CN2712532Y - 光纤激光头用多轴支架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光纤激光头用多轴支架，其特征是：机架(1)的中间梁(11)上固定一X轴移动机构，X轴移动机构上固定一Y轴移动机构，Y轴移动机构与吊架(6)的中梁(28)固定连接，吊架(6)可相对机架(1)沿X轴、Y轴移动；吊架(6)的底部中梁(31)上设有回转机构、回转机构的回转轴(8)的下端与旋转半径调整机构的支臂(23)的一端固定连接，旋转半径调整机构的螺母(32)与Z轴移动机构的上支杆(12)的上端固定连接，Z轴移动机构的下支杆(14)的下端活动连接一激光头座(19)，激光头(20)固定在激光头座(19)上，光纤(21)的一端与激光头(20)相连接，另一端与激光器的输出端相连接。它可用于诸如圆管或异体管类的多角度旋转焊接或切割。
Description
技术领域
本实用新型属于激光加工领域，具体涉及一种光纤激光头用多轴支架。
背景技术
激光加工一般通过光束与被加工件之间的相对运动来实现。现有的激光加工设备通常只能实现光束与被加工件之间简单的相对运动，如使激光头或工件在XY平面的移动来完成激光加工，难于适用较复杂的激光加工诸如圆管类的旋转焊接或切割等。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述问题提供一种光纤激光头用多轴支架，可用于诸如圆管或异体管类的多角度旋转焊接或切割。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：光纤激光头用多轴支架，它包括机架、X轴移动机构、Y轴移动机构、吊架、回转机构、旋转半径调整机构、Z轴移动机构、激光头座19、激光头20、光纤21，其特征是：机架1的中间梁11上固定一X轴移动机构，X轴移动机构上固定一Y轴移动机构，Y轴移动机构与吊架6的中梁28固定连接，吊架6可相对机架1沿X轴、Y轴移动；吊架6位于机架1的框架内，吊架6的底部中梁31上设有回转机构、回转机构的回转轴8的下端与旋转半径调整机构的支臂23的一端固定连接，旋转半径调整机构的螺母32与Z轴移动机构的上支杆12的上端固定连接，Z轴移动机构的下支杆14的下端活动连接一激光头座19，激光头20固定在激光头座19上，光纤21的一端与激光头20相连接，另一端与激光器的输出端相连接。
本实用新型采用上述结构，吊架6可随X轴移动机构、Y轴移动机构的轴向移动而移动，即吊架6带动激光头座19沿X轴、Y轴方向调整，回转机构带动Z轴移动机构以回转轴8轴心为圆心旋转，其旋转半径由旋转半径调整机构手动调整，调整Z轴移动机构至回转轴8的轴心的距离(即旋转半径)，Z轴移动机构实现手动上下调整，通过激光头20实现圆管或异体管类的多角度旋转焊接或切割。
附图说明
图1是本实用新型主视图
图2是图1左视图
图3是本实用新型机架1、吊架6的俯视图
图中：1——机架、2——固定板、3——X轴方向、4——丝杆螺母副、5——螺母、6——吊架、7——固定座、8——回转轴、9——齿轮换向机构、10——电机、11——中间梁、12——上支杆、13——丝杆螺母副、14——下支杆、15——转动摇柄、16——丝杆、17——减震垫铁、18——滚轮、19——激光头座、20——激光头、21——光纤、22——丝杆螺母副、23——支臂、24——电机、25——电机、26——Y轴、27——固定座、28——上部中梁、29——螺母、30——丝杆螺母副、31——底部中梁、32——螺母、33——固定座。