CN112192044A - 一种激光切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光切割方法，采用二维五轴激光切割机进行切割，二维五轴激光切割机包括床身，床身上设有与激光切割头连接的X1轴驱动装置、X2轴驱动装置、Y1轴驱动装置、Y2轴驱动装置及Z轴驱动装置；激光切割方法包括以下步骤：1、工件上料；2、调整高度；3、移动位置；4、切割工件：激光切割头发出激光束切割工件，X1轴驱动装置及X2轴驱动装置共同驱动激光切割头沿X轴移动，同时Y1轴驱动装置及Y2轴驱动装置同时驱动激光切割头沿Y轴移动；5、循环工作。本发明取得的有益效果：激光切割头在水平面内能以大于200m/min的速度及大于3g的加速度进行移动切割工件、显著降低机械电气要求、动态性能好、实现高速切割、提高生产效率。

Description

一种激光切割方法

技术领域

本发明涉及激光切割的技术领域，具体涉及一种激光切割方法。

背景技术

激光切割具有切割效率高、切割面光滑、切割质量高等的优点，因此，激光切割机得到了广泛的应用，传统的激光切割机都是二维三轴的结构，激光切割头沿高度Z轴方向移动调整高度后，激光切割头在水平面即二维平面内沿X轴以及Y轴方向移动切割工件，激光切割头沿水平面X轴及Y轴的速度及加速度是衡量一台激光切割机的动态性能，速度及加速度越大，机床的动态性能越好，但是传统的二维三轴激光切割机的速度及加速度已经到达瓶颈，有一个最大值，一般速度的最大值为200m/min，加速度的最大值为3g，由于结构的限制，难以再继续提高，若要超过上述速度及加速度的最大值，则对机械和电气的要求很高，而在一些密集型图形切割中，需要比上述最大值还要大的速度及加速度以实现快速切割，显然目前二维三轴结构已经不能满足切割要求。

现有技术出现了多轴结构的激光切割机，但是目前多轴结构的激光切割机的多轴一般为Z轴、X轴、Y轴以及旋转轴，比如CN108015437A公开了一种五轴联动激光切割机及其切割工艺，五轴联动激光切割机包括基座、加工平台、龙门架，Y轴驱动机构和X轴驱动机构，驱动座均包括滑座的底部通过滑块与两个导轨配合，X轴驱动电机的输出端安装有一个齿轮并且与一个齿条传动配合，滑座上安装有一个Z轴安装座，Z轴安装上安装有一个竖直状态设置的Z轴驱动电缸，每个Z轴驱动电缸的底部均安装有一个双联动旋转座，激光切割头安装在该双联动旋转座上，该激光切割头能五轴联动，切割头摆幅大，可以进行激光非接触式切割，可以同时加工柔性产品的三维面，加工精度高，加工效率高；

再比如CN210209090U公开了激光切割机五轴运动机构，包括与横梁、设置在横梁上的第一导轨和设置在第一导轨上的第一滑板；床身上设置有供横梁滑动的第二导轨；第一滑板与第一导轨滑动连接；第一滑板上设置有第三导轨，第三导轨上设置有带动刀具自转的第一旋转轴，第一旋转轴上设置有带动刀具旋转的第二旋转轴，具体的，横梁带动刀具在床身上沿Y轴移动，第一滑板带动刀具在床身上沿X轴移动，第二滑板带动刀具在第一滑板上沿Z轴移动，第一旋转电机带动刀具水平旋转，第二旋转电机带动刀具竖直旋转；

上述两种五轴运动的激光切割机，都是在传统的三轴移动上，再加上两个旋转轴，虽然实现了在三维上切割工件，且切割灵活，但是由于结构的限制还是不能突破上述速度及加速度的最大值。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种激光切割方法，其采用二维五轴激光切割机进行切割，其包括以下步骤：1、工件上料；2、调整高度；3、移动位置；4、切割工件；5、循环工作；该激光切割方法具有激光切割头在水平面内能以大于200m/min的速度及大于3g的加速度进行移动切割工件、动态性能好、实现高速切割、提高生产效率的优点。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种激光切割方法，其特征在于，采用二维五轴激光切割机进行切割，所述二维五轴激光切割机包括床身，所述床身上设有X1轴驱动装置、X2轴驱动装置、Y1轴驱动装置、Y2轴驱动装置及Z轴驱动装置，所述X1轴驱动装置、所述X2轴驱动装置、所述Y1轴驱动装置、所述Y2轴驱动装置及所述Z轴驱动装置与激光切割头连接，X1轴与X2轴相互平行，Y1轴与Y2轴相互平行；

所述激光切割方法包括以下步骤：

步骤1：工件上料：将工件上料至所述二维五轴激光切割机上；

步骤2：调整高度：所述Z轴驱动装置驱动所述激光切割头沿Z轴方向移动，从而调整所述激光切割头的高度；

步骤3：移动位置：所述X1轴驱动装置或所述X2轴驱动装置驱动所述激光切割头沿X轴方向移动，所述Y1轴驱动装置或所述Y2轴驱动装置驱动所述激光切割头沿Y轴方向移动，从而驱动所述激光切割头移动至切割位置；

