一种五轴3D曲面激光切割机的制作方法

一种五轴3d曲面激光切割机
技术领域
1.本实用新型涉及曲面激光切割机的技术领域,特别涉及一种五轴3d曲面激光切割机。


背景技术：

2.激光切割技术是利用激光束聚集形成的高功率密度光斑将材料快速加热至汽化温度，从而蒸发形成小孔洞，再使光束与材料相对移动实现连续切割。现有的切割机台受限于轴的数量，难以实现复杂产品的曲线连续精确切割。
3.公开号为cn206201478u的一种用于在曲面表面进行图形打印的五轴联动装置，公开了一种用于在曲面表面进行图形打印的五轴联动装置，运用五轴联动机构，使待打印曲面的法线方向平行于打印喷头方向，避免了打印时表面墨水在曲面上流动，该结构中转动产品的装置与三轴联动的方向分离，难以对产品复杂表面进行完全加工。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑，能实现复杂产品曲线连续精确切割的一种五轴3d曲面激光切割机。
5.本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型它包括底座、支撑架、五轴曲面模组以及激光模组，所述支撑架与所述底座固定连接，所述激光模组设置在所述支撑架上，所述五轴曲面模组包括依次连接的x轴驱动装置、y轴驱动装置、第一旋转组件、第二旋转组件、第三旋转组件以及载具座，所述载具座设置在所述第三转动装置上并与产品相适配，所述激光模组设置在所述载具座的上方。
6.进一步，所述第一旋转组件包括两组支承板，第一旋转驱动装置、第一框架以及固定轴，两组所述支承板与所述y轴驱动装置的活动端相连接，所述第一框架对应与两组所述支承板相连接，所述第一旋转驱动装置设置在所述支承板上，所述固定轴设置在所述支承板上并与所述第一框架转动配合。
7.进一步，所述第二旋转组件包括第二旋转驱动装置以及连接板所述第二旋转驱动装置设置在所述第一框架上，所述连接板与所述第二旋转驱动装置的活动端相连接，所述连接板与所述第三旋转组件相连接。
8.进一步，所述第三旋转组件包括第三旋转驱动装置以及放置台，所述第三驱动装置与所述连接板固定连接，所述放置台与所述第三旋转驱动装置的活动端固定连接，所述放置台上设置有与所述载具座相配合的定位板。
9.进一步，所述第一旋转组件、所述第二旋转组件以及所述第三旋转组件的轴线相互垂直。
10.进一步，所述激光模组包括激光发生器、光路系统、z轴驱动装置以及振镜校准组件，所述激光发生器和所述光路系统均设置在所述支撑架上，所述z轴驱动装置与所述支撑架固定连接，所述振镜校准组件与所述z轴驱动装置的活动端相连接。
11.进一步，所述振镜校准组件包括固定板、振镜组件、第一工业相机、第二工业相机、测距装置以及照明件，所述固定板与所述z轴驱动装置的输出端相连接，所述第一工业相机、所述第二工业相机、所述测距装置以及所述照明件均设置在所述固定板上，所述照明件设置在所述第二工业相机的下方，所述测距装置设置在所述第一工业相机和所述照明件之间，所述振镜组件与所述光路系统的输出端相连接。
12.进一步，所述z轴驱动装置上还设置有吸尘装置，所述吸尘装置靠近所述振镜校准组件并设置在所述载具座上方。
13.进一步，还包括机架、控制台、信号灯、通风组件以及若干脚杯，所述底座设置在所述机架内，所述控制台设置在所述机架的侧壁上，所述信号灯和所述通风组件设置在所述机架的上端，若干所述脚杯设置在所述机架底部，若干所述脚杯的周边均设置有万向轮。
14.本实用新型的有益效果是：由于本实用新型对产品激光切割过程采用五轴联动的方式对曲面进行连续精准切割，两轴滑台电机确保产品焊接时产品位移的稳定，第一旋转组件和第二旋转组件切割时定向旋转带动产品旋转偏移，实现复杂曲面的精准切割，第三旋转组件带动产品旋转，实现角度的变换，整体结构紧凑，节省场地空间结构，实现复杂表面激光切割；第一旋转组件、第二旋转组件以及第三旋转组件的轴线相互垂直，三条轴线相互垂直，使产品旋转过程中的重心，始终保持在不便，减少偏移的产生提高激光切割质量；振镜校准组件使用双相机定位和激光测距的方式，大视野相机进行整体大范围捕捉，小视野相机进行精准捕捉，并配合激光测距仪测距后反馈控制z驱动装置，对产品焊接位置进行精确定位，三者设置位置紧凑，减少整体空间占用，同时双定位设计提高产品切割精度。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图；
16.图2是本实用新型的结构示意图；
17.图3是本实用新型的结构示意图；
18.图4是本实用新型整体的结构示意图。
具体实施方式
19.如图1至图4所示，在本实施例中，本实用新型包括底座1、支撑架2、五轴曲面模组3以及激光模组4，所述支撑架2与所述底座1固定连接，所述激光模组4设置在所述支撑架2上，所述五轴曲面模组3包括依次连接的x轴驱动装置31、y轴驱动装置32、第一旋转组件33、第二旋转组件34、第三旋转组件35以及载具座36，所述载具座36设置在所述第第三旋转组件35上并与产品相适配，所述激光模组4设置在所述载具座36的上方，所述支撑架2的后侧设置有电控箱，所述所述底座1为大理石结构，结构强度高结实耐用使用寿命长，所述x轴驱动装置31和所述y轴驱动装置32均为电机滑台，所述x轴驱动装置31和所述y轴驱动装置32上设置有若干定位传感器，所述第一旋转组件33和所述第二旋转组件34均为电机框架结构，所述第一旋转组件33带动所述第二旋转组件34作x轴方向的旋转运动，所述第二旋转组件34带动第三旋转组件35作y轴方向的旋转运动，所述第三旋转组件35带动所述载具座36，所述载具座36上开设有与产品相配合的导向孔以及垫块，方便定位以及对产品外表面进行保护。对产品激光切割过程采用五轴联动的方式对曲面进行连续精准切割，两轴滑台电机
