CN218874118U - 一种三轴激光切割系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种三轴激光切割系统。该三轴激光切割系统包括：用于发射激光以切割待加工工件的切割头、用于驱动所述切割头移动的驱动机构，所述驱动机构与切割头连接；所述驱动机构包括：Z轴驱动机构、X轴驱动机构和Y轴驱动机构，所述Z轴驱动机构、X轴驱动机构、Y轴驱动机构相互垂直，所述切割头安装在Z轴驱动机构顶端，且切割头旁侧的Z轴驱动机构上安装有位移传感器，所述位移传感器与所述切割头之间呈预设夹角以使所述位移传感器发射的探测信号路径与所述切割头发射的激光路径相交。本申请解决了由于激光切割装置升降速度慢而导致的切割效率效率低、不实用的技术问题，具有加工效率高、方便操作、易于推广的有益效果。

Description

一种三轴激光切割系统

技术领域

本申请涉及激光切割技术领域，具体而言，涉及一种三轴激光切割系统。

背景技术

激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。

激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄(0.1mm～0.3mm)；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。现有的激光切割装置升降速度慢，切割时影响切割效率，同时切割头体积庞大，使用时十分不便。

本发明将解决由于激光切割装置升降速度慢而导致的切割效率低的技术问题。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种三轴激光切割系统，以解决由于激光切割装置升降速度慢而导致的切割效率低、不实用的技术问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种三轴激光切割系统。该三轴激光切割系统包括：用于发射激光以切割待加工工件的切割头、用于驱动所述切割头移动的驱动机构，所述驱动机构与切割头连接；

所述驱动机构包括：Z轴驱动机构、X轴驱动机构和Y轴驱动机构，所述Z轴驱动机构、X轴驱动机构、Y轴驱动机构相互垂直，所述切割头安装在Z轴驱动机构顶端，且切割头旁侧的Z轴驱动机构上安装有位移传感器，所述位移传感器与所述切割头之间呈预设夹角以使所述位移传感器发射的探测信号路径与所述切割头发射的激光路径相交，这样能够实现3D切割，不同方向的切割，不用再移动工件，直接可以进行加工，且通过相互垂直的三轴，能够实现对工件的快速加工成型，提高效率。位移传感器发出的探测信号路径与切割头发射的激光路径相交，使得加工产品更加精准。本申请中Z轴、X轴、Y轴为相互垂直的三个方向。

优选地，所述位移传感器通过安装板与所述Z轴驱动机构固定连接。

优选地，所述安装板为钣金件弯折形成。形状包括但不限于V型、W型。

优选地，所述Z轴驱动机构上包括：方通、直线导轨和第一滑块，直线导轨固定于方通上，第一滑块滑动安装在直线导轨上，第一滑块通过L型连接板与X轴驱动机构上的第二滑块连接，使方通沿着Z轴方向移动。Z轴为上下方向运动。

优选地，Z轴驱动机构上的所述直线导轨旁侧还设有移动直线导轨，所述移动直线导轨两端固定有固定座。

优选地，所述L型连接板上固定安装有驱动电机。驱动电机可以包含3个不同的小型驱动电机，也可以是一个驱动电机，通过皮带链条带动方通上下运动，从而带动切割头上下方向运动。

优选地，所述X轴驱动机构包括：X轴导轨和第二滑块，所述X轴导轨与第二滑块滑动连接，使得Z轴驱动机构沿着X轴方向移动。驱动电机通过皮带链条带动Z轴驱动机构沿着X轴导轨方向移动。驱动电机可以采用上述驱动电机，也可以采用其他电机，此处不做具体限定。

优选地，所述X轴导轨上还固定安装拖链板。

优选地，所述Y轴驱动机构包括：Y轴导轨、第三滑块和Y轴底座，Y轴导轨固定安装在Y轴底座上，第三滑块滑动安装在Y轴导轨上，第三滑块与X轴导轨连接，使得X轴驱动机构沿着Y轴导轨方向移动。

优选地，所述L型连接板上安装有接近开关，X轴导轨上安装有接近开关。

在本申请中，采用Z轴驱动机构、X轴驱动机构和Y轴驱动机构三轴相互垂直且能够相互运动的方式，并且在Z轴驱动机构的顶端安装小型的激光切割头，通过激光切割头对需要切割的工件进行激光切割，且Z轴驱动机构、X轴驱动机构和Y轴驱动机构均是悬空的，采用机床形式的加工方式，最大可能的实现机械化，最大程度的保护装置和加工材料，通过小型的切割头，能够降低使用空间，提高切割效果。申请解决了由于激光切割装置升降速度慢而导致的切割效率低、不实用的技术问题，具有加工效率高、方便操作、易于推广的有益效果。切割头升降运动，配合位移传感器使切割头实现3D跟随切割。本设计其优点为升降速度快、切割头体积小、悬空升降以最大限度保护运动装置和加工材料。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请一种三轴激光切割系统的第一视角立体结构图；

图2是根据本申请一种三轴激光切割系统的第二视角立体结构图；

图3是根据本申请一种三轴激光切割系统的第三视角立体结构图；

其中，图中标号表示：1、切割头；2、Z轴驱动机构；21、方通；22、直线导轨；23、第一滑块；24、L型连接板；25、固定座；3、X轴驱动机构；31、X轴导轨；32、第二滑块；4、Y轴驱动机构；41、Y轴导轨；42、第三滑块；43、Y轴底座；5、位移传感器；6、安装板；7、驱动电机；8、拖链板；9、接近开关。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等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，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请中，术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1-3所示，本申请涉及一种三轴激光切割系统，该三轴激光切割系统包括：用于发射激光以切割待加工工件的切割头1、用于驱动切割头移动的驱动机构，驱动机构与切割头连接；

