CN118455799B - 一种交换料台龙门切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交换料台龙门切割机，龙门切割机用于对工件进行激光切割，龙门切割机包括支撑装置、切割装置、锁付装置和载体，切割装置和支撑装置连接，锁付装置和支撑装置紧固连接，锁付装置用于对载体和工件进行纠偏定位，载体一端插入支撑装置内，载体和支撑装置不接触。龙门切割机用于对工件进行激光切割，支撑装置作为主要的安装载体，用于对切割装置、锁付装置进行定位安装，支撑装置和载体采用分体式设计，从根本上解决了运输过程中变形的问题，通过设置锁付装置对分体式结构安装过程进行定位自检，在进行工件加工时，对大工件进行自动定位，保证上料精度，载体用于进行工件上料，上料完成后，通过切割装置对工件进行切割。

Description

一种交换料台龙门切割机

技术领域

本发明涉及龙门切割机技术领域，具体为一种交换料台龙门切割机。

背景技术

目前，在大规格板材的切割领域，常用龙门切割机，通过龙门架，提供较大的切割行程。

为了保证切割精度，龙门切割机常采用一体化整机结构进行生产，自重较大，极大地增加了运输难度，用于装载工件的大平面容易受热形变，影响整体切割精度。由于工件的尺寸规格较大，在进行切割的过程中，工件需要移动，产生的震动可能会导致工件本身产生侧偏，无法进行自动校准，从而影响激光切割的精度。

此外，由于在进行激光切割过程中，工件的切割缝附近材料会瞬时气化，会对激光的光路产生影响，在激光定功率切割时，到处弥散的气化材料，影响切割的均匀性，容易造成过切或者切割不到位，降低切割质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交换料台龙门切割机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种交换料台龙门切割机，龙门切割机用于对工件进行激光切割，龙门切割机包括支撑装置、切割装置、锁付装置和载体，切割装置和支撑装置连接，锁付装置和支撑装置紧固连接，锁付装置用于对载体和工件进行纠偏定位，载体一端插入支撑装置内，载体和支撑装置不接触。

龙门切割机用于对工件进行激光切割，支撑装置作为主要的安装载体，用于对切割装置、锁付装置进行定位安装，支撑装置和载体采用分体式设计，从根本上解决了运输过程中变形的问题，通过设置锁付装置对分体式结构安装过程进行定位自检，在进行工件加工时，对大工件进行自动定位，保证上料精度，载体用于进行工件上料，上料完成后，通过切割装置对工件进行切割。

进一步的，支撑装置包括壳体、支撑架和横梁，壳体上设有工作腔，支撑架沿工作腔设置多组，横梁和支撑架紧固连接，横梁沿着工件的长度方向布置，横梁和切割装置连接；

载体包括底架、第一料台和第二料台，底架一端插入工作腔内，底架上端两侧分别设有两个轨道，第一料台和第二料台分别与轨道活动连接，第一料台和第二料台下端分别设有若干动力滚筒，动力滚筒输出端和轨道滚动连接，第一料台套设于第二料台外侧。

支撑架为龙门形式，置于壳体的工作腔内，用于对横梁进行支撑固定，横梁沿着工件的长度方向布置，用于进行线性导向，底架位于龙门型的支撑架内侧，两侧分别设置两个轨道，第一料台尺寸规格大于第二料台，通过外层的两个轨道进行导向，内层的两个轨道用于对第二料台进行导向，第一料台和第二料台下端均设置有动力滚筒，采用内置电机的方式，驱动滚轮在轨道上滚动，从而带动第一料台和第二料台移动，在进行工件加工时，可以进行交替加工，提高加工效率。

进一步的，切割装置包括驱动组件和切割头，驱动组件包括驱动电机、吊架和横模组，横梁上设有齿面，驱动电机和吊架紧固连接，驱动电机输出端设有齿轮，驱动电机通过齿轮和横梁的齿面啮合，吊架和横梁滑动连接，吊架和横模组紧固连接，横模组输出端设有传动台，传动台上设有竖模组，竖模组输出端和切割头传动连接。

驱动组件作为主要的动力组件，用于驱动切割头进行空间移动，驱动电机固定在吊架上，端部设置齿轮，和横梁上的齿面进行啮合，驱动电机输出转矩时，带动吊架沿着工件的长度方向进行移动，通过吊架带动横模组进行移动，横模组和竖模组采用现有模组形式，提供线性位移，可以为丝杠螺母副结构，也可以为齿轮齿条形式，横模组提供工件宽度方向的线性位移，竖模组提供工件高度方向的线性位移，通过三向线性位移，使用不同规格尺寸的工件切割。

