專利名稱：激光切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大幅面高精密切割的切割裝置，尤其涉及一種激光 切割裝置。
背景技術(shù)：
激光切割是激光加工行業(yè)中最重要的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)之一，由于具有諸多 特點(diǎn)，已廣泛地應(yīng)用于汽車、車輛制造、航空、化工、輕工、電器與電子、石 油和冶金等工業(yè)部門。近年來，激光切割技術(shù)發(fā)展很快，國際上每年都以
20% 30%的速度增長。激光加工是國外激光應(yīng)用中最大的項(xiàng)目，也是對傳 統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造的重要手段，主要是kW級到10KW級C02激光器和百瓦到千瓦級 YAG激光器實(shí)現(xiàn)對各種材料的切割、焊接、打孔、刻劃和熱處理等。激光加 工應(yīng)用領(lǐng)域中，C02激光器以切割和焊接應(yīng)用最廣，分別占到70%和20%， 表面處理則不到10%。而YAG激光器的應(yīng)用是以焊接、標(biāo)記(50%)和切割 (15%)為主。在美國和歐洲C02激光器占到了 70 80%。我國激光加工中 以切割為主的占10%，其中98X以上的C02激光器，功率在1.5KW 2KW范 圍內(nèi)，而以熱處理為主的約占15%，大多數(shù)是進(jìn)行激光處理汽車發(fā)動機(jī)的汽 缸套。這項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和社會效益都很高，故有很大的市場前景。
而從目前我國激光切割市場來看，存在著較為嚴(yán)重的兩極分化的現(xiàn)象， 要么是大功率，1KW以上，要么是低功率，IOOW以下，在100W 1KW之間存 在著一個(gè)空白。工業(yè)化用途的二氧化碳激光切割機(jī)，其激光功率分布有以下 特點(diǎn)-
1、 1KW 10KW以上，此類設(shè)備輸出功率大，并配備高性能機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)， 運(yùn)行精度高，速度快，多用于各種金屬板材切割，在造船、汽車、精密鈑金 等行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用，但價(jià)格昂貴。
2、 100W以下，此類設(shè)備配置普通機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)，造價(jià)低廉，多用于薄 亞克力板，薄木板，皮革，紙張等材料的切割，在廣告，皮革、服裝，印刷等行業(yè)應(yīng)用廣泛。
而在100W 1KW這個(gè)應(yīng)用范圍內(nèi)就出現(xiàn)了極大的斷層，激光切割在這個(gè) 范圍內(nèi)的應(yīng)用仍然有著巨大的應(yīng)用領(lǐng)域，如家具行業(yè)的木板切割，廣告行業(yè) 的厚亞克力板切割，鈑金行業(yè)3mm厚度以下碳鋼板的切割，2mm厚度以下的 不銹鋼板的切割，并且由于在這個(gè)功率范圍內(nèi)，激光器及整機(jī)都具有極大的 價(jià)格優(yōu)勢，因此能很好地滿足中小企業(yè)以及個(gè)體生產(chǎn)者的需求。因此，如何 保證全工作幅面內(nèi)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，如何保證全工作幅面內(nèi)光學(xué)參數(shù) 的最小差異化，如何保證整機(jī)長時(shí)間工作的穩(wěn)定性如何解決上述問題，成為 亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種運(yùn)動更加平穩(wěn)，可靠，使用更 安全的激光切割裝置，實(shí)現(xiàn)保證全工作幅面內(nèi)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、光學(xué) 參數(shù)的最小差異化和整機(jī)長時(shí)間工作的穩(wěn)定性的技術(shù)效果。
