权利要求
1.一种铝材气动精准切割机，包括：机床(11)，所述机床(11)的顶部设置有操作组件(12)，所述操作组件(12)的内部设置有切割组件(13)，所述切割组件(13)的表面设置有用于冷却的输液管(14)，所述输液管(14)的底部设置有喷淋口(15)，所述切割组件(13)的内部设置有电机一(16)，且电机一(16)的输出轴连接有用于切割铝材的切割头(17);
其特征在于：还包括：
监测组件一(2)，所述监测组件一(2)设置在切割组件(13)的侧边，所述监测组件一(2)包括依次设置在切割组件(13)侧边的监测块一(23)、监测块二(24)和监测块三(25)，通过监测块一(23)、监测块二(24)和监测块三(25)辅助监测切割组件(13)的位置，判断切割组件(13)是否处于靠近板材边缘的位置;
监测组件二(3)，所述监测组件二(3)设置在监测块一(23)、监测块二(24)和监测块三(25)的内部，通过监测组件二(3)监测板材的厚度以及切割组件(13)在板材表面的位置;
控制组件(5)，所述控制组件(5)设置在输液管(14)与喷淋口(15)之间，根据监测切割组件(13)的厚度信号以及切割组件(13)在板材表面的位置信号，调整电机一(16)的工作速度档位以及通过控制组件(5)调整冷却液的输出流量。
2.根据权利要求1所述的铝材气动精准切割机，其特征在于：所述监测组件一(2)还包括固定在切割组件(13)表面的固定板(21)，且固定板(21)的底部固定有连接板(22)，所述监测块一(23)、监测块二(24)和监测块三(25)依次固定在连接板(22)的底部。
3.根据权利要求1所述的铝材气动精准切割机，其特征在于：所述监测组件二(3)包括插设在监测块一(23)、监测块二(24)以及监测块三(25)内部的移动杆(31)，且移动杆(31)的底部固定有抵压板(32)，所述抵压板(32)底部的两侧设置为弧形。
4.根据权利要求3所述的铝材气动精准切割机，其特征在于：所述监测块一(23)、监测块二(24)以及监测块三(25)的内部开设有操作腔(33)，所述移动杆(31)的顶部固定有弹簧(34)，且弹簧(34)的顶部固定在操作腔(33)的内壁，所述移动杆(31)一侧的表面固定有抵压块一(38)，且抵压块一(38)抵压在操作开关板(35)的表面，所述操作开关板(35)表面的上端固定有抵压开关一(36)，所述操作开关板(35)表面的下端固定有抵压开关二(37)。
5.根据权利要求3所述的铝材气动精准切割机，其特征在于：所述移动杆(31)另一侧的表面固定有抵压块二(41)，且抵压块二(41)抵压在档位开关(42)的表面，所述档位开关(42)固定在操作腔(33)的内壁。
6.根据权利要求1所述的铝材气动精准切割机，其特征在于：所述控制组件(5)包括固定连接在输液管(14)与喷淋口(15)之间的连接管(51)，且连接管(51)的内部转动连接有旋转环(52)。
7.根据权利要求6所述的铝材气动精准切割机，其特征在于：所述输液管(14)靠近连接管(51)一侧的端固定有连接环(54)，且连接环(54)的端面固定有弹片(53)，所述弹片(53)设置为倾斜状。
8.根据权利要求7所述的铝材气动精准切割机，其特征在于：所述弹片(53)的外部套设有移动环(55)，所述移动环(55)靠近弹片(53)一侧设置为弧形，所述移动环(55)的内部插设有限位杆(56)，且限位杆(56)的两端固定在连接管(51)的内壁。
9.根据权利要求8所述的铝材气动精准切割机，其特征在于：所述移动环(55)的外壁螺纹连接有旋转环(52)，且旋转环(52)的底部与固定环(57)转动连接，所述固定环(57)的端面固定在连接管(51)的内壁，所述旋转环(52)的顶部插设有插环(58)，且插环(58)的端面固定在连接管(51)的内壁。
