激光头保护装置的制作方法

本发明涉及激光头保护装置，属于机械。

背景技术：

1、工业制造是一个国家的支柱，能够直接提现一个国家的生产力水平。随着工艺技术的高速发展，一体化、高性能、高可靠性的应用需求成为制造业的重要发展方向，装备一体化的需求越来越高，其关键零部件的结构也越来越复杂，高性能、难加工金属一体化关键零部件(如异形金属管)制造技术，被认为是航空、核电、石化、船舶等先进工业高端装备制造业的基础和核心技术。

2、对于工业制造，其加工过程就是将原材料转化为最终工业产品的过程，从其制造工艺上分类，可分为“等材制造”、“减材制造”和“增材制造”，其中，以模具注塑、铸造加工为代表的等材制造发展悠久、经验丰富，而以机加工为核心的减材制造和以三维打印为代表的增材制造历史较短，其中蕴含了待优化的零件成形问题。同时，传统的制造设备大多采用单一制造工艺的成形方法，而采用单一成形方法制造上述大型、一体化、高性能金属制件，不仅需要专用的大型铸锻焊接装备和模具，其制造技术难度大、加工周期长、材料利用率地、制件性能不稳定等问题比较凸出。

3、在高端装备制造业中，一些特定形状的零件加工(如异形金属管)，通过单一的增材加工或者减材加工已不能满足需求，增减材加工设备应运而生。但现有的增减材加工设备，其加工质量、加工速度和加工精度均有待提高，其中原因包括：有些设备在增材和减材的加工切换时需要更换加工头或者需要进行复杂的加工头位置变换，还有些部分设备在加工过程中容易出现相互干涉，如出现加工头碰撞或者加工头污染等问题，等等。

技术实现思路

1、本发明提供激光头保护装置，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出激光头保护装置，通过保护盖覆盖于激光头，以避免激光头被玷污，同时实现了保护盖的快速连接和拆卸，以满足增减材加工频繁切换加工方式的需求，从而有利于保证加工速度同时提高加工质量。

2、本发明的技术方案一方面涉及激光头保护装置，应用于三维打印轴140，包括：

3、保护盖，用于覆盖激光头，所述保护盖的上平面设置有用于连接所述三维打印轴的磁铁；所述保护盖的外周设置有卡位凹槽；

4、安装块，所述安装块设置有卡位凸边和卡位环，所述卡位凸边设置于所述卡位环的内壁，所述卡扣环设置有进盖口；

5、其中，所述保护盖通过所述卡位凹槽与所述卡位凸边配合连接于所述安装块，所述保护盖通过所述进盖口和所述三维打印轴配合连接或者脱离所述安装块。

6、进一步，所述安装块包括球头柱塞；所述球头柱塞凸出于所述安装块的内壁以与所述保护盖抵接。

7、进一步，所述安装块设置有底板，所述底板部分覆盖于所述卡位环的下侧开口；所述安装块的两侧和所述底板均设置有用于安装所述球头柱塞的安装通道。

8、进一步，所述保护盖自上而下设置有第一盖体和第二盖体，所述第一盖体的外周直径大于所述卡位环的内圈直径，所述第二盖体的外周直径小于或者等于所述卡位环的内圈直径。

9、进一步，还包括护盖罩，所述护盖罩包括箱体和固定板，所述箱体设置有伸出口，所述固定板设置有所述箱体内；所述安装块可移动地设置于固定板上，以通过所述伸出口使所述保护盖伸出或者缩入所述箱体。

10、进一步，所述箱体包括用于覆盖所述伸出口的封板，所述封板设置于所述安装块的朝向所述伸出口的一侧。

11、进一步，还包括伸缩驱动器，所述伸缩驱动器固定于箱体内，所述伸缩驱动器的伸缩轴与所述安装块连接。

12、进一步，所述固定板上设置有用于检测所述安装块位置的接近开关；所述安装块设置有用于触发所述接近开关的定位板，所述定位板设置于所述安装块背向所述伸出口的一侧。

13、本发明的技术方案另一方面涉及五轴增减材加工设备，包括：

14、五轴增减材机，所述五轴增减材机包括激光头(141)、用于增材加工的主轴(150)和用于减材加工的三维打印轴(140)，所述激光头设置于所述三维打印轴上；

15、上述实施例的激光头保护装置，所述激光头保护装置设置于所述三维打印轴的侧边；

16、其中，当所述五轴增材机处于减材加工状态时，所述磁铁吸附于所述三维打印轴，以使所述保护盖覆盖所述激光头；当所述五轴增材机处于增材加工状态时，所述保护盖脱离所述激光头并连接于所述安装块上。

