CN107617823A - 一种悬轨式极坐标激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬轨式极坐标激光切割机，具体技术方案是：包括固定架和与所述固定架配合工作的工作平台，所述固定架与工作平台固定连接，所述固定架包括平行设置的立柱一和立柱二，立柱一和立柱二的顶端固定连接有水平设置的悬轨，所述立柱一的底端与工作平台相连接，所述悬轨的下表面与旋转机械臂活动连接，所述旋转机械臂的末端固定连接有激光发生器。本发明公开的激光发生器与机械臂为高副线接触，既可以沿竖直方向改变激光发生器的高度，还可以在不改变激光发生器高度时，改变加工角度，实现柔性加工和小范围的立体切割。

Description

一种悬轨式极坐标激光切割机

技术领域

本发明涉及机械和激光设备技术领域，尤其涉及一种悬轨式极坐标激光切割机。

背景技术

传统的三维激光切割机床大多采用工作台移动、定梁式龙门结构。该结构一般只能用于加工幅面较小的工件，而且因为要驱动重量较大的工作台，所以其定位速度和动态响应较差。传统激光切割机需要双侧平行轨道与工作台配合，对于平行度和配合要求很高，需要整体装配和运输，整体运输对于交通工具的平稳性要求很高，运输过程中的震动对于后续加工精度都有影响；装配和运输过程带来的大量不确定因素及残余内应力都会大大影响激光切割机的加工精度。现有的三维激光切割机床采用工作台和龙门架同时加工配置，造成在对机床和龙门架的控制过程中不够灵活的现象。另外国外厂家采用悬臂式结构，虽然在X、Y、Z三轴定位速度和动态响应上有很大提高，但加工幅面比工作台移动、定梁式龙门结构的更小便于装配、运输。所以，目前的三维激光切割机床对超出机床行程范围的长形工件不能实现多次定位切割、并且切割精度不精确，不能满足像航天工业等领域的大型三维工件的高质量切割需求。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明提供一种悬轨式极坐标激光切割机，具体技术方案是：包括固定架和与所述固定架配合工作的工作平台，所述固定架与工作平台固定连接，所述固定架包括平行设置的立柱一和立柱二，立柱一和立柱二的顶端固定连接有水平设置的悬轨，所述立柱一的底端与工作平台相连接，所述悬轨的下表面与旋转机械臂活动连接，所述旋转机械臂的末端高副线接触连接有激光发生器。

所述悬轨的下表面设置有轨道，所述轨道内设置有滑块，所述旋转机械臂通过滑块与轨道活动连接。

旋转机械臂包括机械臂和旋转轴，所述旋转轴与机械臂成一定角度固定连接，所述旋转轴与滑块同轴设置，所述旋转轴绕滑块成0-180°旋转。

本发明的优点在于：利用固定架结构使悬轨与旋转机械臂活动连接，旋转机械臂沿悬轨平面实现夹角为0-180°间移动，构成极坐标系，改变了传统坐标式定点切割模式，因此该激光发生器达到较高的加工精度。本设计可以实现切割机构与工作台简单固定，更容易实现高精度加工。保证精度的同时降低了装配和运输要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明激光切割机结构示意图；

图2为本发明滑轨与滑块结构连接示意图；

图3为本发明激光切割平面示意图；

图4为本发明激光切割机的俯视图；

图5为本发明旋转机械臂的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面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的描述：

如图1-图3所示的一种悬轨式极坐标激光切割机包括：固定架11和与所述固定架11配合工作的工作平台1，固定架11与工作平台1固定连接，固定架11包括平行设置的立柱一2和立柱二4，立柱一2和立柱二4的顶端固定连接有水平设置的悬轨3，立柱一2的底端与工作平台1相连接，悬轨3的下表面与旋转机械臂5活动连接，旋转机械臂5的末端高副线接触连接有激光发生器7。

如图2所示，悬轨3的下表面设置有轨道8，所述轨道8内设置有滑块6，所述旋转机械臂5通过滑块6与轨道8活动连接。

如图4和图5所示：滑块6为极坐标的极点，机械臂5-1长度为极径，悬轨3为极轴，旋转轴5-2与机械臂5-1固定连接，旋转轴5-2与机械臂5-1之间的角度根据加工幅面的长宽比确定。旋转轴5-2与滑块6同轴心且实现旋转，构成范围为0-180°的极角，即机械臂5与悬轨3的夹角。

随着滑块6沿悬轨方向的移动实现极点位置的改变，实现全幅面加工。本装置除了实现传统的三维空间的加工范围外，本设计的激光发生器7与机械臂5-1构成线接触高副连接。既可以沿竖直方向可改变激光发生器的高度，还可以在垂直于旋转机械臂5的平面内实现旋转。在不改变激光发生器7高度时，改变加工角度，实现柔性加工和小范围的立体切割。

本发明固定架11的形状类似于龙门架结构，使平滑的悬轨3与旋转机械臂5安全固定，通过悬轨3与滑块6的活动连接，旋转机械臂5在悬轨3平面构成灵活的旋转，因此该装置达到较高的加工精度。本发明公开的激光发生器7与机械臂5-1为高副线接触，既可以沿竖直方向改变激光发生器的高度，还可以在不改变激光发生器高度时，改变加工角度，实现柔性加工和小范围的立体切割。

综上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种悬轨式极坐标激光切割机，其特征在于包括：固定架(11)和与所述固定架(11)配合工作的工作平台(1)，所述固定架(11)与工作平台(1)固定连接，所述固定架(11)包括平行设置的立柱一(2)和立柱二(4)，立柱一(2)和立柱二(4)的顶端固定连接有水平设置的悬轨(3)，所述立柱一(2)的底端与工作平台(1)相连接，所述悬轨(3)的下表面与旋转机械臂(5)活动连接，所述旋转机械臂(5)的末端高副线接触连接有激光发生器(7)。

2.根据权利要求1所述的一种悬轨式极坐标激光切割机，其特征还在于：所述悬轨(3)的下表面设置有轨道(8)，所述轨道(8)内设置有滑块(6)，所述旋转机械臂(5)通过滑块(6)与轨道(8)活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种悬轨式极坐标激光切割机，其特征在于所述旋转机械臂(5)包括机械臂(5-1)和旋转轴(5-2)，所述旋转轴(5-2)与机械臂(5-1)成一定角度固定连接，所述旋转轴(5-2)与滑块(6)同轴设置，所述旋转轴(5-2)绕滑块(6)成0-180°旋转。