一种基于物联网的智能激光切割设备的制作方法

1.本发明涉及机械加工设备技术领域，具体为一种基于物联网的智能激光切割设备。

背景技术：

2.激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。
3.激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。但是，现有的激光切割设备仅仅通过设置在切割分区两侧的抽风管，来抽走切割所产生的碎屑和粉尘，无法对大块的碎屑进行处理。为此，我们提供了一种基于物联网的智能激光切割设备解决以上问题。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能激光切割设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的智能激光切割设备，包括机架台，机架台台面上设有物料切割台，激光头驱动装置通过固定板安装于机架台内壁后端，且激光头驱动装置通过驱动激光头对物料切割台上的物料进行切割，物料切割台内设有用于处理大块的碎屑的破碎压缩装置，机架台侧面外壁设有物联网数控中心。
6.优选的，物料切割台包括：u型台、工型限位杆和物料盛放板，u型台固定连接于机架台台面上，u型台顶部对称设有两组工型限位杆，且两组工型限位杆之间卡接有物料盛放板，u型台顶部与工型限位杆对应位置设有限位滑槽，物料盛放板在限位滑槽和工型限位杆的配合下与u型台顶部滑动连接。
7.优选的，机架台顶部设有用于开合的机架盖，两组伸缩气动杆对称设于机架台左右内壁，且伸缩气动杆靠近机架台的一端与机架台内壁铰接，伸缩气动杆输出端与机架盖铰接，机架盖中心处为防暴玻璃，机架盖前端设有把手，物联网数控中心通过转动支架与机架台外壁活动连接。
8.优选的，激光头驱动装置由x轴驱动组件和z轴驱动组件组成，x轴驱动组件安装于固定板前端面，z轴驱动组件安装于x轴驱动组件顶部。
9.优选的，x轴驱动组件包括：线性导轨、导向槽、导向滑块一和激光头安装板，线性导轨固定连接于固定板前端面，线性导轨内设有驱动气缸一，线性导轨靠近激光头安装板
的一侧设有导向槽，导向滑块一与导向槽滑动连接，导向滑块一远离导向槽的一端固定连接有直线电机，直线电机输出端与激光头安装板背部固定连接，且激光头安装板在导向滑块一和导向槽的配合下与线性导轨滑动连接，激光头安装板上安装有z轴驱动组件。
10.优选的，z轴驱动组件包括：驱动气缸二、导向滑块二、导向槽二，驱动气缸二固定连接于激光头安装板顶部，激光头安装板前端开设有导向槽二，导向滑块二与激光头固定连接，且激光头在导向滑块二和导向槽二的配合下沿激光头安装板前端面上下滑动连接，驱动气缸二输出端活动贯穿激光头安装板顶部并与导向滑块二顶部固定连接。
11.优选的，激光头安装板前端面固定连接有两组限位板，且两组限位板对称设于导向槽二两侧，阻尼器设于导向滑块二和限位板之间，线性导轨内设有的驱动气缸一以及驱动气缸二和激光头与数控中心电连接。
12.优选的，u型台的u型腔内设有破碎压缩装置，破碎压缩装置包括：防尘外壳、碎屑入口、固定块一、驱动气缸一、破碎抱臂、破碎刀槽、破碎刀组、驱动电机一、压缩驱动组件和出料控制组件；
13.防尘外壳外壁与u型台的u型腔内壁固定连接，且防尘外壳顶部设置的碎屑入口位于物料盛放板正下方；
14.固定块一与防尘外壳内壁固定连接，驱动气缸一与固定块一固定连接，且驱动气缸一输出端固定连接有破碎抱臂，破碎抱臂靠近破碎刀组的一侧设有破碎刀槽，驱动电机一固定连接于防尘外壳后端内壁，驱动电机一输出轴固定连接有破碎刀组，且围绕破碎刀组外圈周向设有一圈切割刀，切割刀与破碎刀槽相吻合；
15.防尘外壳后端内壁且位于破碎刀组下方设有压缩驱动组件，防尘外壳外壁设有出料控制组件。
16.优选的，压缩驱动组件包括：导流外壳、驱动气缸二、钢丝绳、上压板、钢丝固定块、导向套筒、第一连杆、滚轮支架、滚轮、碎屑收纳槽、下压板；
17.导流外壳与防尘外壳后端内壁固定连接，且位于破碎刀组下方，导流外壳为弧形状用于将破碎后的碎屑向两侧引流；
18.驱动气缸二上端与导流外壳上端固定连接，驱动气缸二输出端活动贯穿导流外壳下端并与上压板上端固定连接；
19.滚轮支架上端与导流外壳上端固定连接，滚轮与滚轮支架转动连接，钢丝固定块与上压板上端固定连接；