步骤4：切割工件：所述激光切割头发出激光束切割所述工件，所述X1轴驱动装置及所述X2轴驱动装置共同驱动所述激光切割头沿X轴方向移动，同时所述Y1轴驱动装置及所述Y2轴驱动装置共同驱动所述激光切割头沿Y轴方向移动，所述激光切割头在水平面内进行移动来切割所述工件；

步骤5：循环工作：重复步骤2-步骤4，直至将位于所述工件上的所有零件切割完成。

作为优选，所述Y1轴驱动装置设置在所述床身上，所述X1轴驱动装置设置在所述Y1轴驱动装置上，所述Z轴驱动装置设置在所述X1轴驱动装置上，所述X2轴驱动装置及所述Y2轴驱动装置设置在所述Z轴驱动装置上，且所述X2轴驱动装置及所述Y2轴驱动装置与所述激光切割头连接，通过这样设置，采取这种结构可以减小所述X2轴驱动装置及所述Y2轴驱动装置的尺寸，并且所述X2轴驱动装置以及所述Y2轴驱动装置的动力源与所述Z轴驱动装置的滑动部件相对固定，使得所述X2轴驱动装置以及所述Y2轴驱动装置的动力源的走线可以跟随所述Z轴驱动装置的拖链，无需另外设置拖链，不仅节省了零件，并且使得所述二维五轴激光切割机整体结构整洁且紧凑。

作为优选，所述Z轴驱动装置包括Z轴滑板，所述X2轴驱动装置包括X2轴电机、X2轴滚珠丝杆、X2轴丝杆螺母及X2轴滑板，所述X2轴电机及所述X2轴滚珠丝杆均设置在所述Z轴滑板上，且所述X2轴电机的输出轴与所述X2轴滚珠丝杆连接，所述X2轴丝杆螺母套设于所述X2轴滚珠丝杆外，所述X2轴滚珠丝杆与所述X2轴滑板固定连接，所述激光切割头与所述X2轴滑板连接，通过这样设置，所述X2轴驱动电机的输出轴旋转带动所述X2轴滚珠丝杆旋转，通过所述X2轴滚珠丝杆与所述X2轴丝杆螺母的配合，所述X2轴丝杆螺母将所述X2轴滚珠丝杆的旋转运动转为直线运动，所述X2轴丝杆螺母带动所述X2轴滑板沿X轴方向移动，所述X2轴滑动带动所述激光切割头沿X轴方向移动。

作为优选，所述Z轴滑板上设有X2轴第一导轨，所述X2轴滑板的底端设有与所述X2轴第一导轨相适配的X2轴第一滑块，所述X2轴第一滑块套设于所述X2轴第一导轨外，通过这样设置，一方面，所述X2轴第一导轨与所述X2轴第一滑块的配合对所述X2轴滑板起了支撑作用，降低了所述X2轴滚珠丝杆及所述X2轴丝杆螺母的所承受压力，提高结构的稳定性；另一方面，所述X2轴第一导轨与所述X2轴第一滑块的配合为所述X2轴滑板的移动起了导向作用，保证所述X2轴滑板始终沿X轴方向移动。

作为优选，所述Z轴滑板位于所述X2轴第一导轨的两端均设有X2轴接近传感器，所述X2轴滑板或所述X2轴第一滑块的一侧设有X2轴感应片，通过这样设置，当所述X2轴电机驱动所述X2轴滑板沿X轴方向移动时，当所述X2轴感应片移动至所述X2轴接近传感器的感应范围内时，表面所述X2轴滑板接近限位，所述X2轴电机停止驱动所述X2轴滑板继续移动或驱动所述X2轴滑板沿反方向移动。

作为优选，所述Y2轴驱动装置包括Y2轴电机、Y2轴滚珠丝杆、Y2轴丝杆螺母及Y2轴滑板，所述Y2轴电机及所述Y2轴滚珠丝杆均设置在所述Z轴滑板上，且所述Y2轴电机的输出轴与所述Y2轴滚珠丝杆连接，所述Y2轴丝杆螺母套设于所述Y2轴滚珠丝杆外，所述Y2轴丝杆螺母与所述Y2轴滑板固定连接，所述激光切割头与所述Y2轴滑板连接，通过这样设置，所述Y2轴电机的输出轴旋转带动所述Y2轴滚珠丝杆旋转，通过所述Y2轴滚珠丝杆与所述Y2轴丝杆螺母的配合，所述Y2轴丝杆螺母将所述Y2轴滚珠丝杆的旋转运动转为直线运动，所述Y2轴丝杆螺母带动所述Y2轴滑板沿Y轴方向移动，所述Y2轴滑板带动所述激光切割头沿Y轴方向移动。

