[发明专利]一种板材激光切割系统及其切割加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种板材加工过程所用到的设备及其使用方法，特别是一种板材激光切割系统及其切割加工方法。

背景技术

激光切割系统是板材加工过程中经常用到的一种设备。这种激光切割系统能量非常集中，切割时对板材造成的变形很小甚至没有变形。利用激光切割系统可以非常准确地切割复杂形状的板材，并且不需要进一步的处理过程。但目前的激光切割系统一般只适合于对厚度较小的板材进行加工处理，对于厚度较大的板材来说，受到焦深等因素的影响，切割所得产品的效果会较差。

以玻璃产品为例说明，由于玻璃对焦深的影响尤其敏感，因此要得到质量较好的切割产品，人们一般需要对玻璃进行分层切割，具体方法是每完成一定大小的切割深度便对焦点的位置进行调整一次，使得焦点位置向下移动一段较小的距离，然后再进行切割，不断循环。这种分层切割的方法效率非常低，费时费力，并且由于运动轨迹的重合性要求较高，因此对位置控制部件的精度要求较高，制作成本较大。假若控制不精确，那么便会极容易出现误差，影响切割效果。

综上所述，目前还没有一种适合对厚度较大的板材进行切割的激光切割系统，也没有一种合适的激光切割加工方法使得厚度较大的板材切割工作更加高效方便。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种板材激光切割系统及其切割加工方法，该切割系统组成简单，制作成本较低，基于此切割系统的切割加工方法可以快速方便地对厚度较大的板材进行切割，切割效果好，能够一次性切穿，效率得到提升。

根据本发明目的的一个方面，本发明提供一种板材激光切割系统，包括安装座、激光聚焦部件以及高速升降驱动装置，所属高速升降驱动装置固定安装于安装座上，高速升降驱动装置的活动升降驱动端与激光聚焦部件固定连接。 

优选的是，所述安装座为包括至少一顶板以及一与顶板固接的侧板的结构，所述高速升降驱动装置包括一设置有活动升降驱动端的驱动电机以及设置于驱动电机下方并与驱动电机的活动升降驱动端连接的升降限位装置，所述激光聚焦部件固定安装于升降限位装置的下方，所述侧板上设置有一竖直安装的直线滑轨，所述升降限位装置上设置有一与直线滑轨相对应的滑槽，所述升降限位装置通过滑槽扣合于直线滑轨上，所述驱动电机、升降限位装置以及激光聚焦部件同轴设置，所述驱动电机和升降限位装置内设置有一通向激光聚焦部件的激光通路。

进一步优选的是，所述安装座还包括一与侧板固接并与顶板平行相对设置的底板，所述激光聚焦部件包括连接导管以及固定于连接导管下方的聚焦镜头，所述连接导管固定于升降限位装置的下方并与激光通路相对接，安装座的底板上设置有一与连接导管的大小相对应的限位孔，所述连接导管穿过限位孔延伸至底板的下方。

所述驱动电机为音圈电机。

根据本发明目的的另一个方面，本发明提供一种板材激光切割加工方法，包括以下步骤：

（a）将待切割的板材放置于加工平台上，板材激光切割系统设置于加工平台的上方位置；

（b）加工平台与板材激光切割系统按照设定在水平方向上产生相对运动，同时，板材激光切割系统的激光聚焦部件在高速升降驱动装置的驱动作用下进行高速的上下升降循环运动，激光的焦点随着激光部件的运动不断上下循环移动，实现对板材的切割。

其中，步骤（b）中加工平台与板材激光切割系统的相对运动方式为加工平台水平运动方式或板材激光切割系统水平运动方式或二者的结合。

本发明的有益效果是：本发明的板材激光切割系统的组成简单，其中的部件都可以方便地利用现有的零部件实现，制作成本低，正常运作时，其中的激光聚焦部件可以随高速升降驱动装置进行告诉升降循环动作，由于激光聚焦部件决定了激光焦点的所在位置，因此当激光聚焦部件循环升降时激光焦点也会不断地在一定的深度范围内循环来回变化，通过控制高速升降驱动装置上下升降的运动频率，配合待加工板材与激光切割系统的相对运动速度，那么在不断变化的焦点作用下，即使是厚度较大的板材也可以一次性切穿，并不需要分层切割，进而通过控制板材和激光切割系统的相对运动路径，便可以一次得到所需形状的切割成品，从以上过程可以看出，基于本发明激光切割系统的切割加工方法的切割效率可以大大得到提升，加工速度快，由于其为一次切穿的过程，并且板材不同厚度处的切割工作是通过不同深度的焦点实现的，因此所得的切割产品边缘效果较好，切口平整，成品率高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明板材激光切割系统的整体结构示意图；

图2为本发明板材激光切割系统的分解结构示意图；