10.根据权利要求9所述的铝材气动精准切割机，其特征在于：所述旋转环(52)的外壁固定有齿轮一(61)，且齿轮一(61)的侧边啮合有齿轮二(62)，所述齿轮二(62)的中心固定有转杆(63)，所述转杆(63)的一端与电机二(64)的输出轴固定连接，所述转杆(63)的另一端与保护壳(65)转动连接，所述电机二(64)的外壁固定在保护壳(65)的内壁。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及铝材切割技术领域，具体为一种铝材气动精准切割机。
背景技术
[0002]铝材气动精准切割机是一种常用于铝材加工的设备，其工作原理主要涉及气动机构和切割机构的协同运作，气动执行元件：主要包括气缸，当压缩空气进入气缸时，会推动活塞运动，从而将气压能转化为机械能，为切割机的切割动作提供动力，例如，通过气缸的伸缩来控制切割刀具的上下运动或进给运动，刀具切割机的切割刀具通常安装在主轴上，通过电机带动主轴旋转，使刀具高速转动，刀具与工件接触时，利用刀具的刃口对材料进行切削，将材料逐步去除，从而实现切割;
铝板材在生产加工过程中，内部会存在一定的残余应力，边缘部位由于是自由边界，约束条件与板材内部不同，导致应力分布不均匀，容易出现应力集中现象，在切割小工件时，原本处于平衡状态的应力分布被打破，集中在边缘的应力释放，可能使边缘部位产生变形，现有不易根据切割头在板材表面的位置，进行相对应的调整处理，为此，我们提出一种铝材气动精准切割机。
发明内容
[0003]本发明的目的在于提供一种铝材气动精准切割机，以解决上述背景技术中提出的铝板材在生产加工过程中，内部会存在一定的残余应力，边缘部位由于是自由边界，集中在边缘的应力释放，可能使边缘部位产生变形，现有不易根据切割头在板材表面的位置，进行相对应的调整处理的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝材气动精准切割机，包括：机床，机床的顶部设置有操作组件，操作组件的内部设置有切割组件，切割组件的表面设置有用于冷却的输液管，输液管的底部设置有喷淋口，切割组件的内部设置有电机一，且电机一的输出轴连接有用于切割铝材的切割头;
还包括：监测组件一，监测组件一设置在切割组件的侧边，监测组件一包括依次设置在切割组件侧边的监测块一、监测块二和监测块三，通过监测块一、监测块二和监测块三辅助监测切割组件的位置，判断切割组件是否处于靠近板材边缘的位置;
监测组件二，监测组件二设置在监测块一、监测块二和监测块三的内部，通过监测组件二监测板材的厚度以及切割组件在板材表面的位置;
控制组件，控制组件设置在输液管与喷淋口之间，根据监测切割组件的厚度信号以及切割组件在板材表面的位置信号，调整电机一的工作速度档位以及通过控制组件调整冷却液的输出流量。
[0005]其中，监测组件一还包括固定在切割组件表面的固定板，且固定板的底部固定有连接板，监测块一、监测块二和监测块三依次固定在连接板的底部。
[0006]其中，监测组件二包括插设在监测块一、监测块二以及监测块三内部的移动杆，且移动杆的底部固定有抵压板，抵压板底部的两侧设置为弧形。
[0007]其中，监测块一、监测块二以及监测块三的内部开设有操作腔，移动杆的顶部固定有弹簧，且弹簧的顶部固定在操作腔的内壁，移动杆一侧的表面固定有抵压块一，且抵压块一抵压在操作开关板的表面，操作开关板表面的上端固定有抵压开关一，操作开关板表面的下端固定有抵压开关二。
[0008]其中，移动杆另一侧的表面固定有抵压块二，且抵压块二抵压在档位开关的表面，档位开关固定在操作腔的内壁。
[0009]其中，控制组件包括固定连接在输液管与喷淋口之间的连接管，且连接管的内部转动连接有旋转环。
[0010]其中，输液管靠近连接管一侧的端固定有连接环，且连接环的端面固定有弹片，弹片设置为倾斜状。
