CN202684336U - 一种数控双摆头五轴联动三维光纤激光切割机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种数控双摆头五轴联动三维光纤激光切割机，包括底座、底座两侧设有左右立柱、左右立柱之间架设龙门横梁、底座上表面设有工作台，工作台沿底座在X轴方向移动；其特征在于，龙门横梁上设有沿龙门横梁方向进行Z轴移动的移动切割箱体，移动切割箱体上设有沿Y轴移动的切割头，移动切割箱体与切割头之间连接切割头旋转轴、切割头旋转轴下方设有切割头摆动轴，切割头设置在所述切割头摆动轴上，所述切割头旋转轴和切割头摆动轴由电机驱动。本实用新型由于采用了光纤传输，消除了复杂的气体激光复杂的光路结构，光路不稳定，消除了光路的变化对加工精度的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数控三维光纤激光切割机，可以用于汽车、模具等行业，尤其是在汽车车身制造中的数控双摆头五轴联动三维光纤激光切割机。
背景技术
三维激光切割技术由于其本身的加工灵活及保证质量的特性越来越多的被广泛用于汽车、模具行业，特别是汽车车身的制造，灵活的加工环境是该项技术深受欢迎的最大特点。在样品件生产或是批量试制以及形成大批量生产前的小批生产过程，应用这一新技术更能创造高利润。
目前国内汽车、模具等行业的切割机均为机械手臂，传统机械手臂切割区域小，通常实现三维切割需要多轴联动，结构复杂且切割精度低，气体激光的光路复杂，传输不方便，结构复杂，光路不稳定等特点。鉴于此我们利用光纤传导光路方便，结构简单且切割区域大，精度高，光路稳定的光纤三维激光切割机。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型主要是为了解决上述现有的技术问题，提供一种数控双摆头五轴联动三维光纤激光切割机。
技术方案：本实用新型提供了一种数控双摆头五轴联动三维光纤激光切割机，包括底座、底座两侧设有左右立柱、左右立柱之间架设龙门横梁、底座上表面设有工作台，工作台沿底座在X轴方向移动；龙门横梁上设有沿龙门横梁方向进行Z轴移动的移动切割箱体，移动切割箱体上设有沿Y轴移动的切割头，移动切割箱体与切割头之间连接切割头旋转轴、切割头旋转轴下方设有切割头摆动轴，切割头设置在所述切割头摆动轴上，所述切割头旋转轴和切割头摆动轴由电机驱动。
本实用新型中，工作台沿底座之间采用齿轮齿条传动结构连接。
本实用新型中，龙门横梁与移动切割箱体之间采用丝杠螺母驱动连接。该驱动装置由伺服电机、弹性联轴器、滚珠丝杠、固定座以及与连接板固定连接的螺母组成；滚珠丝杠一端通过弹性联轴器与伺服电机连接，另一端与固定座连接；滚珠丝杠与螺母配合形成螺旋进给运动副。
本实用新型中，所述切割头旋转轴和切割头摆动轴的电机上连接无间隙传动的谐波减速器。
本实用新型Y向采用开放式龙门横梁，便于三边装夹工件。
有益效果：本实用新型具有以下的优点和特点：1、由于采用了光纤传输，消除了复杂的气体激光复杂的光路结构，光路不稳定，消除了光路的变化对加工精度的影响；2、由于采用的复合结构机床主体，即将龙门横梁，齿轮齿条传动结构与机床机座构成了复合结构，三维切割头在Y轴方向运动，可以在大范围内实现三维切割。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型Z轴与横梁装配示意图。
图3为本实用新型中Z轴与摆动轴装配示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
