CN106425089A - 一种用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置 - Google Patents

一种用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置 Download PDF

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陈章
夏菲
宋冬明
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Jiangsu carmet Laser Technology Co. Ltd.
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WUHAN CARTER LASER ENGINEERING Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots

Abstract

本发明公开了一种用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置，包括三维加工装置，所述三维加工装置包括第一中空旋转平台、第二中空旋转平台和第三中空旋转平台，第一中空旋转平台的旋转台的边缘连接固定第二中空旋转平台，第二中空旋转平台的旋转台的边缘连接第三中空旋转平台，第三中空旋转平台的旋转台的底面安装激光切割头；第一中空旋转平台通过L型板固定在Z轴滑台上；该用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置能够大大降低5轴三维光纤激光切割机的制造成本，5轴三维加工装置适用于所有激光切割头生产厂家，且安装方便，利于5轴三维光纤激光切割机的大规模使用，具有广阔的市场前景，值得大力推广。

Description

一种用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置
技术领域
本发明涉及一种激光切割机，具体是一种用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置。
背景技术
光纤激光切割机是利用光纤激光发生器作为光源的激光切割机光纤激光器是国际上新发展的一种新型光纤激光器输出高能量密度的激光束，并聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割，速度快，精度高。同体积庞大的气体激光器和固体激光器相比具有明显的优势，已逐渐发展成为高精度激光加工、激光雷达系统、空间技术、激光医学等领域中的重要候选者。为了解决各种工件的立体三维切割加工，三维光纤激光切割机应运而生。但是目前市场上5轴三维光纤激光切割机设备非常贵，三维激光切割头采用进口。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低5轴三维光纤激光切割机的制造成本用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置，包括三维加工装置，所述三维加工装置包括第一中空旋转平台、第二中空旋转平台和第三中空旋转平台，第一中空旋转平台的旋转台的边缘连接固定第二中空旋转平台，第二中空旋转平台的旋转台的边缘连接第三中空旋转平台，第三中空旋转平台的旋转台的底面安装激光切割头；第一中空旋转平台通过L型板固定在Z轴滑台上。
作为本发明进一步的方案：所述Z轴滑台安装在Z轴滑轨上，可上下移动。
作为本发明进一步的方案：所述第一中空旋转平台与第二中空旋转平台的中轴线相互垂直，第二中空旋转平台与第三中空旋转平台的中轴线相互垂直。
作为本发明进一步的方案：所述第一中空旋转平台与第三中空旋转平台同步旋转，旋转方向相反，保证激光切割头上连接的光纤、气管、水管和电缆不会因为旋转产生缠绕。
作为本发明进一步的方案：所述L型板所安装的Z轴滑轨固定在激光切割机的X轴滑块上，配合激光切割机的X轴和Y轴，可以实现光纤激光切割机的5轴联动，实现三维立体切割，对圆管和矩型管实现坡口切割。
用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置，其工作原理为：第三中空旋转平台带动激光切割头以C2轴为中心旋转，旋转范围n*360°，第二中空旋转平台带动第三中空旋转平台以A轴为中心旋转摆动，摆动范围±90°，第一中空旋转平台带动第二中空旋转平台以C1轴为中心旋转摆动，旋转范围n*360°；Z轴滑台配合Z轴滑轨能够带动整个三维加工装置上下移动，激光切割机的X轴和Y轴能够带动整个三维加工装置在X轴和Y轴上的移动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：目前市场上5轴三维光纤激光切割机设备非常贵，三维激光切割头采用进口，而采用此装置后，5轴三维光纤激光切割机的制造成本非常低，5轴三维加工装置适用于所有激光切割头生产厂家，并且安装方便，利于5轴三维光纤激光切割机的大规模使用，具有广阔的市场前景，值得大力推广。