[0011]其中，弹片的外部套设有移动环，移动环靠近弹片一侧设置为弧形，移动环的内部插设有限位杆，且限位杆的两端固定在连接管的内壁。
[0012]其中，移动环的外壁螺纹连接有旋转环，且旋转环的底部与固定环转动连接，固定环的端面固定在连接管的内壁，旋转环的顶部插设有插环，且插环的端面固定在连接管的内壁。
[0013]其中，旋转环的外壁固定有齿轮一，且齿轮一的侧边啮合有齿轮二，齿轮二的中心固定有转杆，转杆的一端与电机二的输出轴固定连接，转杆的另一端与保护壳转动连接，电机二的外壁固定在保护壳的内壁。
[0014]本发明至少具备以下有益效果：
根据监测块一、监测块二以及监测块三内部抵压块一的移动位置，判断切割组件靠近板材边缘的距离，切割组件越靠近板材边缘，切割头的旋转切割速度越慢，板材边缘处的应力分布与板材内部不同，在切割时更容易出现质量问题，降低切割速度可以使刀具更平稳地切割材料，减少切割过程中的振动和冲击，降低边缘出现质量问题的风险，提高切割面的质量和完整性，在切割组件靠近靠近板材边缘切割时，刀具所受的阻力会发生变化，且会遇到一些不规则的应力，降低切割速度可以让刀具在更稳定的工作状态下切割，减少刀具的磨损和损耗，延长刀具的使用寿命，降低加工成本。
[0015]通过调整弹片的展开角度，从而调整冷却液的输送流量，切割组件越靠近板材边缘，冷却液的输出流量越小，适量的冷却液有助于带走切割过程中产生的热量，防止工件因过热而变形或产生裂纹，板材边缘处的切割量相对较小，需要的冷却液量也相应较少，减小冷却液输出流量可以避免冷却液的过度使用，从而节约冷却液资源，降低生产成本;
在板材边缘位置，如果冷却液流量过大，会导致切割面冷却不均匀，影响切割质量，适当减小流量可使冷却更均匀，提高切割面的平整度和光洁度，因为在板材边缘，热量更容易散失到周围环境中，与板材内部相比，边缘的热量积累相对较少，如果此时冷却液流量过大，过多的冷却液会迅速带走边缘切割区域的热量，使得切割面局部温度过低，与其他部位的温差增大，进而导致热应力不均匀，影响切割面的平整度和光洁度，适当减小冷却液流量，可以使热量散失和冷却速度达到更好的平衡，避免因温差过大产生的质量问题。
[0016]根据档位开关的被抵压状态，同步调整电机一和电机二的工作档位，便于根据板材厚度调整切割头的旋转速度和辅助冷却的温度，板材越厚，旋转速度越小，冷却液输出流量越大，厚板材切割时阻力大，降低切割速度可减少刀具磨损与破损，延长刀具使用寿命，若速度过快，刀具易因过度磨损而变钝，甚至出现崩刃等损坏情况，较低的切割速度使切割过程更平稳，能有效减少切割过程中的振动和偏差，从而提高切割精度，对于厚板材，切割精度更难控制，低速切割有助于克服这一难题，而且，切割速度过快会使板材局部过热，产生较大热应力，导致板材变形，降低切割速度，可使热量均匀分布，减少热应力，防止板材因过热而变形;
厚板材切割产生大量热量，大流量冷却液能及时带走热量，避免刀具因高温退火降低硬度，同时防止板材因过热出现金相组织变化，保证板材性能，同时，厚板材切割产生的切屑较大且多，大流量冷却液可将切屑迅速冲走，防止切屑堵塞切割区域，影响切割质量和刀具寿命。
[0017]综上所述，本发明通过智能化监测和动态调整机制，实现了铝材切割过程中的高效、稳定和节能，显著提升了加工质量和效率。
附图说明
[0018]图1为本发明第一立体示意图;
图2为本发明第二立体示意图;
图3为本发明输液管和喷淋口的局部结构示意图;
图4为本发明监测组件一的局部结构剖视图;
图5为本发明监测组件二的局部结构示意图;
图6为本发明切割组件的局部结构剖视图;
图7为本发明控制组件和电机二的局部结构示意图;
图8为本发明旋转环的局部结构剖视图。