作为优选，所述Z轴滑板上设有Y2轴第一导轨，所述Y2轴滑板的底端设有与所述Y2轴第一导轨相适配的Y2轴第一滑块，所述Y2轴第一滑块套设于所述Y2轴第一导轨外，通过这样设置，一方面，所述Y2轴第一导轨与所述Y2轴第一滑块的配合，为所述Y2轴滑块起了支撑作用，降低了所述Y2轴滚珠丝杆所承受的压力；另一方面，所述Y2轴第一导轨与所述Y2轴第一滑块的配合，为所述Y2轴滑板的移动起了导向作用，保证所述Y2轴滑板始终沿着Y轴的方向移动。

作为优选，所述激光切割头通过安装板与所述X2轴滑板及所述Y2轴滑板连接，所述激光切割头与所述安装板连接，所述X2轴滑板上设有Y2轴第二导轨，所述Y2轴滑板上设有X2轴第二导轨，所述安装板的底端分别设有与所述Y2轴第二导轨及所述X2轴第二导轨相适配的Y2轴第二滑块及X2轴第二滑块，所述Y2轴第二滑块套设于所述Y2轴第二导轨外，所述X2轴第二滑块套设于所述X2轴第二导轨外。，通过这样设置，通过所述Y2轴第二导轨与所述Y2轴第二滑块的配合，所述安装板相对所述X2轴滑板只能沿Y轴方向移动，限制了所述安装板相对所述X2轴滑板沿X轴方向移动，当所述X2轴电机驱动所述X2轴滑板沿X轴方向移动时，可以带动所述安装板同步沿X轴方向移动，即带动所述激光切割头同步沿X轴方向移动；同理，通过所述X2轴第二导轨与所述X2轴第二滑块的配合，所述安装板相对所述Y2轴滑板只能沿X轴方向移动，限制了所述安装板相对所述Y2轴滑板沿Y轴方向移动，当所述Y2轴电机驱动所述Y2轴滑板沿Y轴方向移动时，带动所述安装板沿Y轴方向移动，即带动所述激光切割头沿Y轴方向移动，当所述X2轴电机驱动所述X2轴滑板沿X轴方向移动的同时，所述Y2轴电机驱动所述Y2轴滑板沿Y轴方向移动，由于所述安装板与所述X2轴滑板还有可以沿Y轴方向移动的自由度，所述安装板与所述Y2轴滑板还有可以沿X轴方向移动的自由度，使得所述X2轴电机与所述Y2轴电机可以同时驱动所述激光切割头分别沿X轴方向以及Y轴方向移动，即实现所述X2轴电机与所述Y2轴电机联动控制，而且这种结构紧凑。

作为优选，所述安装板包括L型板及平板，所述L型板包括横板及竖板，所述激光切割头与所述竖板连接，所述横板的底端设有所述平板，所述Y2轴第二滑块及所述X2轴第二滑块均设置在所述平板的底端，通过这样设置，使得结构合理，便于安装。

作为优选，所述X2轴滑板位于所述Y2轴第二导轨的两端均设有Y2轴接近传感器，所述横板或所述Y2轴第二滑块的一侧设有Y2轴感应片，通过这样设置，所述Y2轴电机驱动所述激光切割头沿Y轴方向移动时，当所述Y2轴感应片移动至Y2轴接近传感器的感应范围内时，表明所述Y2轴滑板接近限位，所述Y2轴电机停止驱动所述激光切割头继续移动或驱动所述激光切割头反方向移动。

相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：

所述X1轴驱动装置及所述X2轴驱动装置可共同驱动所述激光切割头沿X轴方向移动，所述X1轴驱动装置及所述X2轴驱动装置驱动所述激光切割头沿X轴方向的速度及加速度可叠加合成，同时所述Y1轴驱动装置及所述Y2轴驱动装置可共同驱动所述激光切割头沿Y轴方向移动，所述Y1轴驱动装置及所述Y2轴驱动装置驱动所述激光切割头沿Y轴方向的速度及加速度可叠加合成，使得所述激光切割头在水平面内能以大于200m/min的速度及大于3g的加速度进行移动切割工件，动态性能好，实现高速切割，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例二维五轴激光切割机的轴侧示意图；

图2是本发明实施例在图1中A部的局部放大示意图；

图3是本发明实施例Z轴滑板、X2轴驱动装置、Y2轴驱动装置、激光切割头连接的示意图；

图4是本发明实施例关于图3另一视角的示意图。

其中，各附图标记所指代的技术特征如下：

1、X2轴驱动装置；2、Y2轴驱动装置；3、激光切割头；4、X1轴驱动装置；5、Y1轴驱动装置；6、Z轴驱动装置；7、床身；8、安装板；11、X2轴电机；12、X2轴滚珠丝杆；13、X2轴滑板；14、X2轴第一导轨；15、X2轴第一滑块；16、X2轴接近传感器；17、X2轴第二导轨；18、X2轴第二滑块；21、Y2轴电机；22、Y2轴滚珠丝杆；23、Y2轴滑板；24、Y2轴第一导轨；25、Y2轴第一滑块；26、Y2轴第二导轨；27、Y2轴第二滑块；28、Y2轴接近传感器；29、Y2轴感应片；51、Z轴滑板；81、L型板；82、平板；511、垂直板；512、水平板；811、横板；812、竖板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

