[发明专利]小圆孔切割辅助装置

说明书

本发明属于工业自动化生产设备技术领域，涉及一种小圆孔切割辅助装置。旋转组件包括导向电缸、旋转支架、连杆、直线滑块和直线导轨一，旋转支架上设环状V形轨道，导向电缸伸缩，通过连杆驱动直线滑块沿垂直的方向平移，直线滑块上的深沟球轴承中心线与旋转支架的旋转中心线间距是R；激光器组件包括激光器支架、直线导轨三和十字滑块，激光器支架和直线滑块通过深沟球轴承组成旋转副，十字滑块上有两个滑槽分别与直线导轨三和直线导轨二组成直线导轨副，激光器组件相对于支架组件沿直线导轨三或/和直线导轨二平移。本发明辅助机器人切割出直径很小的圆孔，孔的形状精确，又不妨碍激光切割机器人做其它的工作。

技术领域

本发明属于工业自动化生产设备技术领域，涉及一种金属智能切割设备辅助装置，具体涉及一种小圆孔切割辅助装置。

背景技术

激光切割技术是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。

激光切割与其他热切割方法相比较有许多优点。

1)切割速度快。用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板，切割速度可达600cm/min；切割5mm厚的聚丙烯树脂板，切割速度可达1200cm/min。材料在激光切割时不需要装夹固定，既可节省工装夹具，又节省了上、下料的辅助时间。

2)切割效率高。由于激光的传输特性，激光切割机上一般配有多台数控工作台，整个切割过程可以全部实现数控。操作时，只需改变数控程序，就可适用不同形状零件的切割，既可进行二维切割，又可实现三维切割。

3)切割质量好。由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量。激光切割切口细窄，切缝两边平行并且与表面垂直，切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。切割表面光洁美观，表面粗糙度只有几十微米，甚至激光切割可以作为最后一道工序，无需机械加工，零部件可直接使用。材料经过激光切割后，热影响区宽度很小，切缝附近材料的性能也几乎不受影响，并且工件变形小，切割精度高，切缝的几何形状好，切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。

4) 非接触式切割。激光切割时割炬与工件无接触，不存在工具的磨损。加工不同形状的零件，不需要更换“刀具”，只需改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低，振动小，无污染。

5)切割材料的种类多。与氧乙炔切割和等离子切割比较，激光切割材料的种类多，包括金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等。但是对于不同的材料，由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同，表现出不同的激光切割适应性。

大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人。激光切割作为一种精密的加工方法，几乎可以切割所有的材料，包括薄金属板的二维切割或三维切割。

在汽车制造领域，小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。德国大众汽车公司用功率为500W的激光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件。在航空航天领域，激光切割技术主要用于特种航空材料的切割，如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合材料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天零部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。

一般情况下，加工大平面的板材、整根的线材使用台式激光切割机比较方便，使用CNC进行编程。加工较为复杂的三维曲面使用激光切割机器人比较灵活方便。