[0019]图中：11、机床;12、操作组件;13、切割组件;14、输液管;15、喷淋口;16、电机一;17、切割头;2、监测组件一;21、固定板;22、连接板;23、监测块一;24、监测块二;25、监测块三;3、监测组件二;31、移动杆;32、抵压板;33、操作腔;34、弹簧;35、操作开关板;36、抵压开关一;37、抵压开关二;38、抵压块一;41、抵压块二;42、档位开关;5、控制组件;51、连接管;52、旋转环;53、弹片;54、连接环;55、移动环;56、限位杆;57、固定环;58、插环;61、齿轮一;62、齿轮二;63、转杆;64、电机二;65、保护壳。
具体实施方式
[0020]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]实施例一
请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：一种铝材气动精准切割机，包括：机床11，机床11的顶部设置有操作组件12，操作组件12的内部设置有切割组件13，切割组件13的表面设置有用于冷却的输液管14，输液管14的底部设置有喷淋口15，切割组件13的内部设置有电机一16，且电机一16的输出轴连接有用于切割铝材的切割头17;
还包括：监测组件一2，监测组件一2设置在切割组件13的侧边，监测组件一2包括依次设置在切割组件13侧边的监测块一23、监测块二24和监测块三25，通过监测块一23、监测块二24和监测块三25辅助监测切割组件13的位置，判断切割组件13是否处于靠近板材边缘的位置;
监测组件二3，监测组件二3设置在监测块一23、监测块二24和监测块三25的内部，通过监测组件二3监测板材的厚度以及切割组件13在板材表面的位置;
控制组件5，控制组件5设置在输液管14与喷淋口15之间，根据监测切割组件13的厚度信号以及切割组件13在板材表面的位置信号，调整电机一16的工作速度档位以及通过控制组件5调整冷却液的输出流量。
[0022]监测组件一2还包括固定在切割组件13表面的固定板21，且固定板21的底部固定有连接板22，监测块一23、监测块二24和监测块三25依次固定在连接板22的底部，便于根据监测块一23、监测块二24和监测块三25的位置判断切割组件13是否靠近板材边缘。
[0023]监测组件二3包括插设在监测块一23、监测块二24以及监测块三25内部的移动杆31，且移动杆31的底部固定有抵压板32，抵压板32底部的两侧设置为弧形，抵压板32抵压在板材的表面，通过弧形设计，便于悬空后的抵压板32沿着板材边缘回归至板材表面，再次抵压在板材表面。
[0024]监测块一23、监测块二24以及监测块三25的内部开设有操作腔33，移动杆31的顶部固定有弹簧34，且弹簧34的顶部固定在操作腔33的内壁，移动杆31一侧的表面固定有抵压块一38，且抵压块一38抵压在操作开关板35的表面，操作开关板35表面的上端固定有抵压开关一36，操作开关板35表面的下端固定有抵压开关二37，根据监测块一23、监测块二24以及监测块三25内部抵压块一38的移动位置，判断切割组件13靠近板材边缘的距离，切割组件13越靠近板材边缘，切割头17的旋转切割速度越慢，同时，冷却液的输出流量越小，靠近板材边缘时，由于边缘部分的支撑相对较弱，这种变形会更加明显，降低切割速度可以减小刀具对铝材的冲击力，从而减少材料的变形，提高切割精度，确保切割尺寸符合要求，而且，板材边缘处的应力分布与板材内部不同，在切割时更容易出现质量问题，降低切割速度可以使刀具更平稳地切割材料，减少切割过程中的振动和冲击，降低边缘出现质量问题的风险，提高切割面的质量和完整性，在切割组件13靠近靠近板材边缘切割时，刀具所受的阻力会发生变化，且会遇到一些不规则的应力，降低切割速度可以让刀具在更稳定的工作状态下切割，减少刀具的磨损和损耗，延长刀具的使用寿命，降低加工成本。
