一种便于激光头移动对焦的钢结构激光加工装置及方法与流程

1.本发明涉及到一种激光加工装置，特别涉及一种便于激光头移动对焦的钢结构激光加工装置及方法。


背景技术：

2.金属激光切割，被广泛应用于金属加工行业及装饰工程行业。光束质量好、精度高、切缝小、切面光滑、可灵活切割任意图形，金属激光切割机对钢结构建筑工程产生着巨大的推广作用，同时建筑及装饰工程也将反作用于激光切割行业，促进其技术创新，推动其经济发展。
3.采用对激光钢结构进行加工不仅存在小规模，小面积的加工，还存在连续性大面积的激光加工。其中在进行连续性大面积的激光加工时，激光头与钢结构相互运动，然后激光头对钢结构进行加工，但是现有的激光头对焦及加工装置在使用时存在与钢结构接触导致摩擦力过大影响激光头对焦的问题，同时激光加工产生的高温易直接传递到激光头安装设备上，导致存在热变形。
4.专利公开号cn107363405b公开了一种高强钢结构件薄板激光拼焊系统，包括焊接龙门架等；固定压紧装置、移动压紧装置、焊接平台都位于焊接龙门架的下方，固定压紧装置、移动压紧装置分别位于工件焊接平台的两侧，焊接龙门架上设置有横移小车，机器人级激光复合焊接系统固定在横移小车的下方，工件传送装置位于前后焊接料架的侧面，激光防护门套在焊接龙门架上，前后焊接料架位于固定压紧装置的侧下方。以上发明可实现自熔焊、激光填丝焊、激光电弧复合焊等多种焊接方法，焊前可自动寻位，实现焊丝的自适应填充，操作方便，但是其依旧存在激光头对焦不稳定，移动顺滑性与散热性不佳的问题，影响加工效果。


技术实现要素：

5.发明的目的在于提供一种便于激光头移动对焦的钢结构激光加工装置及方法，该发明具有可以使激光头根据需求适时的移动到预定位置，同时移动顺滑，加工效果好，减少设备热变形的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种便于激光头移动对焦的钢结构激光加工装置，包括激光头安装组件、第一横向调整组件、激光头和第二横向调整组件，所述激光头安装组件的底端安装激光头，激光头安装组件固定在第二横向调整组件的侧壁上，所述第二横向调整组件架设在第一横向调整组件上方并与其活动连接。
8.进一步的，所述第一横向调整组件包括底基础、端块、第一滑块、横置螺纹柱、伺服电机和导向板，导向板的两侧底面处均与底基础固定连接，导向板的两侧顶面处分别安装有端块与伺服电机，伺服电机的输出端安装横置螺纹柱，横置螺纹柱的一端通过轴承连接端块，横置螺纹柱通过螺纹配合的方式连接第一滑块，第一滑块与导向板的上表面活动连
接，第一滑块上安装有第二横向调整组件。
9.进一步的，所述激光头安装组件包括过渡柱、圆筒、折臂、配合盘、弹簧、配位板和微调螺母，配位板的一端与第二横向调整组件固定，过渡柱贯穿配位板，过渡柱的顶端安装有可与配位板上表面接触的微调螺母，过渡柱的外侧套设弹簧，弹簧的上下两端分别连接配位板与圆筒，过渡柱固定在圆筒的顶端中心处，圆筒的内侧安装激光头，圆筒的外壁与折臂固定连接，折臂的一端安装与其活动连接的配合盘。
10.进一步的，所述折臂在圆筒的外侧均匀分布，折臂的外壁标注有刻度。
11.进一步的，所述配合盘包括基础盘、咬合环和中心圆柱，基础盘的顶面中心处设有咬合环和中心圆柱，咬合环与折臂的外壁底端接触连接，中心圆柱通过其外壁的螺纹连接折臂。
12.进一步的，所述基础盘的底面铺装有环状分布的滚珠，滚珠与基础盘活动连接，基础盘的侧壁上开设有均匀分布的散热盲孔。
13.进一步的，所述第二横向调整组件包括气缸、托板和第二滑块，托板的底面与第一滑块固定连接，托板上安装与其平行的气缸，气缸的输出端安装第二滑块，第二滑块与托板活动连接，第二滑块的侧壁与激光头安装组件连接。
14.进一步的，所述托板的上方还安装有负重块，负重块布置在气缸的尾端。
