CN220480587U - 一种三维五轴激光切割头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维五轴激光切割头，包括：QBH壳体；调节座板，设置在所述QBH壳体的底端；保护镜片，固定设置在所述QBH壳体的内腔中部；光闸，设置在所述QBH壳体的内腔，且位于所述保护镜片的上方；准直模块，设置在所述QBH壳体的内腔顶端；准直镜片，设置在所述保护镜片的下方；C轴组件，设置在所述调节座板的底端；B轴组件，设置在所述C轴组件的底端；W轴组件，设置在所述B轴组件的一侧。该三维五轴激光切割头，通过设置有C轴组件、B轴组件和W轴组件，使切割头能够在多个方向上进行切割，从而实现更高精度和更广泛的切割能力，使用灵活，实用性强。

Description

一种三维五轴激光切割头

技术领域

本实用新型涉及激光切割技术领域，具体为一种三维五轴激光切割头。

背景技术

激光切割技术在工业生产中得到广泛应用，可以快速、精确地切割各种材料，为工业生产提供了便利，然而，传统的激光切割头通常只具备三轴或四轴结构，局限了对复杂形状零件的切割能力，因此，有必要研发一种更灵活、更精确的切割头结构，以满足精密切割的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三维五轴激光切割头，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种三维五轴激光切割头，包括：

QBH壳体；

调节座板，设置在所述QBH壳体的底端；

保护镜片，固定设置在所述QBH壳体的内腔中部；

光闸，设置在所述QBH壳体的内腔，且位于所述保护镜片的上方；

准直模块，设置在所述QBH壳体的内腔顶端；

准直镜片，设置在所述保护镜片的下方；

C轴组件，设置在所述调节座板的底端；

B轴组件，设置在所述C轴组件的底端；

W轴组件，设置在所述B轴组件的一侧。

优选的，所述QBH壳体的顶端设置有光线接口，所述光闸外圈有冷却水腔室。

优选的，为了能够控制所述C轴组件旋转，所述C轴组件包括：过光筒，过光筒设置在所述调节座板的底端；C轴壳体固定设置在所述过光筒的底端；电气滑环设置在所述过光筒的内腔；力矩电机固定设置在所述C轴壳体的内腔；力矩电机的输出端通过联轴器锁紧有转轴。

优选的，所述B轴组件包括：B轴壳体，B轴壳体固定设置在所述转轴的底端；可调反射镜设置在所述B轴壳体的内腔一侧底端；第一电机固定设置在所述B轴壳体的内腔一侧。

优选的，所述W轴组件包括：W轴壳体，所述第一电机的输出端固定设置有W轴壳体；反射镜倾斜固定设置在所述W轴壳体的内腔顶端一侧；切割头部外壳与所述W轴壳体的底端适配插接；聚焦镜设置在所述切割头部外壳的内腔中部；保护镜设置在所述切割头部外壳的内腔，且位于所述聚焦镜的下方；传感器设置在所述切割头部外壳的底端；升降驱动组件设置在所述W轴壳体的一侧。

优选的，所述升降驱动组件的驱动端与所述切割头部外壳的一侧相连，且所述升降驱动组件能够驱动所述切割头部外壳上下移动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该三维五轴激光切割头，通过设置有C轴组件、B轴组件和W轴组件，使切割头能够在多个方向上进行切割，从而实现更高精度和更广泛的切割能力，使用灵活，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型QBH壳体的正面剖视图；

图3为本实用新型C轴组件的正面剖视图；

图4为本实用新型B轴组件的正面剖视图；

图5为本实用新型W轴组件的正面剖视图。

图中：1、QBH壳体；2、调节座板；3、保护镜片；4、光闸；5、准直模块；6、准直镜片；7、C轴组件；71、过光筒；72、C轴壳体；73、电气滑环；74、力矩电机；75、转轴；8、B轴组件；81、B轴壳体；82、可调反射镜；83、第一电机；9、W轴组件；91、W轴壳体；92、反射镜；93、切割头部外壳；94、聚焦镜；95、保护镜；96、传感器；97、升降驱动组件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种三维五轴激光切割头，包括：QBH壳体1、调节座板2、保护镜片3、光闸4、准直模块5、准直镜片6、C轴组件7、B轴组件8和W轴组件9；