实施例1

参考图1-4，本实施例公开了一种激光切割方法，采用二维五轴激光切割机进行切割，二维五轴激光切割机包括床身7，床身7上设有X1轴驱动装置4、X2轴驱动装置1、Y1轴驱动装置5、Y2轴驱动装置2及Z轴驱动装置6，X1轴驱动装置4、X2轴驱动装置1、Y1轴驱动装置5、Y2轴驱动装置2及Z轴驱动装置6与激光切割头3连接，连接方式为间接连接或直接连接，X1轴与X2轴相互平行，Y1轴与Y2轴相互平行，通过连接关系，X1轴驱动装置4及X2轴驱动装置1可同时驱动激光切割头3沿X轴方向移动，Y1轴驱动装置5及Y2轴驱动装置2可同时驱动激光切割头3沿Y轴方向移动，Z轴驱动装置6可驱动激光切割头3沿Z轴方向移动，X轴为沿床身7的宽度方向，Y轴为沿床身7的长度方向，Z轴为高度方向，X轴、Y轴及Z轴两两相互垂直。

进一步具体描述，Y1轴驱动装置5设置在床身7上，X1轴驱动装置4设置在Y1轴驱动装置5上，Z轴驱动装置6设置在X1轴驱动装置4上，Y1轴驱动装置5以及X1轴驱动装置4的驱动方式以及之间的连接关系均为现有二维三轴激光切割机的技术，此处不再进行赘述，X2轴驱动装置1及Y2轴驱动装置2设置在Z轴驱动装置6上，且X2轴驱动装置1及Y2轴驱动装置2与激光切割头3连接，连接方式为直接连接，Y1轴驱动装置5、X1轴驱动装置4以及Z轴驱动装置6均与激光切割头3间接连接，直接连接的意思是指无需通过中间驱动装置，直接将动力传递给激光切割头3，间接连接的意思是指需要通过中间驱动装置，间接将动力传递给激光切割头3，比如Y1轴驱动装置5通过X1轴驱动装置4、Z轴驱动装置6、X2轴驱动装置1以及Y2轴驱动装置2与激光切割头3连接，采取这种结构可以减小X2轴驱动装置1及Y2轴驱动装置2的尺寸，并且X2轴驱动装置1以及Y2轴驱动装置2的动力源与Z轴驱动装置6的滑动部件相对固定，使得X2轴驱动装置1以及Y2轴驱动装置2的动力源的走线可跟随Z轴驱动装置6的拖链，无需另外设置拖链，不仅节省了零件，并且使得二维五轴激光切割机整体结构整洁且紧凑。

Z轴驱动装置6包括Z轴电机、Z轴滚珠丝杆、Z轴丝杆螺母、Z轴竖梁以及Z轴滑板51，Z轴竖梁设置在X1轴驱动装置4上，Z轴电机及Z轴滚珠丝杆设置在Z轴竖梁内，且Z轴电机的输出轴及Z轴滚珠丝杆的轴线均与Z轴平行设置，Z轴电机的输出轴竖直朝下，Z轴滚珠丝杆与Z轴竖梁转动连接，转动连接方式为Z轴竖梁的上下两侧设有两个带座轴承，Z轴滚珠丝杆的两端分别穿设于两个带座轴承内，下述滚珠丝杆的转动连接方式均类似，不再进行赘述，Z轴电机的输出轴与Z轴滚珠丝杆通过联轴器同轴固定连接，Z轴丝杆螺母套设于Z轴滚珠丝杆外，Z轴滑板51呈L型，Z轴滑板51包括垂直板511以及水平板512，垂直板511与水平板512垂直设置，垂直板511与Z轴丝杆螺母固定连接，X2轴驱动装置1以及Y2轴驱动装置2设置在水平板512上，Z轴电机的输出轴旋转带动Z轴滚珠丝杆转动，通过Z轴滚珠丝杆与Z轴丝杆螺母的配合，Z轴丝杆螺母将Z轴滚珠丝杆的旋转运动转为直线运动，Z轴丝杆螺母带动Z轴滑板51沿Z轴方向移动，Z轴滑板51带动X2轴驱动装置1以及Y2轴驱动装置2沿Z轴方向移动，进一步具体描述，X2轴驱动装置1包括X2轴电机11、X2轴滚珠丝杆12、X2轴丝杆螺母及X2轴滑板13，X2轴电机11及X2轴滚珠丝杆12均设置在Z轴滑板51上，X2轴电机11及X2轴滚珠丝杆12设置在水平板512上，且X2轴电机11位于水平板512的右侧，X2轴电机11的输出轴及X2轴滚珠丝杆12的轴线均与X轴平行设置，X2轴滚珠丝杆12与水平板512转动连接，且X2轴电机11的输出轴与X2轴滚珠丝杆12通过联轴器同轴固定连接，X2轴丝杆螺母套设于X2轴滚珠丝杆12外，X2轴滑板13设置在水平板512的上方，且X2轴滚珠丝杆12与X2轴滑板13固定连接，激光切割头3与X2轴滑板13连接，X2轴驱动电机的输出轴旋转带动X2轴滚珠丝杆12旋转，通过X2轴滚珠丝杆12与X2轴丝杆螺母的配合，X2轴丝杆螺母将X2轴滚珠丝杆12的旋转运动转为直线运动，X2轴丝杆螺母带动X2轴滑板13沿X轴方向移动，X2轴滑动带动激光切割头3沿X轴方向移动。