进一步的，切割装置还包括调节组件，调节组件包括导流罩、增压泵和电极板，导流罩套设于切割头外侧，导流罩上设有切割腔，切割腔两侧分别设有进流道和回流道，进流道和回流道相向布置，增压泵通过进流道和切割腔连通，回流道出口设有循环管，循环管出口和增压泵负压口连通，循环管管内设有两个电极板，两个电极板相向布置，两个电极板和电源的两个接线端子构成调节电路，增压泵和调节电路电连；

调节时：增压泵输入电流和调节电路电流大小呈负相关。

调节组件用于进行气体调节，导流罩罩设于切割头外圈，其内设置切割腔，用于提供切割空间，切割头在切割腔内对工件进行激光切割时，形成气化颗粒，通过回流道将气化颗粒送入循环管内，当进入循环管末端时，通过电极板对气化颗粒密度进行检测，由于工件为金属材质，可以导电，当气化颗粒进入两个电极板之间时，电极板和电源接线端子构成的调节电路导通，气化颗粒密度越大，表明空气间隙越小，电路的导通电流越大，通过将调节电路产生的电流送入控制器，并通过控制器控制输入增压泵的电流大小，通过负相关设置，调节电流越大，增压泵输入电流越小，即瞬时泵送的气体流量越小，保证切割腔内气化颗粒密度分布均匀，即对激光的遮光率保证一致，在激光切割过程中，采用等功率切割，避免遮光率较小造成烧穿，或者遮光率过大，导致切割不完全。

进一步的，锁付装置包括安装座、传动杆和检测线圈，安装座设置两个，支撑架包括两根立柱，两根立柱上端通过横担连接，两个安装座位于同一支撑架的两根立柱内侧，安装座上设有检测腔，检测线圈置于检测腔内，传动杆外圈套设预压弹簧，预压弹簧和检测腔壁面紧固连接，传动杆一端插入检测线圈内圈。

支撑架包括两根立柱，以及两根上端的横担，锁付装置安装在支撑架的立柱上，在进行整机拼装时，预先安装支撑架，支撑架处于固定状态，再进行载体安装，当载体插入两个传动杆之间时，由于产生相对移动，若载体保持平行插入，在两个传动杆在各自端部的检测线圈内圈移动距离固定，传动杆为磁铁材质，即产生的检测电流相同，若载体产生偏移，则两侧检测线圈上的检测电流大小产生差异，从而对分体式切割机进行自定位安装。

作为优化，锁付装置还包括顶升缸，顶升缸和立柱紧固连接，顶升缸输出端和安装座紧固连接，安装座和立柱滑动连接；

一次定位：传动杆外侧和底架侧壁抵接；

二次定位：传动杆外侧和工件侧壁抵接。锁付装置既可以对载体进行安装定位，还可以对工件的上料位置进行定位，在对载体进行安装定位时，传动杆和底架连接，底架移动时带动两侧的传动杆进行移动；底架定位完成后，通过顶升缸向上输出位移，带动安装座沿着立柱上滑，并使传动杆抵接在工件侧壁上，动力滚筒通过第一料台和第二料台带动工件移动时，工件会带动两侧的传动杆移动从而进行定位检测。

作为优化，锁付装置还包括复位缸，复位缸和安装座紧固连接，检测线圈和复位缸电连接。通过设置两个复位缸，当底架或者工件产生偏移时，复位缸输出位移，进行自动复位，提高自动化装配、定位效率。

作为优化，复位缸和传动杆位于同一水平高度。通过等高设置，在进行检测和复位时，提高复位效率。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明的支撑装置和载体采用分体式设计，从根本上解决了运输过程中变形的问题，通过设置锁付装置对分体式结构安装过程进行定位自检，在进行工件加工时，对大工件进行自动定位，保证上料精度；第一料台和第二料台下端均设置有动力滚筒，采用内置电机的方式，驱动滚轮在轨道上滚动，从而带动第一料台和第二料台移动，在进行工件加工时，可以进行交替加工，提高加工效率；切割头在切割腔内对工件进行激光切割时，形成气化颗粒，通过回流道将气化颗粒送入循环管内，当进入循环管末端时，通过电极板对气化颗粒密度进行检测，当气化颗粒进入两个电极板之间时，电极板和电源接线端子构成的调节电路导通，气化颗粒密度越大，表明空气间隙越小，电路的导通电流越大，通过将调节电路产生的电流送入控制器，并通过控制器控制输入增压泵的电流大小，通过负相关设置，调节电流越大，增压泵输入电流越小，即瞬时泵送的气体流量越小，保证切割腔内气化颗粒密度分布均匀，即对激光的遮光率保证一致，在激光切割过程中，采用等功率切割，避免遮光率较小造成烧穿，或者遮光率过大，导致切割不完全。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的分体结构示意图；

