CN219724987U - 一种稳定的多角度五轴激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种稳定的多角度五轴激光加工设备，包含机体，机体包含基座、纵向安装座、配重块，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，双向电机组包含垫板、第一旋转电机、安装立板、第二旋转电机、驱动连接在第二旋转电机上的夹具，第一旋转电机的转轴和第二旋转电机的转轴垂直设置，第二旋转电机旋转连接在安装立板上；激光加工系统包含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，可以平衡基座两端的重量，保证机体的稳定性，提高第二旋转电机的旋转稳定性，可以装夹更重的工件，实现工件的多角度旋转。

Description

一种稳定的多角度五轴激光加工设备

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，尤指一种稳定的多角度五轴激光加工设备。

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，机械机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。

市场上加工机械刀具的主要方式为激光切削加工，其中夹持刀具的旋转轴的稳定性直接影响到刀具加工的质量，市场上大部分的激光加工设备其旋转轴为单边固定旋转，在加工较重的刀具和加工刃角时，无法保持旋转过程中的稳定性，造成刀具的最终尺寸不准确。同时因为是单边固定结构，由于重心和夹具最大承重的限制，无法做到大角度的旋转，进而无法加工一些特殊的角度。

发明内容

本实用新型所要解决的问题在于，提供一种稳定的多角度五轴激光加工设备，可以加工较重的工件，可以进行更多角度的加工，确保加工过程稳定，具有更高的加工精度。

解决上述技术问题要按照本实用新型提供的一种稳定的多角度五轴激光加工设备，包含机体，机体包含基座、固定连接在基座一端顶部处的纵向安装座、固定连接在基座另一端上的配重块，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，双向电机组包含驱动连接在X轴向直线驱动机构上的垫板、固定连接在垫板顶部一端的第一旋转电机、固定连接在垫板顶部另一端的安装立板、驱动连接在第一旋转电机上的第二旋转电机、驱动连接在第二旋转电机上的夹具，第一旋转电机的转轴和第二旋转电机的转轴垂直设置，第二旋转电机旋转连接在安装立板上；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，双向电机组还包含连接组件，连接组件包含固定连接在第一旋转电机的转轴上的第一侧板、与第一侧板相对设置的第二侧板、固定连接在第一侧板和第二侧板底端面之间的底板、固定连接在第二侧板上的旋转轴，第二旋转电机的两侧壁分别固定连接在第一侧板、第二侧板的内侧壁上，第二旋转电机的底面固定连接在底板上，旋转轴和安装立板通过轴承连接。

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，垫板固定连接在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，激光加工模块安装在Z轴向滑座上。

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，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，纵向安装座顶部设置有与Z轴向滑座驱动连接的纵向辅助驱动气缸。

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，基座、纵向安装座、X轴向滑座、Y轴向滑座、Z轴向滑座均为大理石。

优选地，配重块包含壳体、灌注在壳体中的水泥。

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稳定的多角度五轴激光加工设备，通过在基座的一端设置配重块，可以平衡基座两端的重量，并且增加了机体的重量，保证机体的稳定性，将工件装夹在夹具上，通过X轴向直线驱动机构、Y轴向直线驱动机构可带动工件分别在X轴向、Y轴向上移动，第一旋转电机、第二旋转电机可带动工件在两个垂直的方向上旋转，通过将第二旋转电机旋转连接在安装立板上，可以提高第二旋转电机的旋转稳定性，可以装夹更重的工件，实现对工件更多的旋转角度，通过Z轴向直线驱动机构可驱动激光加工模块在Z轴方向上移动，从而让激光加工模块对工件进行加工，具有良好的加工稳定性，加工精度高。

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、壳体120、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、垫板40、第一旋转电机41、安装立板42、第二旋转电机43、夹具44、第一侧板45、第二侧板46、底板47、旋转轴48、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、激光发生器62、探针63、摄像头64、振镜65、风琴防护罩70。

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稳定的多角度五轴激光加工设备，包含机体，机体包含基座10、固定连接在基座10一端顶部处的纵向安装座11、固定连接在基座10另一端上的配重块12，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，双向电机组包含驱动连接在X轴向直线驱动机构30上的垫板40、固定连接在垫板40顶部一端的第一旋转电机41、固定连接在垫板40顶部另一端的安装立板42、驱动连接在第一旋转电机41上的第二旋转电机43、驱动连接在第二旋转电机43上的夹具44，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旋转连接在安装立板42上；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，通过在基座10的一端设置配重块12，可以平衡基座10两端的重量，确保机体的重心位于基座10中部，并且增加了机体的重量，减小设备工作时的晃动，保证机体的稳定性，根据工件的形状设置夹具44，将工件装夹在夹具44上，通过X轴向直线驱动机构30、Y轴向直线驱动机构20可带动工件分别在X轴向、Y轴向上移动，第一旋转电机41、第二旋转电机43可带动工件在两个垂直的方向上旋转，通过将第二旋转电机43旋转连接在安装立板42上，可以提高第二旋转电机43的旋转稳定性，可以装夹更重的工件，实现对工件更多的旋转角度，通过Z轴向直线驱动机构50可驱动激光加工模块60在Z轴方向上移动，从而让激光加工模块60对工件进行加工，具有良好的加工稳定性，加工精度高。

