CN219402882U - 一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，包含机体，机体包含基座、纵向安装座，基座和纵向安装座上分别设置有夹料系统和激光加工系统，夹料系统包含Y轴向直线驱动机构、X轴向直线驱动机构、双向电机组、夹具，双向电机组包含第一旋转电机、横向摆动板、第二旋转电机，第一旋转电机的转轴和第二旋转电机的转轴垂直设置，第二旋转电机可在第一旋转电机的驱动下在水平面上摆动，夹具与第二旋转电机驱动连接；激光加工系统包含Z轴向直线驱动机构、激光加工模块，可实现对工件的横向夹持，第一旋转电机可驱动工件在水平面上摆动，第二旋转电机可驱动工件绕其中心轴旋转，可以加工体积较大的工件，方便对工件进行更全面的加工。

Description

一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，尤指一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备。

背景技术

激光加工技术广泛应用于航天航空、军事、工业制造领域，因其有加工速度快，加工尺寸范围大，可加工材料多等优势，激光加工设备在机械加工领域被广泛运用。随着社会的进步和发展，机械结构开始趋向于精密化，零件的尺寸越来越小，精度要求也越来越高。

刀具作为切削加工机械零件的主要工具，强度、硬度、韧性、导热性等方面的要求也越来越高，为加工出更加精密的零件，对刀具的尺寸精度要求也越来越高。部分刀具工件在加工时需要横向夹持，但市场上大部分激光加工设备都是立式夹持加工，导致工件的端面无法加工。

发明内容

本实用新型所要解决的问题在于，提供一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，可以实现工件的横向夹持，方便对工件进行更全面的加工。

解决上述技术问题要按照本实用新型提供的一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，包含机体，机体包含基座、固定连接在基座上的纵向安装座，基座和纵向安装座上分别设置有夹料系统和激光加工系统，夹料系统包含设置于基座上的Y轴向直线驱动机构、驱动设置于Y轴向直线驱动机构上的X轴向直线驱动机构、双向电机组、夹具，双向电机组包含驱动设置于X轴向直线驱动机构上的第一旋转电机、横向摆动板、固定连接在横向摆动板一端的第二旋转电机，第一旋转电机的转轴固定连接在横向摆动板的另一端，第一旋转电机的转轴和第二旋转电机的转轴垂直设置，第二旋转电机可在第一旋转电机的驱动下在水平面上摆动，夹具与第二旋转电机驱动连接；激光加工系统包含设置于纵向安装座上的Z轴向直线驱动机构、驱动设置于Z轴向直线驱动机构上的激光加工模块。

优选地，Y轴向直线驱动机构包含设置于基座上的Y轴向直线驱动装置、可在Y轴向直线驱动装置的驱动下前后移动的Y轴向滑座；X轴向直线驱动机构包含设置于Y轴向滑座上的X轴向直线驱动装置、可在X轴向直线驱动装置的驱动下左右移动的X轴向滑座，第一旋转电机固定连接在X轴向滑座上；Z轴向直线驱动机构包含设置于纵向安装座上的Z轴向直线驱动装置、可在Z轴向直线驱动装置的驱动下上下移动的Z轴向滑座、设置于纵向安装座顶部且与Z轴向滑座驱动连接的纵向辅助驱动气缸，激光加工模块设置于Z轴向滑座上。

优选地，X轴向滑座上设置有罩合在第一旋转电机上的防尘罩。

优选地，基座的一端面上设置有配重块。

优选地，Y轴向滑座两侧和基座之间通过直线滑轨连接，X轴向滑座两侧和Y轴向滑座之间通过直线滑轨连接，Z轴向滑座两侧和纵向安装座之间通过直线滑轨连接。

优选地，X轴向直线驱动装置、Y轴向直线驱动装置、Z轴向直线驱动装置均为直线电机。

优选地，X轴向滑座、Y轴向滑座、Z轴向滑座两端面均设置有风琴防护罩。

优选地，X轴向滑座、Y轴向滑座、Z轴向滑座均为大理石。

优选地，激光加工模块包含固定连接在Z轴向滑座上的箱体、设置于箱体中的激光发生器、探针、摄像头、振镜。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，由于第二旋转电机可在第一旋转电机的驱动下在水平面上摆动，将工件安装在夹具上，可实现对工件的横向夹持，第一旋转电机可驱动工件在水平面上摆动，第二旋转电机可驱动工件绕其中心轴旋转，可以加工体积较大的工件，方便对工件进行更全面的加工。Y轴向直线驱动机构、X轴向直线驱动机构可驱动工件分别在Y轴向、X轴向上移动，实现工件在水平面上的位移功能。Z轴向直线驱动机构可驱动激光加工模块上下移动，从而让激光加工模块对工件进行加工，激光加工模块只需发生纵向移动，可以提高加工精度和加工效率。

