一种基于二维激光切割机的型材多面切割装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种型材多面切割装置，并具体涉及一种基于二维激光切割机的型材多面切割装置。
【背景技术】
[0002]目前，超过40%的工业激光器用于金属激光切割。金属激光切割主要分为二维切割和三维切割。二维激光切割机的激光切割头在横梁上沿X轴方向左右移动、同时可与横梁一起整体在床身导轨上沿Y轴方向前后移动，从而形成二维运动轨迹。在Z轴上切割头只可以小范围上下移动来调整光束焦点位置。三维激光切割机的激光切割头在横梁上除了可沿Χ、γ轴方向移动，还可在空间内的五个面上任意方向调整，从而形成三维运动轨迹。三维激光切割机的设备投资十分巨大，是二维激光切割机的3?4倍。因而，在二维激光切割机上实现三维加工要求具有重要的现实意义。本文对在二维激光切割机上加装型材夹紧、旋转、多面切割装置进行分析研宄。该项研宄对激光设备、夹具以及激光加工等对型材的多面加工具有重要的参考价值。
【发明内容】
[0003]针对【背景技术】中存在的问题，本实用新型提供了一种基于二维激光切割机的型材多面切割装置。
[0004]本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:一种基于二维激光切割机的型材多面切割装置，包含激光切割机和型材固定装置，其特征在于:所述激光切割机主要由激光发生器、光路系统、床身、机械运动部分、数控系统、冷却系统及除尘系统组成，所述光路系统还包括光束整形装置，来使从激光器中发出的高斯光束整形为平顶光束；所述型材固定装置包括分度盘，特制卡盘，尾架卡盘，尾架横梁，所述床身上两侧含有六方导轨，其作为尾架支撑的运行导轨，尾架横梁安装在床身两侧六方导轨上，可根据型材需要长度移动尾架横梁前后位置实现卡盘两端的固定。所述特制卡盘和尾架在安装时通过芯棒保证同心，同轴度< 0.02/m，所述特制卡盘选用四爪结构形式，夹爪上设有调节螺钉，能够根据不同型材的大小调节螺钉长度，保证夹爪夹紧工件，所述特制卡盘安装在分度盘上，可以用活动销轴进行定位，也可以加装伺服电机和编码器并与数控系统相联接，以实现自动化，在对型材进行加工时，通过型材固定装置固定好型材后，通过分度盘调节型材转动的角度，开启激光切割机，通过控制面板设定加工参数，并对型材进行加工。
[0005]优选地，所述激光发生器为二氧化碳激光发生器。
[0006]优选地，所述冷却系统为冷却水系统。
[0007]优选地，所述机械运动部分包括伺服电机和割炬驱动装置。
[0008]优选地，所述光束整形装置包含一聚光非球面透镜和发散非球面透镜。
[0009]本实用新型和现有技术相比，具有以下有益效果:
[0010]1.通过型材固定装置的设计，工件装夹方便，并且所加工型材长度调节方便；
[0011]2.激光切割机与数控系统相连接，能实现自动化操作；
[0012]3.通过在激光切割机中设置光束整形装置，可使得更多辐射能量被合适地用来切割型材。
[0013]通过设计基于二维激光切割机的型材多面切割装置来代替三维激光切割机进行加工，结构简单，成本低，并且效率较高。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的激光切割机不意图；
[0015]图2为本实用新型型材固定装置示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图1和2所示:一种基于二维激光切割机的型材多面切割装置，包含激光切割机和型材固定装置，其特征在于:所述激光切割机主要由激光发生器、光路系统、床身、机械运动部分、数控系统5、冷却系统I及除尘系统组成，所述光路系统还包括光束整形装置14，来使从激光器中发出的高斯光束整形为平顶光束；型材固定装置安装于二维激光切割机上，可实现型材在二维激光切割机上的装夹、旋转等动作，从而使所需加工面均可在激光切割头的垂直工作面上并在切割范围内，最终达到型材三维切割目的。
