过，即可将金属板材下面的覆膜划出一道缝隙，这道缝隙与上部激光切割缝隙相对应。
10.进一步地，所述开槽装置与所述激光切割装置在y轴方向错开设置，所述开槽装置与所述激光切割装置在y轴方向错开的距离为0.1mm-300mm，所述激光切割装置的激光头正对着所述去膜用缝隙设置。这样，使得开槽装置正对着工作台面板的实处，工作台面板足以冲抵开槽装置的冲击力；而激光切割装置正对着去膜用缝隙，使得激光切割线避开工作台面板。
11.进一步地，所述开槽装置与所述激光切割装置在y轴方向不错开设置，所述工作台面板由两块可移动台面板相对设置而成；当所述开槽装置工作时，两块可移动台面板拼接成整块所述工作台面板；当所述激光切割装置或者所述去膜装置工作时，两块可移动台面板相间距设置形成所述去膜用缝隙。即开槽装置与激光切割装置运行的中心线是重合的，但是工作台面板是可以运动的，通过工作台面板的运动来灵活性地设置去膜用缝隙，即开槽装置作业时两块工作台面板对接紧拼在一起形成整体性台面板，当激光切割装置和去膜装置作业时，两块工作台面板分开一定的间距形成去膜用缝隙以使激光穿透。
12.进一步地，该具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机还包括x轴运行机构、w轴驱动机构和c轴驱动机构，所述开槽装置通过所述w轴驱动机构安装在所述x轴运行机构上，所述激光切割装置通过所述c轴驱动机构安装在所述x轴运行机构上，所述x轴运行机构可沿x轴移动地安装在所述机架上。
13.进一步地，所述x轴运行机构包括运行固定座、x轴伺服电机、x轴减速机、x轴传动轴和x轴传动齿轮，所述x轴伺服电机和所述x轴减速机设置在所述运行固定座的正面上，所述x轴传动轴贯穿所述运行固定座连接所述x轴减速机与所述x轴传动齿轮，所述x轴传动齿轮与设置在所述机架上的x轴齿条相适配设置，所述x轴传动齿轮与所述x轴齿条相配合驱动所述运行固定座沿x轴滑动。具体地，x轴运行机构是通过x轴伺服电机、x轴减速机、x轴传动轴和x轴传动齿轮的驱动，带动运行固定座以及安装在运行固定座上的开槽装置、激光切割装置等沿x轴运行，即沿金属板材开槽和激光切割线方向上运行。
14.进一步地，还包括刮屑装置或/和清洁毛刷装置，所述刮屑装置或/和所述清洁毛刷装置设置在所述w轴驱动机构上，所述w轴驱动机构驱动所述刮屑装置或/和所述清洁毛刷装置上下移动。
15.进一步地，所述金属板材开槽与激光切割机包括：两个或者两个以上的所述开槽装置和两个或者两个以上的所述激光切割装置；两个或者两个以上的所述开槽装置在y轴方向上错开设置且间距可调节，两个或者两个以上的所述激光切割装置在y轴方向上错开设置且间距可调节。
16.本发明提供的具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机的有益效果是：
17.首先是将现有的开槽、切割在两台设备上完成的工序集成在一台设备上完成，即在开槽之后在同一台设备上使用不同的装置进行切割，在开槽和切割两道工序之间无需转换设备，这样就节省了两道工序之间的转换设备时间，提高了金属板材开槽和切割的效率；其次，该金属板材开槽与激光切割机在工作台面板下方设置有去膜装置，是因为金属板材通常在出厂时在表面进行了覆膜保护，当使用激光切割时背面的覆膜会对切割造成影响，覆膜会被激光熔融粘附在切割缝边缘形成毛刺，因此去膜装置在激光切割之前将激光切割缝背面的覆膜切掉或者熔掉，这样激光切割时背面没再有覆膜使得没有熔融的粘附物，提高了被切割板材切割边缘的光亮整洁；第三，该金属板材开槽与激光切割机在工作台面板上设置有去膜用缝隙，即去膜头正对该去膜用缝隙将金属板材背面切割缝处的覆膜去除，同时该去膜用缝隙也是激光切割时的避空缝，即激光头切割金属板材时将板材切割断裂后激光射到该去膜用缝隙处，避免激光对工作台面板的损害，同时使用激光将大块金属板件切割成小块金属板件时会产生一定量的金属渣屑，如果这些碎屑留在工作台面板上则会被激光熔融粘附在切割后的金属板材上，损害金属板材的质量，该去膜用缝隙可以使得金属碎屑掉落到工作台面板下方，避免上述问题；第四，激光切割金属板材时会产生热量，去膜用缝隙的设置可以在被加工金属板材进行激光切割时激光切割线的位置被架空，避免金属板材的被切割处熔融损坏以及高温使得金属板材变形、改色。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机的整机正面结构示意图；
