專利名稱：一種三維激光切割機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三維五軸數(shù)控激光切割機(jī)，尤其涉及三維五軸數(shù)控激光切割機(jī)的切割頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
三維空間曲線的激光切割以其先進(jìn)、靈活、適應(yīng)性強(qiáng)等特點，在國外的汽車工業(yè)、 航空航天工業(yè)等諸多領(lǐng)域都取得了廣泛的應(yīng)用。使用三維激光切割，不僅可以節(jié)省樣板及工裝設(shè)備，還大大縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，具有極其廣闊的應(yīng)用前景，而目前三維激光切割機(jī)完全國外進(jìn)口。為完善數(shù)控激光切割機(jī)產(chǎn)品系列，加強(qiáng)企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，本申請人自2011年起對三維五軸數(shù)控激光切割機(jī)及激光頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行了自主研發(fā)和創(chuàng)新設(shè)計。于2011.8. 16.向國家知識產(chǎn)權(quán)局同時提出了名稱為“一種混聯(lián)五軸激光切割機(jī)， 201110233707. 3”、“一種少自由度并聯(lián)五軸數(shù)控激光切割機(jī)，201110234063. X”以及“一種三維五軸數(shù)控激光切割機(jī)，20111023似62. 0”三項專利申請。這三項專利的技術(shù)方案都是以并聯(lián)機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)來實現(xiàn)對激光頭的五軸運動的控制，具有結(jié)構(gòu)輕巧靈便、慣性小、響應(yīng)速度快、精度高、剛性大、適應(yīng)性強(qiáng)以及技術(shù)附加值高等諸多突出優(yōu)點。但是隨著研究工作的不斷深入，我們發(fā)現(xiàn)上述以并聯(lián)機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)的技術(shù)方案屬于多變量、高度非線性、多參數(shù)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)。雖然機(jī)械機(jī)構(gòu)簡單，但是運動軌跡的控制非常復(fù)雜，技術(shù)轉(zhuǎn)化難度大，研發(fā)制造困難。現(xiàn)有技術(shù)中在控制方面還有“一點指向式”和“偏置式”兩種串聯(lián)機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案。 “一點指向式”切割頭體積大，在切割深孔時極易產(chǎn)生機(jī)械干涉碰撞；其機(jī)構(gòu)需4塊鏡片反射激光，使得能量損耗大，此外鏡片費用高，調(diào)校復(fù)雜?！捌檬健毙D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均是采用扭矩電機(jī)驅(qū)動，體積大、重量大、精度不高。且價格昂貴。前述兩種串聯(lián)機(jī)構(gòu)技術(shù)完全掌握在國外， 國內(nèi)沒有。例如某國外品牌的切割頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)價格高達(dá)40-50萬人民幣，可以說如果沒有自主研發(fā)的切割頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，三維激光切割機(jī)的研發(fā)就是一紙空談。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對以上問題，提供了一種運動軌跡控制更加簡單，技術(shù)轉(zhuǎn)化更容易，研發(fā)制造成本更加低廉的基于串聯(lián)機(jī)構(gòu)的三維激光切割機(jī)。使得機(jī)械機(jī)構(gòu)更加簡單，后續(xù)編程控制更加方便，操控性更加優(yōu)越。本發(fā)明的技術(shù)方案是包括切割頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述切割頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括支座、電機(jī) α、電機(jī)β、雙聯(lián)齒輪、反射鏡組一和反射鏡組二 ；