20.导向套筒上端固定贯穿导流外壳下端，上压板套接于导向套筒外壁，且上压板沿导向套筒外壁上下滑动连接，第一连杆设于导向套筒内并与导向套筒内壁上下滑动连接；
21.钢丝绳一端活动贯穿导流外壳下端并与钢丝固定块固定连接，钢丝绳另一端绕接过滚轮并与第一连杆伸入导流外壳内的一端固定连接；
22.碎屑收纳槽两端与防尘外壳内壁固定连接，且碎屑收纳槽中心被导向套筒贯穿，第一连杆下端固定连接与下压板上端固定连接，下压板靠近防尘外壳内壁的两侧与防尘外壳内壁抵接，且下压板沿防尘外壳内壁上下滑动连接。
23.优选的，出料控制组件包括：碎屑排出通道、伸缩杆、l型连杆、支撑滚轮、l型驱动块、固定块二、连接弹簧一、第二连杆、弧形凸起、第一斜切面、第二斜切面；
24.防尘外壳外壁设有与碎屑排出通道相对应的碎屑出口，防尘外壳通过碎屑出口与
碎屑排出通道连通；
25.伸缩杆上端与碎屑排出通道水平段下端外壁固定连接，伸缩杆下端固定连接有支撑滚轮，l型连杆靠近伸缩杆的一端与伸缩杆输出端外壁固定连接，l型连杆靠近碎屑排出通道的一端活动贯穿碎屑排出通道水平段下端；
26.第二连杆靠近防尘外壳的一端与防尘外壳外壁固定连接，第二连杆远离防尘外壳的一端与固定块二固定连接，连接弹簧一套接于第二连杆外壁；
27.l型驱动块靠近第二连杆的一端活动套接于第二连杆外壁，且连接弹簧一两端分别与固定块二和l型驱动块固定连接，l型驱动块靠近防尘外壳的一端活动贯穿防尘外壳外壁；
28.l型驱动块位于防尘外壳外壁且靠近支撑滚轮的一端设有弧形凸起，l型驱动块伸入防尘外壳内的一端设有第一斜切面，下压板拐角处设有第二斜切面，第一斜切面与第二斜切面相配合使用。
附图说明
29.图1为本发明立体结构示意图；
30.图2为本发明中物料切割台结构示意图；
31.图3为本发明中激光头驱动装置结构示意图；
32.图4为本发明中破碎压缩装置结构示意图；
33.图5为本发明图4中a处结构放大示意图；
34.图6为本发明图4中b处结构放大示意图。
35.图中：1、机架台；2、物料切割台；3、固定板；301、激光头；4、激光头；5、机架盖；6、把手；7、转动支架；8、物联网数控中心；9、u型台；10、工型限位杆；11、物料盛放板；12、线性导轨；13、导向槽；14、导向滑块一；15、直线电机；16、激光头安装板；17、驱动气缸二；18、导向滑块二；19、导向槽二；20、限位板；201、阻尼器；21、破碎压缩装置；22、防尘外壳；23、碎屑入口；24、固定块一；25、驱动气缸一；26、破碎抱臂；27、破碎刀槽；28、破碎刀组；29、驱动电机一；30、压缩驱动组件；31、导流外壳；32、驱动气缸二；33、钢丝绳；34、上压板；35、钢丝固定块；36、导向套筒；37、第一连杆；38、滚轮支架；39、滚轮；40、碎屑收纳槽；41、碎屑排出通道；42、伸缩杆；43、l型连杆；44、支撑滚轮；45、l型驱动块；46、固定块二；47、连接弹簧一；48、第二连杆；49、下压板；50、弧形凸起；51、第一斜切面；52、第二斜切面。
具体实施方式
36.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它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第
二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.实施例1
40.请参阅图1，本发明提供一种技术方案，机架台1台面上设有物料切割台2，激光头驱动装置通过固定板3安装于机架台1内壁后端，且激光头驱动装置通过驱动激光头301对物料切割台2上的物料进行切割，物料切割台2内设有用于处理大块的碎屑的破碎压缩装置21，机架台1侧面外壁设有物联网数控中心8。
41.优选的，机架台1顶部设有用于开合的机架盖5，两组伸缩气动杆4对称设于机架台1左右内壁，且伸缩气动杆4靠近机架台1的一端与机架台1内壁铰接，伸缩气动杆4输出端与机架盖5铰接，机架盖5中心处为防暴玻璃，机架盖5前端设有把手6，物联网数控中心8通过转动支架7与机架台1外壁活动连接。
