CN104959755A - 一种三维激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维激光切割机，所述电气控制装置设置在工作台的右侧，所述工作台的一侧设有导轨，所述传动装置与导轨传动连接，所述转盘设置在传动装置的上端，所述机械臂一端与转盘固定连接，另一端与旋转装置传动连接，所述固定座的正面上设有X轴导轨，所述X传动块与X轴导轨传动连接，所述X轴伺服电机安装在X轴传动块的一侧，所述支撑座的两侧设有Z轴导轨，所述Z轴驱动块与Z轴导轨传动连接，所述Z轴伺服电机设置在支撑座的顶部，所述激光切割头安装在Z轴驱动块的正面上。本发明结构简单，操作方便、定位精度高、大幅度降低了制造成本，使得成本低廉。

Description

一种三维激光切割机

技术领域

本发明属于激光切割机技术领域，具体涉及一种三维激光切割机。

背景技术

激光切割是将从激光器发射出的激光，经光路***，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。

传统的三维激光切割机床大多采用工作台移动、定梁式龙门结构。该结构一般只能用于加工幅面较小的工件，而且因为要驱动重量较大的工作台，所以其定位速度和动态响应较差。有国外厂家采用悬臂式结构，虽然在X、Y、Z 三轴定位速度和动态响应上有很大提高，但加工幅面比工作台移动、定梁式龙门结构的更小。所以，目前的三维激光切割机床对超出机床行程范围的长形工件不能实现多次定位切割，不能满足像航天工业等领域的大型三维工件的高质量切割需求。

同时，现有的三维激光切割机实现X轴、Y轴、Z轴三个方向运动，整个机器不具有旋转、伸缩灯功能，使机器运动不灵活，切割工件不方便，造成工作效率低，切割质量不能够保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维激光切割机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三维激光切割机，包括工作台、电气控制装置、机械传动机构和激光切割装置，所述电气控制装置设置在工作台的右侧，所述工作台的一侧设有导轨，所述机械传动机构由传动装置、转盘、机械臂和旋转装置组成，所述传动装置与导轨传动连接，所述转盘设置在传动装置的上端，所述机械臂一端与转盘固定连接，另一端与旋转装置传动连接，所述激光切割装置由X轴驱动装置、Z轴驱动装置和激光切割头组成，所述X轴驱动装置由X轴传动块、X轴伺服电机和固定座组成，所述固定座的正面上设有X轴导轨，所述X传动块与X轴导轨传动连接，所述X轴伺服电机安装在X轴传动块的一侧，所述Z轴驱动装置由Z轴驱动块、Z轴伺服电机和支撑座组成，所述支撑座的两侧设有Z轴导轨，所述Z轴驱动块与Z轴导轨传动连接，所述Z轴伺服电机设置在支撑座的顶部，所述激光切割头安装在Z轴驱动块的正面上。

