CN116140824A - 一种三维五轴激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三维五轴激光切割机，涉及激光切割领域，其外罩本体的内部设置有龙门架，龙门架水平滑动连接有切割横梁，切割横梁水平滑动连接有Z轴滑座，Z轴滑座竖直滑动安装有C轴套筒，C轴套筒安装有激光头组件，激光头组件连接的气路、光纤和水路均设置在C轴套筒的外侧；外罩本体的一侧设置有安全升降门，安全升降门的下方设置有工作台轨道，工作台轨道的一端位于外罩本体内部，工作台轨道的另一端位于外罩本体外部，工作台轨道滑动连接有工作台本体，工作台本体能够全部位于外罩本体内部。本发明能够在便于操作人员进行上下料操作的同时，提高操作安全性，以及便于激光加工头进行维护。

Description

一种三维五轴激光切割机

技术领域

本发明涉及激光切割领域，具体涉及一种三维五轴激光切割机。

背景技术

随着自动化产业的不断升级，激光切割机在机械制造方面占有越来越重要的地位，尤其是在金属成型、钣金加工中的作用日益凸显。但目前激光切割技术主要应用于平板切割领域和管材切割领域；其在三维异形件的加工过程中应用成熟度较低。

目前，用于加工立体工件的三维五轴激光切割机的工作台大多采用旋转工作台结构，如中国专利CN110340544A中所提供的一种龙门式三维五轴激光切割机，因此，现有三维五轴激光切割机所采用的外罩大多会在前侧留出一个用于进出料的窗口，然后在该窗口位置处安装转台式变位机，以实现工件的上下料。但是采用该种外罩结构和上料方式时，由于转台式变位机结构的特殊性，在该三维五轴激光切割机的工作过程中，转台式变位机始终会有部分工作台裸露在外罩外侧。因此，在实际应用过程中，该种外罩结构和上料方式会存在较大的安全隐患。

另外，由于目前用于三维件切割的激光加工头都采用一体内置式激光头，其将水路、气路和光路都安装在C轴套筒内，这种安装结构无法将水路、气路、光路的接头位置裸露出来，其在发生漏气、漏液等问题时存在维护困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有三维五轴激光切割机所存在的上述缺陷，提出并设计一种能够在便于操作人员进行上下料操作的同时，提高操作安全性，以及便于激光加工头进行维护的三维五轴激光切割机，以克服上述缺陷。

为了实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种三维五轴激光切割机，其外罩本体的内部设置有龙门架，龙门架水平滑动连接有切割横梁，切割横梁水平滑动连接有Z轴滑座，Z轴滑座竖直滑动安装有C轴套筒，C轴套筒安装有激光头组件，激光头组件连接的气路、光纤和水路均设置在C轴套筒的外侧；外罩本体的一侧设置有安全升降门，安全升降门的下方设置有工作台轨道，工作台轨道的一端位于外罩本体内部，工作台轨道的另一端位于外罩本体外部，工作台轨道滑动连接有工作台本体，工作台本体能够全部位于外罩本体内部。这样一方面由于本发明直接将气路接头、光纤接头、水路接头设置在C轴套筒外侧，以及将气路接头所连接的气路、光纤接头所连接的光纤和水路接头所连接的水路全部裸露设置在C轴套筒的外侧，当发生漏气、漏液等问题时，操作人员能够及时对其进行维护，从而减小损失；另一方面，由于本发明采用移动式的工作台，而且在该激光切割机工作过程中，工作台本体全部位于外罩本体内部，其安全性较高，且无需担心操作人员被工作台本体误伤。

进一步地，激光头组件包括B轴支架，B轴支架连接有旋转驱动机构一，旋转驱动机构一固定安装在C轴套筒内；B轴支架固定安装有旋转驱动机构二，旋转驱动机构二的输出端连接有B轴固定板，B轴固定板上安装有激光头本体，激光头本体设置有气路接头和光纤接头、水路接头，气路接头、光纤接头和水路接头均设置在C轴套筒外侧；而且该激光头本体可在旋转驱动机构一和旋转驱动机构二的作用下进行对应角度的旋转。

进一步地，C轴套筒的外侧设置有C轴限位块，B轴支架的上端设置有撞块，当旋转驱动机构一带动B轴支架转动时，撞块能够与C轴限位块抵接，从而对B轴支架的旋转角度进行限制，避免各个线路因B轴支架旋转过度而发生缠绕。

进一步地，B轴支架的上端面设置有弧形槽，弧形槽的圆心与B轴支架的旋转轴共线，撞块沿弧形槽的圆周方向滑动安装在弧形槽内，且撞块在弧形槽内的行程大于撞块的厚度；这样在B轴支架的旋转过程中，本发明可通过该弧形槽来补偿因撞块厚度占用空间而导致的角度偏差，以确保B轴支架能够进行±180度的旋转。

