CN112643224A - 一种三维多轴激光切割和焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种三维多轴激光切割和焊接装置，包括放置待加工产品的工作台、激光工作头、以及激光切割与焊接应用切换的激光发射装置，工作台包括底座，底座包括由上到下依次设置的平移机构、水平旋转机构、垂直摆动机构；平移机构驱动所述激光工作头沿水平方向做圆周旋转运动、以及沿水平方向做平移运动；水平旋转机构驱动激光工作头360度旋转运动，垂直摆动机构驱动激光工作头向左或向右度摆动，控制系统用以控制平移机构、水平旋转机构、垂直摆动机构的运动轨迹实现对待加工件的切割或焊接处理，使用者可以在同一装置上直接切换激光切割头和激光焊接头，完成不同的零件加工，自动化程度高，切割和对焊工序的控制更为精确。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光切割和焊接的装置，尤其涉及一种三维多轴激光切割和焊接装置。
背景技术
如今激光切割和焊接技术已广泛应用于各行各业，既可以对标准化的板材和管材进行切割和焊接，也可以对具有复杂曲面结构的三维零件或针对于高强度的薄钢板切割与焊接，如1500MPA以上，轻量化汽车钣金零件、航空火箭零件等，进行切割和焊接，但是现有的激光切割头和激光焊接头不能应用在同一台机床上，工作效率低，精度差，劳动强度极大。
因此，有必要提供一种激光切割和焊接装置解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明是提供一种激光切割和焊接装置。
本发明提供的激光切割和焊接装置包括：包括放置待加工产品的工作台、激光工作头、工作头安装座、以及激光切割与焊接应用切换的激光发射装置，所述工作台包括底座，所述底座包括由上到下依次设置的平移机构、水平旋转机构、垂直摆动机构；
所述平移机构驱动所述激光工作头沿水平方向做圆周旋转运动、以及沿水平方向做平移运动；
所述水平旋转机构驱动所述激光工作头360度旋转运动，其包括C轴传动轴、摆动驱动装置，所述C轴传动轴转动连接在所述平移机构上，并可沿水平方向360度旋转；所述C轴传动轴内部设有激光通道；所述C轴传动轴的下部设有轴安装座，所述轴安装座上开设有与所述激光通道连通的出光口；所述摆动驱动装置固定连接在所述轴安装座上；
所述垂直摆动机构驱动所述激光工作头向左或向右度摆动，其包括B轴摆动轴，所述B轴摆动轴与所述摆动驱动装置的输出轴固定连接，所述摆动驱动装置驱动所述B轴摆动轴向左或向右旋转摆动；
所述工作头安装座固定连接在所述B轴摆动轴，其包括机头安装架、聚焦安装座、聚焦镜，所述机头安装架通过螺栓拧紧在所述B轴摆动轴上；所述聚焦安装座的顶部固接在所述机头安装架上，其内部开设有与所述出光口连通的激光喷射通道；所述聚焦镜安装在所述激光喷射通道内；
所述激光工作头固定连接在所述聚焦安装座的底部安装，并设有所述激光喷射通道对应的喷嘴；
所述控制系统，用于提供该激光切割和焊接装置的控制功能。
优选的，所述激光工作头为激光切割头或激光焊接头。
优选的，还包括激光准值仪，所述激光准值仪固定连接在所述C轴传动轴的顶部，用于控制所述激光光束靠近或远离所述聚焦镜，实现调节激光焦点的实时位置。
优选的，所述摆动驱动装置为气缸。
优选的，所述C轴传动轴为圆柱形铸铝件。
与相关技术相比较，本发明提供的三维五轴激光切割和焊接装置具有如下有益效果：使用者可以在同一装置上直接更换激光切割头和激光焊接头，完成不同的零件加工，通过控制系统控制激光工作头移动到特定的工位并执行相应操作，自动化程度高，切割和对焊工序的控制更为精确；提高激光切割和激光焊接质量和效率。
附图说明
图1为本发明提供的一种激光切割和焊接装置的整体结构示意图；
图2为本发明提供的激光切割头的喷嘴的结构示意图；
图3为本发明提供的激光焊接头的喷嘴的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、在具体实施过程中，如图1所示，激光切割和焊接装置包括：放置待加工产品的工作台、激光工作头1、以及激光切割与焊接应用切换的激光发射装置，工作台包括底座，底座包括由上到下依次设置的平移机构、水平旋转机构2、垂直摆动机构4；
平移机构(图中未示)驱动激光工作头1平移运动；本申请中，平移机构可带动激光工作头1做沿水平方向做圆周旋转运动、以及沿水平方向平移运动。
水平旋转机构驱动激光工作头1做360度旋转运动，其包括C轴传动轴2、摆动驱动装置4，C轴传动轴2转动连接在平移机构(图中未示)上，并可沿水平方向360度旋转；C轴传动轴2内部设有激光通道；C轴传动轴2的下部设有轴安装座，轴安装座上开设有与激光通道连通的出光口；摆动驱动装置4固定连接在轴安装座上；本申请中，C轴传动轴2通过电机驱动旋转，且内C轴传动轴2还设有感应器，用以感应定位C轴传动轴2的旋转角度。
垂直摆动机构驱动激光工作头1向左或向右度摆动，其包括B轴摆动轴3，B轴摆动轴3与摆动驱动装置4的输出轴固定连接，摆动驱动装置4驱动B轴摆动轴3向左或向右旋转摆动；