确保产品焊接时产品位移的稳定，第一旋转组件33和第二旋转组件34切割时定向旋转带动产品旋转偏移，实现复杂曲面的精准切割，第三旋转装置带动产品旋转，实现角度的变换，整体结构紧凑节省场地空间结构，实现复杂表面激光切割。
20.在本实施例中，所述第一旋转组件33包括两组支承板331，第一旋转驱动装置332、第一框架333以及固定轴334，两组所述支承板331与所述y轴驱动装置32的活动端相连接，所述第一框架333对应与两组所述支承板331相连接，所述第一旋转驱动装置332设置在所述支承板331上，所述固定轴334设置在所述支承板331上并与所述第一框架333转动配合，所述第一旋转驱动装置332为旋转电机，所述支承板331上设置有加强筋，支撑结构更加稳固旋转过程稳定避免震动发生，所述固定轴334是第一框架333灵活转动，第一旋转驱动装置332带动第一框架333转动沿x轴方向转动。采用框架结构带动产品沿x轴方向旋转，结构简单安装实施方便，便于激光模组4对产品表面激光切割。
21.在本实施例中，所述第二旋转组件34包括第二旋转驱动装置341以及连接板342，所述第二旋转驱动装置341设置在所述第一框架333上，所述连接板342与所述第二旋转驱动装置341的活动端相连接，所述连接板342与所述第三旋转组件35相连接，所述第二旋转驱动装置341为旋转电机。
22.在本实施例中，所述第三旋转组件35包括第三旋转驱动装置351以及放置台352，所述第三旋转驱动装置351与所述连接板342固定连接，所述放置台352与所述第三旋转驱动装置351的活动端固定连接，所述放置台352上设置有与所述载具座36相配合的定位板，所述第三旋转驱动装置351为旋转电机，所述放置台352上设置有若干与气管件相配合的固定柱。
23.在本实施例中，所述第一旋转组件33、所述第二旋转组件34以及所述第三旋转组件35的轴线相互垂直，三条轴线相互垂直，使产品旋转过程中的重心，始终保持在不便，减少偏移的产生提高激光切割质量。
24.在本实施例中，所述激光模组4包括激光发生器41、光路系统42、z轴驱动装置43以及振镜校准组件44，所述激光发生器41和所述光路系统42均设置在所述支撑架2上，所述z轴驱动装置43与所述支撑架2固定连接，所述振镜校准组件44与所述z轴驱动装置43的活动端相连接，所述光路系统42与所述激光发生器41的输出端相连接，所述光路系统42的输出端与所述振镜校准组件44相连接，所述z轴驱动装置43为滑台电机。
25.在本实施例中，所述振镜校准组件44包括固定板441、振镜组件442、第一工业相机443、第二工业相机444、测距装置445以及照明件446，所述固定板441与所述z轴驱动装置43的输出端相连接，所述第一工业相机443、所述第二工业相机444、所述测距装置445以及所述照明件446均设置在所述固定板441上，所述照明件446设置在所述第二工业相机444的下方，所述测距装置445设置在所述第一工业相机443和所述照明件446之间，所述照明件446为光圈结构，所述第一工业相机443为大视野相机，所述第二工业相机444为小视野相机，所述测距装置445为激光测距仪，所述振镜组件442与光路系统42的输出端相连接。振镜校准组件44采用双相机定位和激光测距的方式，大视野相机进行整体大范围捕捉，小视野相机进行精准捕捉，并配合激光测距仪测距后反馈控制z驱动装置，对产品焊接位置进行精确定位，三者设置位置紧凑，减少整体空间占用，同时双定位设计提高产品切割精度。
26.在本实施例中，所述z轴驱动装置43上还设置有吸尘装置431，所述吸尘装置431靠
近所述振镜校准组件44并设置在所述载具座36上方，吸尘装置431开口为喇叭状，提升对激光切割粉尘收集效率。
27.在本实施例中，它还包括机架5、控制台6、信号灯7、通风组件8以及若干脚杯9，所述底座1设置在所述机架5内，所述控制台6设置在所述机架5的侧壁上，所述信号灯7和所述通风组件8设置在所述机架5的上端，若干所述脚杯9设置在所述机架5底部，若干所述脚杯9的周边均设置有万向轮，所述机架5上设有磁铁门结构。
28.本实用新型的工作原理：
29.将产品放入与载具座36上，z轴驱动装置43下降，第一工业相机443对产品位置进行大视野扫描，并对切割位置进行初步捕抓，同时测距装置445记录产品与振镜组件442之间位置，焊接时，x轴驱动装置31带动产品沿x轴方向移动，y轴驱动装置32带动产品沿y轴方向移动，第一旋转组件33带动产品沿x轴方旋转，第二旋转组件34带动产品沿y轴方向旋转，第三旋转组件35带动产品旋转，对产品表面进行激光切割。
30.虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。