本發明涉及激光切割,更具體地說,它涉及一種踏板式登船梯組件三維激光切割裝置。
背景技術:
1、踏板式登船梯是用于船舶與碼頭或其他船只之間人員安全通行的裝置,主要由連接架、轉動架、踏板、連接桿及推拉桿等部件組成。其核心設計在于通過機械聯動實現展開與折疊功能。其加工流程主要包括以下步驟:材料切割、折彎成型、焊接、表面處理和組裝調試,其中激光切割是登船梯加工的關鍵技術,目前激光切割過程仍存在一定的問題:1、在激光切割過程中板材被熔化或氣化,雖然在輔助氣體的吹動下部分熔渣會掉落,但仍有部分熔渣會附著在劍柵表面,隨著切割持續進行,劍柵表面溫度升高,后續附著的熔渣在高溫作用下會逐漸燒結,形成一層牢固的熔渣層,劍柵表面附著熔渣后,板材放置在上面時,無法實現均勻穩定支撐,會出現局部懸空或支撐力不均的情況,在切割過程中,板材容易產生振動,使得切割頭與板材之間的相對位置發生變化,進而導致切割路徑出現偏差,切割出的踏板尺寸精度難以保證,且切割邊緣會出現波紋狀瑕疵。
2、2、在激光切割過程中激光能量高度集中,在切割板材的同時,部分能量會通過熱傳導傳遞到劍柵上,由于劍柵與板材接觸緊密,且自身散熱條件有限,當吸收的熱量超過劍柵材料的熔點時,劍柵表面就會發生熱熔現象,劍柵表面熱熔后會出現變形、凹陷等不平整狀況,這同樣會使板材在劍柵上的放置穩定性變差,切割過程中板材易發生位移或晃動,導致切縫寬度不均勻,踏板的切割精度和表面質量均無法滿足要求,并且當劍柵熱熔過多時需要對其進行更換,而當劍柵數量眾多時,逐一拆卸和安裝無疑會耗費大量人力和時間。
3、3、在激光切割過程中選用的大尺寸板材需切割出多個踏板,而由于板材面積大,在放置于劍柵頂部時,因劍柵表面的熔渣或劍柵自身被熱熔等因素,板材部分區域無法得到充分支撐,在重力的作用下,未受支撐的板材部分會發生下垂彎曲,從而使板材發生翹曲,導致切割時激光焦點位置發生偏差,致使激光能量無法精準作用于板材待切割部位,使切縫寬度不一致,切割邊緣變得粗糙,甚至出現切割不透的狀況,極大地影響登船梯部件的尺寸精度與表面質量。
4、4、熔渣在劍柵表面附著后,會隨著時間推移逐漸冷卻凝固,當熔渣附著較多且凝固后,其與劍柵表面的結合力增強,清理難度顯著增大,同時由于熔渣凝固后質地堅硬,即使花費大量的時間和精力進行清理,也難以完全清除干凈,若有殘留熔渣,依然會對后續的切割作業產生不利影響,并且此除渣過程需要在切割機停機狀態進行,導致生產效率有待提高。
技術實現思路
1、本發明提供一種踏板式登船梯組件三維激光切割裝置,以解決上述技術問題。
2、本發明提供了一種踏板式登船梯組件三維激光切割裝置,包括主機架和固定安裝在主機架頂部的固定架,固定架內壁固定安裝有間隔均勻并用于承托板材的若干劍柵,主機架頂部設置有用于控制激光切割部移動切割板材的多軸滑臺單元,所述多軸滑臺單元左側設置有用于在激光切割前對板材位于切割路徑處的部分實施頂起與壓緊操作,以對該部分板材進行平整定型的定型切割單元。
3、所述定型切割單元包括定型組件,定型組件由分布在劍柵上下兩側的兩個部分組成,定型組件分布在劍柵上下兩側的兩個部分之間通過牽引組件相連接,在定型組件的上部分下移時會通過牽引組件牽引定型組件的下部分同步上移,下部分先頂起板材然后上部分壓緊對板材定型。
4、所述定型切割單元的左側設置有用于清除劍柵表面熔渣的除渣單元,定型組件的下部分移動時驅動除渣單元沖擊振動上一切割位置下方的劍柵,以清除上一切割作業時附著在劍柵表面的熔渣。
5、進一步地,所述多軸滑臺單元由相互滑動連接的x軸滑臺和y軸滑臺構成,所述激光切割部包括固定安裝在y軸滑臺的防護罩內壁的安裝架和通過安裝板固定安裝在安裝架內側的氣缸,氣缸的輸出端滑動貫穿安裝板并固定安裝有升降板,升降板的底部通過滑臺件左右滑動安裝有激光頭。