為解決上述技術(shù)問題， 一種激光切割裝置，其中該裝置包括機(jī)架、工 作平臺、激光發(fā)生器、激光頭、Y軸運(yùn)動部分和X軸運(yùn)動部分和控制機(jī)構(gòu)； 所述Y軸運(yùn)動部分包括Y軸導(dǎo)軌、運(yùn)動平臺和Y軸驅(qū)動電機(jī)，Y軸導(dǎo)軌設(shè)置 在工作平臺左右兩側(cè)邊，運(yùn)動平臺架設(shè)在Y軸導(dǎo)軌上通過Y軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動， 運(yùn)動平臺沿Y軸導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)前后運(yùn)動；所述X軸運(yùn)動部分包括移動滑塊和X軸 驅(qū)動電機(jī)，移動滑塊設(shè)置在充當(dāng)導(dǎo)軌的運(yùn)動平臺上并通過X軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動， 移動滑塊沿運(yùn)動平臺實(shí)現(xiàn)左右運(yùn)動；所述激光頭設(shè)置在移動滑塊上與工作平 臺垂直相對，激光發(fā)生腔產(chǎn)生的激光通過反射鏡組反射傳輸?shù)郊す忸^實(shí)現(xiàn)激 光光路傳輸。
上述的激光切割裝置，所述控制機(jī)構(gòu)包括操作面板、電氣控制箱、激光 器電源箱與RF電源箱。
上述的激光切割裝置，所述工作平臺由縱橫相間的隔柵板構(gòu)成，各隔柵 板面呈向上的尖刃狀，實(shí)現(xiàn)不會被激光所損傷的技術(shù)效果。
上述的激光切割裝置，所述工作平臺還設(shè)有送料升降機(jī)構(gòu)，針對較重的板料時(shí)輔助送料，減輕勞動強(qiáng)度和提高效率的技術(shù)效果。
上述的激光切割裝置，所述左右兩側(cè)Y軸導(dǎo)軌均為驅(qū)動電機(jī)同步驅(qū)動的轉(zhuǎn)動螺桿，運(yùn)動平臺兩端設(shè)有螺母座與轉(zhuǎn)動螺桿相螺接連動。
上述的激光切割裝置，所述運(yùn)動平臺的X軸向設(shè)有驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動的轉(zhuǎn)動螺桿，移動滑塊設(shè)有螺母座與螺桿相螺接連動。
上述的激光切割裝置，所述送料升降機(jī)構(gòu)包括若干條橫向設(shè)置通過軸承座定位的轉(zhuǎn)軸、縱向設(shè)置連動各轉(zhuǎn)軸的連桿、驅(qū)動連桿的伸縮氣缸、相鉸接構(gòu)成曲軸的上下頂塊和頂輪，上頂塊中部鉸設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，頂輪設(shè)置在上頂塊
上端，下頂塊與連桿固定連接；伸縮氣缸驅(qū)動連桿帶動連桿和轉(zhuǎn)軸之間的上下頂塊，使上下頂塊伸張帶動上頂塊頂部的頂輪略伸出工作平臺面，方便在工作平臺面上輸放加工板料和減輕物料對工作平臺面的損耗。
上述的激光切割裝置，所述操作面板設(shè)置在機(jī)架前側(cè)面上方，控制機(jī)器各電氣器件啟動和關(guān)閉，以及功率參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)的設(shè)置。上述的激光切割裝置，所述電氣控制箱是實(shí)現(xiàn)電氣控制的主機(jī)箱，內(nèi)設(shè)有有PLC控制器實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制的方向、速度以及其它控制要求，所述電氣控制箱設(shè)有散熱的冷卻水箱。
上述的激光切割裝置，所述激光器電源箱與RF電源箱是負(fù)責(zé)給激光發(fā)生腔提供電源和P麗信號；激光發(fā)生腔在激光器電源箱與RF電源箱的作用下，產(chǎn)生激光，并經(jīng)過反射鏡輸送到激光頭。
本實(shí)用新型的激光切割裝置由于采用了以上技術(shù)方案，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是
1、 運(yùn)動平臺采用伺服電機(jī)驅(qū)動，雙絲桿傳動，螺母轉(zhuǎn)動技術(shù)，使運(yùn)動更加平穩(wěn)，可靠。
2、 全密封光路設(shè)計(jì)，保證了設(shè)備運(yùn)行時(shí)使用者的安全。
3、 鏡片安裝采用分檔放置方法，有利于保護(hù)聚焦透鏡，更換鏡片更加容易。焦聚調(diào)整采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)，調(diào)整靈敏準(zhǔn)確
