激光光源固定加工机床

本发明涉及数控机床，尤其是涉及一种激光光源固定加工机床。

背景技术：

1、激光束加工是基于激光系统的红外辐射与材料固有热作用而将材料加热、熔化、烧蚀甚至汽化来进行打孔、切割、焊接以及表面热处理的一种加工方法。激光器将电能转换为光能，产生所需的激光束，通过透镜将激光聚集成一个极小的光斑照射到被加工表面，能在千分之几秒，甚至更短时间内使某种物质熔化和汽化，达到蚀除加工的目的。

2、激光加工机主要由激光器、光学系统、电源及数控系统、机械系统及辅助系统组成，是典型的光、机、电一体化设备。激光器是把电能转变成光能，产生所需光束；光学系统将光束聚焦并调焦，将激光器输出的激光束引导到工件上；数控系统根据加工工艺要求，进行电压控制、时间控制等；机械系统包括床身、工作台及辅助系统等。

3、本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

4、现有的激光加工机，需要实时调节激光光源以及聚光灯等光学系统的位置，以对工作台上的零件进行加工处理，这样不利于激光发射以及聚焦的稳定，且光路结构复杂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种激光光源固定加工机床，以解决现有的激光加工机，需要实时调节激光光源以及聚光灯等光学系统的位置，以对零件进行加工处理，存在不利于激光发射稳定的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供的一种激光光源固定加工机床，包括架体、工作台、x向y向移动机构、z向移动机构、聚光头以及转向反射镜，其中，所述z向移动机构设置在所述架体上，所述x向y向移动机构设置在所述z向移动机构的上方并与所述z向移动机构相连接，所述z向移动机构能带动所述x向y向移动机构上、下移动，所述工作台与所述x向y向移动机构相连接；所述聚光头设置在所述工作台的上方并固定在所述架体上，所述聚光头的镜面朝向所述工作台，所述光源装置固定在所述架体上，所述聚光头能聚焦所述光源装置发出的光线以用于对所述工作台上的工件进行加工。

4、进一步地，所述光源装置包括转向反射镜和激光光源，所述激光光源固定在所述架体上，所述转向反射镜设置在所述激光光源上，所述激光光源发出的光经过所述转向反射镜转向至所述聚光头。

5、进一步地，所述激光光源位于所述聚光头的后侧，所述转向反射镜设置在所述激光光源的顶部。

6、进一步地，所述z向移动机构包括z向驱动装置、z向滑轨结构以及升降工作台，所述z向驱动装置包括z向驱动电机和z向丝杠机构，所述z向丝杠机构的丝杆竖直设置，所述z向驱动电机与所述z向丝杠机构的丝杆相连接，所述z向丝杠机构的滑块与所述z向滑轨结构相连接，所述z向丝杠机构的滑块与所述升降工作台相连接，所述x向y向移动机构设置于所述升降工作台。

7、进一步地，所述x向y向移动机构包括中滑板、y驱动总成、移动板以及x驱动总成，所述中滑板与所述z向移动机构相连接，所述y驱动总成设置在所述中滑板上，所述y驱动总成与设置其上方的所述移动板相连接，所述y驱动总成能驱动所述移动板沿y方向移动，所述x驱动总成设置在所述移动板上，所述x驱动总成与设置其上方的所述工作台相连接，所述x驱动总成能驱动所述工作台沿x方向移动。

8、进一步地，所述y驱动总成包括y向驱动电机、y向丝杠机构以及y向导轨结构，所述y向驱动电机与所述y向丝杠机构相连接，所述y向丝杠机构的滑块连接所述y向丝杠机构以及所述移动板，所述y向驱动电机固定于所述中滑板。

9、进一步地，所述x驱动总成包括x向驱动电机、x向丝杠机构以及x向导轨结构，所述x向驱动电机与所述x向丝杠机构相连接，所述x向丝杠机构的滑块连接所述x向丝杠机构以及所述工作台，所述x向驱动电机固定于所述移动板。

10、进一步地，所述中滑板和所述移动板的顶面上均设置有放置槽，所述x驱动总成的驱动装置以及所述y驱动总成的驱动装置分别设置于所述中滑板和所述移动板的放置槽内。

11、进一步地，所述架体包括主架体和支撑框架，所述支撑框架设置在所述主架体上方且两者固定连接，所述主架体上形成有竖向的装配空间，所述z向移动机构位于所述竖向装配空间，所述聚光头以及所述转向反射镜支撑于所述支撑框架上。

12、上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

13、本发明提供的激光光源固定加工机床，通过底部z向移动机构带动工作台上下移动，可实现工作台上的工件在z方向上的移动，达到聚光头以及光源装置固定，工件上下移动加工的目的，使激光发射更加稳定；

