專利名稱：一種數(shù)控雙擺頭五軸聯(lián)動三維光纖激光切割機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種數(shù)控三維光纖激光切割機，可以用于汽車、模具等行業(yè)，尤其是在汽車車身制造中的數(shù)控雙擺頭五軸聯(lián)動三維光纖激光切割機。
背景技術(shù)：
三維激光切割技術(shù)由于其本身的加工靈活及保證質(zhì)量的特性越來越多的被廣泛用于汽車、模具行業(yè)，特別是汽車車身的制造，靈活的加工環(huán)境是該項技術(shù)深受歡迎的最大特點。在樣品件生產(chǎn)或是批量試制以及形成大批量生產(chǎn)前的小批生產(chǎn)過程，應用這一新技術(shù)更能創(chuàng)造高利潤。目前國內(nèi)汽車、模具等行業(yè)的切割機均為機械手臂，傳統(tǒng)機械手臂切割區(qū)域小，通常實現(xiàn)三維切割需要多軸聯(lián)動，結(jié)構(gòu)復雜且切割精度低，氣體激光的光路復雜，傳輸不方便，結(jié)構(gòu)復雜，光路不穩(wěn)定等特點。鑒于此我們利用光纖傳導光路方便，結(jié)構(gòu)簡單且切割區(qū)域大，精度高，光路穩(wěn)定的光纖三維激光切割機。

實用新型內(nèi)容實用新型目的本實用新型主要是為了解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，提供一種數(shù)控雙擺頭五軸聯(lián)動三維光纖激光切割機。技術(shù)方案本實用新型提供了一種數(shù)控雙擺頭五軸聯(lián)動三維光纖激光切割機，包括底座、底座兩側(cè)設有左右立柱、左右立柱之間架設龍門橫梁、底座上表面設有工作臺，工作臺沿底座在X軸方向移動；龍門橫梁上設有沿龍門橫梁方向進行Z軸移動的移動切割箱體，移動切割箱體上設有沿Y軸移動的切割頭，移動切割箱體與切割頭之間連接切割頭旋轉(zhuǎn)軸、切割頭旋轉(zhuǎn)軸下方設有切割頭擺動軸，切割頭設置在所述切割頭擺動軸上，所述切割頭旋轉(zhuǎn)軸和切IllJ頭擺動軸由電機驅(qū)動。本實用新型中，工作臺沿底座之間采用齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)連接。本實用新型中，龍門橫梁與移動切割箱體之間采用絲杠螺母驅(qū)動連接。該驅(qū)動裝置由伺服電機、彈性聯(lián)軸器、滾珠絲杠、固定座以及與連接板固定連接的螺母組成；滾珠絲杠一端通過彈性聯(lián)軸器與伺服電機連接，另一端與固定座連接；滾珠絲杠與螺母配合形成螺旋進給運動副。本實用新型中，所述切割頭旋轉(zhuǎn)軸和切割頭擺動軸的電機上連接無間隙傳動的諧波減速器。本實用新型Y向采用開放式龍門橫梁，便于三邊裝夾工件。有益效果本實用新型具有以下的優(yōu)點和特點1、由于采用了光纖傳輸，消除了復雜的氣體激光復雜的光路結(jié)構(gòu)，光路不穩(wěn)定，消除了光路的變化對加工精度的影響；2、由于采用的復合結(jié)構(gòu)機床主體，即將龍門橫梁，齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)與機床機座構(gòu)成了復合結(jié)構(gòu)，三維切割頭在Y軸方向運動，可以在大范圍內(nèi)實現(xiàn)三維切割。以下結(jié)合附圖
和具體實施方式
對本實用新型做更進一步的具體說明，本實用新型的上述和/或其他方面的優(yōu)點將會變得更加清楚。圖I為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型Z軸與橫梁裝配示意圖。圖3為本實用新型中Z軸與擺動軸裝配示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做更進一步的解釋。如圖I所示，本實用新型所述的一種數(shù)控雙擺頭五軸聯(lián)動三維光纖激光切割機，包括底座I、底座兩側(cè)設有左右立柱2、左右立柱之間架設龍門橫梁3、底座上表面設有切割工作臺4，切割工作臺4沿底座在X軸方向移動。龍門橫梁3上設有沿龍門橫梁方向進行Y軸移動的Z軸5、Z軸上設有沿Z軸移動的切割頭6，Z軸5與切割頭之間連接切割頭旋轉(zhuǎn)軸7，切割頭旋轉(zhuǎn)軸下方設有切割頭擺動軸8，切割頭設置在所述切割頭擺動軸8上，所述切割頭旋轉(zhuǎn)軸和切割頭擺動軸由電機驅(qū)動。切割機上還設有光纖激光發(fā)生器、水路氣路以及數(shù)控單元。龍門橫梁3安裝在左右立柱2上，左右立柱2安裝在底座I上，底座上還裝有用于驅(qū)動切割工作臺4在X軸方向移動的齒輪齒條傳動機構(gòu)9。