如图1所示，本实用新型所述的一种数控双摆头五轴联动三维光纤激光切割机，包括底座1、底座两侧设有左右立柱2、左右立柱之间架设龙门横梁3、底座上表面设有切割工作台4，切割工作台4沿底座在X轴方向移动。龙门横梁3上设有沿龙门横梁方向进行Y轴移动的Z轴5、Z轴上设有沿Z轴移动的切割头6，Z轴5与切割头之间连接切割头旋转轴7，切割头旋转轴下方设有切割头摆动轴8，切割头设置在所述切割头摆动轴8上，所述切割头旋转轴和切割头摆动轴由电机驱动。切割机上还设有光纤激光发生器、水路气路以及数控单元。龙门横梁3安装在左右立柱2上，左右立柱2安装在底座1上，底座上还装有用于驱动切割工作台4在X轴方向移动的齿轮齿条传动机构9。
如图2和图3所示，Y轴向采用开放式龙门横梁3，便于从三个方向装夹工件。切割头旋转轴7及切割头摆动轴8均采用电机连接无间隙传动的谐波减速器，大大提高了传动的精度及切割精度。切割头6采用国外Precitec公司生产的切割头，并带有自动调焦功能及防碰撞保护功能，可以实现在不同板厚切割时焦距的自动调节功能，防碰撞保护可以大大增加对切割头及机床的保护。
在齿轮齿条传动机构的驱动下，切割工作台4沿X轴运动方向运动。龙门横梁3与Z轴5之间采用丝杠螺母驱动连接。滚珠丝杠12可以驱动Z轴5沿Y运动方向运动。切割头6在Z轴5滚珠丝杠作用下沿Z轴运动方向旋转运动。
如图3所示，切割头旋转轴7在电机与无间隙传动的谐波减速器共同作用下实现绕Z轴方向的±135°的旋转运动，切割头摆动轴8可以实现绕X轴方向±180°的运动。采用滚珠丝杠传动，既保证了运动速度，同时又保证了在三维切割中的精度要求。工作台采用带有T型槽式的固定工作台，保证在同一个夹具下切割的工件的精度。
通过Z轴5、切割头旋转轴7，切割头摆动轴8共同作用可以实现三维切割。Z轴5通过丝杠传动可以实现正负向移动，切割头旋转轴7在电机10的作用下，可以沿着箭头方向实现±135°的运动，切割头摆动轴8在电机11的作用下可以沿着箭头方向实现±180°的运动。通过三个轴的共同运动，可以实现曲面的内侧或者外侧的切割，且电机10、11都安装有无间隙谐波减速器，可实现高精度的切割。
上述三个方向的齿轮齿条传动机构与滚珠丝杠一端均通过弹性联轴器与安装在电机座上的伺服电机连接。本实例中横梁可采用铸铝铸造，不仅减轻了横梁的重量，还大大提高机床的动态性能。
本实用新型提供了一种数控双摆头五轴联动三维光纤激光切割机，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (4)
1.一种数控双摆头五轴联动三维光纤激光切割机，包括底座、底座两侧设有左右立柱、左右立柱之间架设龙门横梁、底座上表面设有工作台，工作台沿底座在X轴方向移动；其特征在于，龙门横梁上设有沿龙门横梁方向进行Z轴移动的移动切割箱体，移动切割箱体上设有沿Y轴移动的切割头，移动切割箱体与切割头之间连接切割头旋转轴、切割头旋转轴下方设有切割头摆动轴，切割头设置在所述切割头摆动轴上，所述切割头旋转轴和切割头摆动轴由电机驱动。
2.根据权利要求1所述的一种数控双摆头五轴联动三维光纤激光切割机，其特征在于，工作台沿底座之间采用齿轮齿条传动结构连接。
3.根据权利要求1所述的一种数控双摆头五轴联动三维光纤激光切割机，其特征在于，龙门横梁与移动切割箱体之间采用丝杠螺母驱动连接。
4.根据权利要求1所述的一种数控双摆头五轴联动三维光纤激光切割机，其特征在于，所述切割头旋转轴和切割头摆动轴的电机上连接无间隙传动的谐波减速器。
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