专利名称：双摆头五轴联动三维光纤激光数控切割机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三维光纤激光数控切割机，特别是一种运用在汽车、模具等行业中的双摆头五轴联动三维光纤激光数控切割机。
背景技术：
三维激光切割技术由于其本身的加工灵活及保证质量的特性越来越多的被广泛 用于汽车、模具行业，特别是汽车车身的制造，灵活的加工环境是该项技术深受欢迎的最大 特点。在样品件生产或是批量试制以及形成大批量生产前的小批生产过程，应用这一新技 术更能创造高利润，而现有技术中，三维物品往往需要借助传统的切割技术经过多次切割 才能够成型，工作效率较低，工艺较为复杂，且三维成型精度较低。
实用新型内容实用新型目的本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一 种双摆头五轴联动三维光纤激光数控切割机。为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种双摆头五轴联动三维光纤激光数 控切割机，包括机体、X向传动轴、悬臂横梁、Y向传动轴、切割头、摆动轴、旋转轴、工作台、Z 向固定架以及Z向传动轴；所述X向传动轴位于机体上，所述X向传动轴两侧设有导轨；所述工作台位于所述机体下方的一侧；所述悬臂横梁位于所述机体上方，且悬臂横梁一侧的下端面分别与X向传动轴以 及导轨滑动连接，所述悬臂横梁一侧伸出机体与工作台位置对应，所述Z向固定架位于悬 臂横梁伸出机体一侧，所述Z向传动轴与所述Z向固定架连接；悬臂横梁式方便上下工件， 传动的精度更高。所述旋转轴设置在所述Z向传动轴上与所述工作台靠近的一端，所述摆动轴与所 述旋转轴连接，所述切割头设置在所述摆动轴上。本实用新型中，优选地，所述X向传动轴包括X向伺服电机、X向弹性联轴器、X向 滚珠丝杠以及X向固定座；所述X向伺服电机和所述X向固定座分别设置在所述机体上的 两侧；所述X向滚珠丝杠一端通过X向弹性联轴器与所述X向伺服电机连接，另一端与X向 固定座连接；X向滚珠丝杠与悬臂横梁上的X向螺母配合形成螺旋进给运动副。本实用新型中，优选地，所述Y向传动轴包括Y向伺服电机、Y向弹性联轴器、Y向 滚珠丝杠以及Y向固定座；所述Y向伺服电机和所述Y向固定座分别设置在所述悬臂横梁 侧面的两端；所述Y向滚珠丝杠一端通过Y向弹性联轴器与所述Y向伺服电机连接，另一端 与Y向固定座连接；所述Y向滚珠丝杠与所述Z向固定架上的Y向螺母配合形成螺旋进给 运动副。本实用新型中，优选地，所述Z向传动轴包括Z向伺服电机、Z向弹性联轴器、Z向 滚珠丝杠以及Z向固定座；所述Z向伺服电机和所述Z向固定座分别设置在所述Z向固定架上的两侧；所述Z向滚珠丝杠一端通过Z向弹性联轴器与所述Z向伺服电机连接，另一端 与Z向固定座连接；Z向滚珠丝杠与Z向固定架上的Z向螺母配合形成螺旋进给运动副。本实用新型中Y向传动轴采用开放式悬臂横梁，便于三边装夹工件；摆动轴及旋 转轴均采用电机连接无间隙传动的谐波减速器，大大提高了传动的精度及切割精度。摆动 轴与旋转轴均采用 电机连接无间隙传动的谐波减速器。有益效果本实用新型所述的双摆头五轴联动三维光纤激光数控切割机，在切割 头上增加摆动轴与旋转轴的结构设计使机床具备了五轴联动三维切割的特性，实现了高效 率一体化的三维零件的切割。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型 的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本实用新型结构示意图。图2为本实用新型中X向传动轴结构示意图。图3为本实用新型中Y向传动轴结构示意图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型公开了一种双摆头五轴联动三维光纤激光数控切割机，包 括机体l、x向传动轴2、悬臂横梁3、Y向传动轴4、切割头6、摆动轴7、旋转轴8、工作台9、Ζ 向固定架11以及Z向传动轴10 ；所述X向传动轴2位于机体1上，所述X向传动轴两侧设 有导轨12 ；所述工作台9位于所述机体1下方的一侧；所述悬臂横梁3位于所述机体1上 方，且悬臂横梁3 —侧的下端面分别与X向传动轴2以及导轨12滑动连接，所述悬臂横梁3 一侧伸出机体与工作台9位置对应，所述Z向固定架11位于悬臂横梁3伸出机体一侧，所 述Z向传动轴10与所述Z向固定架11连接；所述旋转轴8设置在所述Z向传动轴10上与 所述工作台9靠近的一端，所述摆动轴7与所述旋转轴8连接，所述切割头6设置在所述摆 动轴7上。如图2所示，本实施例中，所述X向传动轴包括X向伺服电机16、X向弹性联轴器 15、Χ向滚珠丝杠14以及X向固定座13 ；所述X向伺服电机和所述X向固定座分别设置在 所述机体上的两侧；所述X向滚珠丝杠一端通过X向弹性联轴器与所述X向伺服电机连接， 另一端与X向固定座连接；X向滚珠丝杠与悬臂横梁上的X向螺母配合形成螺旋进给运动 副。