CN106583919B - 一种针对co2激光器非金属切割的两轴三维激光头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针对CO2激光器非金属切割的两轴三维激光头，包括C轴旋转组件、A轴摆动组件和CO2非金属激光切割头，C轴旋转组件带有安装转接法兰，安装固定在龙门机床上，C轴可实现±185°转动；A轴摆动组件安装在C轴旋转组件的旋转轴上，A轴可实现±135°摆动；CO2非金属激光切割头安装在A轴摆动组件的摆动轴上，本发明采用电机加中空旋转平台的方式驱动；驱动方式有伺服和步进两种方式，亦可以根据需求在电机后面配置电机制动器；两转轴均有机械限位，限位角度可根据需求定制，在系统出错时起到机械限位保护作用。本发明安装到龙门机床后组合成五轴联动加工系统，可实现非金属材料的激光精密切割。

Description

一种针对CO2激光器非金属切割的两轴三维激光头
技术领域
本发明涉及激光切割技术领域，具体为一种针对CO2激光器非金属切割的两轴三维激光头。
背景技术
随着激光技术的越加成熟，它的应用广泛性也越来越大，已涉及到很多日常用品的领域，如有机玻璃、塑料、包装工业、广告标牌、汽车仪表盘、证件卡片等非金属材料。特别是对于内雕、裁剪、镂空、绣花的切割加工，中、小功率的激光加工机床就更显示出了优越性，价位低、体积小、操作简单，更适合国情。那么在中、低功率的激光器中主要采用CO2激光器进行切割加工，这种自动控制、非接触、速度快、智能程度较高、操作方便、性价比高的中、低功率CO2激光加工机床具有广泛的市场前景。
本发明涉及一种针对CO2激光器进行非金属切割的两轴三维激光头，安装到龙门机床后组成五轴联动加工系统，可实现非金属材料的激光精密切割。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对CO2激光器非金属切割的两轴三维激光头，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：一种针对CO2激光器非金属切割的两轴三维激光头,包括C轴旋转组件、A轴摆动组件和CO2非金属激光切割头，所述C轴旋转组件带有安装转接法兰，安装固定在龙门机床上，C轴实现±185°转动；所述A轴摆动组件安装在C轴旋转组件的旋转轴上，A轴实现± 135°摆动；所述CO2非金属激光切割头安装在A轴摆动组件的摆动轴上；所述C 轴旋转组件包括C轴中空旋转平台、位置传感器组件、旋转轴、C轴电机座、转接法兰、C轴身体、C轴机械限位组件、电机；所述电机座与中空旋转平台分别通过螺丝与定位销固定在C轴身体上，所述电机与中空旋转平台串接，所述旋转轴固定在中空旋转平台的轴承外圈上；所述位置传感器固定设置在C轴中空旋转平台上；所述C轴机械限位组件包括防撞块、限位安装板A、限位安装板 B、凸轮轴承随动器、限位转轴、缓冲块；所述限位安装板A和限位安装板B以抱紧方式通过螺丝固定在C轴身体上；所述防撞块通过锁紧螺钉和定位销固定在旋转轴上；所述凸轮轴承随动器、缓冲块分别通过螺丝固定在限位安装板A 上；所述限位转轴通过其侧面的螺钉固定在凸轮轴承随动器的外圈上；所述缓冲块均匀布置在限位转轴的两侧；所述旋转轴在电机驱动下带动防撞块撞击限位转轴；所述防撞块与限位转轴撞击时为面与面接触；所述A轴摆动组件包括反射镜座组件、摆动轴、A轴中空旋转平台、转接板、A轴限位组件、传感器组件、电机，所述A轴限位组件包括减震垫和限位块；A轴限位组件通过螺丝固定在摆动轴上，所述反射镜座组件包括反射镜座、反射镜盖、螺旋弹簧、反射镜片、球头螺钉、小钢球所述反射镜座组件通过圆周定位固定到旋转轴上，所述反射镜片通过螺旋弹簧顶住，所述球头螺钉和钢球均匀布置在反射镜座上，且均抵触在反射镜片表面的三点位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用电机加中空旋转平台的方式驱动；驱动方式有伺服和步进两种方式，亦可以根据需求在电机后面配置电机制动器；两转轴均有机械限位，限位角度可根据需求定制，在系统出错时起到机械限位保护作用。本发明与龙门机床后组合成五轴联动加工系统，可实现非金属材料的激光精密切割。
附图说明
图1为本发明整体结构图；
图2为本发明整体内部结构图；
图3为本发明C轴机械限位组件图；
图4为本发明A轴反射镜座组件图。
具体实施方式
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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种针对CO2激光器非金属切割的两轴三维激光头,包括C轴旋转组件1、A轴摆动组件2和CO2非金属激光切割头3，所述C轴旋转组件1带有安装转接法兰，安装固定在龙门机床上，C轴实现±185°转动；所述A轴摆动组件2安装在C轴旋转组件1的旋转轴上，A 轴实现±135°摆动；所述CO2非金属激光切割头3安装在A轴摆动组件2的摆动轴上。
本实施例中，C轴旋转组件1包括C轴中空旋转平台101、位置传感器组件、旋转轴103、C轴电机座104、转接法兰105、C轴身体、C轴机械限位组件 107、电机；所述电机座104与中空旋转平台101分别通过螺丝与定位销固定在 C轴身体上，所述电机与中空旋转平台101串接，所述旋转轴103固定在中空旋转平台101的轴承外圈上；所述位置传感器固定设置在C轴中空旋转平台101 上，可以配合电机进行旋转轴的角度精确定位反馈。所述电机驱动方式有伺服和步进两种方式，亦可以根据需求在电机后面配置电机制动器。
本实施例中，C轴机械限位组件107包括防撞块10701、限位安装板 A10702、限位安装板B10703、凸轮轴承随动器10704、限位转轴10705、缓冲块 10706；所述限位安装板A10702和限位安装板B10703以抱紧方式通过螺丝固定在C轴身体106上；所述防撞块10701通过锁紧螺钉和定位销固定在旋转轴103 上；所述凸轮轴承随动器10704、缓冲块10706分别通过螺丝固定在限位安装板 A10702上；所述限位转轴10705通过其侧面的螺钉固定在凸轮轴承随动器 10704的外圈上；所述缓冲块10706均匀布置在限位转轴10705的两侧；所述旋转轴103在电机驱动下带动防撞块10701撞击限位转轴10705；所述防撞块 10701与限位转轴10705撞击时为面与面接触，由于限位块10706的阻挡，致使旋转轴103转过±185°后无法再继续转动，达到机械限位的目的，限位角度亦可根据需求进行定制。
本实施例中，A轴摆动组件2包括反射镜座组件201、摆动轴202、A轴中空旋转平台203、转接板204、A轴限位组件、传感器组件210、电机212，所述 A轴限位组件205包括减震垫20501和限位块20502；A轴限位组件205通过螺丝固定在摆动轴上，撞击A轴身体上的限位面，亦可以实现摆动轴的±135°机械定位。所述反射镜座组件包括反射镜座20101、反射镜盖20102、螺旋弹簧、反射镜片、球头螺钉20105、小钢球20106，所述反射镜座组件通过圆周定位固定到旋转轴103上，所述反射镜片通过螺旋弹簧顶住，所述球头螺钉20105和钢球20106均匀布置在反射镜座20101上，且均抵触在反射镜片表面的三点位置，可实现反射镜座的角度调节。
本发明采用电机加中空旋转平台的方式驱动；驱动方式有伺服和步进两种方式，亦可以根据需求在电机后面配置电机制动器；两转轴均有机械限位，限位角度可根据需求定制，在系统出错时起到机械限位保护作用。本发明与龙门机床后组合成五轴联动加工系统，可实现非金属材料的激光精密切割。
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。