如圖2和圖3所示，Y軸向采用開放式龍門橫梁3，便于從三個方向裝夾工件。切割頭旋轉(zhuǎn)軸7及切割頭擺動軸8均采用電機連接無間隙傳動的諧波減速器，大大提高了傳動的精度及切割精度。切割頭6采用國外Precitec公司生產(chǎn)的切割頭，并帶有自動調(diào)焦功能及防碰撞保護功能，可以實現(xiàn)在不同板厚切割時焦距的自動調(diào)節(jié)功能，防碰撞保護可以大大增加對切割頭及機床的保護。在齒輪齒條傳動機構(gòu)的驅(qū)動下，切割工作臺4沿X軸運動方向運動。龍門橫梁3與Z軸5之間采用絲杠螺母驅(qū)動連接。滾珠絲杠12可以驅(qū)動Z軸5沿Y運動方向運動。切割頭6在Z軸5滾珠絲杠作用下沿Z軸運動方向旋轉(zhuǎn)運動。如圖3所示，切割頭旋轉(zhuǎn)軸7在電機與無間隙傳動的諧波減速器共同作用下實現(xiàn)繞Z軸方向的±135°的旋轉(zhuǎn)運動，切割頭擺動軸8可以實現(xiàn)繞X軸方向±180°的運動。采用滾珠絲杠傳動，既保證了運動速度，同時又保證了在三維切割中的精度要求。工作臺采用帶有T型槽式的固定工作臺，保證在同一個夾具下切割的工件的精度。通過Z軸5、切割頭旋轉(zhuǎn)軸7，切割頭擺動軸8共同作用可以實現(xiàn)三維切割。Z軸5通過絲杠傳動可以實現(xiàn)正負向移動，切割頭旋轉(zhuǎn)軸7在電機10的作用下，可以沿著箭頭方向?qū)崿F(xiàn)±135°的運動，切割頭擺動軸8在電機11的作用下可以沿著箭頭方向?qū)崿F(xiàn)±180°的運動。通過三個軸的共同運動，可以實現(xiàn)曲面的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)的切割，且電機10、11都安裝有無間隙諧波減速器，可實現(xiàn)高精度的切割。上述三個方向的齒輪齒條傳動機構(gòu)與滾珠絲杠一端均通過彈性聯(lián)軸器與安裝在電機座上的伺服電機連接。本實例中橫梁可采用鑄鋁鑄造，不僅減輕了橫梁的重量，還大大提聞機床的動態(tài)性能。本實用新型提供了一種數(shù)控雙擺頭五軸聯(lián)動三維光纖激光切割機，具體實現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)?！?br> 權(quán)利要求1.一種數(shù)控雙擺頭五軸聯(lián)動三維光纖激光切割機，包括底座、底座兩側(cè)設有左右立柱、左右立柱之間架設龍門橫梁、底座上表面設有工作臺，工作臺沿底座在X軸方向移動；其特征在于，龍門橫梁上設有沿龍門橫梁方向進行Z軸移動的移動切割箱體，移動切割箱體上設有沿Y軸移動的切割頭，移動切割箱體與切割頭之間連接切割頭旋轉(zhuǎn)軸、切割頭旋轉(zhuǎn)軸下方設有切割頭擺動軸，切割頭設置在所述切割頭擺動軸上，所述切割頭旋轉(zhuǎn)軸和切割頭擺動軸由電機驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種數(shù)控雙擺頭五軸聯(lián)動三維光纖激光切割機，其特征在于，工作臺沿底座之間采用齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種數(shù)控雙擺頭五軸聯(lián)動三維光纖激光切割機，其特征在于，龍門橫梁與移動切割箱體之間采用絲杠螺母驅(qū)動連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種數(shù)控雙擺頭五軸聯(lián)動三維光纖激光切割機，其特征在于，所述切割頭旋轉(zhuǎn)軸和切割頭擺動軸的電機上連接無間隙傳動的諧波減速器。
專利摘要本實用新型提供了一種數(shù)控雙擺頭五軸聯(lián)動三維光纖激光切割機，包括底座、底座兩側(cè)設有左右立柱、左右立柱之間架設龍門橫梁、底座上表面設有工作臺，工作臺沿底座在X軸方向移動；其特征在于，龍門橫梁上設有沿龍門橫梁方向進行Z軸移動的移動切割箱體，移動切割箱體上設有沿Y軸移動的切割頭，移動切割箱體與切割頭之間連接切割頭旋轉(zhuǎn)軸、切割頭旋轉(zhuǎn)軸下方設有切割頭擺動軸，切割頭設置在所述切割頭擺動軸上，所述切割頭旋轉(zhuǎn)軸和切割頭擺動軸由電機驅(qū)動。本實用新型由于采用了光纖傳輸，消除了復雜的氣體激光復雜的光路結(jié)構(gòu)，光路不穩(wěn)定，消除了光路的變化對加工精度的影響。
文檔編號B23K26/08GK202684336SQ201220336670
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者杜玉湘, 殷志強, 林文元, 王吉云, 宗海濤 申請人:南京南傳激光設備有限公司