一种激光切割设备及控制系统

技术领域

本申请涉及激光切割机的技术领域，尤其是涉及一种激光切割设备及控制系统。

背景技术

激光加工是利用高功率的激光束照射工件，对工件进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术，由于其具有光点小、能量集中、热影响区小、不接触加工工件等优点，激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等领域。

一篇公开号为CN115781061A的中国专利文件公开了一种激光切割设备，包括机台，还包括空心轴电机和激光器，空心轴电机被配置为在机台上沿着Y轴方向移动，空心轴电机具有呈悬臂状态的空心转动轴；激光器被配置为在机台上沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，激光器具有发射激光线的激光头。在技术人员需要对板材或者管材进行激光切割时，技术人员将板材放置于机台上，通过激光头对板材进行切割，同时通过将管材放置于空心轴电机处，通过空心轴电机控制管材旋转，即可对管材的周侧进行切割。

针对上述中的相关技术，在对角钢、型钢等异形的板材进行激光切割时，技术人员需要调整板材的角度以及激光头的角度，以进行准确角度的切割，上述设备不易实现对异形板材的夹持旋转；且在某些情况下，对板材进行异形槽的切割时，部分激光设备上会设置机械手对板材进行夹持旋转，而每次旋转后由于机械手的旋转特性，需要重新计算激光头的切割起点以及机械手的转动角度同时进行计算，计算量较大，对操作人员的要求水平较高。

发明内容

为了提升激光切割设备对异形板材进行激光切割时的适配度，同时为了便于提升对板材切割出异形槽的简洁性，本申请提供一种激光切割设备及控制系统。

本申请提供的一种激光切割设备及控制系统采用如下的技术方案：

一种激光切割设备及控制系统，包括工作台以及设于所述工作台上的激光头，所述工作台上设有对的工件进行夹持的夹持组件；所述夹持组件包括升降式设于工作台上的抵接杆、设于所述抵接杆上的抵接板、设于所述工作台上的支撑杆、对抵接杆进行升降驱动的动力件，所述抵接板与工件远离所述工作台的一侧活动抵紧，所述支撑杆与工件靠近所述工作台的一侧抵紧，所述抵接杆与所述支撑杆沿所述工作台的宽度方向间隔布设。

通过采用上述技术方案，在对异形工件进行切割时，首先技术人员将工件放置于工作台上并使工件的底侧与支撑杆相贴合，然后通过动力件控制抵接杆下降使抵接板对工件的顶侧进行抵紧，此时在支撑杆与抵接板的作用下对工件进行夹持；当需要切割异形孔或者需要对工件进行此时工件的一端侧位于支撑杆与抵接板之间，然后技术人员的通过动力件控制抵接杆升降，即可对工件进行旋转，此时工件只发生平面旋转不易发生多角度翻转，对激光切割的起点计算量单一，从而减少了在需要切割异形孔时的计算量，结构简单且操作简便。

可选的，所述抵接板转动设置于所述抵接杆上，所述夹持组件还包括设于抵接板上用于驱动并控制所述抵接板的转动角度的角度控制机构，所述抵接板靠近所述工作台的整个侧壁与工件远离所述工作台的侧壁相抵紧。

通过采用上述技术方案，在对工件进行调整旋转的过程中，转动设置的抵接板与工件的侧壁进行稳定抵紧贴合，提升在对工件进行夹持旋转过程中工件与抵接板的接触面积，从而提升对抵接板进行转动旋转的稳定性；同时通过设置的角度控制机构控制抵接板转动的角度，进一步减少控制抵接杆升降控制对工件夹持转动角度的控制计算量。

可选的，所述抵接板的内部开设有流通槽，所述抵接板上还设有用于向流通槽内进行供水的循环组件。

通过采用上述技术方案，当激光切割部位靠近抵接板与工件的抵紧部位时，由于激光切割会产生高温，金属部件在高温下刚性降低，塑性形变能力增强，设置的循环组件向抵接板的流通槽内进行供水，从而使抵接板保持常温，使抵接板对工件的抵接部位进行降温，从而减少工件的变形，进而增强工件切割的精度。