42.上述技术方案的工作原理及有益效果为：通过物联网数控中心8将切割数据设置结束后，通过把手6将机架盖5打开，然后将待切割物料放置到物料切割台2上，随后关闭机架盖5，通过机架台1内设置的激光头驱动装置驱动激光头301对物料切割台2上的物料进行切割，其中，破碎压缩装置21的设置用于处理大块的碎屑，防暴玻璃的设置可以使得工作人员便于观察切割情况，伸缩气动杆4对机架盖5起到支撑作用便于机架盖5的开合。本技术方案通过设置物联网数控中心8可以对物料进行智能控制切割，方便使用。
43.实施例2
44.在实施例1的基础上，请参阅图1-2，物料切割台2包括：u型台9、工型限位杆10和物料盛放板11，u型台9固定连接于机架台1台面上，u型台9顶部对称设有两组工型限位杆10，且两组工型限位杆10之间卡接有物料盛放板11，u型台9顶部与工型限位杆10对应位置设有限位滑槽，物料盛放板11在限位滑槽和工型限位杆10的配合下与u型台9顶部滑动连接。
45.上述技术方案的工作原理及其有益效果为：使用时，工作人员将待切割的物料放置到物料盛放板11上，然后通过限位滑槽和工型限位杆10的设置，工作人员可以通过手动推动工型限位杆10沿限位滑槽在u型台9台面上进行滑动，从而对物料盛放板11上放置的待切割物料进行初步的位置调节，使得待切割物料位于激光头301下方，通过工型限位杆10和物料盛放板11的配合使用，可以使得物料盛放板11沿工型限位杆10的工型腔插入两组工型限位杆10之间，方便拆卸清理物料盛放板11。
46.实施例3
47.在实施例1-2任意一项的基础上，请参阅图3，激光头驱动装置由x轴驱动组件和z轴驱动组件组成，x轴驱动组件安装于固定板3前端面，z轴驱动组件安装于x轴驱动组件顶部。
48.优选的，x轴驱动组件包括：线性导轨12、导向槽一13、导向滑块一14和激光头安装板16，线性导轨12固定连接于固定板3前端面，线性导轨12内设有驱动气缸一，线性导轨12靠近激光头安装板16的一侧设有导向槽一13，导向滑块一14与导向槽一13滑动连接，导向
滑块一14远离导向槽一13的一端固定连接有直线电机15，直线电机15输出端与激光头安装板16背部固定连接，且激光头安装板16在导向滑块一14和导向槽一13的配合下与线性导轨12滑动连接，激光头安装板16上安装有z轴驱动组件。
49.优选的，z轴驱动组件包括：驱动气缸二17、导向滑块二18、导向槽二19，驱动气缸二17固定连接于激光头安装板16顶部，激光头安装板16前端开设有导向槽二19，导向滑块二18与激光头301固定连接，且激光头301在导向滑块二18和导向槽二19的配合下沿激光头安装板16前端面上下滑动连接，驱动气缸二17输出端活动贯穿激光头安装板16顶部并与导向滑块二18顶部固定连接。
50.优选的，激光头安装板16前端面固定连接有两组限位板20，且两组限位板20对称设于导向槽二19两侧，阻尼器201设于导向滑块二18和限位板20之间，线性导轨12内设有的驱动气缸一以及驱动气缸二17和激光头301与数控中心8电连接。
51.上述方案的工作原理及其有益效果为：使用时，通过物联网数控中心8设定激光头301所需要切割的样式，物联网数控中心8计算出激光头301所需要行走的空间位置并自动生成加工路径，驱动气缸一带动导向滑块一14沿线性导轨12内的导向槽一13进行横向移动，从而使得激光头安装板16带动激光头301进行x轴方向上的位置移动。
52.与此同时，直线电机15的输出端推动激光头安装板16进行y轴方向上的位置移动，从而使得激光头安装板16带动激光头301进行y轴方向上的位置移动。
53.与此同时，驱动气缸二17驱动导向滑块二18沿导向槽二19上下移动，从而使得导向滑块二18带动激光头301进行z轴方向上的位置移动。
54.至此，通过x轴驱动组件、直线电机15和z轴驱动组件可以使得激光头301沿物联网数控中心8计算出的加工路径进行行走，并切割出想要的物料。
55.实施例4
56.在实施例1-3任意一项的基础上，请参阅图2、图4、图5和图6，u型台9的u型腔内设有破碎压缩装置21，破碎压缩装置21包括：防尘外壳22、碎屑入口23、固定块一24、驱动气缸一25、破碎抱臂26、破碎刀槽27、破碎刀组28、驱动电机一29、压缩驱动组件30和出料控制组件；
57.防尘外壳22外壁与u型台9的u型腔内壁固定连接，且防尘外壳22顶部设置的碎屑入口23位于物料盛放板11正下方；