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，光纤激光头用多轴支架，它包括机架、X轴移动机构、Y轴移动机构、吊架、回转机构、旋转半径调整机构、Z轴移动机构、激光头座19、激光头20、光纤21，机架1的中间梁11上固定一X轴移动机构，X轴移动机构上固定一Y轴移动机构，Y轴移动机构与吊架6的中梁28固定连接，吊架6可相对机架1沿X轴、Y轴移动；吊架6位于机架1的框架内，吊架6的底部中梁31上设有回转机构、回转机构的回转轴8的下端与旋转半径调整机构的支臂23的一端固定连接，旋转半径调整机构的螺母32与Z轴移动机构的上支杆12的上端固定连接，Z轴移动机构的下支杆14的下端活动连接一激光头座19，激光头20固定在激光头座19上，光纤21的一端与激光头20相连接，另一端与激光器的输出端相连接。
如图2所示，所述的X轴移动机构包括电机24、固定板2、丝杆螺母副4、固定座7，固定座7与机架1的中间梁11固定连接，固定座7与中间梁11之间设有固定板2，固定座上设有丝杆螺母副4，丝杆螺母副4的丝杆与电机24的输出轴相连接，电机24与固定座7连接，丝杆螺母副4的螺母5与Y轴移动机构的固定座27固定连接。电机24旋转时，螺母5沿丝杆方向(X轴方向3移动)，带动固定座27沿X轴方向3移动，从而带动吊架6沿X轴方向3移动。
如图1所示，所述的Y轴移动机构包括固定座27、丝杆螺母副30、电机25，固定座27上设有丝杆螺母副30、丝杆螺母副30的丝杆与电机25的输出轴相连接，丝杆螺母副30的螺母29与吊架6的上部中梁28固定连接，丝杆螺母副30与丝杆螺母副4的轴线互相垂直。电机25旋转时，螺母29沿丝杆方向(Y轴方向26移动)，带动吊架6沿Y轴方向26移动。
如图1、图2、所示，回转机构包括电机10、齿轮换向机构9、回转轴8、电机10，齿轮换向机构9固定在吊架6的底部中梁31上，电机10的输出轴与齿轮换向机构9的输入齿轮轴相连接，齿轮换向机构9的输出齿轮与回转轴8相啮合，回转轴8绕Z轴旋转，回转轴8的下端与旋转半径调整机构的支臂23的一端固定连接。齿轮换向机构的作用是将电机10输出轴绕X轴旋转，转向成回转轴8绕Z轴旋转。
如图1所示，旋转半径调整机构包括支臂23、丝杆螺母副22，支臂23的右端与回转轴8的下端固定连接，支臂23上设有丝杆螺母副22，丝杆螺母副22的螺母32与Z轴移动机构的上支杆12的上端固定连接，通过手动调节丝杆螺母副22的丝杆，使螺母32沿丝杆移动，带动上支杆12移动，调整Z轴移动机构至回转轴8的轴心的距离(即旋转半径)。
如图2所示，Z轴移动机构包括上支杆12、丝杆螺母副13、下支杆14、固定座33，上支杆12的上端与旋转半径调整机构的螺母32固定连接，上支杆12的下端与固定座33固定连接，固定座33上设有丝杆螺母副13，丝杆螺母副13的螺母与下支杆14的上端固定连接，下支杆14的下端与激光头座19活动连接。手动调节丝杆螺母副13，下支杆14可上下移动，即沿Z轴方向移动。
回转轴8为可穿插光纤的空心轴。使用时，将与激光头20连接的光纤21穿过空心轴。而激光头20是通过径向轴承激光头座19连接，激光头20可以在激光头座19自由旋转，这样当激光头20随回转轴8绕Z轴转动时，可避免光纤21扭曲甚至折断。
为了方便将本实用新型推至加工现场，机架1上还可设有滚轮18，滚轮18安装在与机架1螺纹连接的丝杆16上。机架1进入加工现场后，转动摇柄15使丝杆16带动滚轮18上升，机架1由设在机架1上的减震垫铁17支撑，以保证加工过程中机架1的稳定。减震垫铁17可与机架1螺纹连接，以便机架1的调平。