17、进一步，所述三维打印轴的下平面设置有定位销，所述保护盖的上平面设置有与所述定位销配合的定位孔。

18、进一步，所述三维打印轴和所述主轴分别设置于两个升降滑台上；其中两个所述升降滑台可独立移动。

19、进一步，所述五轴增减材机还包括床身和转台，所述床身包括底座和龙门架，所述龙门架设置于所述底座上；所述转台可水平移动地设置于底座上，所述转台设置于所述龙门架的两个立柱之间；所述转台设置有用于放置零件的工作台。

20、进一步，所述五轴增减材机还包括主轴，所述三维打印轴和所述主轴可同步水平移动地并且可独立上下移动地设置于所述龙门架的横梁上。

21、进一步，所述三维打印轴和所述主轴均通过平移滑台和平移导轨配合可水平移动地设置于龙门架上。

22、进一步，所述转台设置于伸缩滑台上，所述伸缩滑台通过伸缩导轨可移动地设置于底座上，所述伸缩导轨设置于所述龙门架的两个立柱之间。

23、进一步，所述底座的上平面设置有三个排屑凹槽，所述伸缩导轨设置于两个排屑凹槽之间。

24、本发明的技术方案另一方面涉及五轴增减材加工设备的控制方法，应用于，应用于上述实施例的的五轴增减材加工设备，所述五轴增减材机设置有转台(131)，所述方法包括以下步骤：

25、s100、获取零件当前部位的增材加工指令；判断当前所述激光头是否覆盖有所述保护盖；若是，移动所述三维打印轴以使所述卡位凸边嵌入所述卡位凹槽，然后向上移动所述三维打印轴以使所述保护盖脱离所述激光头；

26、s200、通过所述三维打印轴在x轴和/或z轴的移动、所述转台在y轴的移动和所述转台在a轴和/或b轴的转动，以使所述激光头在所述转台的工作台上完成对当前部位的增材加工；

27、s300、获取零件当前部位的减材加工指令；判断当前所述激光头是否覆盖有所述保护盖；若否，移动所述三维打印轴以使所述激光头到达所述保护盖的上方，向下移动所述三维打印轴以使所述保护盖通过所述磁铁覆盖所述激光头，然后水平移动所述三维打印轴以使所述保护盖脱离所述安装块；

28、s400、通过所述三维打印轴在x轴和/或z轴的移动、所述转台在y轴的移动和所述转台在a轴和/或b轴的转动，以使所述主轴的刀具在所述转台的工作台上完成对当前部位的减材加工；

29、s500、重复步骤s100至步骤s400以进行下一部件的增材加工和减材加工，直至完成整个零件的加工指令。

30、进一步，所述步骤s200包括以下步骤：

31、同步水平移动所述主轴和所述三维打印轴，以使所述激光头到达所述转台的上方；所述主轴的刀具向上缩入，并且所述激光头向下伸出，以进行增材加工。

32、进一步，所述步骤s400包括以下步骤：

33、同步水平移动所述主轴和所述三维打印轴，以使所述主轴的刀具到达所述转台的上方；所述主轴的刀具向下伸出，并且所述激光头向上伸出，以进行减材加工。

34、进一步，所述步骤s400中，所述主轴的刀具对所述当前部位的内壁和外周进行减材加工。

35、本发明的有益效果如下。

36、本发明的激光头保护装置，应用于五轴增减材加工设备，激光头保护装置采用磁吸方式实现快速脱离或者覆盖激光头，同时配合采用卡位凸边与卡位凹槽配合的方式实现保护盖快速脱离或者连接安装块，从而满足增减材加工过程中频繁切换加工方式的需求，有利于保证加工速度同时对激光头进行保护；设置激光头保护装置对减材加工时的激光头进行保护，有利于防止激光头被切削液、碎屑等玷污，从而提高加工质量。