CN113909706A - 一种激光切割设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光切割设备，包括：工作台，工作台上设有切割工位；第一滑动座，沿工作台的长度方向滑动设置；第二滑动座，滑动设于第一滑动座，可沿工作台的宽度方向滑动；第三滑动座，活动设于第二滑动座，可沿工作台的高度方向滑动，第三滑动座上设有位于切割工位的上方的振镜和与振镜相对应的场镜；激光源，固定安装在第一滑动座上；反射镜组，设于第一滑动座上，用于将激光源产生的激光引射至振镜。以上激光切割设备将激光源和反射镜组均设置在第一滑动座上，当第一滑动座移动时，激光源跟随第一滑动座一起移动，避免增加激光沿工作台的长度方向飞行的距离，减少光衰减，适应切割加工长度尺寸较大的工件，保证激光切割的质量。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种激光切割设备。
背景技术
激光切割是利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气，这些在蒸气喷出的同时在材料上形成切口。
一般的激光切割设备包括工作台和活动设置在工作台上的XYZ三轴移动机构，XYZ三轴移动机构上设置振镜和场镜，激光源固定设置在工作台上的某一位置，激光源发出的激光经过反射组件投射至振镜，其中，反射组件包括多个分布在工作台和XYZ三轴移动机构上的反射镜，当切割的产品的尺寸较大时，激光所需途径的距离增大，增加了光衰减，影响激光切割的效果和质量稳定性。
另外，当所需加工的产品的长度尺寸较长时，XYZ三轴移动机构沿Y轴方向的移动速率受限，导致切割加工效率较低，切割精度也难以保障。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种减少光衰减的激光切割设备。
根据本发明实施例的激光切割设备，包括：工作台，所述工作台上设有切割工位；第一滑动座，沿所述工作台的长度方向滑动设置；第二滑动座，滑动设于所述第一滑动座，可沿所述工作台的宽度方向滑动；第三滑动座，活动设于所述第二滑动座，可沿所述工作台的高度方向滑动，所述第三滑动座上设有位于所述切割工位的上方的振镜和与所述振镜相对应的场镜；激光源，固定安装在所述第一滑动座上；反射镜组，设于所述第一滑动座上，用于将所述激光源产生的激光引射至所述振镜。
根据本发明实施例的一种激光切割设备，至少具有如下有益效果：
以上结构的激光切割设备利用第一滑动座、第二滑动座和第三滑动座相互配合移动来驱动振镜和场镜移动，从而对工件进行激光切割，将激光源和反射镜组均设置在第一滑动座上，当第一滑动座移动时，激光源跟随第一滑动座一起移动，避免增加激光沿工作台的长度方向飞行的距离，减少光衰减，适应切割长度尺寸较大的工件，保证激光切割的质量。
在本发明的一些实施例中，所述第一滑动座上设有与所述激光源的出射端相对的激光扩束镜。
在本发明的一些实施例中，所述第一滑动座上活动设置有升降板，所述升降板连接有驱使其相对所述第一滑动座升降调节的第一调节组件，所述升降板上活动设置有平移板，所述平移板连接有驱使其平移以对准所述激光源的第二调节组件，所述激光扩束镜安装在所述平移板上。
在本发明的一些实施例中，所述第二滑动座上滑动设置有第四滑动座，所述第四滑动座的滑动方向与所述第一滑动座的滑动方向相平行，所述第三滑动座滑动设于所述第四滑动座并能够沿所述工作台的高度方向往复滑动。
在本发明的一些实施例中，所述反射镜组包括分别设于所述第一滑动座的第一反射镜、设于第二滑动座的第二反射镜、设于所述第三滑动座的第三反射镜、以及设于所述第四滑动座上的第四反射镜，所述第一反射镜的入射端朝向所述激光源，所述第一反射镜的出射端对应所述第二反射镜的入射端，所述第二反射镜的出射端朝向所述第四反射镜的入射端，所述第四反射镜的出射端朝向所述第三反射镜的入射端，所述第三反射镜的出射端朝向所述振镜。