58.固定块一24与防尘外壳22内壁固定连接，驱动气缸一25与固定块一24固定连接，且驱动气缸一25输出端固定连接有破碎抱臂26，破碎抱臂26靠近破碎刀组28的一侧设有破碎刀槽27，驱动电机一29固定连接于防尘外壳22后端内壁，驱动电机一29输出轴固定连接有破碎刀组28，且围绕破碎刀组28外圈周向设有一圈切割刀，切割刀与破碎刀槽27相吻合；
59.防尘外壳22后端内壁且位于破碎刀组28下方设有压缩驱动组件30，防尘外壳22外壁设有出料控制组件。
60.优选的，压缩驱动组件30包括：导流外壳31、驱动气缸二32、钢丝绳33、上压板34、钢丝固定块35、导向套筒36、第一连杆37、滚轮支架38、滚轮39、碎屑收纳槽40、下压板49；
61.导流外壳31与防尘外壳22后端内壁固定连接，且位于破碎刀组28下方，导流外壳31为弧形状用于将破碎后的碎屑向两侧引流；
62.驱动气缸二32上端与导流外壳31上端固定连接，驱动气缸二32输出端活动贯穿导
流外壳31下端并与上压板34上端固定连接；
63.滚轮支架38上端与导流外壳31上端固定连接，滚轮39与滚轮支架38转动连接，钢丝固定块35与上压板34上端固定连接；
64.导向套筒36上端固定贯穿导流外壳31下端，上压板34套接于导向套筒36外壁，且上压板34沿导向套筒36外壁上下滑动连接，第一连杆37设于导向套筒36内并与导向套筒36内壁上下滑动连接；
65.钢丝绳33一端活动贯穿导流外壳31下端并与钢丝固定块35固定连接，钢丝绳33另一端绕接过滚轮39并与第一连杆37伸入导流外壳31内的一端固定连接；
66.碎屑收纳槽40两端与防尘外壳22内壁固定连接，且碎屑收纳槽40中心被导向套筒36贯穿，第一连杆37下端固定连接与下压板49上端固定连接，下压板49靠近防尘外壳22内壁的两侧与防尘外壳22内壁抵接，且下压板49沿防尘外壳22内壁上下滑动连接。
67.优选的，出料控制组件包括：碎屑排出通道41、伸缩杆42、l型连杆43、支撑滚轮44、l型驱动块45、固定块二46、连接弹簧一47、第二连杆48、弧形凸起50、第一斜切面51、第二斜切面52；
68.防尘外壳22外壁设有与碎屑排出通道41相对应的碎屑出口，防尘外壳22通过碎屑出口与碎屑排出通道41连通；
69.伸缩杆42上端与碎屑排出通道41水平段下端外壁固定连接，伸缩杆42下端固定连接有支撑滚轮44，l型连杆43靠近伸缩杆42的一端与伸缩杆42输出端外壁固定连接，l型连杆43靠近碎屑排出通道41的一端活动贯穿碎屑排出通道41水平段下端；
70.第二连杆48靠近防尘外壳22的一端与防尘外壳22外壁固定连接，第二连杆48远离防尘外壳22的一端与固定块二46固定连接，连接弹簧一47套接于第二连杆48外壁；
71.l型驱动块45靠近第二连杆48的一端活动套接于第二连杆48外壁，且连接弹簧一47两端分别与固定块二46和l型驱动块45固定连接，l型驱动块45靠近防尘外壳22的一端活动贯穿防尘外壳22外壁；
72.l型驱动块45位于防尘外壳22外壁且靠近支撑滚轮44的一端设有弧形凸起50，l型驱动块45伸入防尘外壳22内的一端设有第一斜切面51，下压板49拐角处设有第二斜切面52，第一斜切面51与第二斜切面52相配合使用。
73.优选的，在碎屑收纳槽40靠近导向套筒36处设有推料组件，该推料组件可以有直线电机和推板组成，直线电机输出端固定连接有推板，通过直线电机带动推板移动可以将压缩后的碎屑向碎屑排出通道41出料口处推动，当该推料组件位于碎屑收纳槽40内时，上压板34下端与推料组件对应处应开设有用于容纳推料组件的凹槽，以此来防止上压板34压缩碎屑时将推料组件压坏，并且该推料组件也可以内嵌于导向套筒36的内壁处，这样就无需在上压板34下端设置用于容纳推料组件的凹槽。
74.上述方案的工作原理及有益效果为：由于物料盛放板11是若干个矩形条拼接而成且矩形条之间留有较大间隙用于将切割物料所产生的碎屑自然掉落到下方设置的破碎压缩装置21内进行处理，当该切割设备进行工作时，切割物料所产生的碎屑会经由碎屑入口23掉落至破碎压缩装置21内(碎屑入口23的开口大小与物料盛放板11相同，防止碎屑外泄)。
75.首先，驱动气缸一25会带动破碎抱臂26向着靠近破碎刀组28的方向移动，将大块
