CN201950376U - 数控激光等离子切割机 - Google Patents

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张若伟
吴树人
仇文宁
李清伟
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Abstract

本实用新型公开了一种数控光纤激光等离子切割机，属数控切割机领域。主要包括数控系统、伺服系统、光纤激光发生器、等离子发生器、激光枪移动体、等离子枪移动体、X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、X轴编码器、Y轴编码器、Z轴编码器、X轴极限开关、Y轴极限开关、Z轴极限开关、水冷机电源、水冷机系统和激光防护设施。光纤激光、等离子切割共用一套数控系统和伺服系统控制。优点在于集光纤激光、等离子切割机优势于一体，根据工件工艺要求，可以任意切换。光纤激光、等离子切割共用一套数控系统和伺服系统控制、行走系统、工作平台，有效降低了设备的制造成本。节省能耗。几乎无能量损失，且易于调节，无须维护，节能环保。

Description

数控激光等离子切割机
技术领域
本实用新型涉及一种数控切割机，具体是一种数控激光等离子切割机，特别适用于切割金属材料的数控切割机。
背景技术
光纤激光是近年来发展的新技术，现加工金属材料的数控切割有数控火焰切割、数控等离子切割和数控CO2激光切割；加工精度较高的数控切割是数控等离子切割和数控CO2激光切割。但数控等离子和数控CO2激光切割的最大切割厚度一般不超过20mm，且数控CO2激光切割机有以下缺点：①能耗高、耗电量大，需用多种激励和气体保护才能完成切割；②多组镜面反射，能量损失，设备调整困难；③在不同加工范围内，由于距激光源的距离不同，消耗能量也不同，整机功率变化范围大。数控等离子切割机有以下缺点：①无法完成较小孔径的切割；②割缝外观及垂直度不理想；③无法完成质量较高的精细切割。数控光纤激光与等离子切割机就没有以上缺点，解决了能源、加工适用程度和加工质量等诸多问题。
发明内容
本实用新型提供一种数控激光等离子切割机，既有数控等离子切割机优点，也有数控光纤激光切割机优点的设备，解决了两种设备不能合而为一的难题。
本实用新型的技术方案如下：一种数控激光及等离子切割机，包括控制整机动作的数控系统，执行数控系统指令的伺服系统；由伺服系统驱动的等离子发生器、X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机；由X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机驱动的等离子枪移动体；检测X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机转动圈数的X轴编码器、Y轴编码器和Z轴编码器，编码器与数控系统连接将检测出的电信号反馈给数控系统；还包括等离子枪移动体，向其提供切割能源的等离子发生器；检测等离子枪移动体的位置是否超越极限位置的X轴极限开关、Y轴极限开关和Z轴极限开关，X轴极限开关、Y轴极限开关和Z轴极限开关与数控系统连接将检测出的电信号反馈给数控系统；还包括由伺服系统驱动的光纤激光发生器，激光枪移动体；光纤激光发生器和激光枪移动体经光纤连接，激光枪移动体和X轴伺服电机、Y轴伺服电机及Z轴伺服电机连接；激光枪移动体还与检测其位置是否超越极限位置的X轴极限开关、Y轴极限开关和Z轴极限开关连接；还包括由伺服系统控制的水冷机电源和向光纤激光发生器提供冷却水的水冷机系统，水冷机电源与水冷机系统连接。
本实用新型有益效果是：
①集光纤激光、等离子切割机优势于一体，根据工件工艺要求，可以任意切换。
②光纤激光、等离子切割共用一套数控系统和伺服系统(2)控制、行走系统、工作平台，有效降低了设备的制造成本。
③光纤激光切割和CO2激光切割在加工同一工件，前者较后者能耗节省80％。
④光纤激光是由光纤传导的，几乎无能量损失，且易于调节，无须维护，节能环保。
附图说明
图1是本实用新型结构框图。
图中：1、数控系统，2、伺服系统，3、光纤激光发生器，4、等离子发生器，5、激光枪移动体，6、等离子枪移动体，7、X轴伺服电机，8、Y轴伺服电机，9、Z轴伺服电机，10、X轴编码器，11、Y轴编码器，12、Z轴编码器，13、X轴极限开关，14、Y轴极限开关，15、Z轴极限开关，16、水冷机系统，17、水冷机电源，18、激光防护设施。
具体实施方式
如图1所示，数控激光等离子切割机有一控制整机动作的数控系统1，执行数控系统1指令的伺服系统2；由伺服系统2驱动的等离子发生器4、X轴伺服电机7、Y轴伺服电机8和Z轴伺服电机9；由X轴伺服电机7、Y轴伺服电机8和Z轴伺服电机9驱动的等离子枪移动体6；检测X轴伺服电机7、Y轴伺服电机8和Z轴伺服电机9转动圈数的X轴编码器10、Y轴编码器11和Z轴编码器12，编码器与数控系统1连接将检测出的电信号反馈给数控系统1；还包括等离子枪移动体6，向其提供切割能源的等离子发生器4；检测等离子枪移动体6的位置是否超越极限位置的X轴极限开关13、Y轴极限开关14和Z轴极限开关15，X轴极限开关13、Y轴极限开关14和Z轴极限开关15与数控系统1连接将检测出的电信号反馈给数控系统1；还包括由伺服系统2驱动的光纤激光发生器3，激光枪移动体5；光纤激光发生器3和激光枪移动体5经光纤连接，激光枪移动体5和X轴伺服电机7、Y轴伺服电机8及Z轴伺服电机9连接；激光枪移动体5还与检测其位置是否超越极限位置的X轴极限开关13、Y轴极限开关14和Z轴极限开关15连接；还包括由伺服系统2控制的水冷机电源17和向光纤激光发生器3提供冷却水的水冷机系统16，水冷机电源17与水冷机系统16连接。整机四周环布有激光防护设施18。
数控系统1根据编制的程序将数据转化为驱动伺服系统2的各类电信号，伺服系统2驱动等离子发生器4、X轴伺服电机7、Y轴伺服电机8和Z轴伺服电机9数控工作装置，X、Y、Z轴伺服电机驱动等离子枪移动体6，等离子发生器4提供能源给等离子枪移动体6形成切割工作的弧电压；同时，X轴编码器10、Y轴编码器11和Z轴编码器12以及X轴极限开关13、Y轴极限开关14和Z轴极限开关15分别检测出等离子枪移动体6工作端位置和是否超越各极限位置，并反馈给控制数控系统1，形成数控等离子切割机闭环控制系统。伺服系统2驱动光纤激光发生器3，其产生的切割激光经光纤传递到激光枪移动体5，其移动位置由X、Y、Z轴伺服电机确定；激光枪移动体5的位置是否超越极限位置由由X、Y、Z轴极限开关检测，检测出的电信号反馈给数控系统1；伺服系统2同时也控制水冷机电源17，水冷机电源17将电能提供给水冷机系统16，水冷机系统16提供的冷却水用于冷却光纤激光发生器3发热的零部件；整机四周环布的激光防护设施18用于防止激光辐射对人体的伤害。

