專利名稱：多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光加工裝置，尤其涉及一種多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著加工工藝飛速發(fā)展，激光技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工件的切割、打孔以及焊接領(lǐng)
域中，包括激光切割工藝、激光焊接工藝、激光標(biāo)記工藝、激光打孔工藝、激光淬火工藝、激
光噴涂工藝、激光覆融工藝、激光雕刻工藝。而在激光加工的過(guò)程中常常需要對(duì)工件的多個(gè)
不同位置進(jìn)行不同角度的激光加工，甚至需要激光加工頭在工件上行走。
同時(shí)，對(duì)于不同的加工工藝，所需輔助氣體類型以及氣壓都有所不同。比如說(shuō)，在
切割工藝中通常需要?dú)鈮簽?80KPa 300Kpa的氧氣作為輔助氣體，而在焊接工藝中則需
氣壓為50KPa左右的氮?dú)猓踔劣幸恍?fù)雜的加工工藝還需要多種氣體按照一定的比例混
合后作為輔助氣體。 但現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是激光加工裝置功能單一，無(wú)法滿足多個(gè)不同位置不同角度對(duì)工件進(jìn)行加工，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)激光加工頭與工件的相對(duì)行走。同時(shí)，激光加工的輔助氣體通常也只設(shè)置有單路進(jìn)氣管，要完成不同的加工工藝，需要通過(guò)更換不同的氣體氣源和激光加工裝置，在加工時(shí)頻繁的更換氣源裝置或者是激光加工設(shè)備，工作繁瑣，而且在替換氣源的過(guò)程中，輔助氣體容易泄露，可能造成污染和浪費(fèi)，現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法滿足多種激光加工系統(tǒng)集成的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng)，能夠兼容多種激光加工工藝，并能實(shí)現(xiàn)激光加工頭與工件的相對(duì)行走，從任意角度對(duì)工件進(jìn)行動(dòng)態(tài)加工。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng)，設(shè)置有中央控制系統(tǒng)、激光頭三維行走系統(tǒng)和加工參數(shù)輸入裝置，其關(guān)鍵在于所述中央控制系統(tǒng)設(shè)置有處理器、工藝流程庫(kù)、數(shù)據(jù)加載平臺(tái)和加工控制平臺(tái) 所述處理器的參數(shù)輸入端連接所述加工參數(shù)輸入裝置，獲取加工參數(shù)，提取所述工藝流程庫(kù)內(nèi)的加工工藝流程，并將加工參數(shù)和加工工藝流程送入所述數(shù)據(jù)加載平臺(tái)；
所述工藝流程庫(kù)內(nèi)安裝有至少一種加工工藝流程； 所述數(shù)據(jù)加載平臺(tái)將所述加工參數(shù)植入處理器送來(lái)的加工工藝流程，生成加工程序，并將加工程序送入所述加工控制平臺(tái)，該加工控制平臺(tái)的三維輸出端組連接所述激光頭三維行走系統(tǒng)。 所述工藝流程庫(kù)內(nèi)安裝有切割加工工藝流程、焊接加工工藝流程、標(biāo)記加工工藝流程、打孔加工工藝流程、淬火加工工藝流程、噴涂加工工藝流程、覆融加工工藝流程、雕刻加工工藝流程中的一種工藝流程或多種工藝流程。 所述數(shù)據(jù)加載平臺(tái)內(nèi)安裝有切割數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、焊接數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、標(biāo)記數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、打孔數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、淬火數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、噴涂數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、覆融數(shù)據(jù)加載平臺(tái)和雕刻數(shù)據(jù)加載平臺(tái)中的一種數(shù)據(jù)加載平臺(tái)或多種數(shù)據(jù)加載平臺(tái)。 