[实用新型]木工用激光直线切割机

说明书

技术领域

本实用新型涉及木工加工设备的领域，特别是适用于装饰、家具加工行业薄片料加工的激光切割机。

背景技术

在传统的装饰和家具加工行业，切割木料一般是用锯条、圆盘锯片，它们在木制品行业里已经使用了相当长的时间，占有很重要的地位，但其还是有很多的缺陷，如：切割时粉尘大、噪音大、锯路宽。用激光器切割可以克服了传统木制品锯切加工的不足，其切割原理是激光束通过聚焦镜使能量聚集，材料吸收能量瞬间汽化，形成微小的孔，一般割孔的直径0.2mm～0.4mm。工件通过送料台与激光束形成相对运动，形成一条很窄的切割缝隙。与传统的锯条、圆盘锯片相比，激光切割的优势主要表现在以下几点：1、切割时，没有机械应力；2、切割产生的噪音小；3、切割产生的粉尘比较少；4、切割的割缝比较窄，一般0.2～0.4mm。但是，国内的激光器由于技术的限制，其功率一般是十瓦级、百瓦级的，切割木制品时，单组激光发生器的切割深度仅为几毫米，切割能力、切割效率远远满足不了实际生产的需求。而国外的高功率激光发生器，其功率是千瓦级的，激光束可直接加工切割25mm左右深度的木材，加工的速度约为1m/min，但其价格昂贵，每台数以百万元计，一般是国内激光器价格的一百倍左右，并且后续服务费用也相当昂贵。因此，技术和价格的因素限制了环保、节能的激光器在木工行业的推广、应用。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要克服现有技术的不足之处，提出一种通过化整为零的方式而降低设备制造成本，使价格成本低，而切割深度大、加工精度高、切割效率高的木工用激光直线切割机。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：木工用激光直线切割机，包括有激光切割机构和送料机构，激光切割机构包括有机架、装于机架上的激光发生器、固定激光发生器的支座、装于机架前部的激光头及其45度反射镜、聚焦镜，送料机构是常规的X轴和Y轴二维直线运动XY轴送料机构，其上设有气动夹具，被加工工件由气动夹具固定，由XY轴送料机构带动，可相对机架前部的激光头作X轴方向的直线推进和作Y轴方向的进给，其特征在于：机架上设有多组功率为十——百瓦级的激光发生器及其激光头、45度反射镜、聚焦镜，各激光头沿X轴方向排列在被加工工件的上方或下方或上下方，同时发出切割激光束，且各激光头发出的激光束中心点处于同一切割平面上，而各激光头的聚焦镜的焦距呈连续阶梯状递增设置，焦距递增的量小于等于前一组激光头的激光束的切割深度。进一步地，为节省空间，提高切割效率，激光头沿X轴方向分别排列在被加工工件的上方和下方，上下方之间的激光头发出的激光束中心点处于同一切割平面且必须左右错开，避免上下激光束对撞。为了控制成本和切割的速度，功率为十——百瓦级的激光发生器以2-12组为好，并可根据被加工工件的切割深度大小而增减数量或功率。为了避免各激光器要调不同聚焦镜焦距的麻烦，也可以是各激光头的聚焦镜的焦距完全相同，只是各激光头的聚焦镜距被加工工件的物理位置呈阶梯状递减排布，递减的高度差正好是前一组激光头的激光束的切割深度。为了加工的简便、安全，XY轴送料机构包括有工作台、工作台上的X轴导轨、Y轴导轨、X轴托架，固定在X轴托架上的X轴电机，与X轴电机传动配合的X轴齿条；Y轴电机，与Y轴电机传动连接的Y轴丝杆、Y轴龙门架；Y轴电机采用步进电机，X轴电机采用变频电机。

这样的设计，本实用新型具有明显的优点和优势：

1、材料的利用率高：由于激光束的切割缝只有0.2mm～0.4mm，割缝损失极少，可提高材料的利用率，提高经济效益。

2、虽然单个激光发生器对材料的切割能力有限，切割深度N约为3-5mm，但多个数十瓦级或百瓦级的激光发生器同时并用，总体的切割深度可提高多倍，达50mm或以上，还可提高切割的生产效率。

3、加工精度高：本实用新型控制X轴、Y轴电机驱动，X轴电机驱动齿轮进料精度可达到1mm，Y轴电机驱动丝杆精度可达到0.1mm。这样的精度可以满足木材加工行业的要求。

4、本实用新型切割的特点是激光头固定不动，通过送料机构带被加工工件自动送料，被加工工件与切割机构形成相对运动，而达到切割目的，人机分离，操控简单、安全，可减少工伤事故的发生。

5、与国外同等水平的设备对比，本实用新型既能达到行业的要求，又比较经济实用，无须使用昂贵的千瓦级激光发生器，其成本仅为国外同等切割能力的激光切割设备的百分之一左右。

附图说明

图1是本实用新型的立体示意图；

图2是激光束开始切割工件的示意图；

图3是图2的A向局部视图；