进一步地，激光头本体通过丝杠模组竖直滑动安装在B轴固定板上，这样当所切割的板材表面不平整时，本发明可通过该丝杠模组带动激光头本体进行随动升降，即使激光头本体在切割过程中能够跟随板材的起伏而起伏，进而保证激光头本体上所设喷嘴与切割表面的距离保持不变。

进一步地，工作台本体的下方设置有工作台驱动机构和辅助推板；工作台轨道沿长度方向从内向外依次设置有电磁吸附组件和感应开关、顶推组件，感应开关与电磁吸附组件、顶推组件、工作台驱动机构通信连接；顶推组件能够与辅助推板接触。这样在工作台驱动机构驱使工作台本体向工作位置移动的过程中，本发明先通过感应开关判断工作台本体是否到达感应开关所能感应到的位置处，若工作台本体已到达感应开关所能感应到的位置处，本发明则会先控制工作台驱动机构停止工作，控制电磁吸附组件得电；再控制顶推组件对辅助推板进行顶推动作，进而推动整个工作台本体向靠近电磁吸附组件的方向移动，直至电磁吸附组件能够对工作台本体的前端进行吸附，从而实现对工作台本体准确定位和固定。

进一步地，外罩本体的一侧设置有配电柜安装口，配电柜安装口处安装有配电柜，配电柜位于外罩本体的内侧；从而提高整个外罩本体的集成度，以及减少整个外罩本体的占用空间；同时由于其既不会外露线路，使得现场线路不杂乱，布置整洁美观有秩序。

进一步地，配电柜包括柜体，柜体安装在外罩本体内侧，柜体上与配电柜安装口相对的一侧设置有外柜门，外柜门能够连通柜体内部空间和外罩本体外部空间；柜体的另一侧设置有内柜门，内柜门能够连通柜体内部空间和外罩本体内部空间。这样由于该配电柜采用双面开门设计，一面门在外罩本体外部，一面门在外罩本体内部，其可以实现双层配电盘相对悬挂，并将常操作的电气件安装在外罩外部的配电盘上，不常操作的电器件安装在外罩内部的配电盘上，节省电柜空间。

进一步地，外罩本体的内侧安装有至少一个能够观察外罩本体内部切割状况的摄像头，外罩本体的外侧安装有至少一个显示屏幕，显示屏幕能够显示摄像头的监控画面。这样在激光切割机的工作过程中，操作人员可通过外罩本体外侧所设的显示屏幕实时观察切割状况，并保证操作人员能够实时把控切割进度。

进一步地，龙门架设置有排烟组件，并通过该排烟组件在切割过程中进行除尘处理。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

1、由于本发明直接将气路接头、光纤接头、水路接头设置在C轴套筒外侧，以及将气路接头所连接的气路、光纤接头所连接的光纤和水路接头所连接的水路全部裸露设置在C轴套筒的外侧，当发生漏气、漏液等问题时，操作人员能够及时对其进行维护，从而减小损失；

2、本发明可通过旋转驱动机构一带动激光头本体在水平平面进行±180度的旋转以实现间接的360°切割，以确保其能够在避免各线路发生缠绕的情况下，满足加工需求；

3、由于本发明采用移动式的工作台，而且在该激光切割机工作过程中，工作台本体全部位于外罩本体内部，其安全性较高，且无需担心操作人员被工作台本体误伤；

4、在工作台驱动机构驱使工作台本体向工作位置移动的过程中，本发明先通过感应开关判断工作台本体是否到达感应开关所能感应到的位置处，并在工作台本体到达感应开关所能感应到的位置处后，先控制工作台驱动机构停止工作，电磁吸附组件得电；再控制顶推组件对辅助推板进行顶推动作，进而推动整个工作台本体向靠近电磁吸附组件的方向移动，直至电磁吸附组件能够对工作台本体的前端进行吸附，从而确保工作台本体能够准确地移动到位，进而保证工件加工精度；

5、由于本发明在外罩本体内侧设置有摄像头，在外罩本体外侧设置有能够显示摄像头监控画面的显示屏幕，在激光切割机的工作过程中，操作人员可通过外罩本体外侧所设的显示屏幕实时观察切割状况，并保证操作人员能够实时把控切割进度；

6、由于本发明将配电柜安装在外罩本体的内侧，并采用双开门结构的柜体，其不仅可以提高整个外罩本体的集成度，减少整个外罩本体的占用空间；同时其还便于操作人员对各个线路进行安装和维修。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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发明的一些实施例，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为本发明具体实施方式的结构示意图一；