在本发明的一些实施例中，所述第一滑动座的端部设有安装凸台，所述激光源位于所述安装凸台的内侧，所述第一反射镜设于所述安装凸台的上表面，所述安装凸台的上表面设有第五反射镜，所述第五反射镜的入射端朝向所述第一反射镜的出射端，且在所述第二滑动座时，所述第五反射镜的出射端始终朝向所述第二反射镜的入射端，在所述第四滑动座滑动时，所述第四反射镜的入射端始终朝向所述第二反射镜的出射端。
在本发明的一些实施例中，所述第一滑动座连接有驱动其沿所述工作台的长度方向直线往复滑动的第一直线驱动机构，所述第四滑动座连接有驱动其直线往复滑动的第四直线驱动机构，所述第四直线驱动机构的移动速度大于所述第一直线驱动机构的移动速度。
在本发明的一些实施例中，所述工作台的宽度方向的两侧分别设有一个第一滑轨，所述第一滑轨沿所述工作台的长度方向延伸，所述第一滑动座呈沿所述工作台的宽度方向延伸的长条状，所述第一滑动座的两端分别设有与所述第一滑轨相配合的第一滑块，所述切割工位位于两个所述第一滑轨之间。
在本发明的一些实施例中，所述工作台上设有与所述切割工位对应且用于承托工件的治具平台，所述振镜可移动至所述治具平台的上方。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的激光切割设备的一种实施例的结构示意图；
图2为图1实施例的激光扩束镜的安装处的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1，本发明的一种激光切割设备，包括：工作台100，所述工作台100上设有切割工位；第一滑动座200，沿所述工作台100的长度方向滑动设置；第二滑动座300，滑动设于所述第一滑动座200，可沿所述工作台100的宽度方向滑动；第三滑动座400，活动设于所述第二滑动座300，可沿所述工作台100的高度方向滑动，所述第三滑动座400上设有位于所述切割工位的上方的振镜510和与所述振镜510相对应的场镜520；激光源600，固定安装在所述第一滑动座200上；反射镜组，设于所述第一滑动座200上，用于将所述激光源600产生的激光引射至所述振镜510。
以上结构的激光切割设备利用第一滑动座200、第二滑动座300和第三滑动座400相互配合移动来驱动振镜510和场镜520移动，从而对工件进行激光切割，将激光源600和反射镜组均设置在第一滑动座200上，当第一滑动座200移动时，激光源600跟随第一滑动座200一起移动，避免增加激光沿工作台100的长度方向飞行的距离，减少光衰减，适应切割加工长度尺寸较大的工件，保证激光切割的质量。
参见图1和图2，在本发明的一些实施例中，所述第一滑动座200上设有与所述激光源600的出射端相对的激光扩束镜800。激光扩束镜800能够扩展激光束的直径以及减小激光束的发散角，改善光束质量。
参见图2，在本发明的一些实施例中，所述第一滑动座200上活动设置有升降板210，所述升降板210连接有驱使其相对所述第一滑动座200升降调节的第一调节组件220，所述升降板210上设置有安装座230，所述激光扩束镜800设于所述安装座230上，通过第一调节组件220能够调整激光扩束镜800的高度位置来对准激光源600。在一些实施例中，第一调节组件220包括设置在升降板210上的螺纹孔，第一滑动座200上设置有仅可相对其转动的螺杆，螺杆与该螺纹孔连接，当转动螺杆时，升降板210即可相对第一滑动座200升降移动后稳定。在一些实施例中，安装座230上设有沿激光扩束镜800的径向延伸的腰型孔231，螺栓穿设于腰型孔231并将安装座230固定在升降板210上，可以通过以上结构来调试至激光扩束镜800的中心对准激光源600的中心。