20.图2是本发明具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机的整机立体结构示意图，图中部分机架以及装置已被省略；
21.图3是图2中部分结构的放大示意图；
22.图4是本发明具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机的整机侧面结构示意图；
23.图5是本发明具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机中开槽装置激光切割装置以及x轴运行机构的安装结构示意图，图中开槽装置为刨刀；
24.图6是本发明具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机中x轴运行机构背面结构示意图；
25.图7是本发明具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机中中开槽装置激光切割装置以及x轴运行机构的安装结构示意图，图中开槽装置为圆盘锯片；
26.图8是本发明具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机中中开槽装置激光切割装置以及x轴运行机构的安装结构示意图，图中开槽装置为铣刀。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
28.在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
29.请参考图1至图8，本实施例的一种具有去膜装置的金属板材开槽与激光切割机，包括：机架1、开槽装置2、激光切割装置3、工作台面板4和去膜装置5，工作台面板4架设在机架1中部，工作台面板4上沿x轴方向开设有去膜用缝隙41。开槽装置2和激光切割装置3在x轴方向上可移动地安装在机架1上，开槽装置2和激光切割装置3位于工作台面板4上方，去膜装置5与去膜用缝隙41相适配地设置在工作台面板4下方，激光切割装置3与去膜装置5在x轴方向的作业线重合或者平行。其中，x轴方向是指开槽装置开槽时运行方向，也即激光切割装置在进行切割时的运行方向；开槽装置2进行开槽作业时需要在机架1上沿x轴方向快速地多次往复地运行移动，为了提高开槽装置2的稳定性，在机架1和开槽装置2相对应的位置适配性地安装有滑动导轨副101。具体地，工作台面板4呈水平状态地架设在机架1中部，工作台面板4用于承载被加工的金属板材，通过该开槽与激光切割机的其他压紧部件如液压压板将被加工金属板材压紧在工作台面板4上，启动开槽装置2在被加工金属板材上开削出所需的槽，如v型槽、方型槽、u型槽等等；被加工金属板材开槽完成后，启动激光切割装置3将其切割成窄宽度的单片金属板材，这时激光头正对着去膜用缝隙41并沿x轴方向运行进行切割，激光切断被加工金属板材后不射到工作台面板4上，避免了工作台面板4被激光熔融损坏，在激光切割的同时会产生一些金属碎屑，金属碎屑从去膜用缝隙41掉落到地面或者专用的金属碎屑收集槽内，避免了金属碎屑进一步被激光熔融而粘附在金属板材的切割边缘。开槽装置2优选为刨刀装置，即使用刨刀对金属板材刨槽成v型槽或者u型槽等等，根据槽型结构尺寸，开槽装置2也可以选择为铣刀装置或者锯片装置。被加工金属板材在出厂时两面或者背面设置有覆膜，在激光切割时如果不事先去除切割缝背面对应的覆膜，则激光切断金属板材时被熔融的覆膜会粘附在激光切割缝边缘，形成黑屑粘附物，且会影响激光切割而在切割缝边缘形成毛刺，去膜装置5从下面对金属板材切割线位置进行去膜，使得激光切割金属板材时切割缝下部不再有覆膜而形成黑屑粘附物和毛刺。