图2为本发明具体实施方式的结构示意图二；

图3为本发明中工作台本体与工作台轨道的结构示意图一；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为本发明中工作台本体与工作台轨道的结构示意图二；

图6为图5中B处的局部放大图；

图7为本发明中工作台本体的结构示意图；

图8为本发明中配电柜的结构示意图；

图9为本发明中配电柜去掉外柜门后的结构示意图一；

图10为本发明中配电柜去掉外柜门后的结构示意图二；

图11为本发明中龙门架的结构示意图；

图12为本发明中排烟组件的结构示意图；

图13为本发明中风门的结构示意图一；

图14为本发明中风门的结构示意图二；

图15为本发明中风门的结构示意图三；

图16本发明中激光头组件的立体结构示意图；

图17为本发明中激光头组件的侧视图；

图18为本发明中激光头组件的剖视图；

图19为图18中C处的局部放大图；

图20为图18中D处的局部放大图；

图21为图18中E处的局部放大图；

图22为本发明中撞块安装处的结构示意图；

图23为本发明中撞块的结构示意图；

图24为本发明中C轴安装盖。

1、外罩本体，1-1、安全升降门，1-2、滑门一，1-3、滑门二，1-4、显示屏幕，2、配电柜，2-1、柜体，2-2、吊环螺钉，2-3、外柜门，2-4、风扇，2-5、内柜门，2-6、固定柱，2-7、穿线孔，2-8、厚板，2-9、配电盘支撑台，3、龙门架，3-1、龙门架一，3-2、下连接纵梁一，3-3，上连接横梁，3-4、斜撑，3-5、下连接纵梁二，3-6、拖链槽，3-7、龙门架二，3-8、下连接横梁，4、工作台轨道，4-1、地脚板，4-2、顶块，4-3、电磁吸附组件，4-4、顶推组件，4-5、安装座，4-6、水平顶推驱动机构，4-7、导向杆，4-8、顶块安装板，5、工作台本体，5-1、辅助推板，5-2、护罩，5-3、水平推拉驱动机构，5-4、车轮组件，5-5、前清洁刷，5-6、工作台驱动机构，5-7、后清洁刷，5-8、导向块，6、切割横梁，7、Z轴滑座，8、C轴套筒，9-1、光纤接头，9-2、水路接头，9-3、气路接头，9-4、弧形通孔，9-5、C轴限位块，9-6、B轴支架，9-7、旋转执行器二，9-8、B轴固定板，9-9、丝杠模组，9-10、激光头本体，9-11、撞块，9-12、旋转执行器一，9-13、C轴安装盖，9-14、台阶孔一，9-15、连接孔一，9-16、第二沟槽，9-17、滚珠，9-18、第一沟槽，9-19、第三沟槽，9-20、第四沟槽，9-21、台阶孔二，9-22、弧形槽，9-23、拉簧，9-24、割缝，9-25、螺纹孔，10、排烟组件，10-1、主体风道，10-2、风门，10-3、抽风口，10-4、防护钣金罩，10-5、挡板一，10-6、挡板二，10-7、风门板，10-8、端面，10-9、凸出部，10-10、旋转驱动机构三，10-11、转轴，10-12、管体。

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。

如图1、图2所示，本发明提供了一种三维五轴激光切割机，其包括外罩本体1，所述外罩本体1上相邻的三个侧面分别设置有安全升降门1-1、滑门一1-2和滑门二1-3。其中，所述滑门一1-2和滑门二1-3用于操作人员的进出，即操作人员可通过滑门一1-2或滑门二1-3进入外罩本体1内部，并进行设备维护和切割示教等。而且为了提高安全性，所述滑门一1-2和滑门二1-3均安装有安全锁，并将该安全锁与激光切割机的控制系统通信连接，这样当滑门一1-2或滑门二1-3被打开时，激光切割机会在控制系统的控制下中止切割工作，而且只有当滑门一1-2和滑门二1-3均处于关闭状态时，激光切割机才能在控制系统的控制下进行切割动作。另外，由于该安全锁为现有技术，故在此不对安全锁做过多描述。

此外，为了进一步地提高整个激光切割机的安全性，本发明还在所述外罩本体1的内部安装有至少一个能够观察外罩本体1内部切割状况的摄像头，而且所述摄像头优选安装在外罩本体1的上部，并确保其摄像范围能够覆盖整个切割区域；在所述外罩本体1的外侧安装有至少一个显示屏幕1-4，并使用该显示屏幕1-4显示上述摄像头所监控的画面，以便于操作人员在外罩本体1外侧实时观察切割状况，从而保证操作人员能够实时把控切割进度。此外，本发明还优选将外罩本体1内部所安装摄像头中的一个或两个设置为具有人体识别功能的人体感应监控摄像头，并将该人体感应监控摄像头与激光切割机的控制系统通信连接，这样当该人体感应监控摄像头检测到有操作人员出现在外罩本体1内部时，该控制系统可中止激光切割机的运行，从而避免操作人员在外罩本体1内部被运动的切割头碰伤。