基于上述实施例，双向电机组还包含连接组件，连接组件包含固定连接在第一旋转电机41的转轴上的第一侧板45、与第一侧板45相对设置的第二侧板46、固定连接在第一侧板45和第二侧板46底端面之间的底板47、固定连接在第二侧板46上的旋转轴48，第二旋转电机43的两侧壁分别固定连接在第一侧板45、第二侧板46的内侧壁上，第二旋转电机43的底面固定连接在底板47上，旋转轴48和安装立板42通过轴承连接。通过将第二旋转电机43安装在第一侧板45、第二侧板46、底板47之间，提高第二旋转电机43与第一旋转电机41、安装立板42之间的装配稳定性，提高第二旋转电机43的旋转稳定性，提高夹具44的承重能力，可以加工更重的工件。

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，垫板40固定连接在X轴向滑座31上；Z轴向直线驱动机构50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，激光加工模块60安装在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轴向直线驱动装置可驱动Z轴向滑座51在纵向安装座11上上下移动，从而调整激光加工模块60的Z轴向方位，以让激光加工模块60移动到工件加工处进行加工。

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，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，纵向安装座11顶部设置有与Z轴向滑座51驱动连接的纵向辅助驱动气缸52。在Z轴向直线驱动机构50带动激光加工模块60上下移动时，纵向辅助驱动气缸52可与Z轴向直线驱动装置协同驱动Z轴向滑座51上下移动，起到辅助作用，减小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精度。

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70。风琴防护罩70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70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，基座10、纵向安装座11、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，减小设备工作时基座10的晃动幅度，提高加工精度。

基于上述实施例，配重块12包含壳体120、灌注在壳体120中的水泥，方便根据重量需要进行配重调整。

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62、探针63、摄像头64、振镜65。激光发生器62可射出激光，激光经过振镜65射出到工件上；摄像头64可精细捕捉工件的加工情况；探针63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 (10)

1.一种稳定的多角度五轴激光加工设备，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一端顶部处的纵向安装座、固定连接在所述基座另一端上的配重块，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，所述双向电机组包含驱动连接在所述X轴向直线驱动机构上的垫板、固定连接在所述垫板顶部一端的第一旋转电机、固定连接在所述垫板顶部另一端的安装立板、驱动连接在所述第一旋转电机上的第二旋转电机、驱动连接在所述第二旋转电机上的夹具，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，所述第二旋转电机旋转连接在所述安装立板上；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所述的一种稳定的多角度五轴激光加工设备，其特征在于，所述双向电机组还包含连接组件，所述连接组件包含固定连接在所述第一旋转电机的转轴上的第一侧板、与所述第一侧板相对设置的第二侧板、固定连接在所述第一侧板和所述第二侧板底端面之间的底板、固定连接在所述第二侧板上的旋转轴，所述第二旋转电机的两侧壁分别固定连接在所述第一侧板、第二侧板的内侧壁上，所述第二旋转电机的底面固定连接在所述底板上，所述旋转轴和所述安装立板通过轴承连接。

3.根据权利要求2所述的一种稳定的多角度五轴激光加工设备，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，所述垫板固定连接在所述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，所述激光加工模块安装在所述Z轴向滑座上。

4.根据权利要求3所述的一种稳定的多角度五轴激光加工设备，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。

5.根据权利要求4所述的一种稳定的多角度五轴激光加工设备，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所述的一种稳定的多角度五轴激光加工设备，其特征在于，所述纵向安装座顶部设置有与所述Z轴向滑座驱动连接的纵向辅助驱动气缸。

7.根据权利要求3所述的一种稳定的多角度五轴激光加工设备，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3所述的一种稳定的多角度五轴激光加工设备，其特征在于，所述基座、纵向安装座、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8所述的一种稳定的多角度五轴激光加工设备，其特征在于，所述配重块包含壳体、灌注在所述壳体中的水泥。

10.根据权利要求3所述的一种稳定的多角度五轴激光加工设备，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。