图3是本发明的切割装置传动示意图；

图4是本发明的调节组件结构示意图；

图5是本发明的循环管结构示意图；

图6是本发明的锁付装置结构示意图；

图7是本发明的自定位示意图；

图8是本发明的一次定位状态示意图；

图中：1-支撑装置、11-壳体、12-支撑架、13-横梁、2-切割装置、21-驱动组件、211-驱动电机、212-吊架、213-横模组、214-传动台、215-竖模组、22-切割头、23-调节组件、231-导流罩、2311-进流道、2312-切割腔、2313-回流道、232-增压泵、233-电极板、234-循环管、3-锁付装置、31-顶升缸、32-安装座、321-检测腔、33-传动杆、34-预压弹簧、35-检测线圈、36-复位缸、4-载体、41-底架、42-轨道、43-第一料台、44-第二料台、45-动力滚筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供技术方案：

如图1~图2所示，一种交换料台龙门切割机，龙门切割机用于对工件进行激光切割，龙门切割机包括支撑装置1、切割装置2、锁付装置3和载体4，切割装置2和支撑装置1连接，锁付装置3和支撑装置1紧固连接，锁付装置3用于对载体4和工件进行纠偏定位，载体4一端插入支撑装置1内，载体4和支撑装置1不接触。

龙门切割机用于对工件进行激光切割，支撑装置1作为主要的安装载体，用于对切割装置2、锁付装置3进行定位安装，支撑装置1和载体4采用分体式设计，从根本上解决了运输过程中变形的问题，通过设置锁付装置3对分体式结构安装过程进行定位自检，在进行工件加工时，对大工件进行自动定位，保证上料精度，载体4用于进行工件上料，上料完成后，通过切割装置2对工件进行切割。

如图2~图3所示，支撑装置1包括壳体11、支撑架12和横梁13，壳体11上设有工作腔，支撑架12沿工作腔设置多组，横梁13和支撑架12紧固连接，横梁13沿着工件的长度方向布置，横梁13和切割装置2连接；

载体4包括底架41、第一料台43和第二料台44，底架41一端插入工作腔内，底架41上端两侧分别设有两个轨道42，第一料台43和第二料台44分别与轨道42活动连接，第一料台43和第二料台44下端分别设有若干动力滚筒45，动力滚筒45输出端和轨道42滚动连接，第一料台43套设于第二料台44外侧。

支撑架12为龙门形式，置于壳体11的工作腔内，用于对横梁13进行支撑固定，横梁13沿着工件的长度方向布置，用于进行线性导向，底架41位于龙门型的支撑架12内侧，两侧分别设置两个轨道42，第一料台43尺寸规格大于第二料台44，通过外层的两个轨道42进行导向，内层的两个轨道42用于对第二料台44进行导向，第一料台43和第二料台44下端均设置有动力滚筒45，采用内置电机的方式，驱动滚轮在轨道42上滚动，从而带动第一料台43和第二料台44移动，在进行工件加工时，可以进行交替加工，提高加工效率。

如图2~图4所示，切割装置2包括驱动组件21和切割头22，驱动组件21包括驱动电机211、吊架212和横模组213，横梁13上设有齿面，驱动电机211和吊架212紧固连接，驱动电机211输出端设有齿轮，驱动电机211通过齿轮和横梁13的齿面啮合，吊架212和横梁13滑动连接，吊架212和横模组213紧固连接，横模组213输出端设有传动台214，传动台214上设有竖模组215，竖模组215输出端和切割头22传动连接。

驱动组件21作为主要的动力组件，用于驱动切割头22进行空间移动，驱动电机211固定在吊架212上，端部设置齿轮，和横梁13上的齿面进行啮合，驱动电机211输出转矩时，带动吊架212沿着工件的长度方向进行移动，通过吊架212带动横模组213进行移动，横模组213和竖模组215采用现有模组形式，提供线性位移，可以为丝杠螺母副结构，也可以为齿轮齿条形式，横模组213提供工件宽度方向的线性位移，竖模组215提供工件高度方向的线性位移，通过三向线性位移，使用不同规格尺寸的工件切割。

如图2~图5所示，切割装置2还包括调节组件23，调节组件23包括导流罩231、增压泵232和电极板233，导流罩231套设于切割头22外侧，导流罩231上设有切割腔2312，切割腔2312两侧分别设有进流道2311和回流道2313，进流道2311和回流道2313相向布置，增压泵232通过进流道2311和切割腔2312连通，回流道2313出口设有循环管234，循环管234出口和增压泵232负压口连通，循环管234管内设有两个电极板233，两个电极板233相向布置，两个电极板233和电源的两个接线端子构成调节电路，增压泵232和调节电路电连；