Z轴滑板51上设有X2轴第一导轨14，X2轴第一导轨14设置在水平板512上，X2轴第一导轨14的长度方向与X轴方向平行设置，且水平板512上设有两条X2轴第一导轨14，两条X2轴第一导轨14分别位于X2轴滚珠丝杆12的两侧，X2轴滑板13的底端设有与X2轴第一导轨14相适配的X2轴第一滑块15，X2轴第一滑块15套设于X2轴第一导轨14外，一方面，X2轴第一导轨14与X2轴第一滑块15的配合对X2轴滑板13起了支撑作用，降低了X2轴滚珠丝杆12及X2轴丝杆螺母的所承受压力，提高结构的稳定性；另一方面，X2轴第一导轨14与X2轴第一滑块15的配合为X2轴滑板13的移动起了导向作用，保证X2轴滑板13始终沿X轴方向移动。

Z轴滑板51位于X2轴第一导轨14的两端均设有X2轴接近传感器16，X2轴滑板13或X2轴第一滑块15的一侧设有X2轴感应片，当X2轴电机11驱动X2轴滑板13沿X轴方向移动时，当X2轴感应片移动至X2轴接近传感器16的感应范围内时，表面X2轴滑板13接近限位，X2轴电机11停止驱动X2轴滑板13继续移动或驱动X2轴滑板13沿反方向移动。

Y2轴驱动装置2包括Y2轴电机21、Y2轴滚珠丝杆22、Y2轴丝杆螺母及Y2轴滑板23，Y2轴电机21及Y2轴滚珠丝杆22均设置在Z轴滑板51上，Y2轴电机21及Y2轴滚珠丝杆22设置在水平板512上，且Y2轴电机21位于水平板512的左侧前端，Y2轴电机21的输出轴以及Y2轴滚珠丝杆22的轴线均与Y轴方向平行设置，Y2轴滚珠丝杆22与水平板512转动连接，且Y2轴电机21的输出轴与Y2轴滚珠丝杆22通过联轴器同轴固定连接，Y2轴丝杆螺母套设于Y2轴滚珠丝杆22外，Y2轴滑板23设置在水平板512的上方，Y2轴丝杆螺母与Y2轴滑板23固定连接，激光切割头3与Y2轴滑板23连接，Y2轴电机21的输出轴旋转带动Y2轴滚珠丝杆22旋转，通过Y2轴滚珠丝杆22与Y2轴丝杆螺母的配合，Y2轴丝杆螺母将Y2轴滚珠丝杆22的旋转运动转为直线运动，Y2轴丝杆螺母带动Y2轴滑板23沿Y轴方向移动，Y2轴滑板23带动激光切割头3沿Y轴方向移动。

Z轴滑板51上设有Y2轴第一导轨24，Y2轴第一导轨24设置在水平板512的左侧上，Y2轴第一导轨24的长度方向与Y轴方向平行设置，且水平板512上设有两条Y2轴第一导轨24，两条Y2轴第一导轨24分别位于Y2轴滚珠丝杆22的两侧，Y2轴滑板23的底端设有与Y2轴第一导轨24相适配的Y2轴第一滑块25，Y2轴第一滑块25套设于Y2轴第一导轨24外，一方面，Y2轴第一导轨24与Y2轴第一滑块25的配合，为Y2轴滑块起了支撑作用，降低了Y2轴滚珠丝杆22所承受的压力；另一方面，Y2轴第一导轨24与Y2轴第一滑块25的配合，为Y2轴滑板23的移动起了导向作用，保证Y2轴滑板23始终沿着Y轴的方向移动。

