一种交换激光切割机的制作方法

本实用新型涉及金属板平面切割设备技术领域，特别涉及一种交换激光切割机。

背景技术：

激光切割机是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄（0.1mm～0.3mm）；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。激光切割机具有很多优点，这些优点是其应用在行业越来越广泛，例如机床制造、玩具、医疗器械、航天航空、机箱机柜、薄板切割行业等。

传统的激光切割机一般采取人工上料、下料的，在完成一次切割加工之后，操作人员需花费很多时间进行下料、清理和上料，这样导致激光切割机在两次切割加工中间停机时间较长，降低切割加工效率，等待成本高。

针对这一问题，部分商家一种激光切割机，其包括机床、上料台、两个工作台和拖动机构，所述上料台设于机床的前端，两个工作台通过拖动机构的驱动下在机床和上料台中来回交换移动，但这样会有存在一个问题，当拖动机构控制工作台停止之后，基于惯性原则，工作台在水平方向依然会有动能，而这动能此时只能机床作用，对机床造成冲击，长期以往会对机床造成磨损，降低机床的耐用度，从而降低激光切割机的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，针对上述现有技术中的不足，提供一种交换激光切割机，其能减少停机等待上料的时间，有效提高切割效率，降低等待成本，另一方面还能避免工作台对机床产生冲击，提高机床的耐用度，延长激光切割机的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种交换激光切割机，包括机床、上料台、激光头、x轴驱动机构、y轴驱动机构、z轴驱动机构、工作台、驱动工作台上下移动的升降机构和驱动工作台在机床和上料台之间来回移动的拖动机构，所述上料台设于机床的前端，所述x轴驱动机构设于机床上，所述y轴驱动机构设于x轴驱动机构上，所述y轴驱动机构可于x轴驱动机构上前后移动，所述z轴驱动机构设于y轴驱动机构上，所述z轴驱动机构可于y轴驱动机构上左右移动，所述激光头设于z轴驱动机构上，所述激光头可于z轴驱动机构上上下移动，所述机床上设有第一滑轨，所述上料台设有第二滑轨，所述第二滑轨为两条，两条第二滑轨上下平行设置，所述第二滑轨在升降机构的驱动下可与第一滑轨相接，所述工作台滑动装设于第二滑轨上，所述工作台为两个，两个工作台与两条第二滑轨为一一对应关系，所述拖动机构包括主动辊、被动辊、传动链条和驱动主动辊转动的第一驱动电机，所述主动辊设于工作机床的后端，所述被动辊设置于工作机床的前端，所述被动辊与主动辊前后相对设置，所述传动链条绕设于主动辊和被动辊之间，所述主动辊与第一驱动电机的输出轴传动连接，所述传动链条上固定装设可自转的牵引轮，所述工作台的后端固定装设有牵引件，所述牵引件上设有与牵引轮适配的开槽，所述传动链条通过牵引轮和开槽配合驱动工作台在机床和上料台之间来回移动，所述牵引轮为两个，工作台停止移动时，两个牵引轮位于传动链条的前后两端，且所述牵引轮、主动辊和被动辊的轴心位于同一水平面上。

作为一种优选方案，所述传动链条的节数为四的整数倍。

作为一种优选方案，所述拖动机构还包括减速机和传动轴承，所述减速机的输入轴与第一驱动电机的输出轴固定连接，所述主动辊与减速机的输出轴固定连接，所述传动轴承套设于减速机的输出轴外，所述传动轴承设于减速机和主动辊之间，所述传动轴承为深沟球轴承。

作为一种优选方案，所述拖动机构还包括导向块安装板和两可卡入开槽中的导向块，所述导向块安装板固定装设于机床上，两个导向块上下相对设置于导向块安装板上，工作台停止移动时，两导向块的轴心与位于传动链条前端的牵引轮的轴心位于同一直线上。

作为一种优选方案，所述升降机构为多个，多个升降机构分为两排，两排升降机构均匀分布于上料台的两侧，所述升降机构包括底板、主液压缸、副液压缸、导向杆和导向套，所述主液压缸和副液压缸内均设有腔体，所述腔体内设有活塞和活塞杆，所述活塞杆的一端与活塞固定连接，所述活塞杆的另一端伸出于腔体，所述活塞将腔体分为有杆腔和无杆腔，所述主液压缸和副液压缸的活塞杆与底板固定连接，所述主液压缸和副液压缸均与上料台固定连接，所述主液压缸和副液压缸之间为平行设置，所述主液压缸的无杆腔与副液压缸的有杆腔连通，所述主液压缸的有杆腔与副液压缸的无杆腔连通，所述导向套固定装设于上料台上，所述导向套轴向设有与导向杆适配的导向槽，所述导向杆的下端与底板固定连接，所述导向杆的上端穿过导向槽伸出于导向套的上表面。

