專利名稱：一種激光切割機結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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機結(jié) 構(gòu)。
背景技術(shù)：
激光切割是激光加工行業(yè)中最重要的一項應(yīng)用技術(shù)之一，由于具有諸多特點，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)用中最大的項目，也是對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造的重要手段，主要是kW級到IOKW級C02激光器 和百瓦到千瓦級YAG激光器實現(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98%以上的0)2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)是進行激光處理汽 車發(fā)動機的汽缸套。這項技術(shù)的經(jīng)濟性和社會效益都很高，故有很大的市場前景。目前，此類激光切割設(shè)備應(yīng)用在PVC膠紙、導(dǎo)電膜各類電子絕緣材料等切割時，由 于此類材質(zhì)具有柔軟性，在切割時不能保證材料本身的平整度而導(dǎo)至切割精度不高、損壞 材料，如廣告行業(yè)的PVC膠紙的字體或圖形切割時，通常會把PVC膠紙及其下層的防粘層整 體切斷，造成PVC膠紙損傷和粘貼所加工出來的字體或圖形比較困難。而且，存在機械系統(tǒng) 運行的不穩(wěn)定性、工作幅面內(nèi)光學(xué)參數(shù)的差異化較大和整機長時間工作不穩(wěn)定性等缺陷限 制。因此，如何解決上述問題，成為亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種保證高精度切割，運動更加平穩(wěn)、可靠， 使用更安全的激光切割機結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)保證全工作幅面內(nèi)機械系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、光學(xué)參數(shù) 的最小差異化和整機長時間工作的穩(wěn)定性的技術(shù)效果。為解決上述技術(shù)問題，一種激光切割機結(jié)構(gòu)，包括工作平臺，其中所述工作平臺 包括吸附工作臺板和吸附斗構(gòu)成，所述吸附斗扣設(shè)在吸附工作臺板下部形成吸附室，所述 吸附工作臺板設(shè)有沿板面呈陣列均布設(shè)置的通孔連通吸附室通向工作臺臺面，所述吹風(fēng)吸 附斗設(shè)有抽風(fēng)管口管路連接抽風(fēng)機。上述的激光切割機結(jié)構(gòu)，所述吸附斗為錐形斗，所述抽風(fēng)管口設(shè)置在錐形的吸附 斗下部錐心。實現(xiàn)板面吸附力均勻的技術(shù)效果。上述的激光切割機結(jié)構(gòu)，該裝置還包括機架、激光發(fā)生器、激光頭、左右兩側(cè)Y軸 導(dǎo)軌、X軸導(dǎo)軌、運動橫梁、Y軸驅(qū)動電機和X軸驅(qū)動電機；Y軸導(dǎo)軌設(shè)置在工作平臺左右兩 側(cè)邊，運動橫梁架設(shè)在Y軸導(dǎo)軌上通過Y軸驅(qū)動電機驅(qū)動；所述X軸導(dǎo)軌沿運動橫梁的縱向 設(shè)置，X軸導(dǎo)軌上設(shè)置X軸驅(qū)動電機驅(qū)動的移動滑塊固定激光頭與工作平臺垂直相對，激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光通過反射鏡組反射傳輸?shù)郊す忸^實現(xiàn)激光光路傳輸。上述的激光切割機結(jié)構(gòu)，所述運動橫梁側(cè)部設(shè)有上抽風(fēng)管，沿上抽風(fēng)管底部設(shè)有 抽風(fēng)孔，所述上抽風(fēng)管管路連接抽風(fēng)機。實現(xiàn)抽走工作時產(chǎn)生的煙霧的技術(shù)效果。上述的激光切割機結(jié)構(gòu)，所述光路傳輸結(jié)構(gòu)包括激光發(fā)生器和激光頭之間各呈45 度反射角依次相對設(shè)置的第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡，所述在第一反射鏡和第 二反射鏡之間還設(shè)有設(shè)有擴束鏡，所述擴束鏡靠近第一反射鏡的光路輸出端設(shè)置。光路傳 輸結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單的技術(shù)效果。上述的激光切割機結(jié)構(gòu)，所述運動橫梁的Y軸向設(shè)有Y軸驅(qū)動電機驅(qū)動的轉(zhuǎn)動螺 桿，運動橫梁設(shè)有螺母座與轉(zhuǎn)動螺桿相螺接連動。實現(xiàn)運動更加平穩(wěn)、可靠的技術(shù)效果。上述的激光切割機結(jié)構(gòu)，所述運動橫梁的X軸向設(shè)有X軸驅(qū)動電機驅(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。