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三维五轴3d激光切割机的激光切割头

来源:本站 时间:2021-02-18 10:21:55 浏览:17

高功率激光切割已经成为当今金属板材加工的中流砥柱设备,其加工效率高,精度高等优点广受市场青睐。随着对工件切割要求的提高,其切割要求从二维切割提高的三维切割,机器人三维切割以其先进、灵活、快速的柔性化加工特点可满足上述领域中精度和效率要求不高的加工工作,但对于精度和效率要求比较高的器件加工,尤其是对于具有复杂空间曲面的三维工件的切割加工,现有的普通三维激光切割机通常是采用激光切割头在三维空间内任意角度、任意位置的旋转来加工立体工件。

但是由于在大型的激光切割设备中,激光切割头的整体结构大,其角度调整组件结构复杂,现有的激光切割头其聚焦镜组件设置与切割头本体分体设置,其光路路程较长,激光能量损耗率高,另一方面激光切割头的密封性不佳,在较厚的工件切割时,往往需要切割气体和激光协同切割,因此保证激光切割头的气密性是能够保证激光切割头的切割效率的重要条件。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的提供一种三维五轴3D激光切割机的激光切割头,提供一种较为紧凑的多维转动的激光切割头结构,更好的实现激光切割头的气密性,并且使得激光光路更加捷径,减少激光能量损耗。

为实现上述目的,本实用新型提供一种三维五轴3D激光切割机的激光切割头,所述切割头包括安装架,所述安装架包括龙门架、Y轴安装架和Z轴安装架,该龙门架设置有横梁,所述Y轴安装架与横梁滑动连接,所述Z轴安装架在Y 轴安装架的竖直方向滑动连接,龙门架上设置有第一驱动电机,该第一驱动电机驱动Y轴安装架在横梁上滑移,所述Y轴安装架设置有第二驱动电机,该第二驱动电机驱动Z轴安装架在Y轴安装架的竖直方向滑动,还包括激光发生器、聚焦光学组件、连接管路组件以及切割头主体,所述激光发生器固定设置在Y 轴安装架上,所述连接管路两端分别与激光发生器的激光通道和切割头主体连接形成一个激光光束通道,所述聚焦光学组件设置在连接管路内,所述连接管路包括转动设置在Z轴安装架上的C轴管路和连接在C轴管路另一端的B轴管路,所述B轴管路与C轴管路之间设置有第一直角接头,B轴管路与C轴管路垂直设置,所述B轴管路与切割头主体之间设置有第二直角接头,B轴管路与切割头主体通过第二直角接头垂直设置,所述第二直角接头与B轴管路转动连接,所述第一直角接头内设置有反射镜,所述第二直角接头内设置有变焦镜片组件,所述Z轴安装架上设置有第一中空电机,该第一中空电机与C轴管路连接并用于驱动C轴管路,所述C轴管路包括密封套和内套筒,所述密封套套接在内套筒外侧,该密封套与安装架固定连接,所述内套筒固定连接第一中空电机,并与安装架转动连接,所述密封套一端固定连接在安装架上,密封套另一端与第一直角接头密封连接,所述密封套两端设置有第一密封圈和第二密封圈,所述B 轴管路内设置有第二中空电机,该第二中空电机与第二直角接头连接,并用于驱动第二直角接头转动。

作为本实用新型的进一步改进,所述第二直角接头包括有定位臂,该定位臂设置在B轴管路的外周壁,并与B轴管路的外周壁转动连接,所述定位臂相对第二直角接头背向切割头本体一侧设置,所述B轴管路的外周壁上设置有若干个环形定位槽,若干个环形定位槽平行排列,所述定位臂设置有与若干环形定位槽位置匹配的滚珠,若干个滚珠与环形定位槽的槽壁抵触滚动。

作为本实用新型的进一步改进,所述密封套外壁面设置有接头安装座,所述接头安装座上设置有电路接头和气路接头,所述电路接头和气路接头均设置有第一接口和第二接口,所述第一接口和第二接口分别连接电气控制柜线路和切割头线路。

作为本实用新型的进一步改进,所述安装架上设置有用于防止第二直角接头路过度转向导致过度缠绕的第一保护机构,该第一保护机构包括第二拉力传感器和第二控制模块,所述第二拉力传感器设置有第二拉簧,所述电气控制柜线路设置有固定在其外周壁的箍环,该第二拉簧连接箍环,所述第二拉力传感器传送信号给第二控制模块,所述第二控制模块传送电信号给第一中空电机,该第二控制模块设定有拉力阈值,在第二拉力传感器的检测值大于拉力阈值时,第二控制模块控制第一中空电机停止转动。

作为本实用新型的进一步改进,所述第一保护机构还包括有第二安装座和用于固定电气控制柜线路的第二定位座,所述第二安装座上设置有第二导轨,所述第二定位座与第二导轨滑动连接,所述箍环固定在第二定位座上,所述第二拉簧一端连接第二定位座。

作为本实用新型的进一步改进,所述安装架上设置有第一拖链所述第一拖链为可形变的波纹管,该波纹管内设置有供电气控制柜线路穿过的容纳腔,该容纳腔包括进口和出口,所述安装架设有用于导向支撑件,该导向支撑件用于与第一拖链抵触,所述第一拖链呈U型设置,该第一拖链一端绕过导向支撑件向下延伸,该第一拖链呈上端拱起状,该拖链主体向下延伸处为出口。

作为本实用新型的进一步改进,所述第一拖链在进口处设置有分线架,该分线架呈栅栏状分隔成若干个进线通道。

作为本实用新型的进一步改进,所述分线架包括框架和若干个分隔板,若干个分隔板并排设置在框架的通道内,所述分隔板侧向设置有两个滑移板,所述框架设置有沿分隔板排列方向延伸的第二滑槽,所述滑移板与第二滑槽滑动连接。

本实用新型提供的激光切割头,通过Y轴安装架、Z轴安装架、C轴管路和B轴管路,实现激光切割头在龙门架横梁方向上左右移动,龙门架上下方向上的升降,以及通过C轴管路沿垂直地面的轴向转动,以及通过B轴管路沿水平与地面的轴向转动,C轴管路和B轴管路以及切割头主体之间通过直角接头连接,并通过在直角接头内设置反射镜和变焦镜片组件,实现其整体光路路径缩短,减少激光能量损耗,并且整体上结构紧凑,C轴管路和B轴管路通过连接中空电机实现驱动转动,中空电机和C轴管路和B轴管路形成一个密闭的光束通道,其整体密封性良好。