15.进一步的，所述导向板的上表面预设有与第一滑块相配合的滑槽，第一滑块的底端设有截面呈等腰梯形的凸出部，第一滑块通过此凸出部与导向板相配合。
16.本发明要解决的另一技术问题是提供一种便于激光头移动对焦的钢结构激光加工装置的加工方法，包括如下步骤：
17.s1：首先进行设备的安装，其中先对激光头安装组件进行安装，弹簧处于压缩状态，然后将激光头安装在激光头安装组件的底端；
18.s2：然后进行设备的调试，然后将安装激光头后的激光头安装组件在钢结构表面移动，其中激光头安装组件中的配合盘与钢结构表面接触，检查其是否能顺滑移动；
19.s3：接着将激光头安装组件安装在第二横向调整组件的一端，然后将第二横向调整组件安装在第一横向调整组件上；
20.s4：然后进行欲施工，其中将第一横向调整组件布置在钢结构表面处，通过调整激光头安装组件中的微调螺母，微调螺母带动圆筒上下移动，其中将配合盘调节到与钢结构表面存在5-10毫米的间隙；
21.s5：最后进行施工，其中整个加工装置与钢结构发生相对位移，圆筒内侧安装的激光头就能对钢结构表面进行激光加工，同时第一横向调整组件与第二横向调整组件相互联动，同时控制激光头的位置，使激光头能对不同位置进行激光加工。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的本便于激光头移动对焦的钢结构激光加工装置，其中第一横向调整组件上安装可活动的第二横向调整组件，第二横向调整组件的尾端安装激光头安装组件，其中激光头安装组件及其携带的激光头可以随着第一横向调整组件与第二横向调整组件的工作发生移动，激光头的位置发生变化就能对钢结构的不同位置进行加工，其中基础盘通过滚珠连接钢结构的外表面，滚珠的滚动摩擦摩擦力小，设备移动更顺滑，同时在基础盘的侧壁上开设散热盲孔能保证很好的散热性，避免金属加工时产生的高温给基础盘带来热变形，即整个装置可以使激光头根据需求适时的移
动到预定位置，同时移动顺滑，加工效果好。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构示意图；
24.图2为本发明的第一横向调整组件结构示意图；
25.图3为本发明的第二横向调整组件结构示意图；
26.图4为本发明的激光头安装组件结构示意图；
27.图5为本发明的激光头安装组件正向示意图；
28.图6为本发明的折臂结构示意图；
29.图7为本发明的基础盘结构示意图；
30.图8为本发明的基础盘剖面示意图；
31.图9为本发明的激光头安装组件安装位置示意图。
32.图中：1、激光头安装组件；11、过渡柱；12、圆筒；13、折臂；14、配合盘；141、基础盘；1411、散热盲孔；142、咬合环；143、中心圆柱；144、滚珠；15、弹簧；16、配位板；17、微调螺母；2、第一横向调整组件；21、底基础；22、端块；23、第一滑块；24、横置螺纹柱；25、伺服电机；26、导向板；3、激光头；4、第二横向调整组件；41、气缸；42、托板；43、第二滑块；44、负重块。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1-9，一种便于激光头移动对焦的钢结构激光加工装置，包括激光头安装组件1、第一横向调整组件2、激光头3和第二横向调整组件4，激光头安装组件1的底端安装激光头3，激光头安装组件1固定在第二横向调整组件4的侧壁上，第二横向调整组件4架设在第一横向调整组件2上方并与其活动连接，其中第一横向调整组件2作为整个装置的基础，第一横向调整组件2上安装可活动的第二横向调整组件4，第二横向调整组件4的尾端安装激光头安装组件1，其中激光头安装组件1及其携带的激光头3可以随着第一横向调整组件2与第二横向调整组件4的工作发生移动，激光头3的位置发生变化就能对钢结构的不同位置进行加工。