驱动机构包括：Z轴驱动机构2、X轴驱动机构3和Y轴驱动机构4，Z轴驱动机构2、X轴驱动机构3、Y轴驱动机构4相互垂直，切割头1安装在Z轴驱动机构2顶端，且切割头1旁侧的Z轴驱动机构上安装有位移传感器5，位移传感器5与切割头1之间呈预设夹角以使位移传感器发射的探测信号路径与切割头发射的激光路径相交，这样能够实现3D切割，不同方向的切割，不用再移动工件，直接可以进行加工，且通过相互垂直的三轴，能够实现对工件的快速加工成型，提高效率。位移传感器发出的探测信号路径与切割头发射的激光路径相交，使得加工产品更加精准。

如图1-3所示，位移传感器5通过安装板6与Z轴驱动机构固定连接。

如图1-3所示，安装板6为钣金件弯折形成。形状为V型。

如图1-3所示，Z轴驱动机构2上包括：方通21、直线导轨22和第一滑块23，直线导轨22固定于方通21上，第一滑块23滑动安装在直线导轨22上，第一滑块23通过L型连接板24与X轴驱动机构3上的第二滑块32连接，驱动电机带动，使方通沿着Z轴方向移动。Z轴为上下方向运动。

如图1-3所示，Z轴驱动机构2上的直线导轨22旁侧还设有移动直线导轨，移动直线导轨两端固定有固定座25。

如图1-3所示，L型连接板24上固定安装有驱动电机7。驱动电机可以包含3个不同的小型驱动电机，也可以是一个驱动电机，通过皮带链条带动方通上下运动，从而带动切割头上下方向运动。若3个不同的小型驱动电机，则3个不同的小型驱动电机分别驱动X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构沿着X轴、Y轴、Z轴方向移动。

如图1-3所示，X轴驱动机构3包括：X轴导轨31和第二滑块32，X轴导轨31与第二滑块滑动32连接，使得Z轴驱动机构沿着X轴方向移动。驱动电机通过皮带链条带动Z轴驱动机构沿着X轴导轨方向移动。驱动电机可以采用上述驱动电机，也可以采用其他电机。

如图1-3所示，X轴导轨31上还固定安装拖链板8。

如图1-3所示，Y轴驱动机构包括：Y轴导轨41、第三滑块42和Y轴底座43，Y轴导轨41固定安装在Y轴底座43上，第三滑块42滑动安装在Y轴导轨41上，第三滑块42与X轴导轨31连接，使得X轴驱动机构3沿着Y轴导轨41方向移动。

如图1-3所示，L型连接板24上安装有接近开关9，X轴导轨31上安装有接近开关。

在本申请中，采用Z轴驱动机构2、X轴驱动机构3和Y轴驱动机构4三轴相互垂直且能够相互运动的方式，并且在Z轴驱动机构2的顶端安装小型的切割头1(激光切割头)，通过切割头1对需要切割的工件进行激光切割，且Z轴驱动机构2、X轴驱动机构3和Y轴驱动机构4均是悬空的，采用机床形式的加工方式，最大可能的实现机械化，最大程度的保护装置和加工材料，通过小型的切割头，能够降低使用空间，提高切割效果。申请解决了由于激光切割装置升降速度慢而导致的切割效率低、不实用的技术问题，具有加工效率高、方便操作、易于推广的有益效果。切割头升降运动，配合位移传感器使切割头实现3D跟随切割。本设计其优点为升降速度快、切割头体积小、悬空升降以最大限度保护运动装置和加工材料。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三轴激光切割系统，其特征在于，包括：用于发射激光以切割待加工工件的切割头(1)、用于驱动所述切割头移动的驱动机构，所述驱动机构与切割头连接；

所述驱动机构包括：Z轴驱动机构(2)、X轴驱动机构(3)和Y轴驱动机构(4)，所述Z轴驱动机构(2)、X轴驱动机构(3)、Y轴驱动机构(4)相互垂直，所述切割头(1)安装在Z轴驱动机构(2)顶端，且切割头(1)旁侧的Z轴驱动机构上安装有位移传感器(5)，所述位移传感器(5)与所述切割头(1)之间呈预设夹角以使所述位移传感器发射的探测信号路径与所述切割头发射的激光路径相交。

2.根据权利要求1所述的三轴激光切割系统，其特征在于，所述位移传感器(5)通过安装板(6)与所述Z轴驱动机构固定连接。

3.根据权利要求2所述的三轴激光切割系统，其特征在于，所述安装板(6)为钣金件弯折形成。

4.根据权利要求1所述的三轴激光切割系统，其特征在于，所述Z轴驱动机构(2)上包括：方通(21)、直线导轨(22)和第一滑块(23)，所述直线导轨(22)固定于方通(21)上，第一滑块(23)滑动安装在直线导轨(22)上，第一滑块(23)通过L型连接板(24)与X轴驱动机构(3)上的第二滑块(32)连接，使方通沿着Z轴方向移动。

5.根据权利要求4所述的三轴激光切割系统，其特征在于，所述Z轴驱动机构(2)上的所述直线导轨(22)旁侧还设有移动直线导轨，所述移动直线导轨两端设有有固定座(25)。

6.根据权利要求4所述的三轴激光切割系统，其特征在于，所述L型连接板(24)上固定安装有驱动电机(7)。

7.根据权利要求1所述的三轴激光切割系统，其特征在于，所述X轴驱动机构(3)包括：X轴导轨(31)和第二滑块(32)，所述X轴导轨(31)与第二滑块(32)滑动连接，使得Z轴驱动机构(2)沿着X轴方向移动。

8.根据权利要求7所述的三轴激光切割系统，其特征在于，所述X轴导轨(31)上还固定安装拖链板(8)。

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