[发明专利]一种立体式三维五轴联动激光切割设备

说明书

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种立体式三维五轴联动激光切割设备，主要由两轴旋转模块、三坐标模组、主机架、移动工作台、激光发生器、输送带、双坐标模组和取件机构等构成，其中两轴旋转模块上设有激光切割头；激光发生器通过若干折射镜传输激光至激光切割头的聚焦镜片上；两轴旋转模块与三坐标模组结合使用能够实现五自由度的激光切割加工；工件固定放置在移动工作台上，在取件放件的位置与激光加工的位置之间来回移动；工件通过取件机械手取件放至输送带上。通过使用本发明，满足对具备三维轨迹曲线非金属加工件的激光切割加工，能够减少工序和装夹次数，进而提高了生产效率和保证加工品质。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种立体式三维五轴联动激光切割设备。

背景技术

随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对汽车工件的要求越来越高。为了使汽车工件达到更好的视觉效果和美观度，在设计汽车工件时设计师采用更多的曲线和复杂的线条进行设计，这为汽车工件这一类非金属加工件的加工带来更多的挑战。汽车工件在生产过程中多采用激光切割，但目前市面上缺乏能够实现三维五轴激光切割的设备，导致在汽车工件的生产加工过程中，需要设置更多的切割工序或更多的人工步骤，进而导致其生产效率低下同时不利于提高加工精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种，以解决上述背景技术中提出的针对现有技术无法解决的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种立体式三维五轴联动激光切割设备，包括主机架、三坐标模组和移动工作台，所述主机架顶部固定设置有三坐标模组和激光发生器，其中三坐标模组上设置有两轴旋转模块；所述移动工作台活动设置在主机架上，位于两轴旋转模块下方；

所述两轴旋转模块包括第一安装台，所述第一安装台底部设有可旋转的第二安装台与可轴向旋转的第二传动轴，且所述第二传动轴的其中一端固定设有第二折射镜与激光切割头；所述第二传动轴为空心轴，其空心区域由设置第二折射镜与激光切割头的一端延续至另一端，所述的激光切割头内设有聚焦镜片。

优选的，所述三坐标模组包括竖直方向Y轴、平行方向X轴和垂直方向Z轴，均为电动丝杆滑移机构；所述两轴旋转模块固定安装于Z轴；所述Z轴固定设置有第三折射镜，所述平行方向X轴固定设置有第四折射镜，所述激光发生器的激光发射口前方设有第五折射镜。

优选的，所述主机架设有直线导轨和丝杆，所述移动工作台通过底部设置的滑块活动安装在直线导轨上，且移动工作台底部与丝杆连接；所述移动工作台顶部还设有夹具。

优选的，所述主机架顶部设有由双坐标模组和取件机构构成的取件机械手，其中取件机构固定安装在双坐标模组上；所述双坐标模组与三坐标模组沿直线导轨长度方向相邻布置，双坐标模组在前侧，三坐标模组在后侧；所述主机架前方、取件机构下方设有输送带。

优选的，所述第一安装台顶部固定设有升降安装台，且该升降安装台与Z轴固定连接；所述三坐标模组与两轴旋转模块上方设有防护壳，侧面设有若干防护板。

优选的，所述两轴旋转模块还设有第一安装台、第三安装台和第一折射镜，且所述第二安装台通过连接机构可旋转地安装在第一安装台底部，所述第三安装台与第一折射镜固定设置于第二安装台底部。

优选的，所述连接机构为圆锥滚子轴承，其内圈顶部与第一安装台底部固定连接，外圈底部与第二安装台固定连接，且所述外圈顶部固定设有齿圈，两者为同轴关系；所述第一安装台顶部设有电机驱动模块，其输出端与齿圈连接，驱动第二安装台旋转。

优选的，所述第三安装台内嵌有可轴向旋转的第一传动轴并列平行，两者为连接关系；所述第一传动轴分别通过深沟球轴承内嵌安装于第三安装台，且第一传动轴的旋转轴线与第二安装台的旋转轴线相垂直。