CN201592311U - 双头自动切换激光雕刻切割机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种双头自动切换激光雕刻切割机，该机装有切割激光器、雕刻激光器、光路系统和DSP控制系统，在X轴直线单元滑块上安装雕刻头与切割头，分别由独立电机传动装置拖动，独立工作，由一套DSP控制器控制，自动切换雕刻、切割运动和激光控制，按加工工艺要求自动对同一工件选择激光头进行高精度激光雕刻或切割加工，DSP控制系统还配有USB接口，可实现脱机工作，不必为每台激光雕刻切割机配置工业电脑，现场使用方便，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种激光雕刻切割设备，特别是激光雕刻切割机的雕刻头和切割头独立、双头自动切换，属于机械加工行业激光加工技术领域。
背景技术
激光切割以质量高、速度快、自动化程度高等优点，已成为金属加工的重要手段，现有普通激光雕刻切割设备，如专利200420111175.1一种激光雕刻、切割两用机，包括机架、机架内设置的激光器、控制装置和水循环装置，机架上设置工作台，工作台上设X-Y运行轨道，在X运行轨道上设置1个以上激光雕刻头，在X运行轨道端部设置反光镜，所述激光器为封离式CO2激光器，激光雕刻头的聚焦镜座上安装有聚焦镜筒，聚焦镜筒内可安扩束镜，采用分离型光束好的100W封离式CO2激光器，该激光器解决了大幅面激光长距离传输问题，适用于切割也达到雕刻要求。
实用新型专利(申请号：200620172684.4，名称：双芯双核激光雕刻切割机)公开了一种双芯双核激光雕刻切割机，它包括机架，机架上设置的电控装置，及工作台架，该设备在一个激光头座下设两个激光雕刻头，两个雕刻头交替工作，共同完成同一雕刻工作，它解决了现有单头雕刻持续工作时间长，激光雕刻头易损坏的问题。
实用新型专利(申请号：03235801.6，名称：多头激光雕刻机)公开了一种具有多个雕刻激光头的激光雕刻机，该雕刻机与单头雕刻机相比工作效率高，安装占地面积小，多个激光工作头作用与同一工作面，保证了批量产品的同一性，使得产品质量稳定，便于质量控制。
发明专利(申请号：200810155826.X，名称：激光雕刻和切割机)公开了一种激光雕刻和切割机，包括电机、机架、出料胶辊、进料胶辊、网带和张力调整装置，该发明结构合理、安装简单、检修方便。
上述已公开的发明或实用新型专利存在的局限性在于：
1、在进行雕刻与切割加工切换时需要更换光路器件，需要进行光路调整，操作困难不便，如专利200420111175.1；
2、由二套或二套以上的相同激光器、光路系统和雕刻头进行激光雕刻加工，不能同时进行雕刻与切割的转换，如专利200620172684.4和专利03235801.6；
3、传动装置相同或为一套，高速雕刻和低速切割传动比不能变化，不能发挥平滑运动性能，如专利200810155826.X。
发明内容
本实用新型的目的是克服背景技术所述的现有激光雕刻切割机的缺点，提供一种双头自动切换激光雕刻切割机，该机装有切割激光器和雕刻激光器，使用不同的激光器及光路系统进行切割加工或雕刻加工，在X轴直线单元滑块上安装雕刻头与切割头，雕刻头和切割头分别由独立电机传动装置拖动，采用本装置的双头自动切换激光雕刻切割机能实现根据激光雕刻加工和激光切割加工的工艺要求，自动对同一工件选择不同激光头进行高精度激光雕刻或切割加工。
本实用新型的技术方案是：双头自动切换激光雕刻切割机，包括机架、工作平台、X、Y轴直线单元、激光器及光路系统、激光头、电机传动装置和DSP控制系统。其特征在于：所述的X轴直线单元上装有两套由三相步进电机或伺服电机同步带传动的独立的激光头，一套为直联高速传动、带扩束整形短焦的雕刻激光头；另一套是大减速比平稳运动、带长焦切割聚焦的切割激光头，两个激光头各自独立工作，操作方便，易于控制。
如上所述的双头自动切换激光雕刻切割机，其特征在于：机架上装有两套独立的带光路系统的激光器，其中一套为雕刻激光器，另一套为切割激光器，两套激光器可按各自的用途独立工作，有利于提高工效。