调节座板2设置在QBH壳体1的底端，保护镜片3固定设置在QBH壳体1的内腔中部，光闸4设置在QBH壳体1的内腔，且位于保护镜片3的上方，光闸4控制光器激光输出的开关，准直模块5设置在QBH壳体1的内腔顶端，准直镜片6设置在保护镜片3的下方，C轴组件7设置在调节座板2的底端，B轴组件8设置在C轴组件7的底端，激光光束会通过保护镜片3和准直镜片6流向C轴组件7，W轴组件9设置在B轴组件8的一侧。

QBH壳体1的顶端设置有光线接口，光闸4外圈有冷却水腔室，能够在光进如切割头内部进行冷却高能量带来的高温。

作为优选方案，更进一步的，C轴组件7包括：过光筒71、C轴壳体72、电气滑环73、力矩电机74和转轴75；

过光筒71设置在调节座板2的底端，过光筒71可允许高能量光束通过，保护其他零部件不受到高能量光束影响导致零部件受损，C轴壳体72固定设置在过光筒71的底端，电气滑环73设置在过光筒71的内腔，力矩电机74固定设置在C轴壳体72的内腔，力矩电机74的输出端通过联轴器锁紧有转轴75。

作为优选方案，更进一步的，B轴组件8包括：B轴壳体81、可调反射镜82和第一电机83；

B轴壳体81固定设置在转轴75的底端，可调反射镜82设置在B轴壳体81的内腔一侧底端，第一电机83固定设置在B轴壳体81的内腔一侧，可调反射镜82背面有三组气孔，通过给气孔通气使得可调反射镜82可以进行微小角度调节，确保光束从光路正中心通过第一电机83控制B轴带动W轴组件9可进行正负135°旋转。

作为优选方案，更进一步的，W轴组件9包括：W轴壳体91、反射镜92、切割头部外壳93、聚焦镜94、保护镜95、传感器96和升降驱动组件97；

第一电机83的输出端固定设置有W轴壳体91，反射镜92倾斜固定设置在W轴壳体91的内腔顶端一侧，切割头部外壳93与W轴壳体91的底端适配插接，聚焦镜94设置在切割头部外壳93的内腔中部，聚焦镜94可以将光路中的光汇聚为一个光斑焦点，保护镜95设置在切割头部外壳93的内腔，且位于聚焦镜94的下方，保护镜95为了保护聚焦镜片，保证焊接过程中产生的金属烟尘直接接触聚焦镜94，传感器96设置在切割头部外壳93的底端，升降驱动组件97设置在W轴壳体91的一侧。

作为优选方案，更进一步的，升降驱动组件97的驱动端与切割头部外壳93的一侧相连，且升降驱动组件97能够驱动切割头部外壳93上下移动。

其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。

步骤一：激光器光纤装入接口出，激光器发出高能量，高频率激光束通过准直模块5将激光光束变成准直平行光，光闸4控制光器激光输出的开关，光闸4外圈有冷却水腔室，能够在光进如切割头内部进行冷却高能量带来的高温，激光光束会通过保护镜片3和准直镜片6流向C轴组件7；

步骤二：电气滑环73汇集电气信号，过光筒71可允许高能量光束通过，保护其他零部件不受到高能量光束影响导致零部件受损，力矩电机74与转轴75连接一起，力矩电机74驱动转轴75旋转，可使C轴组件7进行360°垂直于地面旋转；

步骤三：可调反射镜82主要是将竖直打下的光通过可调反射镜82的作用将竖直的光变为横向光从电机光路中心穿过，可调反射镜82背面有三组气孔，通过给气孔通气使得可调反射镜82可以进行微小角度调节，确保光束从光路正中心通过第一电机83控制B轴带动W轴组件9可进行正负135°旋转；