[0025]在切割头17工作过程中，抵压板32抵压在板材的表面，当抵压板32受到板材抵压时，抵压板32推动移动杆31移动，移动杆31挤压弹簧34，弹簧34呈压缩蓄力状态，移动杆31移动带动抵压块一38同步移动，抵压块一38抵压在抵压开关一36的表面，表示抵压板32抵压在板材表面，通过抵压板32的抵压，可以对板材进行限位固定，其次，当抵压板32移动至板材边缘时，抵压板32悬空，在弹簧34复位力的作用下，移动杆31推动抵压板32向远离操作腔33的方向移动，移动杆31带动抵压块一38同步移动，抵压块一38抵压至抵压开关二37的表面，表示该组抵压板32处于悬空位置，判断即将处于板材的边缘位置，监测块一23、监测块二24和监测块三25依次分布在切割组件13的侧边，根据监测块一23、监测块二24以及监测块三25内部中抵压开关二37被抵压的信号，判断切割组件13靠近板材边缘的位置，实现切割组件13在板材表面的位置监测。
[0026]控制组件5包括固定连接在输液管14与喷淋口15之间的连接管51，且连接管51的内部转动连接有旋转环52，通过连接管51和旋转环52辅助冷却液的输送。
[0027]输液管14靠近连接管51一侧的端固定有连接环54，且连接环54的端面固定有弹片53，弹片53设置为倾斜状，通过调整弹片53的展开角度，从而调整冷却液的输送流量，切割组件13越靠近板材边缘，冷却液的输出流量越小，适量的冷却液有助于带走切割过程中产生的热量，防止工件因过热而变形或产生裂纹，板材边缘处的切割量相对较小，需要的冷却液量也相应较少，减小冷却液输出流量可以避免冷却液的过度使用，从而节约冷却液资源，降低生产成本;
在板材边缘位置，如果冷却液流量过大，会导致切割面冷却不均匀，影响切割质量，适当减小流量可使冷却更均匀，提高切割面的平整度和光洁度，因为在板材边缘，热量更容易散失到周围环境中，与板材内部相比，边缘的热量积累相对较少，如果此时冷却液流量过大，过多的冷却液会迅速带走边缘切割区域的热量，使得切割面局部温度过低，与其他部位的温差增大，进而导致热应力不均匀，影响切割面的平整度和光洁度，适当减小冷却液流量，可以使热量散失和冷却速度达到更好的平衡，避免因温差过大产生的质量问题。
[0028]弹片53的外部套设有移动环55，移动环55靠近弹片53一侧设置为弧形，移动环55的内部插设有限位杆56，且限位杆56的两端固定在连接管51的内壁，弧形设计，便于移动环55挤压弹片53，通过限位杆56对移动环55的移动进行限位，使得移动环55的移动更加稳定。
[0029]移动环55的外壁螺纹连接有旋转环52，且旋转环52的底部与固定环57转动连接，固定环57的端面固定在连接管51的内壁，旋转环52的顶部插设有插环58，且插环58的端面固定在连接管51的内壁，插环58插设在旋转环52的内部，实现密封的效果，避免冷却液泄露。
[0030]旋转环52的外壁固定有齿轮一61，且齿轮一61的侧边啮合有齿轮二62，齿轮二62的中心固定有转杆63，转杆63的一端与电机二64的输出轴固定连接，转杆63的另一端与保护壳65转动连接，电机二64的外壁固定在保护壳65的内壁，电机二64工作，通过转杆63和齿轮二62带动齿轮一61旋转，实现动力传递。
[0031]根据操作开关板35的被抵压状态，同步调整电机一16和电机二64的工作档位。
[0032]监测块三25内部的抵压开关二37被按压时，控制器接收信号，并控制电机一16为第一速度档位，同时控制电机二64为第三冷却档位，监测块二24内部的抵压开关二37被按压时，控制器接收信号，并控制电机一16为第二速度档位，同时控制电机二64为第二冷却档位，监测块一23内部的抵压开关二37被按压时，控制器接收信号，并控制电机一16为第三速度档位，同时控制电机二64为第一冷却档位。
[0033]第三冷却档位下的冷却液流量大于第二冷却档位下的冷却流量，第二冷却档位下的冷却流量大于第一冷却档位下的冷却流量，切割组件13越靠近板材边缘位置，喷淋口15冷却液的输出流量越小;