的碎屑环抱在一起并通过启动驱动电机一29带动破碎刀组28高速转动，使得破碎刀组28外围设置的切割刀和破碎刀槽27的配合下将大块的碎屑粉碎，粉碎后的碎屑会自然掉落在导流外壳31外壁且由于导流外壳31为弧形状可以将破碎后的碎屑向两侧引流并汇聚到碎屑收纳槽40内进行收集，当碎屑收纳槽40累积到一定数量后，两组驱动气缸二32启动并将上压板34向着靠近碎屑收纳槽40的方向推动，与此同时，上压板34会通过钢丝绳33、滚轮30的配合将第一连杆37沿着导向套筒36内壁向上拉动，从而使得下压板49上升。
76.在下压板49上升的过程中，会在第一斜切面51和第二斜切面52的配合下，将l型驱动块45向外推动，此时，l型驱动块45的弧形凸起50将支撑滚轮44顶起，进而带动伸缩杆42向上收缩，从而使得l型连杆43向上移动，对碎屑排出通道41形成阻挡。
77.下压板49继续向上移动，最终在碎屑收纳槽40位置与上压板34汇合后，完成对碎屑收纳槽40内碎屑的压缩，下压板49在此时还对碎屑收纳槽40底部起到支撑的作用，防止上压板34将碎屑收纳槽40挤压变形。
78.压缩完成后，驱动气缸二32回缩，带动上压板34和下压板49复位，l型驱动块45在连接弹簧一47的作用下将l型驱动块45向防尘外壳22内推动，从而使得l型连杆43回落将碎屑排出通道41打开后，碎屑收纳槽40内设置的推料组件将压缩后的碎屑向碎屑排出通道41推出后，沿着碎屑排出通道41落下。
79.支撑滚轮44能够将滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而使伸缩杆42下端能够更加顺畅的被抬升，在下压板49的拐角部位设置第二斜切面52是为了使得下压板49与l型驱动块45的结合更加的紧密和稳定，该装置的设置能够实现对碎屑的快速压缩，且由于采用上下双向的加压压缩方式，总体的压缩效果更好，便于对碎屑进行后续的运输和再加工。
80.实施例5
81.在实施例1-4任意一项的基础上，还包括：
82.力传感器一，设置在所述导向滑块一14与导向槽一13内壁接触处不同部位，用于检测所述导向滑块一14沿导向槽一13内壁滑动时，导向槽一13内壁对导向滑块一14的侧压力；
83.力传感器二，设置在所述导向滑块二18与导向槽二19内壁接触处不同部位，用于检测所述导向滑块二18沿导向槽二19内壁滑动时，导向槽二19内壁对导向滑块二18的侧压力；
84.速度传感器一，设置在所述导向滑块一14上，用于检测所述导向滑块一14的滑动速度；
85.速度传感器二，设置在所述导向滑块二18上，用于检测所述导向滑块二18的滑动速度；
86.计时器，计时器设置在机架台1表面处，用于检测该激光切割设备的使用时长；
87.报警器，所述报警器设置在所述机架台1外表面；
88.控制器，所述控制器设置在所述机架台1外表面，所述控制器分别与力传感器一、力传感器二、速度传感器一、速度传感器二、计时器和报警器电性连接，所述控制器基于力传感器一、力传感器二、速度传感器一、速度传感器二和计时器控制所述报警器工作，包括：
89.步骤1：所述控制器基于力传感器一、力传感器二、速度传感器一、速度传感器二、计时器及公式(1)计算所述导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19
内滑动过程中的综合磨损效应系数：
[0090][0091]
其中，x为导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中的综合磨损效应系数，f1为所述导向滑块一14滑动过程中，力传感器一的检测值，f2为导向滑块一14静止时，力传感器一的检测值，f3为所述导向滑块二18滑动过程中，力传感器二的检测值，f4为导向滑块二18静止时，力传感器二的检测值，v1为在一个工作周期内，速度传感器一检测的平均值，v2为在一个工作周期内，速度传感器二检测的平均值，t为工作周期，基于计时器的检测值得到，l1为导向滑块一14的长度，l2为导向滑块二18的长度，μ1为导向滑块一14的摩擦系数(此处视导向滑块一14和导向滑块二18的摩擦系数相同)，μ2为导向槽一13内壁的摩擦系数(此处视导向槽一13和导向槽二19内壁的摩擦系数相同)，τ为导向滑块一14材料的泊松比(导向滑块一14和导向滑块二18的材料相同)，δ为导向滑块一14摩擦面材料在正常工作温度27℃条件下的磨损率(通过查询摩擦材料检验报告可得，且导向滑块一14和导向滑块二18的材料相同)，s1为导向滑块一14与导向槽一13内壁接触面的面积，s2为导向滑块二18与导向槽二19内壁接触面的面积；