[0018]所述激光切割机还包含冷却水装置。
[0019]所述型材固定装置包括分度盘18，特制卡盘19，尾架卡盘21，尾架横梁22，所述床身上两侧含有六方导轨，其作为尾架支撑的运行导轨，尾架横梁安装在床身两侧六方导轨上，可根据型材20需要长度移动尾架横梁前后位置实现卡盘两端的固定避免槽钢旋转时出现甩尾现象，所述特制卡盘和尾架在安装时通过芯棒保证同心，同轴度< 0.02/m，所述特制卡盘选用四爪结构形式，夹爪上设有调节螺钉，能够根据不同型材的大小调节螺钉长度，保证夹爪夹紧工件，所述特制卡盘安装在分度盘上，可以用活动销轴进行定位，也可以加装伺服电机和编码器并与数控系统相联接，以实现自动化。
[0020]激光发生器16设置为二氧化碳激光发生器，冷却系统I设置为冷却水系统，机械运动部分包括伺服电机7和割炬驱动装置11来实现割炬10的上下，左右，前后运动，并且光束整形装置14包含一聚光非球面透镜和发散非球面透镜。激光切割机还包括激光气瓶2，辅助气体瓶，冷干机4，控制面板6，切割工作台8，聚焦镜片9，丝杆1，第一反射镜13，第二反射镜15，激光电源17。
[0021]最后应该说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而不是要限制本实用新型。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应被涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种基于二维激光切割机的型材多面切割装置，包含激光切割机和型材固定装置，其特征在于:所述激光切割机主要由激光发生器、光路系统、床身、机械运动部分、数控系统、冷却系统及除尘系统组成，所述光路系统还包括光束整形装置，来使从激光器中发出的高斯光束整形为平顶光束；所述型材固定装置包括分度盘，特制卡盘，尾架卡盘，尾架横梁，所述床身上两侧含有六方导轨，其作为尾架支撑的运行导轨，尾架横梁安装在床身两侧六方导轨上，可根据型材需要长度移动尾架横梁前后位置实现卡盘两端的固定。所述特制卡盘和尾架在安装时通过芯棒保证同心，同轴度< 0.02/m，所述特制卡盘选用四爪结构形式，夹爪上设有调节螺钉，能够根据不同型材的大小调节螺钉长度，保证夹爪夹紧工件，所述特制卡盘安装在分度盘上，可以用活动销轴进行定位，也可以加装伺服电机和编码器并与数控系统相联接，以实现自动化，在对型材进行加工时，通过型材固定装置固定好型材后，通过分度盘调节型材转动的角度，开启激光切割机，通过控制面板设定加工参数，并对型材进行加工。
2.根据权利要求1所述的基于二维激光切割机的型材多面切割装置，所述激光发生器为二氧化碳激光发生器。
3.根据权利要求1所述的基于二维激光切割机的型材多面切割装置，所述冷却系统为冷却水系统。
4.根据权利要求1所述的基于二维激光切割机的型材多面切割装置，所述机械运动部分包括伺服电机和割炬驱动装置。
5.根据权利要求1所述的基于二维激光切割机的型材多面切割装置，所述光束整形装置包含一个聚光非球面透镜。
6.根据权利要求1或5所述的基于二维激光切割机的型材多面切割装置，所述光束整形装置包含一个发散非球面透镜。
【专利摘要】本实用新型提供本实用新型公开了一种基于二维激光切割机的型材多面切割装置，包含激光切割机和型材固定装置，型材固定装置安装于二维激光切割机上，可实现型材在二维激光切割机上的装夹、旋转等动作，从而使所需加工面均可在激光切割头的垂直工作面上并在切割范围内，最终达到型材三维切割目的，与采用三维激光切割方案相比，大大节约投资。
【IPC分类】B23K26-38, B23K37-04, B23K26-08, B23K26-064
【公开号】CN204449637
【申请号】CN201420764057
【发明人】胡海波, 涂舟扬, 黄涛
【申请人】胡海波
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月8日