實現(xiàn)運動更加平穩(wěn)、可靠的技術(shù)效果。上述的激光切割機結(jié)構(gòu)，所述激光頭側(cè)部設(shè)有與之相平行的吹風(fēng)嘴，所述吹風(fēng)嘴 管路連接抽風(fēng)機。實現(xiàn)及時吹開激光頭加工工作時產(chǎn)生的高溫粉粒，防止高溫粉粒灼傷已 加工成型的圖案。上述的激光切割機光路傳輸結(jié)構(gòu)，所述擴束鏡包括圓殼筒、調(diào)整支架、調(diào)節(jié)螺釘和 擴束鏡片，所述調(diào)節(jié)螺釘沿調(diào)整支架的徑向設(shè)置，圓殼筒固定在調(diào)節(jié)螺釘內(nèi)端構(gòu)成的圓環(huán) 中，所述擴束鏡片設(shè)置在圓殼筒中。實現(xiàn)固定和可活動調(diào)節(jié)光路經(jīng)過擴束鏡的對中焦點的 技術(shù)效果。上述的激光切割機光路傳輸結(jié)構(gòu)，所述激光發(fā)生器呈水平的X方向設(shè)置，激光頭 豎直設(shè)置且具有X方向和Y方向運動方向，激光發(fā)生器和激光頭之間設(shè)有二個90度水平轉(zhuǎn) 換角和一個90度豎直轉(zhuǎn)換角，所述第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡依次設(shè)置三個90 度轉(zhuǎn)換角位中。本實用新型的激光切割機結(jié)構(gòu)由于采用了以上技術(shù)方案，通過在工作臺下部設(shè)置 吸附室并在工作臺板設(shè)置均布的通孔，實現(xiàn)便工作臺板上需加工的材料實現(xiàn)緊貼精確定 位，保證需加工材料面與激光頭之間的有效距離精度。激光頭的X、Y方向移動控制結(jié)構(gòu)采 用伺服電機驅(qū)動、雙絲桿傳動和螺母轉(zhuǎn)動技術(shù)實現(xiàn)運動更加平穩(wěn)，可靠的技術(shù)效果；激光從 激光器發(fā)射出和校正指示紅光經(jīng)過合束鏡后，第一反射鏡將激光反射到擴束鏡上，通過調(diào) 調(diào)整第一反射鏡的角度和擴束鏡的位置，使激光從擴束鏡的入射端中心輸入，然后從擴束 鏡的輸出端中心輸出，達(dá)到最佳效果，完成激光的擴束。激光擴束后，激光光斑更大，更平 行，從而激光的聚焦點更細(xì)，達(dá)到切割精細(xì)加工的要求。本實用新型特別適用于適用于PVC膠紙、導(dǎo)電膜各類電子絕緣材料等要求精度高 的切割行業(yè)。

下面將結(jié)合附圖中的實施例對本實用新型作進一步地詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本實 用新型的任何限制。圖1為本實用新型具體實施例的橫向結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型具體實施例的縱向結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖4為本實用新型具體實施例的前側(cè)立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型具體實施例的右側(cè)立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型具體實施例的工作平臺和運動部份的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖6的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實用新型具體實施例的激光光路輸出端結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本實用新型具體實施例的光路傳輸結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本實用新型具體實施例的擴束鏡結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本實用新型具體實施例的擴束鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1-圖12所示，一種激光切割機結(jié)構(gòu)，該裝置還包括機架1、工作平臺2、激光 發(fā)生器3、激光頭4、Y軸導(dǎo)軌5、X軸導(dǎo)軌6、運動橫梁7、Y軸驅(qū)動電機51和X軸驅(qū)動電機 61，所述工作平臺2包括吸附工作臺板21和吸附斗22構(gòu)成，所述吸附斗22扣設(shè)在吸附工 作臺板21下部形成吸附室23，吸附斗22為錐形斗，吸附工作臺板21設(shè)有沿板面呈陣列均 布設(shè)置的通孔24連通吸附室23通向工作臺臺面，所述吹風(fēng)吸附斗22設(shè)有抽風(fēng)管口 25管 路連接抽風(fēng)機。Y軸導(dǎo)軌5設(shè)置在工作平臺2左右兩側(cè)邊，運動橫梁7架設(shè)在Y軸導(dǎo)軌5上通過Y 軸驅(qū)動電機51驅(qū)動；X軸導(dǎo)軌6沿運動橫梁7的縱向設(shè)置，X軸導(dǎo)軌6上設(shè)置X軸驅(qū)動電 機61驅(qū)動的移動滑塊62固定激光頭4與工作平臺2垂直相對，激光發(fā)生器3產(chǎn)生的激光 通過反射鏡組反射傳輸?shù)郊す忸^4實現(xiàn)激光光路傳輸。