所述支座包括具有中孔的支座板，支座板中部設(shè)有垂直于板體的筒，所述電機(jī)α和電機(jī)β分別固定連接于所述筒兩側(cè)的支座板上；
所述反射鏡組一包括鏡片一、殼體一和殼體一齒輪；所述殼體一具有出光口一和呈筒形的入光口一；所述殼體一齒輪設(shè)于所述筒形入光口一的外表面、且與所述筒形入光口一同軸心；所述反射鏡組二包括鏡片二、殼體二和殼體二錐齒輪；所述殼體二具有入光口二和出光口二 ；所述殼體二錐齒輪固定連接在所述入光口二的孔口、且與所述入光口二同軸心； 所述雙聯(lián)齒輪活動連接在所述筒形入光口一外表面上、處于所述殼體一齒輪的下部、 且與所述筒形入光口一同軸心，能相對于所述殼體一自由轉(zhuǎn)動、且軸向固定；所述雙聯(lián)齒輪包括直齒輪和錐齒輪、所述直齒輪位于所述錐齒輪的上部；
所述殼體一的筒形入光口一樞接于所述支座的筒內(nèi)；所述殼體一齒輪處于所述支座板下方；
所述電機(jī)a的電機(jī)軸貫穿所述支座板，通過聯(lián)接齒輪嚙合所述殼體一齒輪，驅(qū)動所述殼體一繞所述支座的筒的軸心作旋轉(zhuǎn)運動；
所述電機(jī)3的電機(jī)軸貫穿所述支座板，通過聯(lián)接齒輪嚙合所述雙聯(lián)齒輪的直齒輪，驅(qū)動所述雙聯(lián)齒輪旋轉(zhuǎn)；
所述殼體二的入光口二與所述殼體一的出光口一樞接；所述雙聯(lián)齒輪中的錐齒輪與所述殼體二錐齒輪嚙合，進(jìn)而驅(qū)動所述殼體二繞所述殼體一出光口的軸心旋轉(zhuǎn)；
所述切割頭固定連接在所述殼體二的出光口二上。所述入光口一與出光口一之間呈90°夾角；所述入光口二與所述出光口二之間呈90°夾角。電機(jī)a、電機(jī)@和所述支座的筒的軸心相互平行。所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)還包括切割頭隨動機(jī)構(gòu)，使得切割頭相對于所述殼體二上出光口二的軸線做軸向運動；所述切割頭隨動機(jī)構(gòu)包括具有中孔的固定座和活動連接在固定座中孔內(nèi)的筒形驅(qū)動座；固定座固定連接于所述出光口二的口部，所述切割頭固定連接在所述驅(qū)動座的底部。所述固定座中孔內(nèi)設(shè)有液壓缸腔；所述驅(qū)動座的外壁中部設(shè)有起活塞作用的臺階圓，所述的驅(qū)動座外壁上的臺階圓與所述固定座中孔內(nèi)的液壓缸腔密封；驅(qū)動座的外圓柱面與固定座的內(nèi)圓柱面相互配合，使得驅(qū)動座能夠相對于固定座作往復(fù)直線運動。在所述固定座底面開設(shè)有深孔，所述深孔平行于所述出光口二的軸線；所述驅(qū)動座底部的側(cè)面通過連接桿固定連接一定向桿，所述定向桿伸入所述深孔內(nèi)、與所述深孔同軸心。所述固定座外側(cè)設(shè)有直線電機(jī)定子；所述驅(qū)動座下部通過L形連桿固定連接有直線電機(jī)動子；所述直線電機(jī)動子貼合在所述直線電機(jī)定子上。所述驅(qū)動座外表面開設(shè)有軸向定位槽，所述固定座開設(shè)有垂直于中孔的定位孔， 所述定位孔內(nèi)設(shè)有定位銷，所述定位銷伸入所述定位槽內(nèi)。所述固定座外側(cè)設(shè)有由帶/鏈傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動的螺桿，所述螺桿軸線平行于所述固定座中孔軸線；所述驅(qū)動座底部外側(cè)通過連接桿固定連接有螺母；所述螺母連接所述螺桿。所述驅(qū)動座外表面開設(shè)有軸向定位槽，所述固定座開設(shè)有垂直于中孔的定位孔， 所述定位孔內(nèi)設(shè)有定位銷，所述定位銷伸入所述定位槽內(nèi)。目前基于串聯(lián)機(jī)構(gòu)的三維激光切割機(jī)的五軸運動主要包括X、Y、Z軸直線運動，旋轉(zhuǎn)軸a軸、0軸運動。其中X、Y、Z軸的直線運動與常規(guī)的二維激光切割機(jī)基本相同，其核心技術(shù)就是如何設(shè)計一個輕便、靈巧的激光頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)a軸、P軸的精確、快速轉(zhuǎn)動，可以說三維五軸數(shù)控激光切割機(jī)研發(fā)的關(guān)鍵就是激光頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的自主研發(fā)。為此本發(fā)明提出一種運動軌跡控制更加簡單容易的串聯(lián)機(jī)構(gòu)的三維五軸數(shù)控激光切割機(jī)，特別是對切割頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計。主要特點是