附图说明

图1例示了本实用新型的外形结构示意图。

图2例示了本实用新型图1中A部的局部放大结构示意图。

附图标号说明：基座10、纵向安装座11、配重块12、风琴防护罩13、Y轴向直线驱动机构20、Y轴向滑座21、X轴向直线驱动机构30、X轴向滑座31、防尘罩32、夹具40、第一旋转电机41、横向摆动板42、第二旋转电机43、Z轴向直线驱动机构50、Z轴向滑座51、纵向辅助驱动气缸52、激光加工模块60、箱体61、探针62、摄像头63、振镜64、激光发生器65。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员的在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

参考图1-2。

本实用新型提供一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，包含机体，机体包含基座10、固定连接在基座10上的纵向安装座11，基座10和纵向安装座11上分别设置有夹料系统和激光加工系统，夹料系统包含设置于基座10上的Y轴向直线驱动机构20、驱动设置于Y轴向直线驱动机构20上的X轴向直线驱动机构30、双向电机组、夹具40，双向电机组包含驱动设置于X轴向直线驱动机构30上的第一旋转电机41、横向摆动板42、固定连接在横向摆动板42一端的第二旋转电机43，第一旋转电机41的转轴固定连接在横向摆动板42的另一端，第一旋转电机41的转轴和第二旋转电机43的转轴垂直设置，第二旋转电机43可在第一旋转电机41的驱动下在水平面上摆动，夹具40与第二旋转电机43驱动连接；激光加工系统包含设置于纵向安装座11上的Z轴向直线驱动机构50、驱动设置于Z轴向直线驱动机构50上的激光加工模块60。

其工作原理为，第一旋转电机41垂直安装在X轴向直线驱动机构30上，第二旋转电机43横向安装在横向摆动板42上，第二旋转电机43可在第一旋转电机41的驱动下在水平面上摆动，根据工件的形状设置夹具40，将工件安装在夹具40上，可实现对工件的横向夹持，第一旋转电机41可驱动工件在水平面上摆动，第二旋转电机43可驱动工件绕其中心轴旋转，可以加工体积较大的工件，方便对工件进行更全面的加工。Y轴向直线驱动机构20、X轴向直线驱动机构30可驱动工件分别在Y轴向、X轴向上移动，实现工件在水平面上的位移功能。Z轴向直线驱动机构50可驱动激光加工模块60上下移动，从而让激光加工模块60对工件进行加工，激光加工模块60只需发生纵向移动，可以提高加工精度和加工效率。

基于上述实施例，Y轴向直线驱动机构20包含设置于基座10上的Y轴向直线驱动装置、可在Y轴向直线驱动装置的驱动下前后移动的Y轴向滑座21；X轴向直线驱动机构包含设置于Y轴向滑座21上的X轴向直线驱动装置、可在X轴向直线驱动装置的驱动下左右移动的X轴向滑座31，第一旋转电机41固定连接在X轴向滑座31上；Z轴向直线驱动机构包含设置于纵向安装座11上的Z轴向直线驱动装置、可在Z轴向直线驱动装置的驱动下上下移动的Z轴向滑座51、设置于纵向安装座11顶部且与Z轴向滑座51驱动连接的纵向辅助驱动气缸52，激光加工模块60设置于Z轴向滑座51上。具体地，Y轴向直线驱动装置可驱动Y轴向滑座21在基座10上前后移动，X轴向直线驱动装置可驱动X轴向滑座31在Y轴向滑座21上左右移动，从而带动工件进行X轴向、Y轴向的位移；Z轴向滑座51可在Z轴向直线驱动装置和纵向辅助驱动气缸52的协同驱动下进行升降动作，从而带动激光加工模块60上下移动以对工件不同高度位置进行加工，可以减轻Z轴向直线驱动装置的运动负荷，提高激光加工模块60的移动稳定性和移动位置准确度，提高加工效率和加工精度。

基于上述实施例，X轴向滑座31上设置有罩合在第一旋转电机41上的防尘罩32，避免加工过程中产生的粉尘掉落在第一旋转电机41的活动部件上，确保第一旋转电机41流畅运转，提高其使用寿命。

基于上述实施例，基座10的一端面上设置有配重块12，可以确保设备中心在基座10中部，增加机体的重量，减小设备工作时机体的晃动，提高加工精度。

基于上述实施例，Y轴向滑座21两侧和基座10之间通过直线滑轨连接，X轴向滑座31两侧和Y轴向滑座21之间通过直线滑轨连接，Z轴向滑座51两侧和纵向安装座11之间通过直线滑轨连接，可以提高X轴向滑座31、Y轴向滑座21、Z轴向滑座51的移动稳定性。