作为一种优选方案，所述z轴驱动机构包括第一安装板、第二安装板、丝杆、丝杆滑座、第一导轨、第一滑座和第二驱动电机，所述第一安装板固定装设于y轴驱动机构上，所述丝杆竖向设置于第一安装板上，所述第二驱动电机固定装设于第一安装板上，所述丝杆与第二驱动电机的输出轴固定连接，所述丝杆滑座滑动装设于丝杆上，所述第一导轨设于丝杆的两侧，且所述第一导轨与丝杆之间平行设置，所述第一滑座滑动装设于第一导轨上，所述丝杆滑座和第一滑座均与第二安装板固定连接，所述激光头与第二安装板固定连接。

作为一种优选方案，所述y轴驱动机构包括第一安装座、第二安装座、第一齿条、第一齿轮、第二导轨、第二滑座、第一拖链和第三驱动电机，所述第一安装座沿前后方向滑动设置于机床上，所述第一齿条沿左右方向设置于第一安装座上，所述第二导轨固定设置与第一安装座上，所述第二导轨与第一齿条平行设置，所述第二滑座滑动装设于第二导轨上，所述第二安装座固定装设于第二滑座上，所述第三驱动电机固定装设于第二安装座上，所述第一齿轮与第一齿条啮合，所述第一齿轮与第三驱动电机的输出轴固定连接，所述第一安装板固定装设于第二安装座的后端，所述第一拖链的一端与第一安装座的一端固定连接，所述第一拖链的另一端与第二安装座的前端固定连接，所述第一安装座的前端设有拖链托板，所述第一拖链设于拖链托板的上方。

作为一种优选方案，所述x轴驱动机构包括两第二齿条、两第三导轨、两第四驱动电机和一第二拖链，两第二齿条沿前后方向装设于机床的左右两端，两第三导轨分设于工作机床的左右两端，所述第三导轨和第二齿条平行设置，一第三导轨上滑动装设有一第三滑座，所述第一安装座的左右两端与分设于机床左右两端的第三滑座固定连接，所述第四驱动电机固定安装于第一安装座上，两第四驱动电机分设于第一安装座的左右两端，一第二齿条上啮合设置有一第二齿轮，所述第二齿轮与第四驱动电机的输出轴固定连接，所述第二拖链的一端与工作机床的后端固定连接，所述第二拖链的另一端与第一安装座的左端固定连接，所述工作机床的左端沿前后方向设置有多个用于支撑第二拖链的支撑板。

作为一种优选方案，所述交换激光切割机还包括外罩，所述外罩罩于机床外，所述外罩的后端装设有电控柜和空调；所述机床的底部设有调节垫脚，所述调节垫脚包括垫脚本体、安装螺杆、调节螺母和调节件，所述机床的底部设有与安装螺杆适配的通孔，所述垫脚本体轴向设有通槽，所述调节件的下端伸入通槽中，所述调节件轴向设有与安装螺杆适配的安装孔，所述安装螺杆穿过通孔伸入安装孔中，所述调节螺母套设于调节件外，并且所述调节螺母与调节件相互螺接；所述机床的两侧壁间隔分布有多个风口，所述风口设有挡风板，所述机床上设有驱动气缸，所述挡风板与驱动气缸的伸缩端固定连接。

作为一种优选方案，所述机床的下方设有下料盘，所述下料盘的下端设有滚轮，所述下料盘的一侧设有方便将下料盘拉出的拉手。

本实用新型的有益效果是：通过拖动机构和升降机构的配合使两个工作台能交换工作，一个工作台进行切割，另一个工作台进行上料，如此无需长时间停机等待上料，能有效减少停机等待的时间，从而有效提高切割效率；由于工作台停止移动时，两个牵引轮位于传动链条的前后两端，且所述牵引轮、主动辊和被动辊的轴心位于同一水平面上，这样工作台停止移动时，工作台在水平方向的动能为0，如此便不会对机床产生冲击，能有效提高机床的耐用度，延长交换激光切割机的使用寿命；工作台停止移动时，两导向块的轴心与位于传动链条前端的牵引轮的轴心位于同一直线上，这样能确保牵引轮能卡入设于工作台上牵引件的开槽中，确保牵引轮能与工作台的牵引件之间达到完美衔接，有效提高本交换激光切割机的运行稳定性。