第一、利用兼有導(dǎo)光作用的兩個殼體間的相對轉(zhuǎn)動(β軸運動)以及殼體一相對于Z 軸的相互轉(zhuǎn)動(α軸運動)，結(jié)合Χ、Υ、Ζ向運動形成五軸運動，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對產(chǎn)品進(jìn)行三維立體切割。
第二、殼體二在殼體一的帶動下能夠相對于Z軸旋轉(zhuǎn)，在加工中一方面能使切割頭處于“遠(yuǎn)方”，進(jìn)而避免與零部件發(fā)生碰撞，能夠有效地實現(xiàn)“避讓”；另一方面也使得有效行程相對于現(xiàn)有技術(shù)的范圍更大，切割空間更大。第三，在對三維零件進(jìn)行空間曲線切割時，待切割零件表面經(jīng)常有不規(guī)則的情況， 本發(fā)明獨創(chuàng)地設(shè)置了切割頭隨動機(jī)構(gòu)，它能保證在切割過程中焦點位置以及切割頭噴嘴與待切割零件表面間的距離保持恒定，使得切割質(zhì)量更加穩(wěn)定，同時避免了切割頭與待切割零件間的碰撞。
此外，本發(fā)明機(jī)械嚙合(傳動)部分與光路傳輸部分完全隔離開，從根本上解決了傳動部件對光路的污染。且本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，傳動結(jié)構(gòu)都是最為簡單的齒輪、錐齒輪、普通的伺服電機(jī)、且兩個電機(jī)都位于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的上部，使得旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的體積很小。與現(xiàn)有技術(shù)中一點指向式的相比，本發(fā)明的機(jī)構(gòu)切割范圍更大、切割能力更強(qiáng)、體積更小、重量更輕、光路的密封性更好、尤其對一些深孔的加工能力更強(qiáng)。采用偏置式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一般情況下X、Y、Z的有效切割空間為X、Y、Z有效行程減去 2倍的切割頭偏置長度。而本發(fā)明的切割頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)更加精巧、偏置距離更小， 在相同的X、Y、Z行程下，有效X、Y、Z切割空間更大。與“一點指向式”、“偏置式”旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相比，本發(fā)明體積小、重量輕，采用普通的伺服電機(jī)和簡單的傳動機(jī)構(gòu)即可以實現(xiàn)三維切害I]，且結(jié)構(gòu)簡單，相對于現(xiàn)有技術(shù)中“一點指向式”和“偏置式”而言，大幅度降低了制造成本，使得成本低廉。
圖1是本發(fā)明外部結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3是本發(fā)明工作狀態(tài)參考圖一， 圖4是本發(fā)明工作狀態(tài)參考圖二，
圖5是本發(fā)明中切割頭隨動機(jī)構(gòu)第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖6是圖5的工作狀態(tài)變化圖，
圖7是本發(fā)明中切割頭隨動機(jī)構(gòu)第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖8是圖7的工作狀態(tài)變化圖，
圖9是本發(fā)明中切割頭隨動機(jī)構(gòu)第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖10是圖9的工作狀態(tài)變化圖中1是支座，10是α軸，11是電機(jī)α，110是聯(lián)接齒輪一，12是電機(jī)β，120是聯(lián)接齒輪二，13是筒，
2是殼體一，20是鏡片一，21是殼體一齒輪，22是雙聯(lián)齒輪，221是直齒輪，222是錐齒輪，23是入光口一，24是P軸，
3是殼體二，30是鏡片二，31是殼體二錐齒輪，
4是切割頭，40是W軸，
5是光束，
611是驅(qū)動座，612是固定座，
6111是臺階圓，6112是定向桿，6121是液壓缸腔，6122深孔，6123是油口一，6124是油
口二，
621是驅(qū)動座，622是固定座，
6211是動子，6212是定位槽，6213是L形連桿，6221是定子，6222是定位銷，
631是驅(qū)動座，632是固定座，
6311是螺母，6312是定位槽，6321是螺桿，6322是定位銷，6323是帶鏈傳動機(jī)構(gòu)。