如图3所示，本实施例中，所述Y向传动轴包括Y向伺服电机20、Y向弹性联轴器 19、Υ向滚珠丝杠18以及Y向固定座17 ；所述Y向伺服电机和所述Y向固定座分别设置在 所述悬臂横梁侧面的两端；所述Y向滚珠丝杠一端通过Y向弹性联轴器与所述Y向伺服电 机连接，另一端与Y向固定座连接；所述Y向滚珠丝杠与所述Z向固定架上的Y向螺母配合 形成螺旋进给运动副。本实施例中，所述Z向传动轴包括Z向伺服电机、Z向弹性联轴器、Z向滚珠丝杠以 及Z向固定座；所述Z向伺服电机和所述Z向固定座分别设置在所述Z向固定架上的两侧； 所述Z向滚珠丝杠一端通过Z向弹性联轴器与所述Z向伺服电机连接，另一端与Z向固定座连接；Z向滚珠丝杠与Z向固定架上的Z向螺母配合形成螺旋进给运动副。(Z向传动单 元结构与Y向传动单元结构类似，可参考图3)本实施例中切割头6采用I^recitec公司生产的152型的切割头，并带有自动调 焦功能及防碰撞保护功能，可以实现在不同板厚切割时焦距的自动调节功能，防碰撞保护 可以大大增加对切割头及机床的保护。本实施例中工作台采用带有T型槽式的固定工作台，保证在同一个夹具下切割的 工件的精度。本实施例中激光器采用IPG的光纤激光发生器，将激光发生器放在主机的底座下 的柜子5中，这样可以节省空间，柜子密封后激光器可以处在密闭的空间中以防止灰尘进 入激光器。本实例中横梁可采用铸铝铸造，不仅减轻了横梁的重量，还大大提高机床的动态 性能。本实用新型提供了一种双摆头五轴联动三维光纤激光数控切割机的思路及方法， 具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当 指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做 出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确 的各组成部分均可用现有技术加以实现。
权利要求1.一种双摆头五轴联动三维光纤激光数控切割机，其特征在于，包括机体(l)、x向传 动轴(2)、悬臂横梁(3)、Y向传动轴(4)、切割头(6)、摆动轴(7)、旋转轴(8)、工作台(9)、 Z向固定架(11)以及Z向传动轴(10)；所述X向传动轴(2)位于机体(1)上，所述X向传动轴两侧设有导轨(12)；所述工作台(9)位于所述机体(1)下方的一侧；所述悬臂横梁(3)位于所述机体(1)上方，且悬臂横梁(3) —侧的下端面分别与X向 传动轴(2)以及导轨(12)滑动连接，所述悬臂横梁(3) —侧伸出机体0与工作台(9)位 置对应，所述Z向固定架(11)位于悬臂横梁(3)伸出机体一侧，所述Z向传动轴(10)与所 述Z向固定架(11)连接；所述旋转轴(8)设置在所述Z向传动轴(10)上与所述工作台(9)靠近的一端，所述摆 动轴(7)与所述旋转轴(8)连接，所述切割头(6)设置在所述摆动轴(7)上。
2.根据权利要求1所述的双摆头五轴联动三维光纤激光数控切割机，其特征在于，所 述X向传动轴包括X向伺服电机、X向弹性联轴器、X向滚珠丝杠以及X向固定座；所述X 向伺服电机和所述X向固定座分别设置在所述机体上的两侧；所述X向滚珠丝杠一端通过 X向弹性联轴器与所述X向伺服电机连接，另一端与X向固定座连接；X向滚珠丝杠与悬臂 横梁上的X向螺母配合形成螺旋进给运动副。
3.根据权利要求1所述的双摆头五轴联动三维光纤激光数控切割机，其特征在于，所 述Y向传动轴包括Y向伺服电机、Y向弹性联轴器、Y向滚珠丝杠以及Y向固定座；所述Y向 伺服电机和所述Y向固定座分别设置在所述悬臂横梁侧面的两端；所述Y向滚珠丝杠一端 通过Y向弹性联轴器与所述Y向伺服电机连接，另一端与Y向固定座连接；所述Y向滚珠丝 杠与所述Z向固定架上的Y向螺母配合形成螺旋进给运动副。
4.根据权利要求1所述的双摆头五轴联动三维光纤激光数控切割机，其特征在于，所 述Z向传动轴包括Z向伺服电机、Z向弹性联轴器、Z向滚珠丝杠以及Z向固定座；所述Z向 伺服电机和所述Z向固定座分别设置在所述Z向固定架上的两侧；所述Z向滚珠丝杠一端 通过Z向弹性联轴器与所述Z向伺服电机连接，另一端与Z向固定座连接；Z向滚珠丝杠与 Z向固定架上的Z向螺母配合形成螺旋进给运动副。
专利摘要本实用新型公开了双摆头五轴联动三维光纤激光数控切割机，包括机体、X向传动轴、悬臂横梁、Y向传动轴、切割头、摆动轴、旋转轴、工作台、Z向固定架以及Z向传动轴；所述X向传动轴位于机体上，所述X向传动轴两侧设有导轨；所述工作台位于所述机体下方的一侧；所述悬臂横梁位于所述机体上方，且悬臂横梁一侧的下端面分别与X向传动轴以及导轨滑动连接，所述悬臂横梁一侧伸出机体与工作台位置对应，所述Z向固定架位于悬臂横梁伸出机体一侧，所述Z向传动轴与所述Z向固定架连接；悬臂横梁式方便上下工件，传动的精度更高。
文档编号B23K26/36GK201833117SQ20102057673
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者杜玉湘, 林文元, 王吉云, 章雨林 申请人:南京南传激光设备有限公司