本实用新型的工作过程简述如下：将本实用新型推至加工现场，转动摇柄15使丝杆带动滚轮18上升，使机架1由减震垫铁17支撑，调整减震垫铁17使机架1平稳；通过交流伺服电机或步进电机驱动丝杆螺母副使吊架6在XY平面移动确定圆管的轴心；通过调整丝杆螺母副22使与激光头相连的下支杆沿支臂23移动确定回转半径；通过调整丝杆螺母副13使下支杆沿上支杆的移动使激光头对准不同高度的加工位；转动激光头可使激光束以需要的角度对准加工位；通过交流伺服电机10驱动齿轮换向机构使回转轴带动支臂和与激光头相连的下支杆沿Z轴转动实现旋转焊接或切割。另外，本实用新型也可通过吊架6(XY方向移动)和支臂23(绕Z轴转动)的联动来完成其曲线的焊接或切割。这种方式可以适用于圆或非圆的多种曲线的加工。
Claims (6)
1.光纤激光头用多轴支架，它包括机架、X轴移动机构、Y轴移动机构、吊架、回转机构、旋转半径调整机构、Z轴移动机构、激光头座(19)、激光头(20)、光纤(21)，其特征是：机架(1)的中间梁(11)上固定一X轴移动机构，X轴移动机构上固定一Y轴移动机构，Y轴移动机构与吊架(6)的中梁(28)固定连接，吊架(6)可相对机架(1)沿X轴、Y轴移动；吊架(6)位于机架(1)的框架内，吊架(6)的底部中梁(31)上设有回转机构、回转机构的回转轴(8)的下端与旋转半径调整机构的支臂(23)的一端固定连接，旋转半径调整机构的螺母(32)与Z轴移动机构的上支杆(12)的上端固定连接，Z轴移动机构的下支杆(14)的下端活动连接一激光头座(19)，激光头(20)固定在激光头座(19)上，光纤(21)的一端与激光头(20)相连接，另一端与激光器的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的光纤激光头用多轴支架，其特征是：所述的X轴移动机构包括电机(24)、固定板(2)、丝杆螺母副(4)、固定座(7)，固定座(7)与机架(1)的中间梁(11)固定连接，固定座(7)与中间梁(11)之间设有固定板(2)，固定座上设有丝杆螺母副(4)，丝杆螺母副(4)的丝杆与电机(24)的输出轴相连接，电机(24)与固定座(7)连接，丝杆螺母副(4)的螺母(5)与Y轴移动机构的固定座(27)固定连接。
3.根据权利要求1所述的光纤激光头用多轴支架，其特征是：所述的Y轴移动机构包括固定座(27)、丝杆螺母副(30)、电机(25)，固定座(27)上设有丝杆螺母副(30)、丝杆螺母副(30)的丝杆与电机(25)的输出轴相连接，丝杆螺母副(30)的螺母(29)与吊架(6)的上部中梁(28)固定连接，丝杆螺母副(30)与丝杆螺母副(4)的轴线互相垂直。
4.根据权利要求1所述的光纤激光头用多轴支架，其特征是：回转机构包括电机(10)、齿轮换向机构(9)、回转轴(8)、电机(10)，齿轮换向机构(9)固定在吊架(6)的底部中梁(31)上，电机(10)的输出轴与齿轮换向机构(9)的输入齿轮轴相连接，齿轮换向机构(9)的输出齿轮与回转轴(8)相啮合，回转轴(8)绕Z轴旋转，回转轴(8)的下端与旋转半径调整机构的支臂(23)的一端固定连接。
5.根据权利要求1所述的光纤激光头用多轴支架，其特征是：旋转半径调整机构包括支臂(23)、丝杆螺母副(22)，支臂(23)的右端与回转轴(8)的下端固定连接，支臂(23)上设有丝杆螺母副(22)，丝杆螺母副(22)的螺母(32)与Z轴移动机构的上支杆(12)的上端固定连接。
6.根据权利要求1所述的光纤激光头用多轴支架，其特征是：Z轴移动机构包括上支杆(12)、丝杆螺母副(13)、下支杆(14)、固定座(33)，上支杆(12)的上端与旋转半径调整机构的螺母(32)固定连接，上支杆(12)的下端与固定座(33)固定连接，固定座(33)上设有丝杆螺母副(13)，丝杆螺母副(13)的螺母与下支杆(14)的上端固定连接，下支杆(14)的下端与激光头座(19)活动连接。
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