所述加工控制平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)輸出端連接有夾持系統(tǒng)，該夾持系統(tǒng)由夾持及傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 和自適應(yīng)機(jī)構(gòu)組成； 其中夾持及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括夾持基座，該夾持基座上經(jīng)軸承安裝有第一水平轉(zhuǎn)軸， 該第一水平轉(zhuǎn)軸的一端連接轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，該第一水平轉(zhuǎn)軸的另一端安裝有活動(dòng)夾頭，該 活動(dòng)夾頭朝向所述自適應(yīng)機(jī)構(gòu)； 活動(dòng)夾頭用于加持工件，并帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，自適應(yīng)機(jī)構(gòu)配合活動(dòng)夾頭，保證工件能 平穩(wěn)可靠旋轉(zhuǎn)。 所述自適應(yīng)機(jī)構(gòu)包括適應(yīng)頭基座，該適應(yīng)頭基座上經(jīng)軸承安裝有第二水平轉(zhuǎn)軸，
該第二水平轉(zhuǎn)軸上固定有自適應(yīng)頭，該自適應(yīng)頭朝向所述活動(dòng)夾頭； 根據(jù)不同的工件，設(shè)置不同的自適應(yīng)頭，可以滿足不同工件的加持需要。 所述自適應(yīng)頭為圓錐形，該圓錐形自適應(yīng)頭的錐尖朝向所述活動(dòng)夾頭。圓錐形自
適應(yīng)頭錐面朝向被加工的圓管，不同直徑的圓管都可以套裝在圓錐形自適應(yīng)頭的錐面上。 所述第一水平轉(zhuǎn)軸、活動(dòng)夾頭、第二水平轉(zhuǎn)軸和自適應(yīng)頭的中軸線在同一直線上。
同軸旋轉(zhuǎn)，能提高工件的穩(wěn)定性。 在所述夾持及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和自適應(yīng)機(jī)構(gòu)之間還安裝有支撐機(jī)構(gòu)，該支撐機(jī)構(gòu)包括活 動(dòng)支撐柱，該活動(dòng)支撐柱的上端固定有馬鞍形支撐臺(tái)，該馬鞍形支撐臺(tái)上對(duì)稱安裝有左伸 縮支臂和右伸縮支臂，所述左伸縮支臂和右伸縮支臂中心線的延長(zhǎng)線在所述直線上相交， 且所述左伸縮支臂和右伸縮支臂的上端都安裝有滾輪。 如果工件過(guò)大過(guò)長(zhǎng)，可以在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和自適應(yīng)機(jī)構(gòu)之間安裝一個(gè)或多個(gè)支撐機(jī) 構(gòu)，用來(lái)托舉工件，維持工件的平衡。左伸縮支臂和右伸縮支臂對(duì)稱布置在直線的兩側(cè)，能 自適應(yīng)不同大小直徑的工件托舉，活動(dòng)支撐柱的高度可以調(diào)節(jié)，能適應(yīng)大小工件托舉。
所述轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，該轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接所述加工控制平臺(tái)，該轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī) 的輸出軸上固定有皮帶輪，該皮帶輪與所述第一水平轉(zhuǎn)軸皮帶連接。 所述激光頭三維行走系統(tǒng)設(shè)置有X軸電機(jī)，該X軸電機(jī)的輸出軸連接有X軸絲桿 螺母副的X軸絲桿，該X軸絲桿螺母副的X軸螺母與X軸滑臺(tái)固定連接，該X軸滑臺(tái)上安裝 有Y軸電機(jī)； 所述Y軸電機(jī)的輸出軸連接有Y軸絲桿螺母副的Y軸絲桿，該Y軸絲桿螺母副的 Y軸螺母與Y軸滑臺(tái)固定連接，該Y軸滑臺(tái)上安裝有Z軸電機(jī)； 所述Z軸電機(jī)的輸出軸連接有Z軸絲桿螺母副的Z軸絲桿，該Z軸絲桿螺母副的 Z軸螺母與Z軸滑臺(tái)固定連接，該Z軸滑臺(tái)上安裝有激光頭。