6、進一步地,所述定型組件分布在劍柵上側的部分包括滑動在y軸滑臺左側的移動板,移動板與y軸滑臺相近一側均固定安裝有側連接板,兩塊側連接板之間通過復位彈簧一固定連接,移動板的底部固定安裝有沿前后方向依次排列并用于壓平板材的若干上定型件。
7、進一步地,所述牽引組件包括固定安裝在主機架前后內壁之間的u形板和滑動安裝在u形板前后內壁之間的幾形復位架,幾形復位架與u形板的底部內壁之間共同安裝有沿前后方向依次排列的若干復位彈簧三。
8、進一步地,所述定型組件分布在劍柵下側的部分包括固定安裝在幾形復位架頂部并沿前后方向依次排列的若干支撐板,支撐板的頂部左右滑動安裝有下定型件,支撐板的頂部固定安裝有左右對稱的兩塊下連接板,下連接板與下定型件之間共同安裝有復位彈簧二。
9、進一步地,所述牽引組件還包括固定安裝在升降板底部的動滑輪,移動板的頂部開設有與動滑輪相適配的滑輪槽。
10、進一步地,所述y軸滑臺的左側固定安裝有前后對稱的兩塊固定板,移動板的左側固定安裝有前后對稱的兩塊牽引板,固定板靠近移動板一側固定安裝有左右對稱的兩個定滑輪,定滑輪的外側繞設有牽引繩,牽引繩的上下兩端分別與牽引板和幾形復位架固定連接。
11、進一步地,所述除渣單元沿前后方向依次布設有與下定型件數量相同的若干組,除渣單元包括執行組件和用于驅動執行組件的驅動組件。
12、進一步地,所述執行組件包括固定安裝在u形板左側的承載板,承載板的頂部滑動貫穿有矩形分布的四根滑桿,左右相對的兩根滑桿頂端共同安裝有沖擊板,左右相對的兩根滑桿外側共同安裝有連接套板,連接套板與承載板之間共同安裝有蓄能彈簧且蓄能彈簧套設在滑桿的外側。
13、進一步地,所述驅動組件包括固定安裝在承載板頂部的軸座,軸座內轉動安裝有轉動軸,轉動軸的前后兩端均固定套設有撥動件,連接套板靠近軸座一側固定安裝有與對應撥動件相配合的受撥桿,下定型件移動時通過配合的方式驅動轉動軸旋轉,所述轉動軸的外側固定套設有前后對稱的兩個棘輪,下定型件靠近棘輪一側固定安裝有兩根彈簧伸縮桿,彈簧伸縮桿的另一端固定安裝有與對應棘輪相嚙合的棘齒條。
14、本發明的有益效果在于:1、在本技術中,通過定型切割單元,在激光切割前對板材位于切割路徑處的部分實施頂起與壓緊操作,對板材進行平整定型,無論劍柵是否因熱熔出現表面不平整,還是板材因面積大、受重力及劍柵狀況影響發生翹曲,定型切割單元都能使切割路徑處的板材保持平整,確保激光切割時激光焦點位置準確,讓激光能量精準作用于板材待切割部位,保證切縫寬度一致、切割邊緣光滑,避免出現切割不透的狀況,提高了登船梯部件的尺寸精度與表面質量,解決了熔渣附著形成熔渣層、劍柵自身熱熔和板材翹曲影響切割精度的問題。
15、2、在本技術中,通過設置除渣單元,下定型件移動時能驅動除渣單元沖擊振動上一切割位置下方的劍柵,及時清除上一切割作業時附著在劍柵表面的熔渣,避免了熔渣在劍柵表面堆積燒結形成熔渣層,防止板材因劍柵表面不平整而出現局部懸空或支撐力不均的情況,減少了切割過程中板材的振動,保證了切割頭與板材之間的相對位置穩定,有效避免切割路徑偏差,提升了切割出的踏板尺寸精度,使切割邊緣更加光滑。
16、3、在本技術中,通過設置除渣單元,在熔渣剛附著時就進行清理,此時熔渣尚未凝固,通過沖擊震動能夠輕松將其震落,相比熔渣附著較多且凝固后再清理的方式,大大降低了清理難度,提高了清理效率,確保劍柵表面始終保持相對清潔,維持良好的支撐性能,保障切割精度,并且整個除渣過程利用了下定型件對板材進行整平定型過程的移動行程進行驅動,無需額外的動力源來驅動除渣單元,實現了能量的有效利用,使整個作業過程更加節能高效。