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三维五轴激光加工设备

来源:本站 时间:2021-02-18 10:13:02 浏览:106

随着汽车技术的不断发展,以及汽车在人们日常生活中应用的日益普及,汽车的安全性要求日益提高,轻量化车身设计逐渐成为各汽车制造商追求的目标,而汽车的热成型冲压技术也越来越受到各汽车制造商的青睐。要实现复杂车身三维薄壁件的高效加工,三维激光切割技术以高效、快速、变形量小等优势,在汽车的加工成型过程中发挥着重大的作用。

但是,现有技术中的三维激光切割机体积大、安装和操作不方便,并且只能实现对热成型件进行割孔、修边等简单功能,而不能实现对复杂热成型件的激光加工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:针对现有三维激光切割机存在着体积大、安装不便,对复杂热成型件加工难等技术问题,提供了一种三维五轴激光加工设备。

为解决以上问题,本发明实施例提供了一种三维五轴激光加工设备,该三维五轴激光加工设备包括:X轴床身组件、Y轴悬臂梁组件、滑板组件、Z轴滑枕组件、旋转激光切割头以及用于安装待加工件的旋转工作台组件;

所述Y轴悬臂梁组件安装在所述X轴床身组件上,且所述Y轴悬臂梁组件沿X轴方向与所述X轴床身组件相对滑动;

所述滑板组件安装在所述Y轴悬臂梁组件上,且所述滑板组件沿Y轴方向与所述Y轴悬臂梁组件相对滑动;

所述Z轴滑枕组件安装在所述滑板组件上,且所述Z轴滑枕组件沿Z轴方向与所述滑板组件相对滑动;

所述旋转激光切割头安装在所述Z轴滑枕组件上,且所述旋转激光切割头可绕Z轴以及垂直于Z轴的旋转轴旋转;

所述Z轴滑枕组件带动所述旋转激光切割头沿Z轴方向移动;所述滑板组件带动所述Z轴滑枕组件以及安装在所述Z轴滑枕组件上的所述旋转激光切割头沿Y轴方向移动;所述Y轴悬臂梁组件带动所述滑板组件、所述Z轴滑枕组件以及安装在所述Z轴滑枕组件上的所述旋转激光切割头沿X轴方向移动;

所述旋转工作台组件位于所述旋转切割头的下方,且所述旋转工作台组件上设有具有至少两个加工区域的旋转盘,且所述旋转盘上的至少两个所述加工区域可绕Z轴方向按照预设的工序流程旋转。

可选地,所述X轴床身组件包括床身底座和连接在所述床身底座上的斜拉主体;所述斜拉主体上设有与X轴方向平行的X轴导轨;所述Y轴悬臂梁组件上设有与所述X轴导轨适配的X轴滑块;所述Y轴悬臂梁组件通过所述X轴导轨以及所述X轴滑块与所述X轴床身组件滑动连接。

可选地,所述X轴床身组件还包括安装在所述床身底座上且用于调节所述床身底座的水平状态的床身调节装置。

可选地,所述斜拉主体上与所述X轴导轨相对应的位置还设有用于限制所述Y轴悬臂梁组件沿所述X轴导轨滑动的距离的X轴限位件。

可选地,所述Y轴悬臂梁组件包括悬臂梁主体以及安装在所述悬臂梁主体上且用于驱动所述悬臂梁主体沿所述X轴导轨滑动的X轴驱动件;所述X轴滑块设置在所述悬臂梁主体上;所述悬臂梁主体上还设有与Y轴方向平行的Y轴导轨;所述滑板组件上设有与所述Y轴导轨适配的Y轴滑块,所述滑板组件通过所述Y轴导轨以及所述Y轴滑块与所述Y轴悬臂梁组件滑动连接。

可选地,所述悬臂梁主体上与所述Y轴导轨相对的位置还设有用于限制所述滑板组件沿所述Y轴导轨滑动的距离的Y轴限位件。

可选地,所述滑板组件包括Y轴滑座板以及安装在所述Y轴滑座板上且用于驱动所述Y轴滑座板沿所述Y轴导轨滑动的Y轴驱动件;所述Y轴滑块设置在所述Y轴滑座板上;所述Y轴滑座板上还设有Z轴滑块;所述Z轴滑枕组件上设有与Z轴方向平行的且与所述Z轴滑块适配的Z轴导轨,所述Z轴滑枕组件通过所述Z轴滑块以及所述Z轴导轨与所述滑板组件滑动连接。

可选地,所述Z轴滑枕组件包括Z轴滑枕主体;所述Z轴导轨设置在Z轴滑枕主体上;所述旋转激光切割头安装在所述Z轴滑枕组件上;所述滑板组件还包括安装在所述Y轴滑座板上且用于驱动所述Z轴滑枕主体沿所述Z轴导轨滑动的Z轴驱动件。

可选地,所述Y轴滑座板上还设有Z轴限位件;所述Z轴限位件用于限制所述Z轴滑枕组件沿所述Z轴导轨移动的距离。

可选地,所述旋转激光切割头包括**旋转件、第二旋转件以及激光头;所述第二旋转件的轴线与垂直于Z轴的所述旋转轴平行;所述**旋转件连接在所述Z轴滑枕组件上,所述第二旋转件连接在所述**旋转件和所述激光头之间,所述第二旋转件带动所述激光头绕垂直于Z轴的所述旋转轴旋转,所述**旋转件带动所述第二旋转件以及所述激光头绕Z轴旋转。

可选地,所述旋转工作台组件还包括工作台底座、旋转装置和旋转驱动件;所述旋转装置安装在所述工作台底座上,所述旋转盘安装在所述旋转装置上;所述旋转驱动件连接所述旋转装置且用于驱动所述旋转装置绕Z轴旋转。

可选地,所述旋转工作台组件还包括均连接在所述旋转盘上的挡光板和支撑臂;所述旋转盘通过所述挡光板分隔所述至少两个所述加工区域,所述支撑臂用于支撑和夹持所述待加工件。

可选地,所述旋转工作台组件还包括连接在所述工作台底座上用于调节所述工作台底座的水平状态的底座调节装置。

本发明中,所述Y轴悬臂梁组件滑动安装在所述X轴床身组件上,且可以沿X轴方向滑动;所述滑板组件滑动安装在所述Y轴悬臂梁组件上,且可以沿 Y轴方向滑动;所述滑板组件滑动安装在所述Y轴悬臂梁组件上,且可以沿Y 轴方向滑动;所述Z轴滑枕组件滑动安装在所述滑板组件上,且可以沿Z轴方向滑动;从而带动安装在所述Z轴滑枕组件上的所述旋转激光切割头沿X轴、 Y轴、Z轴方向的移动。另外,所述旋转激光切割头自身可实现绕Z轴方向,以及绕垂直于Z轴的两个方向旋转。综上所述,该三维五轴激光加工设备的所述旋转激光切割头可实现沿X轴、Y轴、Z轴方向的滑动,以及绕Z轴方向以及垂直于Z轴方向的旋转,即该三维五轴激光加工设备可实现所述待加工件的五个方向的激光加工;该三维五轴激光加工设备采用模块化设计,结构简单,安装方便,以及可实现结构复杂的所述待加工件的激光加工,提升了该三维五轴激光加工设备的适用性。所述待加工件安装在所述旋转盘上,由于旋转盘上的至少两个所述加工区域可绕Z轴方向按照预设的工序流程旋转,因此,所述待加工件可以随着所述旋转盘按照预设的工序流程的旋转,实现不同的激光加工工序的自动切换,从而提升了该三维五轴激光加工设备的加工效率。