如上所述的双头自动切换激光雕刻切割机，其特征在于：DSP控制系统有控制线路分别连接至切割激光器、雕刻激光器、控制驱动X、Y轴直线单元的两套不同变比电动机和控制雕刻、切割自动切换装置，有利于按加工的工艺要求自动对同一工件选择激光头进行高精度激光雕刻或切割加工。
本实用新型的工作原理是：激光切割机和雕刻机安装于同一个设备上，带光路系统的切割激光器和雕刻激光器独立工作，由一套DSP控制器控制，分别进行切割或雕刻工作。
本实用新型的有益效果是：通过DSP控制系统自动切换雕刻、切割运动和激光控制，按加工的工艺要求自动对同一工件选择激光头进行高精度激光雕刻或切割加工，DSP控制系统还配有USB接口，可实现脱机工作，即不必为每台激光雕刻切割机配置工业电脑，现场使用方便，成本低。
附图说明
附图1为本实用新型实施例激光雕刻切割机结构俯视图。
附图2为本实用新型实施例激光雕刻切割机结构主视图。
附图3为本实用新型实施例用于雕刻的扩束整形激光头结构示意图。
以下结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：
附图1和附图2中的标记：1-雕刻激光器，2-切割激光器，3-大变比减速切割传动装置，4-直联雕刻传动装置，5、切割激光头，6-雕刻扩束整形激光头。
附图3中的标记：7-反射镜片，8-扩束镜，9-扩束镜，10-聚焦透镜。
附图1中，雕刻激光器1和切割激光器2安装在机架上，Y轴直线单元的导轨安装在机架上，Y轴直线单元的滑块可机架导轨上滑动，X轴直线单元与Y轴直线单元垂直，X轴直线单元的导轨固定在Y轴直线单元的滑块上，切割激光头5和雕刻扩束整形激光头6分别独立固定在X轴直线单元的滑块上，X轴直线单元的两端分别安装有驱动切割激光头5的大变比减速切割传动装置3和驱动雕刻扩束整形激光头6的直联雕刻传动装置4。
附图3中，扩束整形激光头由6反射镜片7、扩束镜8、扩束镜9和聚焦透镜10组成。
DSP数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)控制系统包括数字信号处理器DSP、现场可编程门阵列FPGA两个功能芯片，数字信号处理器DSP从主机接收运动指令或运动指令块，并把从主机读取的大量图形数据实时的写入FPGA的随机存取存储器RAM区，并向主机发送运行状态、位置、输入输出接口I/O状态等；FPGA芯片根据接收的指令，完成对电动机的运动控制，DSP具有高速浮点运算的能力，对S-曲线运动过程中的数据和一些插补算法，进行运算处理，摆脱对PC机的依赖，并把处理的数据实时地与FPGA通信，该DSP控制系统通过数据线与X、Y轴直线单元驱动电动机及激光控制连接，自动切换雕刻、切割运动和激光控制，有利于按加工的工艺要求自动对同一工件选择激光头进行高精度激光雕刻或切割加工。本控制系统还具有USB接口，可实现脱机工作，不必为每台激光雕刻切割机电脑，工业现场使用方便，成本低。
本激光雕刻切割机可运用于335、532、1064和10600微米波长的激光雕刻切割机。
Claims (3)
1.双头自动切换激光雕刻切割机，包括机架、工作平台、X、Y轴直线单元、激光器及光路系统、聚焦头、电机传动装置和DSP控制系统，其特征在于：所述的X轴直线单元上装有两套由三相步进电机或伺服电机同步带传动的独立的激光头，一套为直联高速传动、带扩束整形短焦的雕刻激光头；另一套是大减速比平稳运动、带长焦切割聚焦的切割激光头。
2.如权利要求1所述的双头自动切换激光雕刻切割机，其特征在于：机架上装有两套独立的带光路系统的激光器，其中一套为雕刻激光器，另一套为切割激光器。
3.如权利要求1所述的双头自动切换激光雕刻切割机，其特征在于：DSP控制系统有控制线路分别连接至切割激光器、雕刻激光器、控制驱动X、Y轴直线单元的两套不同变比电动机和控制雕刻、切割自动切换装置。
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