35.请参阅图2，第一横向调整组件2包括底基础21、端块22、第一滑块23、横置螺纹柱24、伺服电机25和导向板26，导向板26的两侧底面处均与底基础21固定连接，导向板26的两侧顶面处分别安装有端块22与伺服电机25，伺服电机25的输出端安装横置螺纹柱24，横置螺纹柱24的一端通过轴承连接端块22，横置螺纹柱24通过螺纹配合的方式连接第一滑块23，第一滑块23与导向板26的上表面活动连接，导向板26的上表面预设有与第一滑块23相配合的滑槽，第一滑块23的底端设有截面呈等腰梯形的凸出部，第一滑块23通过此凸出部与导向板26相配合，这样有着很好的配合，同时第一滑块23活动顺滑性不受影响，第一滑块23上安装有第二横向调整组件4，第一横向调整组件2用于带动第二横向调整组件4，具体的来说，第一横向调整组件2工作时，伺服电机25驱动横置螺纹柱24转动，转动的横置螺纹柱
24带动第一滑块23在导向板26上来回移动，这样第一滑块23就会带动第二横向调整组件4一起运动。
36.请参阅图4-9，激光头安装组件1包括过渡柱11、圆筒12、折臂13、配合盘14、弹簧15、配位板16和微调螺母17，配位板16的一端与第二横向调整组件4固定，过渡柱11贯穿配位板16，过渡柱11的顶端安装有可与配位板16上表面接触的微调螺母17，过渡柱11的外侧套设弹簧15，弹簧15的上下两端分别连接配位板16与圆筒12，过渡柱11固定在圆筒12的顶端中心处，圆筒12的内侧安装激光头3，圆筒12的外壁与折臂13固定连接，折臂13的一端安装与其活动连接的配合盘14，折臂13在圆筒12的外侧均匀分布，折臂13的外壁标注有刻度，其中，激光头3安装在激光头安装组件1的内侧，圆筒12的外壁上安装均匀分布的折臂13，折臂13的尾端安装可拼装的配合盘14，配合盘14包括基础盘141、咬合环142和中心圆柱143，基础盘141的顶面中心处设有咬合环142和中心圆柱143，咬合环142与折臂13的外壁底端接触连接，中心圆柱143通过其外壁的螺纹连接折臂13，配合盘14可与钢结构表面接触，同时可轻松拆装和调整位置，来达到不同的使用需求；基础盘141的底面铺装有环状分布的滚珠144，滚珠144与基础盘141活动连接，基础盘141的侧壁上开设有均匀分布的散热盲孔1411，这样基础盘141就能通过滚珠144连接钢结构的外表面，滚珠144的滚动摩擦摩擦力小，设备移动更顺滑，同时在基础盘141的侧壁上开设散热盲孔1411能保证很好的散热性，避免金属加工时产生的高温给基础盘141带来热变形，这样整个激光头移动对焦的钢结构激光加工装置在使用时通过配合盘14底面的滚珠144连接钢结构的外表面，移动更加顺滑，同时配合盘14散热性好，减少激光头对焦的问题，提高加工准确性。
37.请参阅图3，第二横向调整组件4包括气缸41、托板42和第二滑块43，托板42的底面与第一滑块23固定连接，托板42上安装与其平行的气缸41，气缸41的输出端安装第二滑块43，第二滑块43与托板42活动连接，第二滑块43的侧壁与激光头安装组件1连接，其中固定在托板42上的气缸41驱动第二滑块43移动，第二滑块43移动的同时，激光头安装组件1得到移动，托板42的上方还安装有负重块44，负重块44布置在气缸41的尾端，负重块44保证第二横向调整组件4整体的稳定。
38.一种便于激光头移动对焦的钢结构激光加工装置的加工方法，包括如下步骤：
39.第一步：首先进行设备的安装，其中先对激光头安装组件1进行安装，弹簧15处于压缩状态，然后将激光头3安装在激光头安装组件1的底端；
40.第二步：然后进行设备的调试，然后将安装激光头3后的激光头安装组件1在钢结构表面移动，其中激光头安装组件1中的配合盘14与钢结构表面接触，检查其是否能顺滑移动；
41.第三步：接着将激光头安装组件1安装在第二横向调整组件4的一端，然后将第二横向调整组件4安装在第一横向调整组件2上；
