CN104985331B - 一种对激光切割设备进行光轴标定的方法 - Google Patents

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    • B23K26/36—Removing material
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Abstract

本发明公开了一种对激光切割设备进行光轴标定的方法，该激光切割设备包括直线滑台、激光切割头、回转支承，激光切割头安装于直线滑台，直线滑台安装于回转支承，激光切割头的机械轴线与回转支承的中心线同轴。该标定方法为回转支承带动直线滑台和激光切割头回转，激光切割头发出的激光束随着回转支承的回转在标定板上画圆圈，多次调整激光切割头使激光束在标定板上的光斑收敛于一点，此时激光切割设备的光轴与回转支承的中心线同轴，实现激光切割设备的光轴标定。本发明把不可测量的激光轴线转化为可测量的机械轴线，结构简单，成本低，同时光轴位置的确定，用于数控加工时，可大大提高加工精度。

Description

一种对激光切割设备进行光轴标定的方法
技术领域
本发明涉及激光切割领域，具体涉及一种对激光切割设备进行光轴标定的方法。
背景技术
在制造行业，模具的应用非常广泛，不同形状的工件需要制造不同的模具，尤其在汽车行业，汽车钣金模具的边界、方孔、圆孔的多样性，需要经过多次拉伸整形，才能加工出符合要求的模具，而且在加工过程中，细微的缺陷就造成模具不符合要求，一般制作七、八套模具才能做出一套符合要求的，模具的生产周期长，成本高，尤其是三维零件的制作，不能适应市场多样化发展的需求。利用激光切割可以有效解决上述问题。目前，一些规模较大的汽车生产厂家，率先引进了国外先进的五轴激光切割机，大大改善了工艺效果，提供了生产效率，但是该种五轴激光切割机的价格昂贵，每台成本在两百万以上，对广大中小型生产厂家是一个难以普及的门槛。
现在，研究利用工业机器人带动激光切割头来代替五轴激光切割器。由于工业机器人动作的灵活性，经常在工业机器人的末端安装加工设备实现钻孔、切割、雕刻等各种加工。但是使用工业机器人带动各加工工具工作，需要离线编程，需要事先标定好各加工工具的位置。诸如钻头、刀片等加工工具的位置关系是通过测量机械轴而实现的，而机械轴的标定是很容易实现的，利用校表之类的机械测量工具即可测到。但是激光切割头安装于工业机器人的末端时，因为激光光轴线相对于机械轴线来说，是不能用校表之类的机械测量工具测到的，现有的激光切割头外筒的几何轴线与其发出的切割激光的光轴轴线并不一定同轴，这给光轴轴线位置的标定带来了困难，而若如果不标定光轴，相当于离线编程控制的激光轴线不明确，离线编程加工的实际效果会不好，加工精度低。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、加工精度高的对激光切割设备进行光轴标定的方法。
本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：
一种对激光切割设备进行光轴标定的方法，其中，所述激光切割设备包括直线滑台、激光切割头、回转支承，激光切割头安装于直线滑台，由直线滑台带动激光切割头上下往复动作，实现激光切割头在垂直方向上的自适应，直线滑台通过直线滑台安装座安装于回转支承的旋转部分，回转支承包括内圈、外圈、滚动体，回转支承的外圈用于与数控设备进行固定，直线滑台安装于回转支承的内圈，激光切割头的机械轴线与回转支承的中心线同轴，直线滑台包括滑块、马达，激光切割头通过夹持机构固定在滑块上，马达驱动实现了滑块的往复运动；所述回转支承为十字交叉滚子轴承。该激光切割设备可利用本身的结构随时标定激光的光轴位置，以使其用于数控机床、工业机器人等数控设备上，离线编程所需的光轴位置精确，提高了加工精度。
所述标定的方法为回转支承带动直线滑台和激光切割头回转，激光切割头的指示激光所发出的激光束随着回转支承的回转在标定板上画圆圈，多次调整激光切割头使激光束在标定板上的光斑收敛于一点，此时激光切割设备的光轴与回转支承的中心线同轴，实现激光切割设备的光轴标定。
本发明能够产生的有益效果：本发明结构简单，把不可测量的激光轴线转化为可测量的机械轴线，利用简单的结构实现了激光切割设备的光轴标定，成本低；同时，利用本发明可有效实现光轴标定，确定光轴的位置，将该位置用于数控设备的离线编程可大大提高加工精度。
附图说明
附图1为本激光切割设备的结构示意图。
其中：1、直线滑台；2、激光切割头；3、回转支承；4、滑块；5、马达；6、直线滑台安装座；7、夹持机构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
结合图1说明本实施方式，一种激光切割设备，包括直线滑台1、激光切割头2、回转支承3。激光切割头2安装于直线滑台1，由直线滑台带动激光切割头上下往复动作，实现激光切割头在垂直方向上的自适应。直线滑台1通过直线滑台安装座6安装于回转支承3的旋转部分，回转支承3包括内圈、外圈、滚动体，回转支承3的外圈用于与数控设备进行固定，直线滑台1安装于回转支承3的内圈，激光切割头2的机械轴线与回转支承3的中心线同轴。直线滑台1包括滑块4、马达5，激光切割头2通过夹持机构7固定在滑块4上，马达5驱动实现了滑块4的往复运动。
本实施例中，回转支承3选择使用十字交叉滚子轴承。
一种对激光切割设备进行光轴标定的方法，回转支承3带动直线滑台1和激光切割头2回转，激光切割头2的指示激光所发出的激光束随着回转支承3的回转在标定板上画圆圈，多次调整激光切割头2使激光束在标定板上的光斑收敛于一点，此时激光切割设备的光轴与回转支承3的中心线同轴，实现激光切割设备的光轴标定。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种对激光切割设备进行光轴标定的方法，其特征在于：所述激光切割设备包括直线滑台(1)、激光切割头(2)、回转支承(3)，激光切割头(2)安装于直线滑台(1)，由直线滑台带动激光切割头上下往复动作，实现激光切割头在垂直方向上的自适应，直线滑台(1)通过直线滑台安装座(6)安装于回转支承(3)的旋转部分，回转支承(3)包括内圈、外圈、滚动体，回转支承(3)的外圈用于与数控设备进行固定，直线滑台(1)安装于回转支承(3)的内圈，激光切割头(2)的机械轴线与回转支承(3)的中心线同轴，直线滑台(1)包括滑块(4)、马达(5)，激光切割头(2)通过夹持机构(7)固定在滑块(4)上，马达(5)驱动实现了滑块(4)的往复运动；所述回转支承(3)为十字交叉滚子轴承；
所述标定的方法为回转支承(3)带动直线滑台(1)和激光切割头(2)回转，激光切割头(2)的指示激光所发出的激光束随着回转支承(3)的回转在标定板上画圆圈，多次调整激光切割头(2)使激光束在标定板上的光斑收敛于一点，此时激光切割设备的光轴与回转支承(3)的中心线同轴，实现激光切割设备的光轴标定。
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