步骤四：升降驱动组件97为W轴提供动力，可以带动切割头外壳上下移动，反射镜92可以将横向光束变为竖直光束，聚焦镜94可以将光路中的光汇聚为一个光斑焦点，保护镜95为了保护聚焦镜片，保证焊接过程中产生的金属烟尘直接接触聚焦镜94，影响焦点聚焦，聚焦镜94腔体开有气孔，惰性气体通入会从保护镜95下方吹出，最终从喷嘴吹出，防止切割过程中金属烟尘进入喷嘴损坏保护镜，传感器96可以在切割过程中反馈给W轴信号使喷嘴位置始终与切割零件表面保持同一高度切割，从而实现更高精度和更广泛的切割能力，有利于广泛推广。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种三维五轴激光切割头，其特征在于，包括：

QBH壳体(1)；

调节座板(2)，设置在所述QBH壳体(1)的底端；

保护镜片(3)，固定设置在所述QBH壳体(1)的内腔中部；

光闸(4)，设置在所述QBH壳体(1)的内腔，且位于所述保护镜片(3)的上方；

准直模块(5)，设置在所述QBH壳体(1)的内腔顶端；

准直镜片(6)，设置在所述保护镜片(3)的下方；

C轴组件(7)，设置在所述调节座板(2)的底端，用于进行360度垂直于地面旋转；

B轴组件(8)，设置在所述C轴组件(7)的底端；

W轴组件(9)，设置在所述B轴组件(8)的一侧，用于为W轴提供动力。

2.根据权利要求1所述的一种三维五轴激光切割头，其特征在于：所述QBH壳体(1)的顶端设置有光线接口，所述光闸(4)外圈有冷却水腔室。

3.根据权利要求1所述的一种三维五轴激光切割头，其特征在于：所述C轴组件(7)包括：

过光筒(71)，设置在所述调节座板(2)的底端，所述过光筒(71)可允许高能量光束通过；

C轴壳体(72)，固定设置在所述过光筒(71)的底端；

电气滑环(73)，设置在所述过光筒(71)的内腔，所述电气滑环(73)汇集电气信号；

力矩电机(74)，固定设置在所述C轴壳体(72)的内腔；

转轴(75)，所述力矩电机(74)的输出端通过联轴器锁紧有转轴(75)。

4.根据权利要求3所述的一种三维五轴激光切割头，其特征在于：所述B轴组件(8)包括：

B轴壳体(81)，固定设置在所述转轴(75)的底端；

可调反射镜(82)，设置在所述B轴壳体(81)的内腔一侧底端，所述可调反射镜(82)背面有三组气孔，通过给气孔通气使得所述可调反射镜(82)可以进行微小角度调节；

第一电机(83)，固定设置在所述B轴壳体(81)的内腔一侧。

5.根据权利要求4所述的一种三维五轴激光切割头，其特征在于：所述W轴组件(9)包括：

W轴壳体(91)，所述第一电机(83)的输出端固定设置有W轴壳体(91)；

反射镜(92)，倾斜固定设置在所述W轴壳体(91)的内腔顶端一侧，所述反射镜(92)能够将横向光束变为竖直光束；

切割头部外壳(93)，与所述W轴壳体(91)的底端适配插接；

聚焦镜(94)，设置在所述切割头部外壳(93)的内腔中部；

保护镜(95)，设置在所述切割头部外壳(93)的内腔，且位于所述聚焦镜(94)的下方；

传感器(96)，设置在所述切割头部外壳(93)的底端，所述传感器(96)可以在切割过程中反馈给W轴信号使喷嘴位置始终与切割零件表面保持同一高度切割；

升降驱动组件(97)，设置在所述W轴壳体(91)的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种三维五轴激光切割头，其特征在于：所述升降驱动组件(97)的驱动端与所述切割头部外壳(93)的一侧相连，且所述升降驱动组件(97)能够驱动所述切割头部外壳(93)上下移动。