附图说明

图1为本实用新型之实施例的组装结构图；

图2为本实用新型之实施例（隐藏外罩）的组装结构图；

图3为本发明之拖动机构的组装结构图；

图4为本发明之拖动机构和牵引件的组装结构局部图；

图5为本实用新型之升降机构的组装结构图；

图6为图2中a处的放大图；

图7为本实用新型之y轴驱动机构和z轴驱动机构的组装结构图；

图8为本实用新型之调节垫脚的组装结构图；

图9为本实用新型之下料盘的组装结构图。

图中：1-机床，2-上料台，3-激光头，4-x轴驱动机构，41-第二齿条，42-第三导轨，43-第四驱动电机，44-第二拖链，45-支撑板，5-y轴驱动机构，51-第一安装座，52-第二安装座，53-第一齿条，54-第二导轨，55-第三驱动电机，56-拖链托板，6-z轴驱动机构，61-第一安装板，62-第二安装板，63-丝杆，64-第二驱动电机，7-工作台，71-牵引轮，8-升降机构，81-底板，82-主液压缸，83-辅液压缸，84-导向杆，85-导向套，9-拖动机构，91-主动辊，92-被动辊，93-传动链条，94-第一驱动电机，95-牵引轮，96-减速机，97-导向块，98-导向块安装板，10-加强板，11-风口，12-调节垫脚，121-垫脚本体，122-安装螺杆，123-调节螺母，124-调节件，13-下料盘，131-拉手，14-外罩，15-电控柜，16-空调。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

如图1～图4所示，一种交换激光切割机，包括机床1、上料台2、激光头3、x轴驱动机构4、y轴驱动机构5、z轴驱动机构6、工作台7、驱动工作台7上下移动的升降机构8和驱动工作台7在机床1和上料台2之间来回移动的拖动机构9，所述上料台2设于机床1的前端，所述x轴驱动机构4设于机床1上，所述y轴驱动机构5设于x轴驱动机构4上，所述y轴驱动机构5可于x轴驱动机构4上前后移动，所述z轴驱动机构6设于y轴驱动机构5上，所述z轴驱动机构6可于y轴驱动机构5上左右移动，所述激光头3设于z轴驱动机构6上，所述激光头3可于z轴驱动机构6上上下移动，所述机床1上设有第一滑轨，所述上料台2设有第二滑轨，所述第二滑轨为两条，两条第二滑轨上下平行设置，所述第二滑轨在升降机构8的驱动下可与第一滑轨相接，所述工作台7滑动装设于第二滑轨上，所述工作台7为两个，两个工作台7与两条第二滑轨为一一对应关系，所述拖动机构9包括主动辊91、被动辊92、传动链条93和驱动主动辊91转动的第一驱动电机94，所述主动辊91设于工作机床1的后端，所述被动辊92设置于工作机床1的前端，所述被动辊92与主动辊91前后相对设置，所述传动链条93绕设于主动辊91和被动辊92之间，所述主动辊91与第一驱动电机94的输出轴传动连接，所述传动链条93上固定装设可自转的牵引轮95，所述工作台7的后端固定装设有牵引件71，所述牵引件71上设有与牵引轮95适配的开槽，所述传动链条93通过牵引轮95和开槽配合驱动工作台7在机床1和上料台2之间来回移动，所述牵引轮95为两个，工作台7停止移动时，两个牵引轮95位于传动链条93的前后两端，且所述牵引轮95、主动辊91和被动辊92的轴心位于同一水平面上。

作为一种优选法方案，所述传动链条93的节数为四的整数倍，这样能确保传动链条93是对称设置，有利于确保工作台7在停止移动时工作台7在水平方向的动能为0，保证不会对机床产生冲击，进一步延长交换激光切割机的使用寿命。

作为一种优选方案，所述拖动机构9还包括减速机96和传动轴承，所述减速机96的输入轴与第一驱动电机94的输出轴固定连接，所述主动辊91与减速机96的输出轴固定连接，所述传动轴承套设于减速机96的输出轴外，所述传动轴承设于减速机96和主动辊之间，所述传动轴承为深沟球轴承。

作为一种优选方案，所述拖动机构9还包括导向块安装板98和两可卡入开槽中的导向块97，所述导向块安装板98固定装设于机床1上，两个导向块97上下相对设置于导向块安装板98上，工作台7停止移动时，两导向块97的轴心与位于传动链条93前端的牵引轮95的轴心位于同一直线上，这样能确保牵引轮95能卡入设于工作台7上牵引件71的开槽中，确保牵引轮95能与工作台7的牵引件71之间达到完美衔接，有效提高本交换激光切割机的运行稳定性。