Claims (1)

1.一种针对CO2激光器非金属切割的两轴三维激光头,包括C轴旋转组件(1)、A轴摆动组件(2)和CO2非金属激光切割头(3)，其特征在于：所述C轴旋转组件(1)带有安装转接法兰，安装固定在龙门机床上，C轴实现±185°转动；所述A轴摆动组件(2)安装在C轴旋转组件(1)的旋转轴上，A轴实现±135°摆动；所述CO2非金属激光切割头(3)安装在A轴摆动组件(2)的摆动轴上；所述C轴旋转组件(1)包括C轴中空旋转平台(101)、位置传感器组件、旋转轴(103)、C轴电机座(104)、转接法兰(105)、C轴身体、C轴机械限位组件(107)、电机；所述电机座(104)与中空旋转平台(101)分别通过螺丝与定位销固定在C轴身体上，所述电机与中空旋转平台(101)串接，所述旋转轴(103)固定在中空旋转平台(101)的轴承外圈上；所述位置传感器固定设置在C轴中空旋转平台(101)上；所述C轴机械限位组件(107)包括防撞块(10701)、限位安装板A(10702)、限位安装板B(10703)、凸轮轴承随动器(10704)、限位转轴(10705)、缓冲块(10706)；所述限位安装板A(10702)和限位安装板B(10703)以抱紧方式通过螺丝固定在C轴身体(106)上；所述防撞块(10701)通过锁紧螺钉和定位销固定在旋转轴(103)上；所述凸轮轴承随动器(10704)、缓冲块(10706)分别通过螺丝固定在限位安装板A(10702)上；所述限位转轴(10705)通过其侧面的螺钉固定在凸轮轴承随动器(10704)的外圈上；所述缓冲块(10706)均匀布置在限位转轴(10705)的两侧；所述旋转轴(103)在电机驱动下带动防撞块(10701)撞击限位转轴(10705)；所述防撞块(10701)与限位转轴(10705)撞击时为面与面接触；所述A轴摆动组件(2)包括反射镜座组件(201)、摆动轴(202)、A轴中空旋转平台(203)、转接板(204)、A轴限位组件、传感器组件(210)、电机(212)，所述A轴限位组件(205)包括减震垫(20501)和限位块(20502)；A轴限位组件(205)通过螺丝固定在摆动轴上，所述反射镜座组件包括反射镜座(20101)、反射镜盖(20102)、螺旋弹簧、反射镜片、球头螺钉(20105)、小钢球(20106)，所述反射镜座组件通过圆周定位固定到旋转轴(103)上，所述反射镜片通过螺旋弹簧顶住，所述球头螺钉(20105)和钢球(20106)均匀布置在反射镜座(20101)上，且均抵触在反射镜片表面的三点位置。
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