所述安全升降门1-1用于工作台和工件的进出。具体地，如图2、3、4、5、6、7所示，所述安全升降门1-1的下方设置有工作台轨道4，所述工作台轨道4的一端位于外罩本体1内部，所述工作台轨道4的另一端位于外罩本体1的外部，而且所述工作台轨道4的上方滑动安装有工作台本体5，所述工作台轨道4上位于外罩本体1内部的一端沿长度方向从内向外依次设置有电磁吸附组件4-3和感应开关、顶推组件4-4，而且所述电磁吸附组件4-3采用电磁吸附盘，所述感应开关与顶推组件4-4通信连接。

具体地，所述顶推组件4-4包括安装座4-5，所述安装座4-5的下端安装在工作台轨道4的地脚板4-1上，所述安装座4-5的上端安装有水平顶推驱动机构4-6，所述水平顶推驱动机构4-6优选动力驱动缸，而且所述水平顶推驱动机构4-6的输出端安装有顶块安装板4-8，所述顶块安装板4-8的一侧安装有顶块4-2，并使所述顶块安装板4-8和顶块4-2能够在水平顶推驱动机构4-6的驱使下沿工作台轨道4的长度方向水平移动。此外，作为优选，为了使所述顶块安装板4-8和顶块4-2能够稳定地直线移动，本发明还在所述安装座4-5上沿工作台轨道4的长度方向滑动连接有导向杆4-7，并使所述导向杆4-7的一端与顶块安装板4-8固定连接。

所述工作台本体5的下方设置有辅助推板5-1、工作台驱动机构5-6和至少两组车轮组件5-4，而且所述辅助推板5-1能够与顶推组件4-4中的顶块4-2接触，所述工作台驱动机构5-6与感应开关通信连接，所述工作台驱动机构5-6与车轮组件5-4传动连接。

具体地，所述辅助推板5-1沿垂直于工作台轨道4的方向水平滑动安装在工作台本体5的下侧，而且所述辅助推板5-1的内侧传动连接有水平推拉驱动机构5-3，所述水平推拉驱动机构5-3能够驱使辅助推板5-1沿垂直于工作台轨道4的方向水平移动，并使辅助推板5-1远离电磁吸附组件4-3的一侧能够与顶块4-2接触；而且所述水平推拉驱动机构5-3优选为动力驱动缸，并与感应开关通信连接。另外，作为优选，为了使所述辅助推板5-1能够稳定地直线移动，本发明还在所述工作台本体5的下端固定安装有导向块5-8，并使所述辅助推板5-1与导向块5-8水平滑动连接，这样本发明可通过辅助推板5-1上所设的凸起与导向块5-8上所设的卡槽之间的配合对辅助推板5-1进行竖直方向的限位，以避免其发生晃动。

每组车轮组件5-4包括至少两对与工作台轨道4相配合的车轮，而且为了确保该车轮能够与工作台轨道4正常滑动，本发明可以在每组车轮组件5-4的前端和后端都分别设置有前清洁刷5-5和后清洁刷5-7，在每组车轮组件5-4的上方都安装护罩5-2，并使所述护罩5-2能够遮挡位于前清洁刷5-5和后清洁刷5-7之间的工作台轨道4；或者仅在位于工作台本体5最前端的车轮组件5-4的最前端设置有前清洁刷5-5，位于工作台本体5最后端的车轮组件5-4的最后端设置后清洁刷5-7，并在所有车轮组件5-4的上方安装护罩5-2，并使所述护罩5-2能够遮挡位于前清洁刷5-5和后清洁刷5-7之间的工作台轨道4。

这样在工作台本体5的移动过程中，一方面，本发明可通过前清洁刷5-5、后清洁刷5-7对工作台轨道4进行清洁，防止工作台本体5在移动时受阻；另一方面，本发明还可通过车轮组件5-4上方所安装的护罩5-2，遮挡前清洁刷5-5与后清洁刷5-7之间的工作台轨道4，防止切割时所产生的碎屑掉落到该区域的工作台轨道4上。

另外，如图1、2所示，所述外罩本体1的一侧还设置有配电柜安装口，所述配电柜安装口处安装有配电柜2。而且为了提高整个外罩本体1的集成度，以及减少整个外罩本体1的占用空间，所述配电柜2优选安装在外罩本体1的内侧。具体地，如图8、9、10所示，所述配电柜2包括安装在外罩本体1内侧的柜体2-1，所述柜体2-1的两侧分别设置有内柜门2-5和外柜门2-3，所述外柜门2-3设置在配电柜安装口处，而且本发明能够通过打开外柜门2-3连通柜体2-1内部空间和外罩本体1外部空间，通过打开内柜门2-5连通柜体2-1内部空间和外罩本体1内部空间。