[0092]
步骤2：所述控制器将步骤1计算的导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中的综合磨损效应系数与预设的综合磨损效应系数进行比较，当步骤1计算的导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中的综合磨损效应系数小于预设的综合磨损效应系数时(1.0)，所述控制器控制所述报警器发出报警提示。
[0093]
假设，f1＝24n，f2＝13n，f3＝21n，f4＝18n，v1＝2cm/s，v1＝2.5cm/s，t＝36h，l1＝0.3m，l2＝0.4m，μ1＝0.56，μ2＝0.78，τ＝0.21，δ＝0.54，s1＝0.3m2，s1＝0.25m2，通过公式(1)计算得到导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中的综合磨损效应系数x＝0.78(取小数点后两位)。
[0094]
上述方案的工作原理及其有益效果为：其中，表示导向滑块一14在长时间沿导向槽一13内壁移动过程中，根据其自身材料特性以及尺寸的限制下，所得到的该导向滑块一14基础磨损状态指数，表示导向滑块二18在长时间沿导向槽二19内壁移动过程中，根据其自身材料特性以及尺寸的限制下，所得到的该导向滑块二18基础磨损状态指数，然后两者的基础磨损状态指数相加所得到的—总基础磨损状态指数，通过τ和δ修正得到导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中的综合磨损效应系数。
[0095]
当导向滑块一14和导向滑块二18在长时间沿导向槽一13和导向槽二19内壁移动的过程中，导向滑块一14与导向槽一13的接触面会慢慢受到磨损，使得导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中的综合磨损效应系数随着使用时间的增加会逐渐下降，若导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中的综合磨损效应系数小于预设的综合磨损效应系数后，则会发生安全问题，导向滑块一14和导向滑块二18会有很大几率发生滑脱，上述方案能够通过力传感器一和力
传感器二检测导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中，导向槽一13和导向槽二19内壁对导向滑块一14和导向滑块二18侧壁的侧压力、速度传感器一和速度传感器一记录导向滑块一14和导向滑块二18的滑动速度，然后通过公式(1)计算能够计算出导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中的综合磨损效应系数，控制器能够根据导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中的综合磨损效应系数控制报警器工作，当导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中的综合磨损效应系数小于预设的综合磨损效应时，控制器控制报警器发出报警提示，使用人员根据报警及时更换导向滑块一14和导向滑块二18，从而提高了设备的安全性，上述方案能够监测导向滑块一14和导向滑块二18分别在导向槽一13和导向槽二19内滑动过程中的综合磨损效应系数，通过自动报警提高了自动化程度，并且及时更换导向滑块一14和导向滑块二18，避免了导向滑块一14和导向滑块二18对设备使用体验的影响，延长了设备的使用寿命，增加了设备的智能性。
[0096]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：