具体的，激光切割头3通过安装板8与X2轴滑板13及Y2轴滑板23连接，激光切割头3与安装板8连接，X2轴滑板13上设有Y2轴第二导轨26，Y2轴第二导轨26的长度方向与Y轴方向平行设置，且X2轴滑板13上设有两条平行间隔设置的Y2轴第二导轨26，Y2轴滑板23上设有X2轴第二导轨17，X2轴第二导轨17的长度方向与X轴方向平行设置，且Y2轴滑板23上设有两条平行间隔设置的X2轴第二导轨17，安装板8的底端分别设有与Y2轴第二导轨26及X2轴第二导轨17相适配的Y2轴第二滑块27及X2轴第二滑块18，Y2轴第二滑块27套设于Y2轴第二导轨26外，X2轴第二滑块18套设于X2轴第二导轨17外，通过Y2轴第二导轨26与Y2轴第二滑块27的配合，安装板8相对X2轴滑板13只能沿Y轴方向移动，限制了安装板8相对X2轴滑板13沿X轴方向移动，当X2轴电机11驱动X2轴滑板13沿X轴方向移动时，可以带动安装板8同步沿X轴方向移动，即带动激光切割头3同步沿X轴方向移动；同理，通过X2轴第二导轨17与X2轴第二滑块18的配合，安装板8相对Y2轴滑板23只能沿X轴方向移动，限制了安装板8相对Y2轴滑板23沿Y轴方向移动，当Y2轴电机21驱动Y2轴滑板23沿Y轴方向移动时，带动安装板8沿Y轴方向移动，即带动激光切割头3沿Y轴方向移动，当X2轴电机11驱动X2轴滑板13沿X轴方向移动的同时，Y2轴电机21驱动Y2轴滑板23沿Y轴方向移动，由于安装板8与X2轴滑板13还有可以沿Y轴方向移动的自由度，安装板8与Y2轴滑板23还有可以沿X轴方向移动的自由度，通过连接关系得，X2轴电机11与Y2轴电机21可以同时驱动激光切割头3分别沿X轴方向以及Y轴方向移动，即实现X2轴电机11与Y2轴电机21联动控制，而且这种结构紧凑。

安装板8包括L型板81及平板82，L型板81包括横板811及竖板812，激光切割头3与竖板812固定连接，横板811的底端设有平板82，横板811与平板82固定连接，Y2轴第二滑块27及X2轴第二滑块18均设置在平板82的底端，这样结构更加合理，安装方便。

X2轴滑板13位于Y2轴第二导轨26的两端均设有Y2轴接近传感器28，横板811或Y2轴第二滑块27的一侧设有Y2轴感应片29，Y2轴电机21驱动激光切割头3沿Y轴方向移动时，当Y2轴感应片29移动至Y2轴接近传感器28的感应范围内时，表明Y2轴滑板23接近限位，Y2轴电机21停止驱动激光切割头3继续移动或驱动激光切割头3反方向移动。

实施例2：

本实施例仅描述与实施例1的不同技术特征，其余技术特征均与实施例1相同，本实施例中，Y1轴驱动装置5设置在床身7上，X1轴驱动装置4设置在Y1轴驱动装置5上，X2轴驱动装置1设置在X1轴驱动装置4上，Y2轴驱动装置2设置在X2轴驱动装置1上，Z轴驱动装置6设置在Y2轴驱动装置2上，激光切割头3设置在Z轴驱动装置6上，X1轴驱动装置4、X2轴驱动装置1、Y1轴驱动装置5、Y2轴驱动装置2与激光切割头3间接连接，Z轴驱动装置6与激光切割头3直接连接。

实施例3：

本实施例仅描述与实施例1的不同技术特征，其余技术特征均与实施例1相同，本实施例中，Y1轴驱动装置5设置在床身7上，X1轴驱动装置4设置在Y1轴驱动装置5上，Y2轴驱动装置2设置在X1轴驱动装置4上，X2轴驱动装置1设置在Y2轴驱动装置2上，Z轴驱动装置6设置在X2轴驱动装置1上，激光切割头3设置在Z轴驱动装置6上，X1轴驱动装置4、X2轴驱动装置1、Y1轴驱动装置5、Y2轴驱动装置2与激光切割头3间接连接，Z轴驱动装置6与激光切割头3直接连接。

实施例4：

本实施例仅描述与实施例1的不同技术特征，其余技术特征均与实施例1相同，本实施例中，Y1轴驱动装置5设置在床身7上，X1轴驱动装置4设置在Y1轴驱动装置5上，X2轴驱动装置1及Y2轴驱动装置2均设置在X1轴驱动装置4上，Z轴驱动装置6设置在X2轴驱动装置1及Y2轴驱动装置2上，激光切割头3设置在Z轴驱动装置6上，X1轴驱动装置4、X2轴驱动装置1、Y1轴驱动装置5、Y2轴驱动装置2与激光切割头3间接连接，Z轴驱动装置6与激光切割头3直接连接。

实施例5：

本实施例仅描述与实施例1的不同技术特征，其余技术特征均与实施例1相同，本实施例中，Y1轴驱动装置5设置在床身7上，X1轴驱动装置4设置在Y1轴驱动装置5上，Z轴驱动装置6设置在X1轴驱动装置4上，Y2轴驱动装置2设置在Z轴驱动装置6上，X2轴驱动装置1设置在Y2轴驱动装置2上，激光切割头3设置在X2轴驱动装置1上，X1轴驱动装置4、Z轴驱动装置6、Y1轴驱动装置5、Y2轴驱动装置2与激光切割头3间接连接，X2轴驱动装置1与激光切割头3直接连接。