参见图1，在本发明的一些实施例中，所述第二滑动座300上滑动设置有第四滑动座310，所述第四滑动座310的滑动方向与所述第一滑动座200的滑动方向相平行，所述第三滑动座400滑动设于所述第四滑动座310并能够沿所述工作台100的高度方向往复滑动。当切割长度尺寸较长的工件时，第一滑动座200和第四滑动座310可以同时动作来快速定位所需加工的位置，提高生产效率，而且更加容易控制切割的精度。
可以理解的是，第一滑动座200、第二滑动座300、第三滑动座400、第四滑动座310均分别连接有驱动其往复直线滑动的直线驱动机构，直线驱动机构一般采用直线电机或者电机丝杠机构，直线电机或者电机丝杠机构为本领域技术人员所熟知的结构，在此不作进一步赘述。
参见图1，在本发明的一些实施例中，所述反射镜组包括分别设于所述第一滑动座200的第一反射镜710、设于第二滑动座300的第二反射镜720、设于所述第三滑动座400的第三反射镜730、以及设于所述第四滑动座310上的第四反射镜740，所述第一反射镜710的入射端朝向所述激光源600，所述第一反射镜710的出射端对应所述第二反射镜720的入射端，所述第二反射镜720的出射端朝向所述第四反射镜740的入射端，所述第四反射镜740的出射端朝向所述第三反射镜730的入射端，所述第三反射镜730的出射端朝向所述振镜510。需要说明的是，当第一滑动座200、第二滑动座300、第三滑动座400和第四滑动座310产生相对位移时，反射镜组用于传输激光束的路径的距离虽然会产生一定的变化，但是并不会发生传输方向的改变，激光扩束镜800和反射镜组共同构成供激光束飞行的光学结构。
参见图1，在本发明的一些实施例中，所述第一滑动座200的端部设有安装凸台240，所述激光源600位于所述安装凸台240的内侧，所述第一反射镜710设于所述安装凸台240的上表面，所述安装凸台240的上表面设有第五反射镜750，所述第五反射镜750的入射端朝向所述第一反射镜710的出射端，且在所述第二滑动座300时，所述第五反射镜750的出射端始终朝向所述第二反射镜720的入射端，在所述第四滑动座310滑动时，所述第四反射镜740的入射端始终朝向所述第二反射镜720的出射端，从而保证激光束能够稳定地投射至振镜510和场镜520。
在本发明的一些实施例中，所述第一滑动座200连接有驱动其沿所述工作台100的长度方向直线往复滑动的第一直线驱动机构(图中未示出)，所述第四滑动座310连接有驱动其直线往复滑动的第四直线驱动机构(图中未示出)，所述第四直线驱动机构的移动速度大于所述第一直线驱动机构的移动速度，从而使得第四滑动座310的移动能够适应快速加工的要求。
在本发明的一些实施例中，第一直线驱动机构、第四直线驱动机构均为电机丝杠机构，所述第一直线驱动机构包括第一丝杠，所述第四直线驱动机构包括第四丝杠，所述第四丝杠的螺距小于所述第一丝杠的螺距，有助于提高激光切割的精度。
参见图1，在本发明的一些实施例中，所述工作台100的宽度方向的两侧分别设有一个第一滑轨110，所述第一滑轨110沿所述工作台100的长度方向延伸，所述第一滑动座200呈沿所述工作台100的宽度方向延伸的长条状，所述第一滑动座200的两端分别设有与所述第一滑轨110相配合的第一滑块，所述切割工位位于两个所述第一滑轨110之间。由于第一滑动座200上的零部件较多，载荷较大，设置两个第一滑轨110和相应的第一滑块有助于保持第一滑动座200的运动的稳定度。
参见图1，在本发明的一些实施例中，所述工作台100上设有与所述切割工位对应且用于承托工件的治具平台120，所述振镜510可移动至所述治具平台120的上方。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种激光切割设备，其特征在于，包括：
工作台(100)，所述工作台(100)上设有切割工位；
第一滑动座(200)，沿所述工作台(100)的长度方向滑动设置；
第二滑动座(300)，滑动设于所述第一滑动座(200)，可沿所述工作台(100)的宽度方向滑动；