運動橫梁7側(cè)部設(shè)有上抽風(fēng)管71，沿上抽風(fēng)管71底部設(shè)有抽風(fēng)孔，激光頭4側(cè)部 設(shè)有與之相平行的吹風(fēng)嘴41，吹風(fēng)嘴41和上抽風(fēng)管71管路連接抽風(fēng)機。抽風(fēng)管口 25設(shè)置在錐形的吸附斗22下部錐心。光路傳輸結(jié)構(gòu)包括激光發(fā)生器3和激光頭4之間各呈45度反射角依次相對設(shè)置 的第一反射鏡91、第二反射鏡92和第三反射鏡93，在第一反射鏡91和第二反射鏡92之間 還設(shè)有設(shè)有擴束鏡31，擴束鏡31靠近第一反射鏡91的光路輸出端設(shè)置。運動橫梁7的Y軸向設(shè)有Y軸驅(qū)動電機51驅(qū)動的轉(zhuǎn)動螺桿，運動橫梁7設(shè)有螺母 座與轉(zhuǎn)動螺桿相螺接連動。運動橫梁7的X軸向設(shè)有X軸驅(qū)動電機61驅(qū)動的轉(zhuǎn)動螺桿，移動滑塊62設(shè)有螺 母座與螺桿相螺接連動。激光頭4側(cè)部設(shè)有與之相平行的吹風(fēng)嘴41，所述吹風(fēng)嘴41管路連接抽風(fēng)機。擴束鏡6包括圓殼筒31a、調(diào)整支架31b、調(diào)節(jié)螺釘31b和擴束鏡片31d，調(diào)節(jié)螺釘 31b沿調(diào)整支架31b的徑向設(shè)置，圓殼筒31a固定在調(diào)節(jié)螺釘31b內(nèi)端構(gòu)成的圓環(huán)中，擴束 鏡片31d設(shè)置在圓殼筒31a中。激光發(fā)生器3呈水平的X方向設(shè)置，激光頭4豎直設(shè)置且具有X方向和Y方向運 動方向，激光發(fā)生器3和激光頭4之間設(shè)有二個90度水平轉(zhuǎn)換角和一個90度豎直轉(zhuǎn)換角， 第一反射鏡91、第二反射鏡92和第三反射鏡93依次設(shè)置三個90度轉(zhuǎn)換角位中。操作面板設(shè)置在機架1前側(cè)面上方，控制機器各電氣器件啟動和關(guān)閉，以及功率參數(shù)和運動參數(shù)的設(shè)置。電氣控制箱是實現(xiàn)電氣控制的主機箱，內(nèi)設(shè)有PLC控制器實現(xiàn)運動控制的方向、 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)生器3提供電源和PWM信號；激光發(fā)生 器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)過反射鏡組輸送到激光頭4。本實用新型在具體使用時，抽風(fēng)機開機后，與其管路連接的吸附室23通過抽風(fēng)管 口 25向外抽風(fēng)，使工作臺面產(chǎn)生適當(dāng)向下的吸附力吸附臺面需加工材料，使需加工材料與 工作臺面相貼合保證切割精度；Y軸導(dǎo)軌5實現(xiàn)前后動作，X軸導(dǎo)軌6實現(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)計切割的圖案，控制機構(gòu)7控制Y軸導(dǎo)軌5和X軸導(dǎo) 軌6帶動激光頭4對工作平臺2上的材料進行切割；從激光器3發(fā)射出的激光和紅光發(fā)射 器8發(fā)射出的指示紅光，經(jīng)過合束鏡32后，第一反射鏡91將激光反射到擴束鏡31上，通過 調(diào)整第一反射鏡91的角度和擴束鏡31的位置，使激光從擴束鏡31的入射端中心輸入，然 后從擴束鏡的輸出端中心輸出，達(dá)到最佳效果，完成激光的擴束后依次經(jīng)第二反射鏡92、第 三反射93鏡后輸入激光頭4。激光擴束后，激光光斑更大，更平行，從而激光的聚焦點更細(xì)， 達(dá)到切割精細(xì)加工的要求。以上所述的實施例僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式。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，這些也應(yīng)視 為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種激光切割機結(jié)構(gòu)，包括工作平臺(2)，其特征在于所述工作平臺(2)包括吸附 工作臺板(21)和吸附斗(22)構(gòu)成，所述吸附斗(22)扣設(shè)在吸附工作臺板(21)下部形成 吸附室(23)，所述吸附工作臺板(21)設(shè)有沿板面呈陣列均布設(shè)置的通孔(24)連通吸附室 (23)通向工作臺臺面，所述吹風(fēng)吸附斗(22)設(shè)有抽風(fēng)管口(25)管路連接抽風(fēng)機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割機結(jié)構(gòu)，其特征在于所述吸附斗(22)為錐形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割機結(jié)構(gòu)，其特征在于該裝置還包括機架(1)、激光 