14、激光光源固定在架体上并位于聚光头的后侧，转向反射镜设置在激光光源的顶部，激光光源发出的光经过转向反射镜转向至聚光头，工作台在x、y方向上的移动代替传统z轴在x、y方向上的移动，可减少光路上反射镜的使用，达到缩短光路的目的，减少能量损耗。

技术特征：

1.一种激光光源固定加工机床，其特征在于，包括架体、工作台(1)、x向y向移动机构、z向移动机构、聚光头(2)以及光源装置，其中，

2.根据权利要求1所述的激光光源固定加工机床，其特征在于，所述光源装置包括转向反射镜(3)和激光光源(18)，所述激光光源(18)固定在所述架体上，所述转向反射镜(3)设置在所述激光光源(18)上，所述激光光源(18)发出的光经过所述转向反射镜(3)转向至所述聚光头(2)。

3.根据权利要求2所述的激光光源固定加工机床，其特征在于，所述激光光源(18)位于所述聚光头(2)的后侧，所述转向反射镜(3)设置在所述激光光源(18)的顶部。

4.根据权利要求1所述的激光光源固定加工机床，其特征在于，所述z向移动机构包括z向驱动装置、z向滑轨结构(6)以及升降工作台(7)，所述z向驱动装置包括z向驱动电机(4)和z向丝杠机构(5)，所述z向丝杠机构(5)的丝杆竖直设置，所述z向驱动电机(4)与所述z向丝杠机构(5)的丝杆相连接，所述z向丝杠机构(5)的滑块与所述z向滑轨结构(6)相连接，所述z向丝杠机构(5)的滑块与所述升降工作台(7)相连接，所述x向y向移动机构设置于所述升降工作台(7)。

5.根据权利要求1所述的激光光源固定加工机床，其特征在于，所述x向y向移动机构包括中滑板(8)、y驱动总成、移动板(9)以及x驱动总成，所述中滑板(8)与所述z向移动机构相连接，所述y驱动总成设置在所述中滑板(8)上，所述y驱动总成与设置其上方的所述移动板(9)相连接，所述y驱动总成能驱动所述移动板(9)沿y方向移动，所述x驱动总成设置在所述移动板(9)上，所述x驱动总成与设置其上方的所述工作台(1)相连接，所述x驱动总成能驱动所述工作台(1)沿x方向移动。

6.根据权利要求5所述的激光光源固定加工机床，其特征在于，所述y驱动总成包括y向驱动电机(10)、y向丝杠机构(11)以及y向导轨结构(12)，所述y向驱动电机(10)与所述y向丝杠机构(11)相连接，所述y向丝杠机构(11)的滑块连接所述y向丝杠机构(11)以及所述移动板(9)，所述y向驱动电机(10)固定于所述中滑板(8)。

7.根据权利要求5所述的激光光源固定加工机床，其特征在于，所述x驱动总成包括x向驱动电机(13)、x向丝杠机构(14)以及x向导轨结构(15)，所述x向驱动电机(13)与所述x向丝杠机构(14)相连接，所述x向丝杠机构(14)的滑块连接所述x向丝杠机构(14)以及所述工作台(1)，所述x向驱动电机(13)固定于所述移动板(9)。

8.根据权利要求6或7所述的激光光源固定加工机床，其特征在于，所述中滑板(8)和所述移动板(9)的顶面上均设置有放置槽，所述x驱动总成的驱动装置以及所述y驱动总成的驱动装置分别设置于所述中滑板(8)和所述移动板(9)的放置槽内。

9.根据权利要求1所述的激光光源固定加工机床，其特征在于，所述架体包括主架体(16)和支撑框架(17)，所述支撑框架(17)设置在所述主架体(16)上方且两者固定连接，所述主架体(16)上形成有竖向的装配空间，所述z向移动机构位于所述竖向装配空间，所述聚光头(2)以及所述转向反射镜(3)支撑于所述支撑框架(17)上。

技术总结
本发明提供一种激光光源固定加工机床，涉及数控机床技术领域，解决现有的激光加工机，需要实时调节激光光源以及聚光灯等光学系统的位置，以对零件进行加工处理，存在不利于激光发射稳定的技术问题。机床包括架体、工作台、X向Y向移动机构、Z向移动机构、聚光头以及光源装置，Z向移动机构设置在架体上，X向Y向移动机构设置在Z向移动机构的上方，工作台与X向Y向移动机构相连接；聚光头设置在工作台的上方并固定在架体上，光源装置固定在架体上。本发明达到聚光头以及光源装置固定，工件上下移动加工的目的，且工作台沿X、Y运动取代传统Z轴沿X、Y运动，减少反射镜的使用，使光路更为简单缩短光路路径，减小能量的损耗。

技术研发人员：罗学科,刘建勇,邱传阳,李殿新,杨晓宇,王静静,陈家倩,刘雨婷,李若冰
受保护的技术使用者：北京石油化工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13