42.第四步：然后进行欲施工，其中将第一横向调整组件2布置在钢结构表面处，通过调整激光头安装组件1中的微调螺母17，微调螺母17带动圆筒12上下移动，其中将配合盘14调节到与钢结构表面存在5-10毫米的间隙；
43.第五步：最后进行施工，其中整个加工装置与钢结构发生相对位移，圆筒12内侧安装的激光头3就能对钢结构表面进行激光加工，同时第一横向调整组件2与第二横向调整组件4相互联动，同时控制激光头3的位置，使激光头3能对不同位置进行激光加工。
44.本便于激光头移动对焦的钢结构激光加工装置，包括激光头安装组件1、第一横向调整组件2、激光头3和第二横向调整组件4，其中第一横向调整组件2作为整个装置的基础，第一横向调整组件2上安装可活动的第二横向调整组件4，第二横向调整组件4的尾端安装激光头安装组件1，其中激光头安装组件1及其携带的激光头3可以随着第一横向调整组件2与第二横向调整组件4的工作发生移动，激光头3的位置发生变化就能对钢结构的不同位置进行加工。第一横向调整组件2包括底基础21、端块22、第一滑块23、横置螺纹柱24、伺服电机25和导向板26，第一横向调整组件2工作时，伺服电机25驱动横置螺纹柱24转动，转动的横置螺纹柱24带动第一滑块23在导向板26上来回移动，这样第一滑块23就会带动第二横向调整组件4一起运动；第二横向调整组件4包括气缸41、托板42和第二滑块43，其中固定在托板42上的气缸41驱动第二滑块43移动，第二滑块43移动的同时，激光头安装组件1得到移动，负重块44保证第二横向调整组件4整体的稳定；激光头安装组件1包括过渡柱11、圆筒12、折臂13、配合盘14、弹簧15、配位板16和微调螺母17，其中，激光头3安装在激光头安装组件1的内侧，圆筒12的外壁上安装均匀分布的折臂13，折臂13的尾端安装可拼装的配合盘14，配合盘14可与钢结构表面接触，同时可轻松拆装和调整位置，来达到不同的使用需求，具体的来说，基础盘141通过滚珠144连接钢结构的外表面，滚珠144的滚动摩擦摩擦力小，设备移动更顺滑，同时在基础盘141的侧壁上开设散热盲孔1411能保证很好的散热性，避免金属加工时产生的高温给基础盘141带来热变形。其中装置实施时将第一横向调整组件2布置在钢结构表面处，通过调整激光头安装组件1中的微调螺母17，微调螺母17带动圆筒12上下移动，其中将配合盘14调节到与钢结构表面存在5-10毫米的间隙，整个加工装置与钢结构发生相对位移，圆筒12内侧安装的激光头3就能对钢结构表面进行激光加工，同时第一横向调整组件2与第二横向调整组件4相互联动，同时控制激光头3的位置，使激光头3能对不同位置进行激光加工，整个装置可以使激光头3根据需求适时的移动到预定位置，同时移动顺滑，加工效果好，减少设备热变形，这样整个激光头移动对焦的钢结构激光加工装置在使用时通过配合盘14底面的滚珠144连接钢结构的外表面，移动更加顺滑，同时配合盘14散热性好，减少激光头对焦的问题，提高加工准确性。
45.综上所述，本发明提出的本便于激光头移动对焦的钢结构激光加工装置，其中第一横向调整组件2上安装可活动的第二横向调整组件4，第二横向调整组件4的尾端安装激光头安装组件1，其中激光头安装组件1及其携带的激光头3可以随着第一横向调整组件2与第二横向调整组件4的工作发生移动，激光头3的位置发生变化就能对钢结构的不同位置进行加工，其中基础盘141通过滚珠144连接钢结构的外表面，滚珠144的滚动摩擦摩擦力小，设备移动更顺滑，同时在基础盘141的侧壁上开设散热盲孔1411能保证很好的散热性，避免金属加工时产生的高温给基础盘141带来热变形，即整个装置可以使激光头3根据需求适时的移动到预定位置，同时移动顺滑，加工效果好，减少设备热变形。
46.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
47.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。