实施例6：

本实施例仅描述与实施例1的不同技术特征，其余技术特征均与实施例1相同，本实施例中，Y1轴驱动装置5设置在床身7上，X1轴驱动装置4设置在Y1轴驱动装置5上，Z轴驱动装置6设置在X1轴驱动装置4上，X2轴驱动装置1设置在Z轴驱动装置6上，Y2轴驱动装置2设置在X2轴驱动装置1上，激光切割头3设置在Y2轴驱动装置2上，X1轴驱动装置4、X2轴驱动装置1、Y1轴驱动装置5、Z轴驱动装置6与激光切割头3间接连接，Y2轴驱动装置2与激光切割头3直接连接。

实施例7：

本实施例仅描述与实施例1的不同技术特征，其余技术特征均与实施例1相同，本实施例中，Y1轴驱动装置5设置在床身7上，Y2轴驱动装置2设置在Y1轴驱动装置5上，X1轴驱动装置4设置在Y2轴驱动装置2上，X2轴驱动装置1设置在X1轴驱动装置4上，Z轴驱动装置6设置在X2轴驱动装置1上，激光切割头3设置在Z轴驱动装置6上，X1轴驱动装置4、X2轴驱动装置1、Y1轴驱动装置5、Y2轴驱动装置2与激光切割头3间接连接，Z轴驱动装置6与激光切割头3直接连接。

实施例8：

本实施例仅描述与实施例1的不同技术特征，其余技术特征均与实施例1相同，本实施例中，Y1轴驱动装置5设置在床身7上，Y2轴驱动装置2设置在Y1轴驱动装置5上，X1轴驱动装置4设置在Y2轴驱动装置2上，Z轴驱动装置6设置在X1驱动装置上，X2轴驱动装置1设置在Z轴驱动装置6上，激光切割头3设置在X2轴驱动装置1上，X1轴驱动装置4、Z轴驱动装置6、Y1轴驱动装置5、Y2轴驱动装置2与激光切割头3间接连接，X2轴驱动装置1与激光切割头3直接连接。

本发明实施例的激光切割方法包括以下步骤：

步骤1：工件上料：

将工件上料至二维五轴激光切割机上；

步骤2：调整高度：

根据工件切割位置的表面高度，Z轴驱动装置6驱动激光切割头3沿Z轴方向移动，从而调整激光切割头3的高度，使得激光切割头3位于工件切割位置的表面上方，且激光切割头3靠近工件又不与工件接触，提高切割质量，一般的，调整至激光切割头3的底端面与工件切割位置的表面之间的距离为10-20mm；

步骤3：移动位置：

X1轴驱动装置4或X2轴驱动装置1驱动激光切割头3沿X轴方向移动，Y1轴驱动装置5或Y2轴驱动装置2驱动激光切割头3沿Y轴方向移动，从而驱动激光切割头3移动至切割位置，使得激光切割头3的轴线与工件切割位置的起始点重合；

步骤4：切割工件：

激光切割头3发出激光束切割工件，X1轴驱动装置4及X2轴驱动装置1共同驱动激光切割头3沿X轴方向移动，同时Y1轴驱动装置5及Y2轴驱动装置2共同驱动激光切割头3沿Y轴方向移动，激光切割头3在水平面内进行移动来切割工件；

步骤5：循环工作：

重复步骤2-步骤4，直至将位于工件上的所有零件切割完成。

X1轴驱动装置4及X2轴驱动装置1可共同驱动激光切割头3沿X轴方向移动，X1轴驱动装置4及X2轴驱动装置1驱动激光切割头3沿X轴方向的速度及加速度可叠加合成，同时Y1轴驱动装置5及Y2轴驱动装置2可共同驱动激光切割头3沿Y轴方向移动，Y1轴驱动装置5及Y2轴驱动装置2驱动激光切割头3沿Y轴方向的速度及加速度可叠加合成，使得激光切割头3在水平面能以大于200m/min的速度及大于3g的加速度进行移动切割工件，显著降低对X轴及Y轴的机械电气要求，动态性能好，实现高速切割，提高生产效率。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种激光切割方法，其特征在于，采用二维五轴激光切割机进行切割，所述二维五轴激光切割机包括床身(7)，所述床身(7)上设有X1轴驱动装置(4)、X2轴驱动装置(1)、Y1轴驱动装置(5)、Y2轴驱动装置(2)及Z轴驱动装置(6)，所述X1轴驱动装置(4)、所述X2轴驱动装置(1)、所述Y1轴驱动装置(5)、所述Y2轴驱动装置(2)及所述Z轴驱动装置(6)与激光切割头(3)连接，X1轴与X2轴相互平行，Y1轴与Y2轴相互平行；

所述激光切割方法包括以下步骤：

步骤1：工件上料：将工件上料至所述二维五轴激光切割机上；

步骤2：调整高度：所述Z轴驱动装置(6)驱动所述激光切割头(3)沿Z轴方向移动，从而调整所述激光切割头(3)的高度；

步骤3：移动位置：所述X1轴驱动装置(4)或所述X2轴驱动装置(1)驱动所述激光切割头(3)沿X轴方向移动，所述Y1轴驱动装置(5)或所述Y2轴驱动装置(2)驱动所述激光切割头(3)沿Y轴方向移动，从而驱动所述激光切割头(3)移动至切割位置；