调节时：增压泵232输入电流和调节电路电流大小呈负相关。

调节组件23用于进行气体调节，导流罩231罩设于切割头22外圈，其内设置切割腔2312，用于提供切割空间，切割头22在切割腔2312内对工件进行激光切割时，形成气化颗粒，通过回流道2313将气化颗粒送入循环管234内，当进入循环管234末端时，通过电极板233对气化颗粒密度进行检测，由于工件为金属材质，可以导电，当气化颗粒进入两个电极板233之间时，电极板233和电源接线端子构成的调节电路导通，气化颗粒密度越大，表明空气间隙越小，电路的导通电流越大，通过将调节电路产生的电流送入控制器，并通过控制器控制输入增压泵232的电流大小，通过负相关设置，调节电流越大，增压泵232输入电流越小，即瞬时泵送的气体流量越小，保证切割腔2312内气化颗粒密度分布均匀，即对激光的遮光率保证一致，在激光切割过程中，采用等功率切割，避免遮光率较小造成烧穿，或者遮光率过大，导致切割不完全。

如图6~图8所示，锁付装置3包括安装座32、传动杆33和检测线圈35，安装座32设置两个，支撑架12包括两根立柱，两根立柱上端通过横担连接，两个安装座32位于同一支撑架12的两根立柱内侧，安装座32上设有检测腔321，检测线圈35置于检测腔321内，传动杆33外圈套设预压弹簧34，预压弹簧34和检测腔321壁面紧固连接，传动杆33一端插入检测线圈35内圈。

支撑架12包括两根立柱，以及两根上端的横担，锁付装置3安装在支撑架12的立柱上，在进行整机拼装时，预先安装支撑架12，支撑架12处于固定状态，再进行载体4安装，当载体4插入两个传动杆33之间时，由于产生相对移动，若载体4保持平行插入，在两个传动杆33在各自端部的检测线圈35内圈移动距离固定，传动杆33为磁铁材质，即产生的检测电流相同，若载体4产生偏移，则两侧检测线圈35上的检测电流大小产生差异，从而对分体式切割机进行自定位安装。

作为优化，锁付装置3还包括顶升缸31，顶升缸31和立柱紧固连接，顶升缸31输出端和安装座32紧固连接，安装座32和立柱滑动连接；

一次定位：传动杆33外侧和底架41侧壁抵接；

二次定位：传动杆33外侧和工件侧壁抵接。锁付装置3既可以对载体4进行安装定位，还可以对工件的上料位置进行定位，在对载体4进行安装定位时，传动杆33和底架41连接，底架41移动时带动两侧的传动杆33进行移动；底架41定位完成后，通过顶升缸31向上输出位移，带动安装座32沿着立柱上滑，并使传动杆33抵接在工件侧壁上，动力滚筒45通过第一料台43和第二料台带动工件移动时，工件会带动两侧的传动杆33移动从而进行定位检测。

作为优化，锁付装置3还包括复位缸36，复位缸36和安装座32紧固连接，检测线圈35和复位缸36电连接。通过设置两个复位缸36，当底架41或者工件产生偏移时，复位缸36输出位移，进行自动复位，提高自动化装配、定位效率。

作为优化，复位缸36和传动杆33位于同一水平高度。通过等高设置，在进行检测和复位时，提高复位效率。

本发明的工作原理：支撑装置1和载体4采用分体式设计，从根本上解决了运输过程中变形的问题，通过设置锁付装置3对分体式结构安装过程进行定位自检，在进行工件加工时，对大工件进行自动定位，保证上料精度；第一料台43和第二料台44下端均设置有动力滚筒45，采用内置电机的方式，驱动滚轮在轨道42上滚动，从而带动第一料台43和第二料台44移动，在进行工件加工时，可以进行交替加工，提高加工效率；切割头22在切割腔2312内对工件进行激光切割时，形成气化颗粒，通过回流道2313将气化颗粒送入循环管234内，当进入循环管234末端时，通过电极板233对气化颗粒密度进行检测，当气化颗粒进入两个电极板233之间时，电极板233和电源接线端子构成的调节电路导通，气化颗粒密度越大，表明空气间隙越小，电路的导通电流越大，通过将调节电路产生的电流送入控制器，并通过控制器控制输入增压泵232的电流大小，通过负相关设置，调节电流越大，增压泵232输入电流越小，即瞬时泵送的气体流量越小，保证切割腔2312内气化颗粒密度分布均匀，即对激光的遮光率保证一致，在激光切割过程中，采用等功率切割，避免遮光率较小造成烧穿，或者遮光率过大，导致切割不完全。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种交换料台龙门切割机，所述龙门切割机用于对工件进行激光切割，其特征在于：所述龙门切割机包括支撑装置（1）、切割装置（2）、锁付装置（3）和载体（4），所述切割装置（2）和支撑装置（1）连接，所述锁付装置（3）和支撑装置（1）紧固连接，锁付装置（3）用于对载体（4）和工件进行纠偏定位，所述载体（4）一端插入支撑装置（1）内，载体（4）和支撑装置（1）不接触；