1.一种基于物联网的智能激光切割设备，包括：机架台(1)，其特征在于：机架台(1)台面上设有物料切割台(2)，激光头驱动装置通过固定板(3)安装于机架台(1)内壁后端，且激光头驱动装置通过驱动激光头(301)对物料切割台(2)上的物料进行切割，物料切割台(2)内设有用于处理大块的碎屑的破碎压缩装置(21)，机架台(1)侧面外壁设有物联网数控中心(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能激光切割设备，其特征在于：物料切割台(2)包括：u型台(9)、工型限位杆(10)和物料盛放板(11)，u型台(9)固定连接于机架台(1)台面上，u型台(9)顶部对称设有两组工型限位杆(10)，且两组工型限位杆(10)之间卡接有物料盛放板(11)，u型台(9)顶部与工型限位杆(10)对应位置设有限位滑槽，物料盛放板(11)在限位滑槽和工型限位杆(10)的配合下与u型台(9)顶部滑动连接。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能激光切割设备，其特征在于：机架台(1)顶部设有用于开合的机架盖(5)，两组伸缩气动杆(4)对称设于机架台(1)左右内壁，且伸缩气动杆(4)靠近机架台(1)的一端与机架台(1)内壁铰接，伸缩气动杆(4)输出端与机架盖(5)铰接，机架盖(5)中心处为防暴玻璃，机架盖(5)前端设有把手(6)，物联网数控中心(8)通过转动支架(7)与机架台(1)外壁活动连接。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能激光切割设备，其特征在于：激光头驱动装置由x轴驱动组件和z轴驱动组件组成，x轴驱动组件安装于固定板(3)前端面，z轴驱动组件安装于x轴驱动组件顶部。5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智能激光切割设备，其特征在于：x轴驱动组件包括：线性导轨(12)、导向槽一(13)、导向滑块一(14)和激光头安装板(16)，线性导轨(12)固定连接于固定板(3)前端面，线性导轨(12)内设有驱动气缸一，线性导轨(12)靠近激光头安装板(16)的一侧设有导向槽一(13)，导向滑块一(14)与导向槽一(13)滑动连接，导向滑块一(14)远离导向槽一(13)的一端固定连接有直线电机(15)，直线电机(15)输出端与激光头安装板(16)背部固定连接，且激光头安装板(16)在导向滑块一(14)和导向槽一(13)的配合下与线性导轨(12)滑动连接，激光头安装板(16)上安装有z轴驱动组件。6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智能激光切割设备，其特征在于：z轴驱动组件包括：驱动气缸二(17)、导向滑块二(18)、导向槽二(19)，驱动气缸二(17)固定连接于激光头安装板(16)顶部，激光头安装板(16)前端开设有导向槽二(19)，导向滑块二(18)与激光头(301)固定连接，且激光头(301)在导向滑块二(18)和导向槽二(19)的配合下沿激光头安装板(16)前端面上下滑动连接，驱动气缸二(17)输出端活动贯穿激光头安装板(16)顶部并与导向滑块二(18)顶部固定连接。7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的智能激光切割设备，其特征在于：激光头安装板(16)前端面固定连接有两组限位板(20)，且两组限位板(20)对称设于导向槽二(19)两侧，阻尼器(201)设于导向滑块二(18)和限位板(20)之间，线性导轨(12)内设有的驱动气缸一以及驱动气缸二(17)和激光头(301)与数控中心(8)电连接。8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的智能激光切割设备，其特征在于：u型台(9)的u型腔内设有破碎压缩装置(21)，破碎压缩装置(21)包括：防尘外壳(22)、碎屑入口(23)、固定块一(24)、驱动气缸一(25)、破碎抱臂(26)、破碎刀槽(27)、破碎刀组