30.优选地，去膜装置5包括去膜头51、去膜头座52和去膜头驱动机构53，去膜头51设置在去膜头座52上，且去膜头51正对去膜用缝隙41设置，去膜头座52设置在工作台面板4下方的机架1上，去膜头座52在去膜头驱动机构53驱动下可沿x轴移动。其中，去膜头驱动机构
53包括去膜驱动电机531、去膜传动导轨532、去膜传动齿条533和去膜传动拖链534，去膜驱动电机531安装在去膜头座52上，去膜传动导轨532和去膜传动齿条533分别沿x轴方向设置在工作台面板4下方的机架1上，去膜头座52以及去膜头51在去膜驱动电机531和去膜传动拖链534驱动下沿去膜传动导轨532和去膜传动齿条533运动。去膜头51为激光头、去膜刀或者热熔刀。这样，去膜头驱动机构53驱动去膜头座52和去膜头51在被加工金属板材下方沿激光切割方向运行，先将金属板材上激光切割缝背面的覆膜去除，比如采用激光头照射将覆膜切掉一条缝，或者采用去膜刀或者热熔刀将激光切割缝背面对应的覆膜去除一条缝，缝的宽度跟激光切割缝的宽度一致或者稍宽于激光切割缝。
31.作为优选的实施方式，开槽装置2与激光切割装置3在y轴方向错开设置，开槽装置2与激光切割装置3在y轴方向错开的距离为0.1mm-300mm，激光切割装置3的激光头正对着去膜用缝隙41设置。这样，使得开槽装置2在金属板材上开槽时刨刀或者铣刀正对着工作台面板4的板面，而激光切割装置3对金属板材进行切割时激光头正对着去膜用缝隙41，而不使激光头切断金属板材后照射到工作台面板4上。开槽装置2与激光切割装置3在y轴方向错开的距离可在0.1mm-300mm范围内自由调节或者逐级调节，即两者的距离可以根据需要进行任一数值的调节，或者在预定的级差上逐级调节，比如每一级的差距为5mm、10mm、15mm或者20mm等等。
32.作为可替代的实施方式，开槽装置2与激光切割装置3在y轴方向不错开设置，即两者沿x轴运行的中心线重合，这时，工作台面板4由两块可移动台面板相对设置而成；当开槽装置2工作时，两块可移动台面板拼接成整块工作台面板4；当激光切割装置3或者去膜装置5工作时，两块可移动台面板相间距设置形成去膜用缝隙41。作为进一步优选的实施方式，组成工作台面板4的两块台面板，可以是其中的一块台面板固定不动而另一块台面板可操控移动，也可以是两块台面板都可操控移动。
33.进一步优选地，该金属板材开槽与激光切割机还包括x轴运行机构6、w轴驱动机构7和c轴驱动机构8，开槽装置2通过w轴驱动机构7安装在x轴运行机构6上，激光切割装置3通过c轴驱动机构8安装在x轴运行机构6上，x轴运行机构6可沿x轴移动地安装在机架1上。其中，x轴运行机构6包括运行固定座61、x轴伺服电机62、x轴减速机63、x轴传动轴64和x轴传动齿轮65，x轴伺服电机62和x轴减速机63设置在运行固定座61的正面上，x轴传动轴64贯穿运行固定座61连接x轴减速机63与x轴传动齿轮65，x轴传动齿轮65与设置在机架1上的x轴齿条9相适配设置，x轴传动齿轮65与x轴齿条9相配合驱动运行固定座61沿x轴滑动。为了提高开槽装置2沿x轴运行的稳定性，在运行固定座61背面以及机架1之间设置有相互适配的滑动导轨副101，滑动导轨副101为一道或者两道，因为开槽装置2在开槽作业时会产生非常大的扭力，一道或者两道滑动导轨副101对提高开槽装置2的稳定性起到极大的作用。
34.进一步优选地，该金属板材开槽与激光切割机还包括刮屑装置10或/和清洁毛刷装置11，刮屑装置10或/和清洁毛刷装置11设置在w轴驱动机构7上，w轴驱动机构7驱动刮屑装置10或/和清洁毛刷装置11上下移动。
35.优选地，该金属板材开槽与激光切割机包括：两个或者两个以上的开槽装置2和两个或者两个以上的激光切割装置3；两个或者两个以上的开槽装置2在y轴方向上错开设置且间距可调节，两个或者两个以上的激光切割装置3在y轴方向上错开设置且间距可调节。
36.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部
分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
37.以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。