所述激光頭朝向所述直線。 所述中央控制系統(tǒng)的三維輸出端組由X向控制端、Y向控制端和Z向控制端組成， 所述X向控制端連接所述X軸電機(jī)，Y向控制端連接所述Y軸電機(jī)，Z向控制端連接所述Z 軸電機(jī)。 激光頭三維行走系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了激光頭在X軸、Y軸、Z軸方向上的三維的自由行走，配 合夾持系統(tǒng)帶動(dòng)加工工件，如鋼管實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)，工件的自轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了激光頭能從不同角度對(duì)工 件進(jìn)行加工。激光頭三維行走系統(tǒng)和夾持系統(tǒng)配合工作，滿足了多個(gè)不同位置不同角度對(duì) 工件進(jìn)行加工的功能，也實(shí)現(xiàn)激光加工頭與工件的相對(duì)行走。
5
所述加工控制平臺(tái)的氣體控制端組連接有氣體控制系統(tǒng)，該氣體控制端組連接有
輔助氣體控制裝置，所述輔助氣體控制裝置包括出氣總管、噴氣嘴，其中出氣總管上安裝有
總管壓力傳感器和出氣流量控制閥，該出氣總管的出氣口連接所述噴氣嘴，在噴氣嘴上安
裝有出氣壓力傳感器，所述出氣總管的進(jìn)氣口連接有至少一路進(jìn)氣支管； 每一路進(jìn)氣支管安裝有支管壓力傳感器和進(jìn)氣流量控制閥； 所述總管壓力傳感器和支管壓力傳感器的信號(hào)輸出端都連接在所述加工控制平臺(tái)上； 所述出氣流量控制閥和進(jìn)氣流量控制閥的控制輸入端都連接在所述加工控制平臺(tái)上。 加工控制平臺(tái)根據(jù)不同加工工藝輔助氣體的參數(shù)要求以及各個(gè)支管壓力傳感器
檢測(cè)到的氣體壓力，按照給定的氣體混合比例，調(diào)節(jié)各路進(jìn)氣支管上的進(jìn)氣流量控制閥，使
得各個(gè)支路上連接的氣源進(jìn)氣流量之比符合氣體混合比例。各個(gè)支路中流入的氣體在出氣
總管中混合，加工控制平臺(tái)通過(guò)總管壓力傳感器以及出氣壓力傳感器檢測(cè)混合后的氣體壓
力以及出氣口的氣體壓力，根據(jù)設(shè)定的出氣口氣體壓力參數(shù)，調(diào)節(jié)出氣流量控制閥，使得噴
氣嘴噴出輔助氣體的壓力以及氣體混合比例能夠滿足相應(yīng)加工工藝的要求。通過(guò)設(shè)定氣體
混合比例，既可以提供單一氣源，也可以實(shí)現(xiàn)多種氣源的混合，將噴氣嘴與激光加工頭做成
一體，減少了在加工過(guò)程中更換氣源或是更換激光設(shè)備的繁瑣工序，對(duì)不同激光加工工藝
提供不同輔助氣體實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。 所述出氣總管上還安裝有混氣罐。 通過(guò)在出氣總管上安裝混氣罐優(yōu)化了多種氣體的混合效果，使得氣體混合更加均勻，輸出的氣體壓力更穩(wěn)定。 所述出氣總管的進(jìn)氣口連接有三路進(jìn)氣支管，分別與氬氣氣源，氮?dú)鈿庠匆约把鯕鈿庠催B接。 根據(jù)常用加工工藝輔助氣體的要求，常常采用氬氣，氮?dú)庖约把鯕獾葰怏w作為氣體氣源，對(duì)于一些特殊工藝，也可以設(shè)置不同的氣體氣源，比如二氧化碳以及氦氣等。
所述支管壓力傳感器安裝在進(jìn)氣流量控制閥的進(jìn)氣端，所述總管壓力傳感器安裝在出氣流量控制閥的進(jìn)氣端。 將壓力傳感器安裝在流量控制閥的進(jìn)氣端，防止因?yàn)榱髁靠刂崎y的影響而對(duì)氣體壓力的檢測(cè)引起誤差。 本發(fā)明的顯著效果是一種多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng)，能夠兼容多種激光加工工藝，并能從多個(gè)不同位置不同角度對(duì)工件進(jìn)行加工。同時(shí)根據(jù)不同激光加工工藝對(duì)輔助氣體的要求，采用自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)單一氣源或者多種氣源的氣體混合比例以及氣體壓強(qiáng)進(jìn)行控制，根據(jù)不同的加工工藝的需求，設(shè)定相關(guān)激光頭的行走路徑、輔助氣體的供應(yīng)比例和氣體壓強(qiáng)，采用自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)完成相應(yīng)控制流程，滿足多種激光加工系統(tǒng)集成的需要。