优选的，所述传动装置设有伺服电机和传动滑块，所述伺服电机与传动滑块传动连接，所述传动滑块与导轨传动连接。

优选的，所述转盘内设有驱动电机。

优选的，所述旋转装置的内部设有步进电机。

本发明的技术效果和优点：该三维激光切割机，激光切割头能够实现X、Y、Z 三轴和自身的旋转和转动、伸缩和移动等运动，传统的采用工作台移动、Y 轴横梁静止的三维激光切割机床，由于工作台及工作台上面固定的工件都有较大重量而导致动态响应差、定位精度低，该三维激光切割机床采用X轴驱动装置和Z轴驱动装置带动激光切割头运动的方式，因为质量轻而具有动态响应好、定位精度高的优点，能够实现高质量切割；本发明结构简单，操作方便、定位精度高、大幅度降低了制造成本，使得成本低廉。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1工作台、2导轨、3电气控制装置、4机械传动机构、41传动装置、42转盘、43机械臂、44旋转装置、5激光切割装置、6 X轴驱动装置、61 X轴传动块、62 X轴伺服电机、63 固定座、64 X轴导轨、7 Z轴驱动装置、71 Z轴驱动块、72 Z轴伺服电机、73 支撑座、74 Z轴导轨、8激光切割头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1所示的一种三维激光切割机，包括工作台1、电气控制装置3、机械传动机构4和激光切割装置5，所述电气控制装置3设置在工作台1的右侧，所述工作台1的一侧设有导轨2，所述机械传动机构4由传动装置41、转盘42、机械臂43和旋转装置44组成，所述传动装置41与导轨2传动连接，所述转盘42设置在传动装置41的上端，所述机械臂43一端与转盘42固定连接，所述转盘42内设有驱动电机，另一端与旋转装置44传动连接，所述旋转装置44的内部设有步进电机，所述激光切割装置5由X轴驱动装置6、Z轴驱动装置7和激光切割头8组成，所述X轴驱动装置6由X轴传动块61、X轴伺服电机62和固定座63组成，所述固定座63的正面上设有X轴导轨64，所述X传动块61与X轴导轨64传动连接，所述X轴伺服电机62安装在X轴传动块61的一侧，所述Z轴驱动装置7由Z轴驱动块71、Z轴伺服电机72和支撑座73组成，所述支撑座73的两侧设有Z轴导轨74，所述Z轴驱动块71与Z轴导轨74传动连接，所述传动装置71设有伺服电机和传动滑块，所述伺服电机与传动滑块传动连接，所述传动滑块与导轨传动连接，所述Z轴伺服电机72设置在支撑座73的顶部，所述激光切割头8安装在Z轴驱动块71的正面上。

工作原理：工作时，打开电气控制装置3，同时设定电气控制装置3上的参数，因为电气控制装置3内置有PCL控制***，因此，在加工工件时，定位精度比较高；当三维激光切割机上的执行机构都正常时，机械传动机构4的转盘42能够实现旋转，传动装置41能够实现移动，机械臂43能够实现伸缩和上下左右运动；其激光切割装置5能够实现X、Y、Z 三轴和自身的旋转和转动，使其更加具有灵活性，定位精度高等。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种三维激光切割机，包括工作台（1）、电气控制装置（3）、机械传动机构（4）和激光切割装置（5），其特征在于：所述电气控制装置（3）设置在工作台（1）的右侧，所述工作台（1）的一侧设有导轨（2），所述机械传动机构（4）由传动装置（41）、转盘（42）、机械臂（43）和旋转装置（44）组成，所述传动装置（41）与导轨（2）传动连接，所述转盘（42）设置在传动装置（41）的上端，所述机械臂（43）一端与转盘（42）固定连接，另一端与旋转装置（44）传动连接，所述激光切割装置（5）由X轴驱动装置（6）、Z轴驱动装置（7）和激光切割头（8）组成，所述X轴驱动装置（6）由X轴传动块（61）、X轴伺服电机（62）和固定座（63）组成，所述固定座（63）的正面上设有X轴导轨（64），所述X传动块（61）与X轴导轨（64）传动连接，所述X轴伺服电机（62）安装在X轴传动块（61）的一侧，所述Z轴驱动装置（7）由Z轴驱动块（71）、Z轴伺服电机（72）和支撑座（73）组成，所述支撑座（73）的两侧设有Z轴导轨（74），所述Z轴驱动块（71）与Z轴导轨（74）传动连接，所述Z轴伺服电机（72）设置在支撑座（73）的顶部，所述激光切割头（8）安装在Z轴驱动块（71）的正面上。

2.根据权利要求1所述的一种三维激光切割机，其特征在于：所述传动装置（71）设有伺服电机和传动滑块，所述伺服电机与传动滑块传动连接，所述传动滑块与导轨传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种三维激光切割机，其特征在于：所述转盘（42）内设有驱动电机。

4.根据权利要求1所述的一种三维激光切割机，其特征在于：所述旋转装置（44）的内部设有步进电机。