作为一种优选方案，所述机床1呈中空结构，如此能避免在切割过程中，激光头35产生的未用来切割板材的能量被机床1吸收导致床身变形、损坏甚至报废的现象发生，有效延长本激光切割机的使用寿命。

作为一种优选方案，所述机床1中设有多个加强板10，加强板10的设置能有效提高机床1的刚性，能有效避免在运输过程因碰撞等外在因素导致床身变形的现象发生，进一步延长本激光切割机的使用寿命。

作为一种优选方案，所述机床1的两侧壁间隔分布有多个风口11，所述风口11设有挡风板，所述机床1上设有驱动气缸，所述挡风板与驱动气缸的伸缩端固定连接，所述风口11一共为10个，分设于机床1的左右两端。

作为一种优选方案，所述挡风板为10个，分设于机床1的左右两端，一个挡风板对应一个风口11，所述第二驱动气缸为10个，一个挡风板与一个第二驱动气缸的输出轴固定连接，在第二驱动气缸的驱动下遮挡或打开风口11。

如图5所示，所述升降机构8为多个，多个升降机构8分为两排，两排升降机构8均匀分布于上料台2的两侧，所述升降机构8包括底板81、主液压缸82、副液压缸、导向杆84和导向套85，所述主液压缸82和副液压缸内均设有腔体，所述腔体内设有活塞和活塞杆，所述活塞杆的一端与活塞固定连接，所述活塞杆的另一端伸出于腔体，所述活塞将腔体分为有杆腔和无杆腔，所述主液压缸82和副液压缸的活塞杆与底板81固定连接，所述主液压缸82和副液压缸均与上料台2固定连接，所述主液压缸82和副液压缸之间为平行设置，所述主液压缸82的无杆腔与副液压缸的有杆腔连通，所述主液压缸82的有杆腔与副液压缸的无杆腔连通，这样在主液压缸82驱动上料台2上下移动期间，主液压缸82对上料台2施加向上或向下的第一作用力，而辅液压缸83对上料台2施以与第一作用力方向相反的第二作用力，而第一作用力大于第二作用力，在第一作用力和第二作用力共同作用下，能使上料台2移动得更加平稳。

所述导向套85固定装设于上料台2上，所述导向套85轴向设有与导向杆84适配的导向槽，所述导向杆84的下端与底板81固定连接，所述导向杆84的上端穿过导向槽伸出于导向套85的上表面。

如图6和图7所示，所述z轴驱动机构6包括第一安装板61、第二安装板62、丝杆63、丝杆滑座、第一导轨、第一滑座和第二驱动电机64，所述第一安装板61固定装设于y轴驱动机构5上，所述丝杆63竖向设置于第一安装板61上，所述第二驱动电机64固定装设于第一安装板61上，所述丝杆63与第二驱动电机64的输出轴固定连接，所述丝杆滑座滑动装设于丝杆63上，所述第一导轨设于丝杆63的两侧，且所述第一导轨与丝杆63之间平行设置，所述第一滑座滑动装设于第一导轨上，所述丝杆滑座和第一滑座均与第二安装板62固定连接，所述激光头3与第二安装板62固定连接。

作为一种优选方案，所述y轴驱动机构5包括第一安装座51、第二安装座52、第一齿条53、第一齿轮、第二导轨54、第二滑座、第一拖链和第三驱动电机55，所述第一安装座51沿前后方向滑动设置于机床1上，所述第一齿条53沿左右方向设置于第一安装座51上，所述第二导轨54固定设置与第一安装座51上，所述第二导轨54与第一齿条53平行设置，所述第二滑座滑动装设于第二导轨54上，所述第二安装座52固定装设于第二滑座上，所述第三驱动电机55固定装设于第二安装座52上，所述第一齿轮与第一齿条53啮合，所述第一齿轮与第三驱动电机55的输出轴固定连接，所述第一安装板61固定装设于第二安装座52的后端，所述第一拖链的一端与第一安装座51的一端固定连接，所述第一拖链的另一端与第二安装座52的前端固定连接，所述第一安装座51的前端设有拖链托板56，所述第一拖链设于拖链托板56的上方。