具體實施例方式本發(fā)明如圖1-4所示包括切割頭4驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述切割頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括支座I、 電機(jī)a 11、電機(jī)0 12、雙聯(lián)齒輪22、反射鏡組一和反射鏡組二 ；
所述支座I包括具有中孔的支座板，支座板中部設(shè)有垂直于板體的筒13，所述電機(jī) a 11和電機(jī)0 12分別固定連接于所述筒13兩側(cè)的支座板上(筒13軸心為a軸10);
所述反射鏡組一包括鏡片一 20、殼體一 2和殼體一齒輪21 ;所述殼體一 2具有出光口一和呈筒形的入光口一 23 ;所述殼體一齒輪21設(shè)于所述筒形入光口一 23的外表面、且與所述筒形入光口一 23同軸心(殼體一齒輪21與殼體一 2固定連為一體)；
所述反射鏡組二包括鏡片二 30、殼體二 3和殼體二錐齒輪31 ;所述殼體二 3具有入光口二和出光口二 ；所述殼體二錐齒輪31固定連接在所述入光口二的孔口、且與所述入光口二同軸心(如光口二軸心為P軸24);
所述雙聯(lián)齒輪22活動連接在所述筒形入光口一 23外表面上、處于所述殼體一齒輪21 的下部、且與所述筒形入光口一 23同軸心,能相對于所述殼體一 2自由轉(zhuǎn)動、且軸向固定； 所述雙聯(lián)齒輪22包括直齒輪221和錐齒輪222、所述直齒輪221位于所述錐齒輪222的上部;
所述殼體一 2的筒形入光口一 23樞接于所述支座的筒13內(nèi)；所述殼體一齒輪21處于所述支座板的下方；
所述電機(jī)a 11的電機(jī)軸貫穿所述支座板，通過聯(lián)接齒輪嚙合所述殼體一齒輪21，驅(qū)動所述殼體一 2繞所述支座的筒13的軸心(S卩a軸10)作旋轉(zhuǎn)運動；
所述電機(jī)3 12的電機(jī)軸貫穿所述支座板，通過聯(lián)接齒輪嚙合所述雙聯(lián)齒輪22的直齒輪221，驅(qū)動所述雙聯(lián)齒輪22旋轉(zhuǎn)；
所述殼體二 3的入光口二與所述殼體一 2的出光口一樞接；所述雙聯(lián)齒輪22中的錐齒輪222與所述殼體二錐齒輪31嚙合，進(jìn)而驅(qū)動所述殼體二 3繞所述殼體一出光口的軸心 (即^軸)旋轉(zhuǎn);
所述切割頭4固定連接在所述殼體二 3的出光口二上。所述入光口一 23與出光口一之間呈90°夾角；所述入光口二與所述出光口二之間呈90°夾角。
電機(jī)α 11、電機(jī)β 12和所述支座的筒13的軸心相互平行。工作狀態(tài)如圖2、3、4，需要說明的是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)作繞α軸10旋轉(zhuǎn)時，電機(jī)α 11動作，同時需要電機(jī)β 12跟隨動作；而旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)繞β軸對旋轉(zhuǎn)時，電機(jī)β 12動作，無需電機(jī) α 11跟隨動作。本發(fā)明的機(jī)構(gòu)能驅(qū)動切割頭4進(jìn)行圍繞α軸10、β軸M的全向旋轉(zhuǎn)運動，協(xié)同Χ、Υ、Ζ方向的直線運動能夠?qū)崿F(xiàn)三維切割加工。光束5處于殼體一 2、殼體二 3內(nèi)部的較短路徑上，與外界隔絕，不會出現(xiàn)光路污染和光能損失。為了進(jìn)一步適應(yīng)三維立體加工以及零件表面凹凸不平情況的加工。所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)還包括切割頭隨動機(jī)構(gòu)(實現(xiàn)的是軸向的直線運動)，使得切割頭相對于所述殼體二 3上出光口二的軸線(即W軸40)做軸向運動；所述切割頭隨動機(jī)構(gòu)包括具有中孔的固定座和活動連接在固定座中孔內(nèi)的筒形驅(qū)動座；固定座固定連接于所述出光口二的口部，所述切割頭 4固定連接在所述驅(qū)動座的底部。切割頭隨動機(jī)構(gòu)實施例一如圖5、6所示所述固定座612中孔內(nèi)設(shè)有液壓缸腔 6121 ；所述驅(qū)動座611的外壁中部設(shè)有起活塞作用的臺階圓6111，所述的驅(qū)動座611外壁上的臺階圓6111與所述固定座612中孔內(nèi)的液壓缸腔6121密封；驅(qū)動座的外圓柱面與固定座的內(nèi)圓柱面相互配合，使得驅(qū)動座能夠相對于固定座作往復(fù)直線運動。當(dāng)然固定座的液壓缸腔6121需設(shè)置油口一 6123和油口二 6124，用于連接液壓油源。在所述固定座612底面開設(shè)有深孔6122，所述深孔6122平行于所述出光口二的軸線；所述驅(qū)動座611底部的側(cè)面通過連接桿固定連接一定向桿6112，所述定向桿6112伸入所述深孔6122內(nèi)、與所述深孔6122同軸心。