4、 氣動旋轉(zhuǎn)輔助送料機(jī)構(gòu)，使大型板材上下料簡單易行。5、 方鋼焊接機(jī)架，確保機(jī)架具有極^ 的剛性，為整機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行提供好的基石出。
6、 鋁鑄橫梁，保證結(jié)構(gòu)輕便，牢固。
本實(shí)用新型特別適用于亞克力、木材、膠板等非金屬材料使用，應(yīng)用于大幅面高精密切割、玩具拼圖切割、刀模等。

下面將結(jié)合附圖中的實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本實(shí)用新型的任何限制。」'
圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的外側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖3為本實(shí)用新型的前側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖4為圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖5為圖3的右視結(jié)構(gòu)示意圖6為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的運(yùn)動部份立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的運(yùn)動部份前側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的Y軸運(yùn)動部分立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的運(yùn)動平臺及其X軸運(yùn)動部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為圖9的A-A剖視圖11為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的運(yùn)動平臺及其X軸運(yùn)動部分立體結(jié)構(gòu)示意圖12為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的工作平臺立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的送料升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為圖13的B-B剖視圖15為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的送料升降機(jī)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為圖14的C部局部放大圖；圖17為圖14的隔柵板的橫截面圖。
圖中1為機(jī)架，2為工作平臺，3為激光發(fā)生器，4為激光頭，5為Y軸運(yùn)動部分，51為Y軸導(dǎo)軌，52為運(yùn)動平臺，53為Y軸驅(qū)動電機(jī)，6為X軸運(yùn)動部分，61為滑塊，62為X軸驅(qū)動電機(jī)，7為控制機(jī)構(gòu)，8為送料升降機(jī)構(gòu)，81為轉(zhuǎn)軸，82為連桿，83為伸縮氣缸，84為上頂塊，85為下頂塊。
具體實(shí)施方式
如圖1-圖17所示，本實(shí)用新型的一種激光切割裝置，該裝置包括機(jī)架1、工作平臺2、激光發(fā)生器3、激光頭4、 Y軸運(yùn)動部分5和X軸運(yùn)動部分6和控制機(jī)構(gòu)7;
所述Y軸運(yùn)動部分5包括Y軸導(dǎo)軌51、運(yùn)動平臺52和Y軸驅(qū)動電機(jī)53，Y軸導(dǎo)軌51設(shè)置在工作平臺2左右兩側(cè)邊，運(yùn)動平臺52架設(shè)在Y軸導(dǎo)軌51上通過Y軸驅(qū)動電機(jī)53驅(qū)動；
所述X軸運(yùn)動部分6包括移動滑塊61和X軸驅(qū)動電機(jī)62，移動滑塊61設(shè)置在充當(dāng)導(dǎo)軌的運(yùn)動平臺52上并通過X軸驅(qū)動電機(jī)62驅(qū)動；
所述激光頭4設(shè)置在移動滑塊61上與工作平臺2垂直相對，激光發(fā)生腔3產(chǎn)生的激光通過反射鏡組反射傳輸?shù)郊す忸^4實(shí)現(xiàn)激光光路傳輸。