可选的，所述抵接板的端侧分别开设有进水口以及出水口，所述进水口与所述流通槽的一端相连通，且所述出水口与所述流通槽的另一端相连通，所述循环组件包括设于与进水口相连通的进水管、与出水口相连通的出水管、设于工作台上的水箱以及使水在进水管与出水管内循环的循环件，所述进水管与所述出水管均与所述水箱相连通。

通过采用上述技术方案，在对工件进行夹持时，设置的循环件将水箱内的水抽至进水管直至流入流通槽内，对抵接板进行冷却降温，从而对工件的接触部位进行夹持降温，然后降温后的水经过出水管流入水箱内循环使用，减少水资源的浪费，同时减少水分对激光切割的影响。

可选的，所述抵接杆上还设有用于对所述抵接板的转动角度进行限制的承接板，所述承接板与所述抵接板远离与工件相贴合的一侧活动贴合。

通过采用上述技术方案，在需要对工件进行加工或者取出时，技术人员需要将抵接板转动至不与工件相干涉的位置，通过设置的承接板对抵接板进行承载，从而使抵接板不易发生靠近工件侧的转动，从而便于技术人员对工件放置与取出操作；同时由于激光切割时容易产生飞溅，设置的承接板减少飞溅出的熔渣落至进水管/出水管上，从而提升进水管/出水管的使用寿命，同时减少飞溅出的熔渣对进水管/出水管内的水流温度影响，从而提升对工件的降温效率。

可选的，所述承接板上开设有容纳槽，所述容纳槽开设有两个，所述进水管位于一个所述容纳槽内，所述出水管位于另一个所述容纳槽内。

通过采用上述技术方案，设置的软管在抵接板转动至承接板处进行收纳时不易发生破损和断裂，且在抵接板位于承接板处时，设置的容纳槽对进水管以及出水管进行容纳，减少抵接板转动至承接板处时对进水管/出水管压紧产生的刚性挤压和磨损。

可选的，所述容纳槽处设有防护罩，所述防护罩与所述容纳槽合围成供进水管/出水管穿设的空腔。

通过采用上述技术方案，设置的防护罩在工件切割完毕将抵接板转动至承接板处时对进水管/出水管进行防护，减少抵接板与进水管/出水管的直接接触，从而减少进水管/出水管的受热损伤，进而提升进水管出水管的使用寿命。

可选的，所述支撑杆的顶端转动连接有支撑板，所述支撑板的转动轴线与所述抵接板的转动轴线相一致，且所述支撑板远离所述支撑杆的一侧与所述工件的底侧活动贴合。

通过采用上述技术方案，在对工件进行夹持时，通过转动设置的支撑板增加支撑杆与工件的接触面积从而提升对工件夹持的稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置的支撑杆、抵接杆以及抵接板，对工件进行平面的转动，便于对异形工件进行夹持固定，同时减少了对工件转动时的计算量，结构简单且操作简便；

2.通过转动设置的抵接板、在抵接板内开设的流通槽以及向流通槽内进行供水的循环组件，当切割部位靠近对工件的夹持部位时，抵接板对工件进行冷却，从而减少夹持部位因高温产生的变形；

3.通过设置的承接板以及在承接板上开设的容纳槽，承接板对抵接板进行承接容纳，提升对承接板的收纳，同时容纳槽对进水管/出水管进行容纳，减少折叠时对进水管/出水管碰撞磨损。