所述柜体2-1的顶部焊接有固定螺母，所述固定螺母螺纹连接有吊环螺钉2-2，并通过该吊环螺钉2-2以便于厂家对配电柜2进行运输与安装起吊。另外，为保证柜体2-1顶部具有足够的强度，以防止柜体2-1在吊装时受重力作用而被撕裂破坏，本发明还在所述柜体2-1顶部焊接有加大的厚板2-8，并将用来安装吊环螺钉2-2的固定螺母焊接在该厚板2-8的下侧，这样在吊装时，本发明可通过该厚板2-8分摊受力，增大柜体2-1顶部的受力面积和受力强度，从而防止该柜体2-1在吊装过程中被撕裂。

所述柜体2-1的顶面及底面还都开设有穿线孔2-7，而且在进行激光切割机的组装时，柜体2-1顶面的穿线孔2-7可用于穿出电缆到激光切割机的各伺服轴及激光头组件，柜体2-1底面的穿线孔2-7用于穿出线路到外部电源，以及用于将激光器、稳压器、变压器等联动信号线穿入柜体2-1内部。

所述柜体2-1上相对设置的侧面一和侧面二均设置有风扇安装孔，所述风扇安装孔内安装有风扇2-4，并控制侧面一上所安装的风扇2-4的旋转方向和侧面二上所安装的风扇2-4的旋转方向，使部分风扇2-4向柜体2-1内部吹风，部分风扇2-4向柜体2-1外部吹风，从而促进柜体2-1内部空气的流动，并加速柜体2-1内部的热量散失。

所述柜体2-1的内部设置有至少一根固定柱2-6，所述固定柱2-6的两侧通过腰型孔和紧固件安装有配电盘，而且在配电盘的下方，所述柜体2-1的底面焊接有配电盘支撑台2-9，并使所述配电盘支撑台2-9的上端与配电盘的底部接触，这样本发明可通过配电盘支撑台2-9对配电盘进行支撑，以减少固定柱2-6上所安装紧固件的负载。

这样由于本发明将配电柜2嵌入到外罩本体1的内部，激光切割机所连接的光纤、电线等线路可从拖链出来后可直接进入配电柜2的柜体2-1内，从而省去独立配电柜所占用的外部场地空间，同时其既不会外露线路，也不用挖地沟、铺线槽，进而便于厂家进行现场摆放，并使得现场线路不杂乱，布置整洁美观有秩序。

此外，如图1、2、11所示，本发明还在所述护罩本体1的内部设置有龙门架3，所述龙门架3包括龙门架一3-1和龙门架二3-7，其中所述龙门架一3-1位于远离滑门一1-2的一侧，所述龙门架二3-7位于靠近滑门一1-2的一侧；而且所述龙门架二3-7上靠近安全升降门1-1的一端的上部与龙门架一3-1上靠近安全升降门1-1的一端的上部之间连接有上连接横梁3-3，并使所述上连接横梁3-3的下方无障碍物，以便于工作台及工件从安全升降门1-1处进出；所述龙门架二3-7上靠近滑门二1-3的一端的下部与龙门架一3-1上靠近滑门二1-3的一端的下部之间连接有下连接横梁3-8，并使所述下连接横梁3-8的上方无障碍物，以便于操作人员从滑门二1-3处进入外罩本体1内部。

所述龙门架一3-1设置有三个立柱一，且任意相邻的两个立柱一之间都连接有下连接纵梁一3-2。而且所述下连接纵梁一3-2处设置有排烟组件10。

具体地，如图12、13、14、15所示，所述排烟组件10包括安装在龙门架一3-1的下连接纵梁一3-2处的主体风道10-1，所述主体风道10-1远离龙门架二3-7的一侧设置有抽风口10-3，所述主体风道10-1上靠近龙门架二3-7的一侧均匀地设置有多个通风口，而且每个通风口处都安装有一个风门10-2。

所述风门10-2包括管体10-12，所述管体10-12的两端分别设置为进风端和出风端。其中，在进风端处，所述管体10-12的中部转动安装有转轴10-11，所述转轴10-11端部传动连接有能够驱使转轴10-11进行旋转的旋转驱动机构三10-10，所述转轴10-11中部固定安装有风门板10-7，而且所述风门板10-7与管体10-12的内壁之间存在间隙，以确保其能够在管体10-12内部顺畅地翻转。