步骤4：切割工件：所述激光切割头(3)发出激光束切割所述工件，所述X1轴驱动装置(4)及所述X2轴驱动装置(1)共同驱动所述激光切割头(3)沿X轴方向移动，同时所述Y1轴驱动装置(5)及所述Y2轴驱动装置(2)共同驱动所述激光切割头(3)沿Y轴方向移动，所述激光切割头(3)在水平面内进行移动来切割所述工件；

步骤5：循环工作：重复步骤2-步骤4，直至将位于所述工件上的所有零件切割完成。

2.根据权利要求1所述的激光切割方法，其特征在于，所述Y1轴驱动装置(5)设置在所述床身(7)上，所述X1轴驱动装置(4)设置在所述Y1轴驱动装置(5)上，所述Z轴驱动装置(6)设置在所述X1轴驱动装置(4)上，所述X2轴驱动装置(1)及所述Y2轴驱动装置(2)设置在所述Z轴驱动装置(6)上，且所述X2轴驱动装置(1)及所述Y2轴驱动装置(2)与所述激光切割头(3)连接。

3.根据权利要求2所述的激光切割方法，其特征在于，所述Z轴驱动装置(6)包括Z轴滑板(51)，所述X2轴驱动装置(1)包括X2轴电机(11)、X2轴滚珠丝杆(12)、X2轴丝杆螺母及X2轴滑板(13)，所述X2轴电机(11)及所述X2轴滚珠丝杆(12)均设置在所述Z轴滑板(51)上，且所述X2轴电机(11)的输出轴与所述X2轴滚珠丝杆(12)连接，所述X2轴丝杆螺母套设于所述X2轴滚珠丝杆(12)外，所述X2轴滚珠丝杆(12)与所述X2轴滑板(13)固定连接，所述激光切割头(3)与所述X2轴滑板(13)连接。

4.根据权利要求3所述的激光切割方法，其特征在于，所述Z轴滑板(51)上设有X2轴第一导轨(14)，所述X2轴滑板(13)的底端设有与所述X2轴第一导轨(14)相适配的X2轴第一滑块(15)，所述X2轴第一滑块(15)套设于所述X2轴第一导轨(14)外。

5.根据权利要求4所述的激光切割方法，其特征在于，所述Z轴滑板(51)位于所述X2轴第一导轨(14)的两端均设有X2轴接近传感器(16)，所述X2轴滑板(13)或所述X2轴第一滑块(15)的一侧设有X2轴感应片。

6.根据权利要求3-5任一项所述的激光切割方法，其特征在于，所述Y2轴驱动装置(2)包括Y2轴电机(21)、Y2轴滚珠丝杆(22)、Y2轴丝杆螺母及Y2轴滑板(23)，所述Y2轴电机(21)及所述Y2轴滚珠丝杆(22)均设置在所述Z轴滑板(51)上，且所述Y2轴电机(21)的输出轴与所述Y2轴滚珠丝杆(22)连接，所述Y2轴丝杆螺母套设于所述Y2轴滚珠丝杆(22)外，所述Y2轴丝杆螺母与所述Y2轴滑板(23)固定连接，所述激光切割头(3)与所述Y2轴滑板(23)连接。

7.根据权利要求6所述的激光切割方法，其特征在于，所述Z轴滑板(51)上设有Y2轴第一导轨(24)，所述Y2轴滑板(23)的底端设有与所述Y2轴第一导轨(24)相适配的Y2轴第一滑块(25)，所述Y2轴第一滑块(25)套设于所述Y2轴第一导轨(24)外。

8.根据权利要求7所述的激光切割方法，其特征在于，所述激光切割头(3)通过安装板(8)与所述X2轴滑板(13)及所述Y2轴滑板(23)连接，所述激光切割头(3)与所述安装板(8)连接，所述X2轴滑板(13)上设有Y2轴第二导轨(26)，所述Y2轴滑板(23)上设有X2轴第二导轨(17)，所述安装板(8)的底端分别设有与所述Y2轴第二导轨(26)及所述X2轴第二导轨(17)相适配的Y2轴第二滑块(27)及X2轴第二滑块(18)，所述Y2轴第二滑块(27)套设于所述Y2轴第二导轨(26)外，所述X2轴第二滑块(18)套设于所述X2轴第二导轨(17)外。

9.根据权利要求8所述的激光切割方法，其特征在于，所述安装板(8)包括L型板(81)及平板(82)，所述L型板(81)包括横板(811)及竖板(812)，所述激光切割头(3)与所述竖板(812)连接，所述横板(811)的底端设有所述平板(82)，所述Y2轴第二滑块(27)及所述X2轴第二滑块(18)均设置在所述平板(82)的底端。

10.根据权利要求9所述的激光切割方法，其特征在于，所述X2轴滑板(13)位于所述Y2轴第二导轨(26)的两端均设有Y2轴接近传感器(28)，所述横板(811)或所述Y2轴第二滑块(27)的一侧设有Y2轴感应片(29)。

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