發(fā)生器(3)、激光頭(4)、左右兩側(cè)Y軸導(dǎo)軌(5)、X軸導(dǎo)軌(6)、運動橫梁(7)、Y軸驅(qū)動電機 (51)和X軸驅(qū)動電機(61) ；Y軸導(dǎo)軌(5)設(shè)置在工作平臺(2)左右兩側(cè)邊，運動橫梁(7)架 設(shè)在Y軸導(dǎo)軌(5)上通過Y軸驅(qū)動電機(51)驅(qū)動；所述X軸導(dǎo)軌(6)沿運動橫梁(7)的縱 向設(shè)置，X軸導(dǎo)軌(6)上設(shè)置X軸驅(qū)動電機(61)驅(qū)動的移動滑塊(62)固定激光頭(4)與 工作平臺(2)垂直相對，激光發(fā)生器(3)產(chǎn)生的激光通過反射鏡組構(gòu)成的光路傳輸結(jié)構(gòu)反 射傳輸?shù)郊す忸^(4)實現(xiàn)激光光路傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割機結(jié)構(gòu)，其特征在于所述抽風(fēng)管口(25)設(shè)置在錐 形的吸附斗(22)下部錐心。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光切割機結(jié)構(gòu)，其特征在于所述運動橫梁(7)側(cè)部設(shè)有 上抽風(fēng)管(71)，沿上抽風(fēng)管(71)底部設(shè)有抽風(fēng)孔，所述激光頭(4)側(cè)部設(shè)有與之相平行的 吹風(fēng)嘴(41)，所述吹風(fēng)嘴(41)和上抽風(fēng)管(71)管路連接抽風(fēng)機。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光切割機結(jié)構(gòu)，其特征在于所述光路傳輸結(jié)構(gòu)包括激光 發(fā)生器(3)和激光頭(4)之間各呈45度反射角依次相對設(shè)置的第一反射鏡(91)、第二反射 鏡(92)和第三反射鏡(93)，所述在第一反射鏡(91)和第二反射鏡(92)之間還設(shè)有設(shè)有擴 束鏡(31)，所述擴束鏡(31)靠近第一反射鏡(91)的光路輸出端設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光切割機結(jié)構(gòu)，其特征在于所述運動橫梁(7)的Y軸向設(shè) 有Y軸驅(qū)動電機(51)驅(qū)動的轉(zhuǎn)動螺桿，運動橫梁(7)設(shè)有螺母座與轉(zhuǎn)動螺桿相螺接連動。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光切割機結(jié)構(gòu)，其特征在于所述運動橫梁(7)的X軸向 設(shè)有X軸驅(qū)動電機(61)驅(qū)動的轉(zhuǎn)動螺桿，移動滑塊(62)設(shè)有螺母座與螺桿相螺接連動。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光切割機光路傳輸結(jié)構(gòu)，其特征在于所述擴束鏡(31)包 括圓殼筒(31a)、調(diào)整支架(31b)、調(diào)節(jié)螺釘(31c)和擴束鏡片(31d)，所述調(diào)節(jié)螺釘(31c) 沿調(diào)整支架(31b)的徑向設(shè)置，圓殼筒(31a)固定在調(diào)節(jié)螺釘(31b)內(nèi)端構(gòu)成的圓環(huán)中，所 述擴束鏡片(31d)設(shè)置在圓殼筒(31a)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光切割機光路傳輸結(jié)構(gòu)，其特征在于激光發(fā)生器(3)呈 水平的X方向設(shè)置，激光頭(4)豎直設(shè)置且具有X方向和Y方向運動方向，激光發(fā)生器(3) 和激光頭(4)之間設(shè)有二個90度水平轉(zhuǎn)換角和一個90度豎直轉(zhuǎn)換角，所述第一反射鏡 (91)、第二反射鏡(92)和第三反射鏡(93)依次設(shè)置三個90度轉(zhuǎn)換角位中。
專利摘要本實用新型提供了一種激光切割機結(jié)構(gòu)，包括工作平臺，所述工作平臺包括吸附工作臺板和吸附斗構(gòu)成，所述吸附斗扣設(shè)在吸附工作臺板下部形成吸附室，吸附工作臺板設(shè)有沿板面呈陣列均布設(shè)置的通孔連通吸附室通向工作臺臺面，所述吹風(fēng)吸附斗設(shè)有抽風(fēng)管口管路連接抽風(fēng)機；本實用新型具有保證高精度切割，運動更加平穩(wěn)、可靠，使用更安全的激光切割機結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)保證全工作幅面內(nèi)機械系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、光學(xué)參數(shù)的最小差異化和整機長時間工作的穩(wěn)定性的技術(shù)效果。
文檔編號B23K26/02GK201776562SQ20102020718
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者汪建文, 王毅, 羅智敏, 胡永祥, 鄧定勝 申請人:東莞市開泰激光科技有限公司