附图说明

图1是本申请实施例一种激光切割设备及控制系统的整体结构示意图；

图2是抵接杆、支撑杆的连接结构示意图；

图3是图2中A、B两部分的局部放大示意图；

图4是本申请实施例中循环组件的连接结构示意图。

附图标记：1、工作台；11、激光头；12、工件；2、夹持组件；21、抵接杆；22、抵接板；23、支撑杆；24、流通槽；25、支撑板；26、升降气缸；3、循环组件；31、进水口；32、出水口；33、进水管；34、出水管；35、水箱；36、水泵；4、承接板；41、容纳槽；42、防护罩；5、角度控制机构；51、主动齿轮；52、从动齿轮；53、传动链条；54、转动电机；55、测量环；56、信号接收器；57、指针；58、信号发射器。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种激光切割设备及控制系统。参照图1，一种激光切割设备及控制系统包括工作台1以及滑动设置于工作台1上的激光头11，激光头11可沿三轴方向滑动，且工作台1上还设有用于对工件12进行夹持的夹持组件2；参照图1和图2，夹持组件2包括设于工作台1上的支撑杆23以及抵接杆21，抵接杆21以及支撑杆23均竖直布设，抵接杆21升降设置于工作台1上，且抵接杆21的顶端设有抵接板22，抵接板22与工件12远离工作台1的一侧相抵紧，支撑杆23与工件12靠近工作台1的一侧相抵紧，工作台1上还设有用于对抵接杆21进行升降驱动的升降气缸26。

在对异形工件12进行切割时，首先技术人员将工件12放置于工作台1上并使工件12的底侧与支撑杆23相贴合，然后通过动力件控制抵接杆21下降使抵接板22对工件12的顶侧进行抵紧，此时在支撑杆23与抵接板22的作用下对工件12进行夹持；当需要切割异形孔或者需要对工件12进行此时工件12的一端侧位于支撑杆23与抵接板22之间，然后技术人员的通过动力件控制抵接杆21升降，即可对工件12进行旋转，此时工件12只发生平面旋转不易发生多角度翻转，对激光切割的起点计算量单一，从而减少了在需要切割异形孔时的计算量，结构简单且操作简便。

参照图1和图2，支撑杆23与工件12活动贴合的一端呈圆弧状，在通过升降气缸26控制抵接杆21升降，从而带动工件12旋转时，支撑杆23的顶端的圆弧状便于对多角度的工件12均进行支撑；为了更进一步的提升对工件12旋转调节的稳定性，支撑杆23的顶端转动连接有支撑板25，支撑板25的转动轴线水平且与工作台1的长度方向相垂直，支撑板25的顶侧与工件12靠近工作台1的一侧相贴合；在通过抵接板22以及支撑板25对工件12进行夹持时，通过转动设置的支撑板25增加支撑杆23与工件12的接触面积从而提升对工件12夹持的稳定性。

参照图2，抵接板22转动设置于抵接杆21的顶端，且抵接板22的转动轴线与支撑板25的转动轴线相一致，且抵接杆21上还设有用于对抵接板22的转动角度进行转动角度控制的角度控制机构5；

参照图2和图3，角度控制机构5包括固定于抵接杆21上的转动电机54、固定于抵接板22转动轴线处的从动齿轮52以及固定于转动电机54转轴处的主动齿轮51，主动齿轮51与从动齿轮52上传动链接有传动链条53，且主动齿轮51的半径远小于从动齿轮52的半径，从而使对从动齿轮52的转动角度调节准确；

角度控制机构5还包括固定于抵接杆21上的测量环55，测量环55的内周侧设有刻度，测量环55位于抵接板22的转动轴处且抵接板22的转动轴处固定连接有指针57，测量环55的内周侧设有信号接收器56，指针57上设有信号发射器58，所述信号发射器58与所述信号接收器56电性连接，且所述信号接收器56与所述转动电机54电性连接；在需要对工件12的旋转角度进行调整时，技术人员直接通过转动电机54驱动抵接板22转动，从而使指针57转动，指针57上的信号发射器58与测量环55上的信号接收器56电性连接，从而精准的控制抵接板22的转动角度，从而对工件12进行旋转夹持时更加稳定，进一步减少控制抵接杆21升降控制对工件12夹持转动角度的控制计算量。

