[实用新型]一种激光三维切割装置

说明书

技术领域

本实用新型属于激光切割领域，具体涉及一种激光三维切割装置。

背景技术

在现有的激光切割技术中，能够实现三维切割的激光三维切割工作头，如图1和图2中所示，其采用齿轮或者同步带传动机构实现A、C轴驱动，其具有较长的传动链。但是，由于机构整体尺寸的限制，切割工作头传动链长导致整体扭转刚性不高，难以适应三维激光切割对高加速度的性能要求。而且，因为传动链复杂，导致了使用维护成本偏高，另外由于齿轮副等传动机构的引入，引入反向间隙和节距误差等，最终导致三维切割头的控制精度严重下降，控制的困难程度严重增加。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种激光三维切割装置，该装置利用力矩电机和负载直接连接的特点，消除了减速机、齿轮副、同步带等对整个装置系统性能及精度造成的影响，同时由于力矩电机结构的紧凑性，无需联轴器等附属设备，降低了设备整体的尺寸及惯量，进一步提高了装置的性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种激光三维切割装置，其包括C轴、与所述C轴连接的A轴、驱动所述C轴的电机一、驱动所述A轴的电机二以及与A轴连接的切割头，所述C轴和A轴均设有激光通道，激光发生器通过所述激光通道将激光传递给所述切割头，所述C轴套设有过孔式导电滑环，所述过孔式导电滑环的上端连接所述电机一；所述过孔式导电滑环的下端设有高低压切割辅助气体输送通道，通过所述高低压切割辅助气体输送通道将高低压切割气体输送到切割头，所述高低压切割辅助气体输送通道套设在所述C轴下端且不随所述C轴旋转。

在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，所述电机一和所述电机二均为力矩电机，所述C轴垂直于所述A轴，所述A轴垂直于所述切割头；所述C轴与所述A轴连接拐角处设有第一反射镜，所述A轴与所述切割头连接拐角处设有第二反射镜。

在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，还包括反射镜座一和反射镜座二，所述反射镜座一连接所述C轴和所述A轴，所述第一反射镜设置在所述反射镜座一上；所述反射镜座二连接所述A轴和所述切割头，所述第二反射镜设置在所述反射镜座二上。

在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，还包括冷却水通道，所述冷却水输送通道设置在所述高低压切割辅助气体输送通道的一侧，所述冷却水输送通道与所述高低压切割辅助气体输送通道均匀的排布所述C轴的外周，所述冷却水通道输送冷却水来冷却所述第一反射镜、第二反射镜的镜片和设置在所述切割头中的聚焦镜。

在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，所述冷却水输送通道与所述高低压切割辅助气体输送道通均由旋转格莱圈密封。

在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，还包括法兰，所述法兰连接所述C轴和所述反射镜座一，所述冷却水通道的出入口径向设置在所述法兰周边。

在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，所述过孔式导电滑环中间设有用于传输激光光束的中心通孔，所述过孔式导电滑环的内壁为屏蔽机构，所述屏蔽机构隔离传导到所述电机二的动力电和模拟信号及数字信号。

本实用新型的有益效果是:

其一、本实用新型的激光三维切割装置采用力矩电机直接驱动，消除了现有技术中齿轮产生的反向间隙，消除节距误差，消除了同步带柔性导致的误差，整个装置的扭转刚性高，在有限的装置尺寸下，很好的适应高速三维切割的需求。

其二、本实用新型的切割装置结构简单，简化了设备的机械传动结构，提高了机构效率，降低了故障率，降低了装置的维护成本。

其三、本实用新型中的C轴能够实现360°无限回转，提高了切割效率，并且A轴有±135°摆角范围，可满足绝大多数激光三维加工的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中采用传动齿轮驱动的三维切割装置。

图2为现有技术中采用同步带传动机构的三维切割装置。

图3为本实用新型的三维切割装置的剖面结构示意图。