(28)、驱动电机一(29)、压缩驱动组件(30)和出料控制组件；防尘外壳(22)外壁与u型台(9)的u型腔内壁固定连接，且防尘外壳(22)顶部设置的碎屑入口(23)位于物料盛放板(11)正下方；固定块一(24)与防尘外壳(22)内壁固定连接，驱动气缸一(25)与固定块一(24)固定连接，且驱动气缸一(25)输出端固定连接有破碎抱臂(26)，破碎抱臂(26)靠近破碎刀组(28)的一侧设有破碎刀槽(27)，驱动电机一(29)固定连接于防尘外壳(22)后端内壁，驱动电机一(29)输出轴固定连接有破碎刀组(28)，且围绕破碎刀组(28)外圈周向设有一圈切割刀，切割刀与破碎刀槽(27)相吻合；防尘外壳(22)后端内壁且位于破碎刀组(28)下方设有压缩驱动组件(30)，防尘外壳(22)外壁设有出料控制组件。9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的智能激光切割设备，其特征在于：压缩驱动组件(30)包括：导流外壳(31)、驱动气缸二(32)、钢丝绳(33)、上压板(34)、钢丝固定块(35)、导向套筒(36)、第一连杆(37)、滚轮支架(38)、滚轮(39)、碎屑收纳槽(40)、下压板(49)；导流外壳(31)与防尘外壳(22)后端内壁固定连接，且位于破碎刀组(28)下方，导流外壳(31)为弧形状用于将破碎后的碎屑向两侧引流；驱动气缸二(32)上端与导流外壳(31)上端固定连接，驱动气缸二(32)输出端活动贯穿导流外壳(31)下端并与上压板(34)上端固定连接；滚轮支架(38)上端与导流外壳(31)上端固定连接，滚轮(39)与滚轮支架(38)转动连接，钢丝固定块(35)与上压板(34)上端固定连接；导向套筒(36)上端固定贯穿导流外壳(31)下端，上压板(34)套接于导向套筒(36)外壁，且上压板(34)沿导向套筒(36)外壁上下滑动连接，第一连杆(37)设于导向套筒(36)内并与导向套筒(36)内壁上下滑动连接；钢丝绳(33)一端活动贯穿导流外壳(31)下端并与钢丝固定块(35)固定连接，钢丝绳(33)另一端绕接过滚轮(39)并与第一连杆(37)伸入导流外壳(31)内的一端固定连接；碎屑收纳槽(40)两端与防尘外壳(22)内壁固定连接，且碎屑收纳槽(40)中心被导向套筒(36)贯穿，第一连杆(37)下端固定连接与下压板(49)上端固定连接，下压板(49)靠近防尘外壳(22)内壁的两侧与防尘外壳(22)内壁抵接，且下压板(49)沿防尘外壳(22)内壁上下滑动连接。10.根据权利要求8所述的一种基于物联网的智能激光切割设备，其特征在于：出料控制组件包括：碎屑排出通道(41)、伸缩杆(42)、l型连杆(43)、支撑滚轮(44)、l型驱动块(45)、固定块二(46)、连接弹簧一(47)、第二连杆(48)、弧形凸起(50)、第一斜切面(51)、第二斜切面(52)；防尘外壳(22)外壁设有与碎屑排出通道(41)相对应的碎屑出口，防尘外壳(22)通过碎屑出口与碎屑排出通道(41)连通；伸缩杆(42)上端与碎屑排出通道(41)水平段下端外壁固定连接，伸缩杆(42)下端固定连接有支撑滚轮(44)，l型连杆(43)靠近伸缩杆(42)的一端与伸缩杆(42)输出端外壁固定连接，l型连杆(43)靠近碎屑排出通道(41)的一端活动贯穿碎屑排出通道(41)水平段下端；第二连杆(48)靠近防尘外壳(22)的一端与防尘外壳(22)外壁固定连接，第二连杆(48)
远离防尘外壳(22)的一端与固定块二(46)固定连接，连接弹簧一(47)套接于第二连杆(48)外壁；l型驱动块(45)靠近第二连杆(48)的一端活动套接于第二连杆(48)外壁，且连接弹簧一(47)两端分别与固定块二(46)和l型驱动块(45)固定连接，l型驱动块(45)靠近防尘外壳(22)的一端活动贯穿防尘外壳(22)外壁；l型驱动块(45)位于防尘外壳(22)外壁且靠近支撑滚轮(44)的一端设有弧形凸起(50)，l型驱动块(45)伸入防尘外壳(22)内的一端设有第一斜切面(51)，下压板(49)拐角处设有第二斜切面(52)，第一斜切面(51)与第二斜切面(52)相配合使用。

技术总结

本发明公开了一种基于物联网的智能激光切割设备，包括：机架台，机架台台面上设有物料切割台，激光头驱动装置通过固定板安装于机架台内壁后端，且激光头驱动装置通过驱动激光头对物料切割台上的物料进行切割，物料切割台内设有用于处理大块的碎屑的破碎压缩装置，机架台侧面外壁设有物联网数控中心。通过物联网数控中心将切割数据设置结束后，通过机架台内设置的激光头驱动装置驱动激光头对物料切割台上的物料进行切割，其中，破碎压缩装置的设置用于处理大块的碎屑，本技术方案通过设置物联网数控中心可以对物料进行智能控制切割，方便使用。使用。使用。