圖1是中央控制系統(tǒng)的連接框圖； 圖2是激光頭三維行走系統(tǒng)和夾持系統(tǒng)的總裝 圖3是夾持系統(tǒng)的裝配結(jié)構(gòu)圖； 圖4是激光頭三維行走系統(tǒng)的裝配結(jié)構(gòu)圖； 圖5是激光頭三維行走系統(tǒng)的俯視圖； 圖6是支撐機(jī)構(gòu)的裝配結(jié)構(gòu)圖； 圖7是本氣體控制系統(tǒng)的連接關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 如圖1所示一種多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng)，設(shè)置有中央控制系統(tǒng)、激光頭三維行走系統(tǒng)1和加工參數(shù)輸入裝置，所述中央控制系統(tǒng)設(shè)置有處理器2、工藝流程庫(kù)3、數(shù)據(jù)加載平臺(tái)4和加工控制平臺(tái)5 : 所述處理器2的參數(shù)輸入端連接所述加工參數(shù)輸入裝置，借助鍵盤、鼠標(biāo)作為最常見(jiàn)的加工參數(shù)輸入裝置，就可以獲取加工參數(shù)，處理器2分別連接工藝流程庫(kù)3和數(shù)據(jù)加載平臺(tái)4，處理器2提取所述工藝流程庫(kù)3內(nèi)的加工工藝流程，并將加工參數(shù)和加工工藝流程送入所述數(shù)據(jù)加載平臺(tái)4 ; 所述工藝流程庫(kù)3內(nèi)安裝有至少一種加工工藝流程； 所述數(shù)據(jù)加載平臺(tái)4將所述加工參數(shù)植入處理器2送來(lái)的加工工藝流程，生成加工程序，并將加工程序送入所述加工控制平臺(tái)5，該加工控制平臺(tái)5的三維輸出端組連接所述激光頭三維行走系統(tǒng)l。 加工控制平臺(tái)5根據(jù)加工程序控制激光頭三維行走系統(tǒng)1的工作步驟。 所述工藝流程庫(kù)3內(nèi)安裝有切割加工工藝流程、焊接加工工藝流程、標(biāo)記加工工
藝流程、打孔加工工藝流程、淬火加工工藝流程、噴涂加工工藝流程、覆融加工工藝流程、雕
刻加工工藝流程中的一種工藝流程或多種工藝流程。 所述數(shù)據(jù)加載平臺(tái)4內(nèi)安裝有切割數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、焊接數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、標(biāo)記數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、打孔數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、淬火數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、噴涂數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、覆融數(shù)據(jù)加載平臺(tái)和雕刻數(shù)據(jù)加載平臺(tái)中的一種數(shù)據(jù)加載平臺(tái)或多種數(shù)據(jù)加載平臺(tái)。根據(jù)實(shí)際操作需要，數(shù)據(jù)加載平臺(tái)4生成相應(yīng)的加工工藝程序，利用一套裝置，就能夠完成多種激光加工工藝。
如圖3所示所述加工控制平臺(tái)5的旋轉(zhuǎn)輸出端連接有夾持系統(tǒng)，該夾持系統(tǒng)由夾持及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和自適應(yīng)機(jī)構(gòu)組成； 其中夾持及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括夾持基座6，該夾持基座6上經(jīng)軸承安裝有第一水平轉(zhuǎn)軸7，該第一水平轉(zhuǎn)軸7的一端連接轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，該第一水平轉(zhuǎn)軸7的另一端安裝有活動(dòng)夾頭8，該活動(dòng)夾頭8朝向所述自適應(yīng)機(jī)構(gòu)； 活動(dòng)夾頭8用于加持工件，并帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，自適應(yīng)機(jī)構(gòu)配合活動(dòng)夾頭8，保證工件能平穩(wěn)可靠旋轉(zhuǎn)。活動(dòng)夾頭8的結(jié)構(gòu)很多，都是現(xiàn)有的工裝夾具技術(shù)，如抱箍技術(shù)。