附图说明
图1为用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1，一种用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置，包括三维加工装置，所述三维加工装置包括第一中空旋转平台2、第二中空旋转平台3和第三中空旋转平台4，如图1所示安装，第一中空旋转平台2的旋转台的边缘连接固定第二中空旋转平台3，第二中空旋转平台3的旋转台的边缘连接第三中空旋转平台4，第三中空旋转平台4的旋转台的底面安装激光切割头5。第一中空旋转平台2通过L型板1固定在Z轴滑台上。Z轴滑台安装在Z轴滑轨上，可上下移动。
第一中空旋转平台2与第二中空旋转平台3的中轴线相互垂直，第二中空旋转平台3与第三中空旋转平台4的中轴线相互垂直。
第一中空旋转平台2与第三中空旋转平台4同步旋转，旋转方向相反，C1轴和C2轴同步旋转，但旋转方向相反，保证激光切割头5上连接的光纤、气管、水管和电缆不会因为旋转产生缠绕。
激光切割头5固定在第三中空旋转平台4上，形成C2轴旋转，旋转范围n*360°，第二中空旋转平台3连接第一中空旋转平台2和第三中空旋转平台4，形成A轴摆动。摆动范围±90°，第一中空旋转平台2形成C1轴旋转，旋转范围n*360°。
此时L型板1所安装的Z轴滑轨固定在激光切割机的X轴滑块上，配合激光切割机的X轴和Y轴，可以实现光纤激光切割机的5轴联动，实现三维立体切割，对圆管和矩型管实现坡口切割。将大大降低5轴三维光纤激光切割机的制造成本。
上述中空旋转平台为现有技术，激光切割机以及其X轴，Y轴均为现有技术，上述内容的结构在此不作赘述。三个旋转平台以及切割头与旋转平台之间的连接通过法兰等同样为现有技术在此不作赘述。
本发明的工作原理：第三中空旋转平台4带动激光切割头5以C2轴为中心旋转，旋转范围n*360°，第二中空旋转平台3带动第三中空旋转平台4以A轴为中心旋转摆动，摆动范围±90°，第一中空旋转平台2带动第二中空旋转平台3以C1轴为中心旋转摆动，旋转范围n*360°。Z轴滑台配合Z轴滑轨能够带动整个三维加工装置上下移动，激光切割机的X轴和Y轴能够带动整个三维加工装置在X轴和Y轴上的移动。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置，包括三维加工装置，其特征在于，所述三维加工装置包括第一中空旋转平台、第二中空旋转平台和第三中空旋转平台，第一中空旋转平台的旋转台的边缘连接固定第二中空旋转平台，第二中空旋转平台的旋转台的边缘连接第三中空旋转平台，第三中空旋转平台的旋转台的底面安装激光切割头；第一中空旋转平台通过L型板固定在Z轴滑台上。
2.根据权利要求1所述的用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置，其特征在于，所述Z轴滑台安装在Z轴滑轨上。
3.根据权利要求1所述的用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置，其特征在于，所述第一中空旋转平台与第二中空旋转平台的中轴线相互垂直，第二中空旋转平台与第三中空旋转平台的中轴线相互垂直。
4.根据权利要求1或3所述的用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置，其特征在于，所述第一中空旋转平台与第三中空旋转平台同步旋转，旋转方向相反，保证激光切割头上连接的光纤、气管、水管和电缆不会因为旋转产生缠绕。
5.根据权利要求1所述的用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置，其特征在于，所述L型板所安装的Z轴滑轨固定在激光切割机的X轴滑块上，配合激光切割机的X轴和Y轴，可以实现光纤激光切割机的5轴联动，实现三维立体切割。
6.根据权利要求1所述的用于光纤激光切割机的5轴三维加工装置，其特征在于，其工作原理为：第三中空旋转平台带动激光切割头以C2轴为中心旋转，旋转范围n*360°，第二中空旋转平台带动第三中空旋转平台以A轴为中心旋转摆动，摆动范围±90°，第一中空旋转平台带动第二中空旋转平台以C1轴为中心旋转摆动，旋转范围n*360°；Z轴滑台配合Z轴滑轨能够带动整个三维加工装置上下移动，激光切割机的X轴和Y轴能够带动整个三维加工装置在X轴和Y轴上的移动。
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