Claims (2)

1.一种数控激光及等离子切割机，包括控制整机动作的数控系统(1)，执行数控系统(1)指令的伺服系统(2)；由伺服系统(2)驱动的等离子发生器(4)、X轴伺服电机(7)、Y轴伺服电机(8)和Z轴伺服电机(9)；由X轴伺服电机(7)、Y轴伺服电机(8)和Z轴伺服电机(9)驱动的等离子枪移动体(6)；检测X轴伺服电机(7)、Y轴伺服电机(8)和Z轴伺服电机(9)转动圈数的X轴编码器(10)、Y轴编码器(11)和Z轴编码器(12)，编码器与数控系统(1)连接将检测出的电信号反馈给数控系统(1)；还包括等离子枪移动体(6)，向其提供切割能源的等离子发生器(4)；检测等离子枪移动体(6)的位置是否超越极限位置的X轴极限开关(13)、Y轴极限开关(14)和Z轴极限开关(15)，X轴极限开关(13)、Y轴极限开关(14)和Z轴极限开关(15)与数控系统(1)连接将检测出的电信号反馈给数控系统(1)；其特征在于：还包括由伺服系统(2)驱动的光纤激光发生器(3)，激光枪移动体(5)；光纤激光发生器(3)和激光枪移动体(5)经光纤连接，激光枪移动体(5)和X轴伺服电机(7)、Y轴伺服电机(8)及Z轴伺服电机(9)连接；激光枪移动体(5)还与检测其位置是否超越极限位置的X轴极限开关(13)、Y轴极限开关(14)和Z轴极限开关(15)连接；还包括由伺服系统(2)控制的水冷机电源(17)和向光纤激光发生器(3)提供冷却水的水冷机系统(16)，水冷机电源(17)与水冷机系统(16)连接。
2.根据权利要求1所述的数控激光及等离子切割机，其特征是：在整机四周环布有激光防护设施(18)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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