切割頭隨動機(jī)構(gòu)實施例二如圖7、8所示所述固定座622外側(cè)設(shè)有直線電機(jī)定子 6221 ；所述驅(qū)動座621下部通過L形連桿6213固定連接有直線電機(jī)動子6211 ；所述直線電機(jī)動子6211貼合在所述直線電機(jī)定子6221上。所述驅(qū)動座621外表面開設(shè)有軸向定位槽6212，所述固定座622的外表面開設(shè)有垂直于中孔的定位孔，所述定位孔內(nèi)設(shè)有定位銷6222，所述定位銷6222伸入所述定位槽 6212 內(nèi)。切割頭隨動機(jī)構(gòu)實施例三如圖9、10所示所述固定座632外側(cè)設(shè)有由帶/鏈傳動機(jī)構(gòu)6323驅(qū)動的螺桿6321，所述螺桿6321軸線平行于所述固定座632中孔軸線；所述驅(qū)動座631底部外側(cè)通過連接桿固定連接有螺母6311 ；所述螺母6311連接所述螺桿6321。所述驅(qū)動座631外表面開設(shè)有軸向定位槽6312，所述固定座632開設(shè)有垂直于中孔的定位孔，所述定位孔內(nèi)設(shè)有定位銷6322，所述定位銷6322伸入所述定位槽6312內(nèi)。隨動機(jī)構(gòu)的工作原理為三維五軸激光切割機(jī)在空間立體切割過程中，待切割零件有不規(guī)則的凹凸(實際切割零件的外形與數(shù)控系統(tǒng)中的理論的理想的模型間的差別)不平，這樣在切割過程中焦點以及切割頭的噴嘴與零件的距離就會時刻發(fā)生變化，使得切割質(zhì)量不穩(wěn)定，甚至切割頭會發(fā)生碰撞。設(shè)置在切割頭上的傳感器實時將切割頭與零件間的距離信號反饋給數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)反饋信號對隨動機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動，實時對焦點位置及噴嘴與零件的距離進(jìn)行調(diào)整，保證距離恒定，保證切割質(zhì)量的穩(wěn)定，避免碰撞。
權(quán)利要求
1.一種三維激光切割機(jī)，包括切割頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述切割頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括支座、電機(jī)α、電機(jī)β、雙聯(lián)齒輪、反射鏡組一和反射鏡組二 ；所述支座包括具有中孔的支座板，支座板中部設(shè)有垂直于板體的筒，所述電機(jī)α和電機(jī)β分別固定連接于所述筒兩側(cè)的支座板上；所述反射鏡組一包括鏡片一、殼體一和殼體一齒輪；所述殼體一具有出光口一和呈筒形的入光口一 ；所述殼體一齒輪設(shè)于所述筒形入光口一的外表面、且與所述筒形入光口一同軸心；所述反射鏡組二包括鏡片二、殼體二和殼體二錐齒輪；所述殼體二具有入光口二和出光口二 ；所述殼體二錐齒輪固定連接在所述入光口二的孔口、且與所述入光口二同軸心；所述雙聯(lián)齒輪活動連接在所述筒形入光口一外表面上、處于所述殼體一齒輪的下部、 且與所述筒形入光口一同軸心，能相對于所述殼體一自由轉(zhuǎn)動、且軸向固定；所述雙聯(lián)齒輪包括直齒輪和錐齒輪、所述直齒輪位于所述錐齒輪的上部；所述殼體一的筒形入光口一樞接于所述支座的筒內(nèi)；所述殼體一齒輪處于所述支座板下方；所述電機(jī)α的電機(jī)軸貫穿所述支座板，通過聯(lián)接齒輪嚙合所述殼體一齒輪，驅(qū)動所述殼體一繞所述支座的筒的軸心作旋轉(zhuǎn)運動；所述電機(jī)β的電機(jī)軸貫穿所述支座板，通過聯(lián)接齒輪嚙合所述雙聯(lián)齒輪的直齒輪，驅(qū)動所述雙聯(lián)齒輪旋轉(zhuǎn)；所述殼體二的入光口二與所述殼體一的出光口一樞接；所述雙聯(lián)齒輪中的錐齒輪與所述殼體二錐齒輪嚙合，進(jìn)而驅(qū)動所述殼體二繞所述殼體一出光口的軸心旋轉(zhuǎn)；所述切割頭固定連接在所述殼體二的出光口二上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維激光切割機(jī)，其特征在于，所述入光口一與出光口一之間呈90°夾角；所述入光口二與所述出光口二之間呈90°夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維激光切割機(jī)，其特征在于，電機(jī)α、電機(jī)β和所述支座的筒的軸心相互平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種三維激光切割機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