所述支撑装置（1）包括壳体（11）、支撑架（12）和横梁（13），所述壳体（11）上设有工作腔，所述支撑架（12）沿工作腔设置多组，所述横梁（13）和支撑架（12）紧固连接，横梁（13）沿着工件的长度方向布置，横梁（13）和切割装置（2）连接；

所述锁付装置（3）包括安装座（32）、传动杆（33）和检测线圈（35），所述安装座（32）设置两个，所述支撑架（12）包括两根立柱，两根所述立柱上端通过横担连接，两个所述安装座（32）位于同一支撑架（12）的两根立柱内侧，所述安装座（32）上设有检测腔（321），所述检测线圈（35）置于检测腔（321）内，所述传动杆（33）外圈套设预压弹簧（34），所述预压弹簧（34）和检测腔（321）壁面紧固连接，所述传动杆（33）一端插入检测线圈（35）内圈；

所述锁付装置（3）还包括顶升缸（31），所述顶升缸（31）和立柱紧固连接，顶升缸（31）输出端和安装座（32）紧固连接，所述安装座（32）和立柱滑动连接；

一次定位：所述传动杆（33）外侧和底架（41）侧壁抵接；

二次定位：所述传动杆（33）外侧和工件侧壁抵接；

所述载体（4）包括底架（41）、第一料台（43）和第二料台（44），所述底架（41）一端插入工作腔内，底架（41）上端两侧分别设有两个轨道（42），所述第一料台（43）和第二料台（44）分别与轨道（42）活动连接，所述第一料台（43）和第二料台（44）下端分别设有若干动力滚筒（45），所述动力滚筒（45）输出端和轨道（42）滚动连接，所述第一料台（43）套设于第二料台（44）外侧；

所述切割装置（2）包括驱动组件（21）和切割头（22），所述驱动组件（21）包括驱动电机（211）、吊架（212）和横模组（213），所述横梁（13）上设有齿面，所述驱动电机（211）和吊架（212）紧固连接，驱动电机（211）输出端设有齿轮，驱动电机（211）通过齿轮和横梁（13）的齿面啮合，所述吊架（212）和横梁（13）滑动连接，吊架（212）和横模组（213）紧固连接，横模组（213）输出端设有传动台（214），所述传动台（214）上设有竖模组（215），所述竖模组（215）输出端和切割头（22）传动连接；

所述切割装置（2）还包括调节组件（23），所述调节组件（23）包括导流罩（231）、增压泵（232）和电极板（233），所述导流罩（231）套设于切割头（22）外侧，导流罩（231）上设有切割腔（2312），所述切割腔（2312）两侧分别设有进流道（2311）和回流道（2313），所述进流道（2311）和回流道（2313）相向布置，所述增压泵（232）通过进流道（2311）和切割腔（2312）连通，所述回流道（2313）出口设有循环管（234），所述循环管（234）出口和增压泵（232）负压口连通，循环管（234）管内设有两个电极板（233），两个所述电极板（233）相向布置，两个电极板（233）和电源的两个接线端子构成调节电路，所述增压泵（232）和调节电路电连；

调节时：所述增压泵（232）输入电流和调节电路电流大小呈负相关；

切割头（22）在切割腔（2312）内对金属工件进行激光切割时，形成可导电的气化颗粒，通过回流道（2313）将气化颗粒送入循环管（234）内，当进入循环管（234）末端时，通过电极板（233）对气化颗粒密度进行检测，当气化颗粒进入两个电极板（233）之间时，电极板（233）和电源接线端子构成的调节电路导通。

2.根据权利要求1所述的一种交换料台龙门切割机，其特征在于：所述锁付装置（3）还包括复位缸（36），所述复位缸（36）和安装座（32）紧固连接，所述检测线圈（35）和复位缸（36）电连接。

3.根据权利要求2所述的一种交换料台龙门切割机，其特征在于：所述复位缸（36）和传动杆（33）位于同一水平高度。