工作头安装座1固定连接在B轴摆动轴3，其包括机头安装架13、聚焦安装座12、聚焦镜，机头安装架13通过螺栓拧紧在B轴摆动轴3上；聚焦安装座12的顶部固接在机头安装架13上，其内部开设有与出光口连通的激光喷射通道；聚焦镜安装在激光喷射通道内；
激光工作头100固定连接在聚焦安装座12的底部安装，激光工作头100内设有与激光喷射通道对应的喷嘴；
控制系统，用于提供该激光切割和焊接装置的控制功能。
优选的，激光工作头100为激光切割头101或激光焊接头102，本申请的附图3中激光焊接头102内设有空气交叉喷射系统,利用空气将焊接时飞溅的液体吹到侧面，避免飞溅进入激光光学内部。
优选的，还包括激光准值仪5，激光准值仪5固定连接在C轴传动轴2的顶部，用于控制激光光束靠近或远离聚焦镜，实现调节激光焦点的实时位置。本申请中激光准值仪5是利用光纤输出光束，对加工对象的位置进行照射定位。
优选的，摆动驱动装置4为气缸。
优选的，C轴传动轴2为圆柱形铸铝件。
工作原理：
使用者通过激光发射装置可切换激光切割或焊接功能，即将设备切换成激光切割功能的时候，把激光切割头100安装在摆动驱动装置3上，通过控制系统控制平移机构、水平旋转机构、垂直摆动机构的运动轨迹实现激光切割头100对待加工件的激光切割。
将设备切换成激光焊接功能的时候，把激光焊接头200安装在摆动驱动装置3上，通过控制系统控制平移机构、水平旋转机构、垂直摆动机构的运动轨迹实现激光焊接头200对待加工件的激光焊接。
本申请实现了同一装置上直接完成激光切割和焊接，自动化程度高，切割和对焊工序的控制更为精确；提高激光切割和激光焊接质量和效率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种三维多轴激光切割和焊接装置，其特征在于，包括放置待加工产品的工作台、激光工作头、工作头安装座、以及激光切割与焊接应用切换的激光发射装置，所述工作台包括底座，所述底座包括由上到下依次设置的平移机构、水平旋转机构、垂直摆动机构；
所述平移机构驱动所述激光工作头沿水平方向做圆周旋转运动、以及沿水平方向做平移运动；
所述水平旋转机构驱动所述激光工作头360度旋转运动，其包括C轴传动轴、摆动驱动装置，所述C轴传动轴转动连接在所述平移机构上，并可沿水平方向360度旋转；所述C轴传动轴内部设有激光通道；所述C轴传动轴的下部设有轴安装座，所述轴安装座上开设有与所述激光通道连通的出光口；所述摆动驱动装置固定连接在所述轴安装座上；
所述垂直摆动机构驱动所述激光工作头向左或向右度摆动，其包括B轴摆动轴，所述B轴摆动轴与所述摆动驱动装置的输出轴固定连接，所述摆动驱动装置驱动所述B轴摆动轴向左或向右旋转摆动；
所述工作头安装座固定连接在所述B轴摆动轴，其包括机头安装架、聚焦安装座、聚焦镜，所述机头安装架通过螺栓拧紧在所述B轴摆动轴上；所述聚焦安装座的顶部固接在所述机头安装架上，其内部开设有与所述出光口连通的激光喷射通道；所述聚焦镜安装在所述激光喷射通道内；
所述激光工作头固定连接在所述聚焦安装座的底部安装，并设有所述激光喷射通道对应的喷嘴；
所述控制系统，用于提供该激光切割和焊接装置的控制功能。
2.根据权利要1所述的一种三维多轴激光切割和焊接装置，其特征在于，所述激光工作头为激光切割头或激光焊接头。
3.根据权利要求2所述的一种三维多轴激光切割和焊接装置，其特征在于，还包括激光准值仪，所述激光准值仪固定连接在所述C轴传动轴的顶部，用于控制所述激光光束靠近或远离所述聚焦镜，实现调节激光焦点的实时位置。
4.根据权利要求1所述的一种三维多轴激光切割和焊接装置，其特征在于，所述摆动驱动装置为气缸。
5.根据权利要求1所述的一种三维多轴激光切割和焊接装置，其特征在于：所述C轴传动轴为圆柱形铸铝件。
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| CN202011570183.2A CN112643224A (zh) | 2020-12-26 | 2020-12-26 | 一种三维多轴激光切割和焊接装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114309982A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 西安中科微精光子制造科技有限公司 | 一种激光切割装置 |
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| DE202012012817U1 (de) * | 2012-12-13 | 2014-01-21 | Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh | Mehrachsroboter zur Laserbearbeitung von Werkstücken |
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2020
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