第三滑动座(400)，活动设于所述第二滑动座(300)，可沿所述工作台(100)的高度方向滑动，所述第三滑动座(400)上设有位于所述切割工位的上方的振镜(510)和与所述振镜(510)相对应的场镜(520)；
激光源(600)，固定安装在所述第一滑动座(200)上；
反射镜组，设于所述第一滑动座(200)上，用于将所述激光源(600)产生的激光引射至所述振镜(510)。
2.根据权利要求1所述的一种激光切割设备，其特征在于：
所述第一滑动座(200)上设有与所述激光源(600)的出射端相对的激光扩束镜(800)。
3.根据权利要求2所述的一种激光切割设备，其特征在于：
所述第一滑动座(200)上活动设置有升降板(210)，所述升降板(210)连接有驱使其相对所述第一滑动座(200)升降调节的第一调节组件(220)，所述升降板(210)上设置有安装座(230)，所述激光扩束镜(800)设于所述安装座(230)上。
4.根据权利要求1所述的一种激光切割设备，其特征在于：
所述第二滑动座(300)上滑动设置有第四滑动座(310)，所述第四滑动座(310)的滑动方向与所述第一滑动座(200)的滑动方向相平行，所述第三滑动座(400)滑动设于所述第四滑动座(310)并能够沿所述工作台(100)的高度方向往复滑动。
5.根据权利要求4所述的一种激光切割设备，其特征在于：
所述反射镜组包括分别设于所述第一滑动座(200)的第一反射镜(710)、设于第二滑动座(300)的第二反射镜(720)、设于所述第三滑动座(400)的第三反射镜(730)、以及设于所述第四滑动座(310)上的第四反射镜(740)，所述第一反射镜(710)的入射端朝向所述激光源(600)，所述第一反射镜(710)的出射端对应所述第二反射镜(720)的入射端，所述第二反射镜(720)的出射端朝向所述第四反射镜(740)的入射端，所述第四反射镜(740)的出射端朝向所述第三反射镜(730)的入射端，所述第三反射镜(730)的出射端朝向所述振镜(510)。
6.根据权利要求5所述的一种激光切割设备，其特征在于：
所述第一滑动座(200)的端部设有安装凸台(240)，所述激光源(600)位于所述安装凸台(240)的内侧，所述第一反射镜(710)设于所述安装凸台(240)的上表面，所述安装凸台(240)的上表面设有第五反射镜(750)，所述第五反射镜(750)的入射端朝向所述第一反射镜(710)的出射端，且在所述第二滑动座(300)时，所述第五反射镜(750)的出射端始终朝向所述第二反射镜(720)的入射端，在所述第四滑动座(310)滑动时，所述第四反射镜(740)的入射端始终朝向所述第二反射镜(720)的出射端。
7.根据权利要求4所述的一种激光切割设备，其特征在于：
所述第一滑动座(200)连接有驱动其沿所述工作台(100)的长度方向直线往复滑动的第一直线驱动机构，所述第四滑动座(310)连接有驱动其直线往复滑动的第四直线驱动机构，所述第四直线驱动机构的移动速度大于所述第一直线驱动机构的移动速度。
8.根据权利要求1所述的一种激光切割设备，其特征在于：
所述工作台(100)的宽度方向的两侧分别设有一个第一滑轨(110)，所述第一滑轨(110)沿所述工作台(100)的长度方向延伸，所述第一滑动座(200)呈沿所述工作台(100)的宽度方向延伸的长条状，所述第一滑动座(200)的两端分别设有与所述第一滑轨(110)相配合的第一滑块，所述切割工位位于两个所述第一滑轨(110)之间。
9.根据权利要求1所述的一种激光切割设备，其特征在于：
所述工作台(100)上设有与所述切割工位对应且用于承托工件的治具平台(120)，所述振镜(510)可移动至所述治具平台(120)的上方。
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