另外，因风门板10-7与管体10-12的内壁之间存在间隙，为保证风门板10-7能够在处于竖直状态时与管体10-12之间形成良好的密封，即保证风门板10-7能够将对应的管体10-12密封起来，本发明还在管体10-12的内壁设置有挡板一10-5和挡板二10-6，所述挡板一10-5和挡板二10-6分别设置在风门板10-7的两侧，且所述挡板一10-5上靠近风门板10-7的一侧设置有密封条一，所述密封条一能够与风门板10-7的一侧接触；所述挡板二10-6上靠近风门板10-7的一侧设置有密封条二，所述密封条二能够与风门板10-7的另一侧接触，而且此时所述密封条一和密封条二能够将风门板10-7的边缘全覆盖。

这样当旋转驱动机构三10-10将风门板10-7旋转至竖直状态时，本发明能够通过密封条一将所述风门板10-7的一端与挡板一10-5密封连接，通过密封条二将风门板10-7的另一端与挡板二10-6密封连接，进而实现风门板10-7与管体10-12的密封。

所述管体10-12出风端处的截面形状与通风口的截面形状相同，所述管体10-12在出风端处的截面尺寸略小于通风口的截面尺寸；所述管体10-12的出风端处设置有凸止口，而且当管体10-12安装在通风口处时，所述凸止口的凸出部10-9插入到通风口内部，所述凸止口的端面10-8与主体风道10-1的外侧壁紧密贴合，并通过螺钉等紧固件与主体风道10-1固定连接，从而起到防止漏风的作用。

此外，为了避免旋转驱动机构三10-10被意外刮伤、烫伤，本发明还在所述管体10-12的外侧设置有防护钣金罩10-4。

所述龙门架二3-7设置有三个立柱二，而且仅位于远离滑门一1-2一端的立柱二与位于中间的立柱二之间连接有下连接纵梁二3-5，这样中间位置的立柱二与靠近滑门一1-2一端的立柱二之间会形成一个缺口，并通过该缺口便于操作人员从该处进出滑门一1-2。进一步地，为了提高龙门架二3-7的强度，本发明还在该缺口处的两根立柱二上安装有斜撑3-4，从而使其形成一个稳定的三角形结构。

所述龙门架一3-1的上端和龙门架二3-7的上侧还均安装有导轨和齿条，并使所述龙门架一3-1上所设的导轨、齿条和龙门架二3-7上所设的导轨、齿条保持平行；并通过该导轨、齿条沿工作台轨道4的长度方向水平滑动连接有切割横梁6；所述切割横梁6沿垂直于工作台轨道4的方向水平滑动连接有Z轴滑座7，所述Z轴滑座7竖直滑动安装有C轴套筒8，所述C轴套筒8安装有激光头组件。

具体地，如图16-24所示，所述激光头组件包括L形的B轴支架9-6，所述C轴套筒8的内部安装有旋转驱动机构一，所述旋转驱动机构一的输出端连接B轴支架9-6的水平部，且所述B轴支架9-6能够在旋转驱动机构一的作用下进行水平旋转。所述B轴支架9-6的竖直部固定安装有旋转驱动机构二，所述旋转驱动机构二的输出端连接有B轴固定板9-8，且所述B轴固定板9-8能够在旋转驱动机构二的作用下在竖直平面内进行旋转。所述B轴固定板9-8上安装有能够进行竖直滑动的丝杠模组9-9，且所述丝杠模组9-9的输出端安装有激光头本体9-10，所述激光头本体9-10设置有气路接头9-3和光纤接头9-1、水路接头9-2，所述气路接头9-3、光纤接头9-1和水路接头9-2均设置在C轴套筒8外侧。而且该气路接头9-3所连接的气路，该光纤接头9-1所连接的光纤，以及该水路接头9-2所连接的水路全部裸露设置在C轴套筒8的外侧。这样当发生漏气、漏液等问题时，操作人员能够及时发现，并及时对其进行维护，从而减小损失。

具体地，所述旋转驱动机构一可以采用旋转执行器一9-12、连杆机构等等旋转驱动机构，而且当所述旋转驱动机构一优选采用旋转执行器一9-12时，所述旋转执行器一9-12放置在C轴套筒8的筒内，所述C轴套筒8的底面设置有上大下小的台阶孔一9-14，并使所述旋转执行器一9-12的定子与台阶孔一9-14的台阶面固定连接，所述旋转执行器一9-12的转子穿过台阶孔一9-14后与B轴支架9-6的水平部的上端面所设的连接孔一9-15固定连接。这样本发明可通过旋转执行器一9-12带动B轴支架9-6在水平面内相对C轴套筒8进行旋转。