所述自適應(yīng)機(jī)構(gòu)包括適應(yīng)頭基座9，該適應(yīng)頭基座9上經(jīng)軸承安裝有第二水平轉(zhuǎn)軸IO，該第二水平轉(zhuǎn)軸IO上固定有自適應(yīng)頭ll，該自適應(yīng)頭11朝向所述活動(dòng)夾頭8 ;
根據(jù)不同的工件，設(shè)置不同的自適應(yīng)頭ll，可以滿足不同工件的加持需要。
所述自適應(yīng)頭11為圓錐形，該圓錐形自適應(yīng)頭11的錐尖朝向所述活動(dòng)夾頭8。圓錐形自適應(yīng)頭ll錐面朝向被加工的圓管，不同直徑的圓管都可以套裝在圓錐形自適應(yīng)頭
711的錐面上。 所述第一水平轉(zhuǎn)軸7、活動(dòng)夾頭8、第二水平轉(zhuǎn)軸10和自適應(yīng)頭11的中軸線在同一直線a上。 同軸旋轉(zhuǎn)，能提高工件的穩(wěn)定性。 如圖6所示在所述夾持及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和自適應(yīng)機(jī)構(gòu)之間還安裝有支撐機(jī)構(gòu)，該支撐機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)支撐柱12，該活動(dòng)支撐柱12的上端固定有馬鞍形支撐臺(tái)13，該馬鞍形支撐臺(tái)13上對(duì)稱安裝有左伸縮支臂14a和右伸縮支臂14b，所述左伸縮支臂14a和右伸縮支臂14b中心線的延長(zhǎng)線在所述直線a上相交，且所述左伸縮支臂14a和右伸縮支臂14b的上端都安裝有滾輪15。 如果工件過(guò)大過(guò)長(zhǎng)，可以在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和自適應(yīng)機(jī)構(gòu)之間安裝一個(gè)或多個(gè)支撐機(jī)構(gòu)，用來(lái)托舉工件，維持工件的平衡。左伸縮支臂14a和右伸縮支臂14b對(duì)稱布置在直線a的兩側(cè)，能自適應(yīng)不同大小直徑的工件托舉，活動(dòng)支撐柱12的高度可以調(diào)節(jié)，能適應(yīng)大小工件托舉。 如圖3所示所述轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)16，該轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)16連接所述加工控制平臺(tái)5，該轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)16的輸出軸上固定有皮帶輪，該皮帶輪與所述第一水平轉(zhuǎn)軸7皮帶連接。 如圖2、4、5所示所述激光頭三維行走系統(tǒng)1設(shè)置有X軸電機(jī)17，該X軸電機(jī)17的輸出軸連接有X軸絲桿螺母副的X軸絲桿17a，該X軸絲桿螺母副的X軸螺母與X軸滑臺(tái)18固定連接，該X軸滑臺(tái)18上安裝有Y軸電機(jī)19 ; 所述Y軸電機(jī)19的輸出軸連接有Y軸絲桿螺母副的Y軸絲桿19a，該Y軸絲桿螺
母副的Y軸螺母與Y軸滑臺(tái)20固定連接，該Y軸滑臺(tái)20上安裝有Z軸電機(jī)21 ; 所述Z軸電機(jī)21的輸出軸連接有Z軸絲桿螺母副的Z軸絲桿21a，該Z軸絲桿螺
母副的Z軸螺母與Z軸滑臺(tái)22固定連接，該Z軸滑臺(tái)22上安裝有激光頭23。 所述激光頭23朝向所述直線a。 如圖7所示所述中央控制系統(tǒng)的三維輸出端組由X向控制端、Y向控制端和Z向控制端組成，所述X向控制端連接所述X軸電機(jī)17， Y向控制端連接所述Y軸電機(jī)19， Z向控制端連接所述Z軸電機(jī)21。 激光頭三維行走系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了激光頭23在X軸、Y軸、Z軸方向上的三維的自由行走，配合夾持系統(tǒng)帶動(dòng)加工工件，如鋼管實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)，工件的自轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了激光頭23能從不同角度對(duì)工件進(jìn)行加工。激光頭三維行走系統(tǒng)和夾持系統(tǒng)配合工作，滿足了多個(gè)不同位置不同角度對(duì)工件進(jìn)行加工的功能，也實(shí)現(xiàn)激光加工頭與工件的相對(duì)行走。