控制機(jī)構(gòu)7包括操作面板、電氣控制箱、激光器電源箱與RF電源箱。
工作平臺2由縱橫相間的隔柵板構(gòu)成，各隔柵板面呈向上的尖刃狀。工作平臺2還設(shè)有送料升降機(jī)構(gòu)8。
左右兩側(cè)Y軸導(dǎo)軌51均為驅(qū)動電機(jī)53同步驅(qū)動的轉(zhuǎn)動螺桿，運(yùn)動平臺52兩端設(shè)有螺母座與轉(zhuǎn)動螺桿相螺接連動。
運(yùn)動平臺52的X軸向設(shè)有驅(qū)動電機(jī)62驅(qū)動的轉(zhuǎn)動螺桿，移動滑塊61設(shè)有螺母座與螺桿相螺接連動。
送料升降機(jī)構(gòu)8包括若干條橫向設(shè)置通過軸承座定位的轉(zhuǎn)軸81、縱向設(shè)置連動各轉(zhuǎn)軸81的連桿82、驅(qū)動連桿81的伸縮氣缸83、相鉸接構(gòu)成曲軸的上下頂塊84、 85和頂輪86，上頂塊84中部鉸設(shè)在轉(zhuǎn)軸81上，頂輪86設(shè)置在上頂塊84上端，下頂塊85與連桿81固定連接。
操作面板71設(shè)置在機(jī)架1前側(cè)面上方，控制機(jī)器各電氣器件啟動和關(guān)閉，以及功率參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)的設(shè)置。
8電氣控制箱是實(shí)現(xiàn)電氣控制的主機(jī)箱，內(nèi)設(shè)有PLC控制器實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制的方向、速度以及其它控制要求，所述電氣控制箱設(shè)有散熱的冷卻水箱。
激光器電源箱與RF電源箱是負(fù)責(zé)給激光發(fā)生腔3提供電源和P麗信號；
激光發(fā)生腔3在激光器電源箱與RF電源箱的作用下，產(chǎn)生激光，并經(jīng)過反射鏡輸送到激光頭4。
本實(shí)用新型在具體使用時(shí)，Y軸運(yùn)動部分5實(shí)現(xiàn)前后動作，X軸運(yùn)動部分6實(shí)現(xiàn)左右動作，激光頭4通過升降微調(diào)輪調(diào)節(jié)高度。按設(shè)計(jì)切割的圖案，控制機(jī)構(gòu)7控制Y軸運(yùn)動部分5和X軸運(yùn)動部分6帶動激光頭4對工作平臺2上的板料進(jìn)行切割。
以上所述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干結(jié)構(gòu)的調(diào)整和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種激光切割裝置，其特征在于該裝置包括機(jī)架(1)、工作平臺(2)、激光發(fā)生器(3)、激光頭(4)、Y軸運(yùn)動部分(5)和X軸運(yùn)動部分(6)和控制機(jī)構(gòu)(7)；所述Y軸運(yùn)動部分(5)包括Y軸導(dǎo)軌(51)、運(yùn)動平臺(52)和Y軸驅(qū)動電機(jī)(53)，Y軸導(dǎo)軌(51)設(shè)置在工作平臺(2)左右兩側(cè)邊，運(yùn)動平臺(52)架設(shè)在Y軸導(dǎo)軌(51)上通過Y軸驅(qū)動電機(jī)(53)驅(qū)動；所述X軸運(yùn)動部分(6)包括移動滑塊(61)和X軸驅(qū)動電機(jī)(62)，移動滑塊(61)設(shè)置在充當(dāng)導(dǎo)軌的運(yùn)動平臺(52)上并通過X軸驅(qū)動電機(jī)(62)驅(qū)動；所述激光頭(4)設(shè)置在移動滑塊(61)上與工作平臺(2)垂直相對，激光發(fā)生腔(3)產(chǎn)生的激光通過反射鏡組反射傳輸?shù)郊す忸^(4)實(shí)現(xiàn)激光光路傳輸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割裝置，其特征在于所述工作平臺(2) 由縱橫相間的隔柵板構(gòu)成，各隔柵板面呈向上的尖刃狀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割裝置，其特征在于所述工作平臺(2) 還設(shè)有送料升降機(jī)構(gòu)(8)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割裝置，其特征在于所述左右兩側(cè)Y 軸導(dǎo)軌(51)均為驅(qū)動電機(jī)(53)同步驅(qū)動的轉(zhuǎn)動螺桿，運(yùn)動平臺(52)兩 端設(shè)有螺母座與轉(zhuǎn)動螺桿相螺接連動。