同时，由于在进行激光切割时会使工件12产生高温，工件12高温时塑性形变能力增强，当切割部位靠近对工件12的夹持部位时，通过抵接板22以及支撑板25对工件12进行夹持时容易产生弯曲，影响切割精度，为了改善此问题，参照图2和图4，抵接板22内部开设有流通槽24，流通槽24包括多段首尾连通的弧形槽，且流通槽24的两端均贯穿抵接板22布设，流通槽24的一端为进水口31，流通槽24的另一端为出水口32，抵接板22上还设有用于向流水槽内进行供水使抵接板22进行降温的循环组件3；

循环组件3包括固定于抵接杆21上水箱35以及与水箱35相连通的进水管33和出水管34，进水管33远离水箱35的一端与进水口31相连通，出水管34远离水箱35的一端与出水口32相连通，进水管33上固定连接有水泵36；在对工件12进行切割是，设置的水泵36将水箱35内的水抽至进水管33直至流入流通槽24内，对抵接板22进行冷却降温，从而使抵接板22对工件12的接触部位进行夹持降温，从而减少工件12的变形，进而增强工件12切割的精度，然后降温后的水经过出水管34流入水箱35内循环使用，减少水资源的浪费，同时减少水分对激光切割的影响。

在对工件12进行放置和取出时，为了减少抵接板22对工件12的阻挡，抵接杆21上固定连接有承载板，抵接板22远离与工件12相接触的一侧与承载板活动贴合，且进水管33与出水管34均为耐高温的软管；在需要对工件12进行加工或者取出时，技术人员需要将抵接板22转动至不与工件12相干涉的位置，通过设置的承接板4对抵接板22进行承载，从而使抵接板22不易发生靠近工件12侧的转动，从而便于技术人员对工件12放置与取出操作；同时由于激光切割时容易产生飞溅，设置的承接板4减少飞溅出的熔渣落至进水管33/出水管34上，从而提升进水管33/出水管34的使用寿命，同时减少飞溅出的熔渣对进水管33/出水管34内的水流温度影响，从而提升对工件12的降温效率。

在对抵接板22转动收纳时，为了对进水管33/出水管34进行保护，承载板与抵接板22活动贴合的一侧开设有容纳槽41，容纳槽41开设有两组，且进水管33位于其中一个容纳槽41内，出水管34位于另一个容纳槽41内；在抵接板22位于承接板4处时，设置的容纳槽41对进水管33以及出水管34进行容纳，减少抵接板22转动至承接板4处时对进水管33/出水管34压紧产生的刚性挤压和磨损。

同时由于切割后抵接板22也容易收到热传导产生高温，为了减少抵接板22与进水管33/出水管34的直接接触，影响进水管33/出水管34的使用寿命，承载板上固定连接有防护罩42，防护罩42与容纳槽41的内周壁合围成供进水管33/出水管34穿设的空腔；设置的防护罩42在工件12切割完毕将抵接板22转动至承接板4处时对进水管33/出水管34进行防护，减少抵接板22与进水管33/出水管34的直接接触，从而减少进水管33/出水管34的受热损伤，进而提升进水管33出水管34的使用寿命。

本申请实施例一种激光切割设备及控制系统的实施原理为：在对工件12进行切割时，技术人员将工件12放置于支撑板25上，并通过转动电机54驱动抵接板22转动，从而使抵接板22对工件12进行抵紧，支撑板25与抵接板22对工件12进行夹持固定，同时升降气缸26控制抵接杆21升降，对工件12旋转角度进行调整，从而便于对工件12进行不停角度的切割；在激光切割时，水泵36将水箱35内的水通过进水管33抽至流通槽24内，使抵接板22对工件12的夹持部位进行冷却降温，减少工件12稳因高温产生的形变。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。