所述旋转驱动机构二可以采用旋转执行器二9-7、连杆机构等等旋转驱动机构，而且当所述旋转驱动机构二优选采用旋转执行器二9-7时，所述B轴支架9-6的竖直部设置有台阶孔二9-21，并使所述旋转执行器二9-7的定子与B轴支架9-6上竖直部所设台阶孔二9-21的台阶面固定连接，所述旋转执行器二9-7的转子穿过台阶孔二9-21后与B轴固定板9-8上所设的连接孔二固定连接，这样本发明可通过旋转执行器二9-7带动B轴固定板9-8在竖直平面内相对B轴支架9-6进行转动。

另外，作为优选，本发明还在所述C轴套筒8的下端面设置有第一沟槽9-18，所述B轴支架9-6的水平部的上端面设置有第二沟槽9-16，所述第二沟槽9-16与第一沟槽9-18相对设置，且所述第一沟槽9-18与第二沟槽9-16之间嵌满滚珠9-17，并涂抹有黄油。这样当B轴支架9-6、C轴套筒8发生竖直方向弹性变形时，位于对立面的滚珠9-17会受到挤压，这时本发明可利用球形受力大的特点，来协助旋转执行器一9-12承受该变形力矩，以抵消弹性形变，防止发生颤动。

所述B轴支架9-6竖直部上靠近B轴固定板9-8的一面设置有第三沟槽9-19，所述B轴固定板9-8上靠近B轴支架9-6的一面设置有第四沟槽9-20，所述第四沟槽9-20与第三沟槽9-19相对设置，且所述第四沟槽9-20与第三沟槽9-19之间嵌满滚珠9-17，并涂抹有黄油。这样当B轴支架9-6、B轴固定板9-8发生水平方向的弹性变形时，位于对立面的滚珠9-17会受到挤压，这时本发明可利用球形受力大的特点，来协助旋转执行器二9-7承受该变形力矩，以抵消弹性形变，防止发生颤动。

所述丝杠模组9-9包括固定安装在B轴固定板9-8上的竖直滑轨，以及竖直滑动安装在该竖直滑轨上的滑板，所述滑板传动连接有进行竖直驱动机构，并使所述竖直驱动机构能够驱使滑板沿竖直滑轨竖直滑动，所述激光头本体9-10安装在所述滑板上。这样在加工过程中，本发明可通过该竖直驱动机构驱使所述滑板和安装在滑板上的激光头本体9-10进行竖直方向的随动，即使激光头本体9-10在切割过程中能够跟随板材的起伏而起伏，进而保证激光头本体9-10上所设喷嘴与切割表面的距离保持不变。

此外，因本发明将激光头本体9-10的气路接头9-3、光纤接头9-1和水路接头9-2均设置在C轴套筒8外侧，以及将该气路接头9-3所连接的气路，该光纤接头9-1所连接的光纤，该水路接头9-2所连接的水路全部裸露设置在C轴套筒8的外侧。为避免各个线路在激光头本体9-10的水平旋转过程中因角度过大而发生缠绕，本发明还在所述C轴套筒8的外侧设置有C轴限位块9-5，在所述B轴支架9-6的上端设置有撞块9-11，并使所述撞块9-11能够在旋转驱动机构一带动B轴支架9-6进行水平转动时与C轴限位块9-5抵接，从而对B轴支架9-6的旋转角度进行限制，避免各个线路因B轴支架9-6旋转过度而发生缠绕。

作为优选，为了补偿因撞块9-11厚度占用空间而导致的角度偏差，本发明还在所述B轴支架9-6的水平部的上端面设置有弧形槽9-22，并使所述弧形槽9-22的圆心与B轴支架9-6的旋转轴共线，所述撞块9-11沿弧形槽9-22的圆周方向滑动安装在弧形槽9-22内，且所述撞块9-11在弧形槽9-22内的行程大于撞块9-11的厚度，所述撞块9-11与弧形槽9-22之间的接触优选为线接触。这样在B轴支架9-6的旋转过程中，本发明可通过该弧形槽9-22来补偿因撞块9-11厚度占用空间而导致的角度偏差，以确保B轴支架9-6能够相对C轴套筒8进行±180度的旋转；同时其还可通过线接触减小撞块9-11与弧形槽9-22之间的接触面积，降低摩擦力。

另外，为避免撞块9-11滑出弧形槽9-22，所述弧形槽9-22优选为阶梯槽，此时，所述弧形槽9-22的下端设置为第一阶槽，所述弧形槽9-22的上端设置为第二阶槽，且所述第二阶槽的槽宽大于第一阶槽的槽宽；所述第二阶槽内安装有C轴安装盖9-13，所述C轴安装盖9-13的上端面与下端面之间贯穿有弧形通孔9-4，所述撞块9-11的下端穿过弧形通孔9-4后设置有滑动部，所述滑动部沿弧形槽9-22的圆周方向滑动安装在第一阶槽内，且所述滑动部的宽度大于弧形通孔9-4的宽度，所述撞块9-11在弧形通孔9-4内的行程大于撞块9-11的厚度。这样在滑动过程中，本发明可通过C轴安装盖9-13、弧形槽9-22和撞块9-11上所设滑动部之间的配合，对撞块9-11进行竖直方向的限制，避免其滑出弧形槽9-22。