当监测块三25内部的抵压开关二37被抵压时，判断切割组件13即将靠近板材边缘，将电机一16的速度调整为第一速度档位，当监测块二24内部的抵压开关二37被抵压时，判断切割组件13更加接近板材边缘，将电机一16的速度调整为第二速度档位，当监测块一23内部的抵压开关二37被抵压时，判断切割组件13已经处于板材边缘，将电机一16的速度调整为第三速度档位，同时提醒控制器，切割组件13已经处于板材边缘，控制器可以控制切割组件13调整切割方向，避免切割头17继续前进而脱离板材，第一速度档位下的电机一16速度大于第二速度档位下的电机一16，第二速度档位下的电机一16速度大于第三速度档位下的电机一16，实现切割组件13越靠近板材边缘，则越减小切割头17的旋转速度。
[0034]当需要调整喷淋口15的输液流量时，电机二64工作，带动转杆63转动，转杆63转动带动齿轮二62同步转动，齿轮二62转动带动齿轮一61转动，齿轮一61转动带动旋转环52同步转动，旋转环52转动，使得移动环55竖向移动，移动环55移动挤压弹片53，通过移动环55的竖向移动改变弹片53的展开角度，从而调整弹片53底部的打开直径，实现冷却液输出流量的调整;
在需要调大冷却液输出流量时，电机二64带动转杆63正转，随后使得移动环55下移，移动环55下移，移动环55移动至弹片53表面的下端，弹片53在弹性的作用下，弹片53展开，扩大弹片53底部的展开直径，在需要调小冷却液输出流量时，电机二64带动转杆63反转，随后使得移动环55上移，移动环55上移，移动环55移动至弹片53表面的上端，弹片53被移动环55挤压，弹片53向内收缩，减小弹片53底部的展开直径，从而调小冷却液的输出流量。
[0035]实施例二
移动杆31另一侧的表面固定有抵压块二41，且抵压块二41抵压在档位开关42的表面，档位开关42固定在操作腔33的内壁，根据档位开关42的被抵压状态，同步调整电机一16和电机二64的工作档位，便于根据板材厚度调整切割头17的旋转速度和辅助冷却的温度，板材越厚，旋转速度越小，冷却液输出流量越大，厚板材切割时阻力大，降低切割速度可减少刀具磨损与破损，延长刀具使用寿命，若速度过快，刀具易因过度磨损而变钝，甚至出现崩刃等损坏情况，较低的切割速度使切割过程更平稳，能有效减少切割过程中的振动和偏差，从而提高切割精度，对于厚板材，切割精度更难控制，低速切割有助于克服这一难题，而且，切割速度过快会使板材局部过热，产生较大热应力，导致板材变形，降低切割速度，可使热量均匀分布，减少热应力，防止板材因过热而变形;
厚板材切割产生大量热量，大流量冷却液能及时带走热量，避免刀具因高温退火降低硬度，同时防止板材因过热出现金相组织变化，保证板材性能，同时，厚板材切割产生的切屑较大且多，大流量冷却液可将切屑迅速冲走，防止切屑堵塞切割区域，影响切割质量和刀具寿命。
[0036]移动杆31移动带动抵压块二41同步移动，根据抵压块二41在档位开关42表面的位置，监测板材的厚度，板材越厚，板材挤压抵压板32，抵压板32推动移动杆31移动的距离越长，当板材较厚时，档位开关42表面上端的开关被按压，控制器接收信号，调整电机一16处于第三速度档位，并调整电机二64处于第三冷却档位，当板材厚度处于中等范围时，档位开关42表面中端的开关被按压，控制器接收信号，调整电机一16处于第二速度档位，并调整电机二64处于第二冷却档位，当板材较薄时，档位开关42表面下端的开关被抵压块二41按压，控制器调整电机一16处于第一速度档位，并调整电机二64处于第一冷却档位。
[0037]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0038]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
说明书附图(8)