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割裝置，其特征在于:所述運(yùn)動平臺(52) 的X軸向設(shè)有驅(qū)動電機(jī)(62)驅(qū)動的轉(zhuǎn)動螺桿，移動滑塊(61)設(shè)有螺母座 與螺桿相螺接連動。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光切割裝置，其特征在于所述送料升降機(jī) 構(gòu)(8)包括若干條橫向設(shè)置通過軸承座定位的轉(zhuǎn)軸(81)、縱向設(shè)置連動各 轉(zhuǎn)軸(81)的連桿(82)、驅(qū)動連桿(81)的伸縮氣缸(83)、相鉸接構(gòu)成曲 軸的上下頂塊(84、 85)和頂輪(86)，上頂塊(84)中部鉸設(shè)在轉(zhuǎn)軸(81) 上，頂輪(86)設(shè)置在上頂塊(84)上端，下頂塊(85)與連桿(81)固定 連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割裝置，其特征在于所述控制機(jī)構(gòu)(7) 包括操作面板，所述操作面板設(shè)置在機(jī)架(1)前側(cè)面上方，控制機(jī)器各電氣器件啟動和關(guān)閉，以及功率參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)的設(shè)置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割裝置，其特征在于所述控制機(jī)構(gòu)(7) 包括電氣控制箱,所述電氣控制箱是實(shí)現(xiàn)電氣控制的主機(jī)箱，內(nèi)設(shè)有PLC控制 器實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制的方向、速度以及其它控制要求，所述電氣控制箱設(shè)有散熱 的冷卻水箱。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割裝置，其特征在于所述控制機(jī)構(gòu)(7)包括激光器電源箱與RF電源箱，所述激光器電源箱與RF電源箱是負(fù)責(zé)給激光 發(fā)生腔(3)提供電源和P麗信號；激光發(fā)生腔(3)在激光器電源箱與RF電 源箱的作用下，產(chǎn)生激光，并經(jīng)過反射鏡輸送到激光頭(4)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種激光切割裝置，該裝置包括機(jī)架、工作平臺、激光發(fā)生器、激光頭、Y軸運(yùn)動部分和X軸運(yùn)動部分和控制機(jī)構(gòu)；Y軸運(yùn)動部分包括Y軸導(dǎo)軌、運(yùn)動平臺和Y軸驅(qū)動電機(jī)，Y軸導(dǎo)軌設(shè)置在工作平臺左右兩側(cè)邊，運(yùn)動平臺架設(shè)在Y軸導(dǎo)軌上通過Y軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動；X軸運(yùn)動部分包括移動滑塊和X軸驅(qū)動電機(jī)，移動滑塊設(shè)置在充當(dāng)導(dǎo)軌的運(yùn)動平臺上并通過X軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動；激光頭設(shè)置在移動滑塊上與工作平臺垂直相對，激光發(fā)生腔產(chǎn)生的激光通過反射鏡組反射傳輸?shù)郊す忸^實(shí)現(xiàn)激光光路傳輸；本實(shí)用新型具有運(yùn)動更加平穩(wěn)，可靠，切割效果更好，使用更安全的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)保證全工作幅面內(nèi)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、光學(xué)參數(shù)的最小差異化和整機(jī)長時(shí)間工作的穩(wěn)定性的技術(shù)效果。
文檔編號B23K26/00GK201410604SQ20092005122
公開日2010年2月24日 申請日期2009年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
發(fā)明者張東林, 汪建文, 鄒仁華 申請人:東莞市開泰激光科技有限公司