为了减少该撞块9-11在弧形槽9-22内左右晃动的幅度，本发明还在所述弧形槽9-22的两端均安装有拉簧9-23，并使所述拉簧9-23均与撞块9-11连接，这样本发明可通过拉簧9-23对撞块9-11进行水平拉紧。具体地，本发明可在C轴安装盖9-13的两端安装螺栓一，在撞块9-11的滑动部设置相互连通的割缝9-24和螺纹孔9-25，并在该螺纹孔9-25内安装螺栓二，这样只需将拉簧9-23的一端套设在对应的螺栓一上，另一端穿过割缝9-24套设在对应的螺栓二上，即可完成拉簧9-23与B轴支架6、撞块9-11之间的连接；从而避免撞块9-11在激光切割机进行切割工作时随着激光头本体9-10的摆动而在弧形槽9-22内左右大幅晃动。

所述龙门架二3-7的外侧安装有拖链槽3-6，所述拖链槽3-6与配电柜2安装在同一侧，这样电缆从柜体2-1顶面的穿线孔2-7穿出后可先进入拖链槽3-6，再穿过拖链接入激光切割机的切割横梁6处。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种三维五轴激光切割机，包括外罩本体，外罩本体的内部设置有龙门架，龙门架水平滑动连接有切割横梁，切割横梁水平滑动连接有Z轴滑座，Z轴滑座竖直滑动安装有C轴套筒，C轴套筒安装有激光头组件，其特征在于，激光头组件连接的气路、光纤和水路均设置在C轴套筒的外侧；外罩本体的一侧设置有安全升降门，安全升降门的下方设置有工作台轨道，工作台轨道的一端位于外罩本体内部，工作台轨道的另一端位于外罩本体外部，工作台轨道滑动连接有工作台本体，工作台本体能够全部位于外罩本体内部。

2.根据权利要求1所述的三维五轴激光切割机，其特征在于，激光头组件包括B轴支架，B轴支架连接有旋转驱动机构一，旋转驱动机构一固定安装在C轴套筒内；B轴支架固定安装有旋转驱动机构二，旋转驱动机构二的输出端连接有B轴固定板，B轴固定板上安装有激光头本体，激光头本体设置有气路接头和光纤接头、水路接头，气路接头、光纤接头和水路接头均设置在C轴套筒外侧。

3.根据权利要求2所述的三维五轴激光切割机，其特征在于，C轴套筒的外侧设置有C轴限位块，B轴支架的上端设置有撞块，当旋转驱动机构一带动B轴支架转动时，撞块能够与C轴限位块抵接。

4.根据权利要求3所述的三维五轴激光切割机，其特征在于，B轴支架的上端面设置有弧形槽，弧形槽的圆心与B轴支架的旋转轴共线，撞块沿弧形槽的圆周方向滑动安装在弧形槽内，且撞块在弧形槽内的行程大于撞块的厚度。

5.根据权利要求2或3或4所述的三维五轴激光切割机，其特征在于，激光头本体通过丝杠模组竖直滑动安装在B轴固定板上。

6.根据权利要求1-4任一所述的三维五轴激光切割机，其特征在于，工作台本体的下方设置有工作台驱动机构和辅助推板；工作台轨道沿长度方向从内向外依次设置有电磁吸附组件和感应开关、顶推组件，感应开关与电磁吸附组件、顶推组件、工作台驱动机构通信连接；顶推组件能够与辅助推板接触。

7.根据权利要求1-4任一所述的三维五轴激光切割机，其特征在于，外罩本体的一侧设置有配电柜安装口，配电柜安装口处安装有配电柜，配电柜位于外罩本体的内侧。

8.根据权利要求7所述的三维五轴激光切割机，其特征在于，配电柜包括柜体，柜体安装在外罩本体内侧，柜体上与配电柜安装口相对的一侧设置有外柜门，外柜门能够连通柜体内部空间和外罩本体外部空间；柜体的另一侧设置有内柜门，内柜门能够连通柜体内部空间和外罩本体内部空间。

9.根据权利要求1-4任一所述的三维五轴激光切割机，其特征在于，外罩本体的内侧安装有至少一个能够观察外罩本体内部切割状况的摄像头，外罩本体的外侧安装有至少一个显示屏幕，显示屏幕能够显示摄像头的监控画面。

10.根据权利要求1-4任一所述的三维五轴激光切割机，其特征在于，龙门架设置有排烟组件。

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