作为一种优选方案，所述x轴驱动机构4包括两第二齿条41、两第三导轨42、两第四驱动电机43和一第二拖链44，两第二齿条41沿前后方向装设于机床1的左右两端，两第三导轨42分设于工作机床1的左右两端，所述第三导轨42和第二齿条41平行设置，一第三导轨42上滑动装设有一第三滑座，所述第一安装座51的左右两端与分设于机床1左右两端的第三滑座固定连接，所述第四驱动电机43固定安装于第一安装座51上，两第四驱动电机43分设于第一安装座51的左右两端，一第二齿条41上啮合设置有一第二齿轮，所述第二齿轮与第四驱动电机43的输出轴固定连接，所述第二拖链44的一端与工作机床1的后端固定连接，所述第二拖链44的另一端与第一安装座51的左端固定连接，所述工作机床1的左端沿前后方向设置有多个用于支撑第二拖链44的支撑板45。

如图8所示，所述机床1的底部设有调节垫脚12，所述调节垫脚12包括垫脚本体121、安装螺杆122、调节螺母123和调节件124，所述机床1的底部设有与安装螺杆122适配的通孔，所述垫脚本体121轴向设有通槽，所述调节件124的下端伸入通槽中，所述调节件124轴向设有与安装螺杆122适配的安装孔，所述安装螺杆122穿过通孔伸入安装孔中，所述调节螺母123套设于调节件124外，并且所述调节螺母123与调节件124相互螺接，这样通过旋转调节螺母123便能调节机床1的高度，以使激光切割机能适应不同的工作环境，提高激光切割机的适用范围。

如图9所示，所述机床1的下方设有下料盘13，所述下料盘13的下端设有滚轮，所述下料盘13的一侧设有方便将下料盘13拉出的拉手131。

结合图1和图2所示，所述交换激光切割机还包括外罩14，所述外罩14罩于机床1外，所述外罩14的后端装设有电控柜15和空调16，所述第一驱动电机94、第二驱动电机64、第三驱动电机55、第四驱动电机43和驱动气缸均与电控柜15电连接，能有效提高本激光切割机的自动化程度，进一步有效提高激光切割机的切割效率。

一种切割加工方法，基于以上所述的交换激光切割机，该方法包括以下步骤：

1）传动链条93在第一驱动电机94的驱动下将放置有工件的工作台7拖入机床1；

2）激光头3在第二驱动电机64、第三驱动电机55和第四驱动电机43的驱动下对在机床1内工作台7上的工件进行切割加工，同时，工作人员对置于上料台2上的工作台7进行上料；

3）切割加工完成后，上料台2在主液压缸82和副液压缸的驱动下向上移动，直至位于上方的导向块97卡入设于完成上料的工作台7上牵引件71的开槽中，然后传动链条93在第一驱动电机94的驱动下将完成切割的工作台7自机床1上拖入上料台2下，并置于完成上料的工作台7的下方；

4）上料台2在主液压缸82和副液压缸的驱动下向下移动，直至位于传动链条93后端的牵引轮95卡入设于完成上料的工作台7上牵引件71的开槽中，传动链条93在第一驱动电机94的驱动下将完成上料的工作台7拖入机床1进行切割加工，同时对完成切割的工作台7进行废料清理及上料工序。

本实用新型中工作台7停止移动时，所述工作台7水平方向的动能为零，这一现象的原理：由于惯性为动能的表现形式之一，而动能的公式为

其中，m为工作台7与待加工件的总重量，v为工作台7的运动速度。

根据以上的公式可知，要使工作台7在水平方向的动能为0，那么得确保工作台7在水平方向上的运动速度为0。当牵引轮95运动到其轴心与主动辊91和被动辊92的轴心位于同一直线上时，工作台7在水平方向的分运动速度为0，即工作台7在水平方向的动能为0，这样也就不会对机床1产生冲击，有效提高机床1的耐用度，延长本交换激光切割机的使用寿命。

本实用新型的有益效果是：通过拖动机构9和升降机构8的配合使两个工作台7能交换工作，一个工作台7进行切割，另一个工作台7进行上料，如此无需长时间停机等待上料，能有效减少停机等待的时间，从而有效提高切割效率；由于工作台7停止移动时，两个牵引轮95位于传动链条93的前后两端，且所述牵引轮95、主动辊91和被动辊92的轴心位于同一水平面上，这样工作台7停止移动时，工作台7在水平方向的动能为0，如此便不会对机床1产生冲击，能有效提高机床1的耐用度，延长交换激光切割机的使用寿命；工作台7停止移动时，两导向块97的轴心与位于传动链条93前端的牵引轮95的轴心位于同一直线上，这样能确保牵引轮95能卡入设于工作台7上牵引件71的开槽中，确保牵引轮95能与工作台7的牵引件71之间达到完美衔接，有效提高本交换激光切割机的运行稳定性。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施方式，凡是依据本实用新型的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。