如圖7所示所述加工控制平臺(tái)5的氣體控制端組連接有氣體控制系統(tǒng)，該氣體控制端組連接有輔助氣體控制裝置，所述輔助氣體控制裝置包括出氣總管31、噴氣嘴32，其中出氣總管31上安裝有總管壓力傳感器24和出氣流量控制閥25，該出氣總管31的出氣口連接所述噴氣嘴32，在噴氣嘴32上安裝有出氣壓力傳感器26，所述出氣總管31的進(jìn)氣口連接有至少一路進(jìn)氣支管27 ; 每一路進(jìn)氣支管27安裝有支管壓力傳感器28和進(jìn)氣流量控制閥29 ; 所述總管壓力傳感器24和支管壓力傳感器28的信號(hào)輸出端都連接在所述加工控
制平臺(tái)5上；
所述出氣流量控制閥25和進(jìn)氣流量控制閥29的控制輸入端都連接在所述加工控制平臺(tái)5上。 加工控制平臺(tái)5根據(jù)不同加工工藝輔助氣體的參數(shù)要求以及各個(gè)支管壓力傳感
器檢測(cè)到的氣體壓力，按照給定的氣體混合比例，調(diào)節(jié)各路進(jìn)氣支管上的進(jìn)氣流量控制閥，
使得各個(gè)支路上連接的氣源進(jìn)氣流量之比符合氣體混合比例。各個(gè)支路中流入的氣體在出
氣總管中混合，加工控制平臺(tái)5通過(guò)總管壓力傳感器以及出氣壓力傳感器檢測(cè)混合后的氣
體壓力以及出氣口的氣體壓力，根據(jù)設(shè)定的出氣口氣體壓力參數(shù)，調(diào)節(jié)出氣流量控制閥，使
得噴氣嘴噴出輔助氣體的壓力以及氣體混合比例能夠滿足相應(yīng)加工工藝的要求。通過(guò)設(shè)定
氣體混合比例，既可以提供單一氣源，也可以實(shí)現(xiàn)多種氣源的混合，將噴氣嘴與激光加工頭
做成一體，減少了在加工過(guò)程中更換氣源或是更換激光設(shè)備的繁瑣工序，對(duì)不同激光加工
工藝提供不同輔助氣體實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。 所述出氣總管31上還安裝有混氣罐30。 所述出氣總管31的進(jìn)氣口連接有三路進(jìn)氣支管27，分別與氬氣氣源la，氮?dú)鈿庠磍b以及氧氣氣源lc連接。 所述支管壓力傳感器28安裝在進(jìn)氣流量控制閥29的進(jìn)氣端，所述總管壓力傳感器24安裝在出氣流量控制閥25的進(jìn)氣端。 盡管以上結(jié)構(gòu)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施方式
，上述具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的而不是限定性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以作出多種類似的表示，如更改三維行走系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、活動(dòng)夾頭8的結(jié)構(gòu)、活動(dòng)支撐柱10的高度調(diào)節(jié)方式、支撐臂的裝配方式、氣源種類和數(shù)量、更換壓力傳感器和流量控制閥的相對(duì)位置等方式，這樣的變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng)，設(shè)置有中央控制系統(tǒng)、激光頭三維行走系統(tǒng)(1)和加工參數(shù)輸入裝置，其特征在于所述中央控制系統(tǒng)設(shè)置有處理器(2)、工藝流程庫(kù)(3)、數(shù)據(jù)加載平臺(tái)(4)和加工控制平臺(tái)(5)所述處理器(2)的參數(shù)輸入端連接所述加工參數(shù)輸入裝置，獲取加工參數(shù)，提取所述工藝流程庫(kù)(3)內(nèi)的加工工藝流程，并將加工參數(shù)和加工工藝流程送入所述數(shù)據(jù)加載平臺(tái)(4)；所述工藝流程庫(kù)(3)內(nèi)安裝有至少一種加工工藝流程；所述數(shù)據(jù)加載平臺(tái)(4)將所述加工參數(shù)植入處理器(2)送來(lái)的加工工藝流程，生成加工程序，并將加工程序送入所述加工控制平臺(tái)(5)，該加工控制平臺(tái)(5)的三維輸出端組連接所述激光頭三維行走系統(tǒng)(1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng).其特征在于所述工藝流程庫(kù)(3) 內(nèi)安裝有切割加工工藝流程、焊接加工工藝流程、標(biāo)記加工工藝流程、打孔加工工藝流程、淬火加工工藝流程、噴涂加工工藝流程、覆融加工工藝流程、雕刻加工工藝流程中的一種工藝流程或多種工藝流程。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng).其特征在于所述數(shù)據(jù)加載平臺(tái)(4) 內(nèi)安裝有切割數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、焊接數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、標(biāo)記數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、打孔數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、淬火數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、噴涂數(shù)據(jù)加載平臺(tái)、覆融數(shù)據(jù)加載平臺(tái)和雕刻數(shù)據(jù)加載平臺(tái)中的一種數(shù)據(jù)加載平臺(tái)或多種數(shù)據(jù)加載平臺(tái)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng).其特征在于所述加工控制平臺(tái)(5) 的旋轉(zhuǎn)輸出端連接有夾持系統(tǒng)，該夾持系統(tǒng)由夾持及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和自適應(yīng)機(jī)構(gòu)組成；其中夾持及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括夾持基座(6)，該夾持基座(6)上經(jīng)軸承安裝有第一水平轉(zhuǎn)軸(7)，該第一水平轉(zhuǎn)軸(7)的一端連接轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，該第一水平轉(zhuǎn)軸(7)的另一端安裝有活動(dòng)夾頭(8)，該活動(dòng)夾頭(8)朝向所述自適應(yīng)機(jī)構(gòu)；所述自適應(yīng)機(jī)構(gòu)包括適應(yīng)頭基座(9)，該適應(yīng)頭基座(9)上經(jīng)軸承安裝有第二水平轉(zhuǎn)軸(IO)，該第二水平轉(zhuǎn)軸(10)上固定有自適應(yīng)頭(ll)，該自適應(yīng)頭(11)朝向所述活動(dòng)夾頭(8);所述自適應(yīng)頭(11)為圓錐形，該圓錐形自適應(yīng)頭(11)的錐尖朝向所述活動(dòng)夾頭(8)。所述第一水平轉(zhuǎn)軸(7)、活動(dòng)夾頭(8)、第二水平轉(zhuǎn)軸(10)和自適應(yīng)頭(11)的中軸線在同一直線(a)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng).其特征在于在所述夾持及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和自適應(yīng)機(jī)構(gòu)之間還安裝有支撐機(jī)構(gòu)，該支撐機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)支撐柱(12)，該活動(dòng)支撐柱(12)的上端固定有馬鞍形支撐臺(tái)(13)，該馬鞍形支撐臺(tái)(13)上對(duì)稱安裝有左伸縮支臂(14a)和右伸縮支臂(14b)，所述左伸縮支臂(14a)和右伸縮支臂(14b)中心線的延長(zhǎng)線在所述直線a上相交，且所述左伸縮支臂(14a)和右伸縮支臂(14b)的上端都安裝有滾輪(15)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng).其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(16)，該轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(16)連接所述加工控制平臺(tái)(5)，該轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(16)的輸出軸上固定有皮帶輪，該皮帶輪與所述第一水平轉(zhuǎn)軸(7)皮帶連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng).其特征在于所述激光頭三維行走系統(tǒng)(1)設(shè)置有X軸電機(jī)(17)，該X軸電機(jī)(17)的輸出軸連接有X軸絲桿螺母副的X軸 絲桿(17a)，該X軸絲桿螺母副的X軸螺母與X軸滑臺(tái)(18)固定連接，該X軸滑臺(tái)(18)上 安裝有Y軸電機(jī)(19);所述Y軸電機(jī)(19)的輸出軸連接有Y軸絲桿螺母副的Y軸絲桿(19a)，該Y軸絲桿螺 母副的Y軸螺母與Y軸滑臺(tái)(20)固定連接，該Y軸滑臺(tái)(20)上安裝有Z軸電機(jī)(21);所述Z軸電機(jī)(21)的輸出軸連接有Z軸絲桿螺母副的Z軸絲桿(21a)，該Z軸絲桿螺 母副的Z軸螺母與Z軸滑臺(tái)(22)固定連接，該Z軸滑臺(tái)(22)上安裝有激光頭(23)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng).其特征在于所述激光頭 (23)朝向所述直線(a)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng).其特征在于所述中央控制系統(tǒng) 的三維輸出端組由X向控制端、Y向控制端和Z向控制端組成，所述X向控制端連接所述X 軸電機(jī)(17)， Y向控制端連接所述Y軸電機(jī)(19)，Z向控制端連接所述Z軸電機(jī)(21)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng).其特征在于所述加工控制平 臺(tái)(5)的氣體控制端組連接有氣體控制系統(tǒng)，該氣體控制端組連接有輔助氣體控制裝置， 所述輔助氣體控制裝置包括出氣總管(31)、噴氣嘴(32)，其中出氣總管(31)上安裝有總 管壓力傳感器(24)和出氣流量控制閥(25)，該出氣總管(31)的出氣口連接所述噴氣嘴 (32)，在噴氣嘴(32)上安裝有出氣壓力傳感器(26)，所述出氣總管(31)的進(jìn)氣口連接有至 少一路進(jìn)氣支管(27);每一路進(jìn)氣支管(27)安裝有支管壓力傳感器(28)和進(jìn)氣流量控制閥(29); 所述總管壓力傳感器(24)和支管壓力傳感器(28)的信號(hào)輸出端都連接在所述加工控 制平臺(tái)(5)上;所述出氣流量控制閥(25)和進(jìn)氣流量控制閥(29)的控制輸入端都連接在所述加工控 制平臺(tái)(5)上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多功能激光數(shù)控加工系統(tǒng)，設(shè)置有中央控制系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制系統(tǒng)設(shè)置有處理器、工藝流程庫(kù)、數(shù)據(jù)加載平臺(tái)和加工控制平臺(tái)所述處理器的參數(shù)輸入端連接所述加工參數(shù)輸入裝置，獲取加工參數(shù)，提取加工工藝流程；將加工參數(shù)植入加工工藝流程，生成加工程序，加工控制平臺(tái)的三維輸出端組連接激光頭三維行走系統(tǒng)。其顯著效果是能夠?qū)崿F(xiàn)多種激光加工工藝，并能從多個(gè)不同位置不同角度對(duì)工件進(jìn)行加工。采用自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)單一氣源或者多種氣源的氣體混合比例以及氣體壓強(qiáng)進(jìn)行控制，設(shè)定相關(guān)激光頭的行走路徑、輔助氣體的供應(yīng)比例和氣體壓強(qiáng)，滿足多種激光加工系統(tǒng)集成的需要。
文檔編號(hào)B23K37/053GK101774083SQ201019161009
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者劉朝濤, 楊燕賓, 蘇力 申請(qǐng)人:重慶斯沃德光電設(shè)備設(shè)計(jì)制造有限公司