)還包括切割頭隨動機(jī)構(gòu)，使得切割頭相對于所述殼體二上出光口二的軸線做軸向運動；所述切割頭隨動機(jī)構(gòu)包括具有中孔的固定座和活動連接在固定座中孔內(nèi)的筒形驅(qū)動座；固定座固定連接于所述出光口二的口部，所述切割頭固定連接在所述驅(qū)動座的底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三維激光切割機(jī)，其特征在于，所述固定座中孔內(nèi)設(shè)有液壓缸腔；所述驅(qū)動座的外壁中部設(shè)有起活塞作用的臺階圓，所述的驅(qū)動座外壁上的臺階圓與所述固定座中孔內(nèi)的液壓缸腔密封；驅(qū)動座的外圓柱面與固定座的內(nèi)圓柱面相互配合，使得驅(qū)動座能夠相對于固定座作往復(fù)直線運動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種三維激光切割機(jī)，其特征在于，在所述固定座底面開設(shè)有深孔，所述深孔平行于所述出光口二的軸線；所述驅(qū)動座底部的側(cè)面通過連接桿固定連接一定向桿，所述定向桿伸入所述深孔內(nèi)、與所述深孔同軸心。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三維激光切割機(jī)，其特征在于，所述固定座外側(cè)設(shè)有直線電機(jī)定子；所述驅(qū)動座下部通過L形連桿固定連接有直線電機(jī)動子；所述直線電機(jī)動子貼合在所述直線電機(jī)定子上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種三維激光切割機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動座外表面開設(shè)有軸向定位槽，所述固定座開設(shè)有垂直于中孔的定位孔，所述定位孔內(nèi)設(shè)有定位銷，所述定位銷伸入所述定位槽內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三維激光切割機(jī)，其特征在于，所述固定座外側(cè)設(shè)有由帶/鏈傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動的螺桿，所述螺桿軸線平行于所述固定座中孔軸線；所述驅(qū)動座底部外側(cè)通過連接桿固定連接有螺母；所述螺母連接所述螺桿。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種三維激光切割機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動座外表面開設(shè)有軸向定位槽，所述固定座開設(shè)有垂直于中孔的定位孔，所述定位孔內(nèi)設(shè)有定位銷，所述定位銷伸入所述定位槽內(nèi)。
全文摘要
一種三維激光切割機(jī)，涉及三維五軸數(shù)控激光切割機(jī)的切割頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)。運動軌跡控制更加簡單容易的串聯(lián)機(jī)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)更加簡化，后續(xù)控制編程更加方便，操控性更優(yōu)越。包括切割頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述切割頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括支座、電機(jī)α、電機(jī)β、雙聯(lián)齒輪、反射鏡組一和反射鏡組二。利用兼有導(dǎo)光作用的兩個殼體件的相對轉(zhuǎn)動，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對產(chǎn)品進(jìn)行三維立體切割。在加工中一方面能實現(xiàn)“避讓”；另一方面也使得有效行程更大，切割空間更大。保證在切割過程中焦點位置以及切割頭噴嘴與待切割零件表面間的距離保持恒定，使得切割質(zhì)量更加穩(wěn)定。本發(fā)明體積小、重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，大幅度降低了制造成本，使得成本低廉。
文檔編號B23K26/38GK102528279SQ20121002269
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月2日
發(fā)明者周鵬飛, 潘志華, 潘殿生, 翟東升, 胡金龍 申請人:江蘇揚力數(shù)控機(jī)床有限公司