基于上述实施例，X轴向直线驱动装置、Y轴向直线驱动装置、Z轴向直线驱动装置均为直线电机，直线电机易于装配，具有良好的工作稳定性。

基于上述实施例，X轴向滑座31、Y轴向滑座21、Z轴向滑座51两端面均设置有风琴防护罩13。风琴防护罩13的一端固定，另一端固定在X轴向滑座31、Y轴向滑座21、Z轴向滑座51的一端面上，风琴防护罩13可随着X轴向滑座31、Y轴向滑座21、Z轴向滑座51发生伸缩活动，避免灰尘和加工过程中产生的粉尘掉落在活动机构上，确保活动机构活动流畅。

基于上述实施例，X轴向滑座31、Y轴向滑座21、Z轴向滑座51均为大理石。大理石平整度高、密度大，可以提高X轴向滑座31、Y轴向滑座21、Z轴向滑座51的移动稳定性，降低X轴向滑座31、Y轴向滑座21、Z轴向滑座51的晃动，提高加工精度。

基于上述实施例，激光加工模块60包含固定连接在Z轴向滑座51上的箱体61、设置于箱体61中的激光发生器65、探针62、摄像头63、振镜64。激光发生器65可射出激光，激光被振镜64接收后，振镜64再将激光射出到工件上；摄像头563可精细捕捉工件的加工情况；探针62可精准探测工件的轮廓，确保加工精度。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，包含机体，其特征在于，所述机体包含基座、固定连接在所述基座上的纵向安装座，所述基座和所述纵向安装座上分别设置有夹料系统和激光加工系统，所述夹料系统包含设置于所述基座上的Y轴向直线驱动机构、驱动设置于所述Y轴向直线驱动机构上的X轴向直线驱动机构、双向电机组、夹具，所述双向电机组包含驱动设置于所述X轴向直线驱动机构上的第一旋转电机、横向摆动板、固定连接在所述横向摆动板一端的第二旋转电机，所述第一旋转电机的转轴固定连接在所述横向摆动板的另一端，所述第一旋转电机的转轴和所述第二旋转电机的转轴垂直设置，所述第二旋转电机可在所述第一旋转电机的驱动下在水平面上摆动，所述夹具与所述第二旋转电机驱动连接；所述激光加工系统包含设置于所述纵向安装座上的Z轴向直线驱动机构、驱动设置于所述Z轴向直线驱动机构上的激光加工模块。

2.根据权利要求1所述的一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，其特征在于，所述Y轴向直线驱动机构包含设置于所述基座上的Y轴向直线驱动装置、可在所述Y轴向直线驱动装置的驱动下前后移动的Y轴向滑座；所述X轴向直线驱动机构包含设置于所述Y轴向滑座上的X轴向直线驱动装置、可在所述X轴向直线驱动装置的驱动下左右移动的X轴向滑座，所述第一旋转电机固定连接在所述X轴向滑座上；所述Z轴向直线驱动机构包含设置于所述纵向安装座上的Z轴向直线驱动装置、可在所述Z轴向直线驱动装置的驱动下上下移动的Z轴向滑座、设置于所述纵向安装座顶部且与所述Z轴向滑座驱动连接的纵向辅助驱动气缸，所述激光加工模块设置于所述Z轴向滑座上。

3.根据权利要求2所述的一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，其特征在于，所述X轴向滑座上设置有罩合在所述第一旋转电机上的防尘罩。

4.根据权利要求3所述的一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，其特征在于，所述基座的一端面上设置有配重块。

5.根据权利要求2所述的一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，其特征在于，所述Y轴向滑座两侧和所述基座之间通过直线滑轨连接，所述X轴向滑座两侧和所述Y轴向滑座之间通过直线滑轨连接，所述Z轴向滑座两侧和所述纵向安装座之间通过直线滑轨连接。

6.根据权利要求5所述的一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，其特征在于，所述X轴向直线驱动装置、Y轴向直线驱动装置、Z轴向直线驱动装置均为直线电机。

7.根据权利要求6所述的一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，其特征在于，所述X轴向滑座、Y轴向滑座、Z轴向滑座两端面均设置有风琴防护罩。

8.根据权利要求7所述的一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，其特征在于，所述X轴向滑座、Y轴向滑座、Z轴向滑座均为大理石。

9.根据权利要求2所述的一种刀具横向夹持的五轴激光加工设备，其特征在于，所述激光加工模块包含固定连接在所述Z轴向滑座上的箱体、设置于所述箱体中的激光发生器、探针、摄像头、振镜。