一种多功能激光切焊一体机制造技术

本发明专利技术一种多功能激光切焊一体机，包括激光切割控制系统、自动吸盘上料系统、机床主体，机床主体上设置有Y轴机构，Y轴机构上设置有Z轴机构；Z轴机构中设置有光纤切割头和二氧化碳切割头，Z轴机构中还设置有丝杠导轨，所述光纤切割头与丝杠导轨传动连接；所述二氧化碳切割头固定在Z轴机构的壳体上。本发明专利技术在同一激光头内同时配有CO2激光器和光纤激光器两套光路，并利用同一套电源切换使用，分时控制CO2和光纤两套激光设备，在同一机床上，实现对金属切割与焊接的交替进行，或对非金属的切割，用以满足多种加工方式和加工对象的需求。结构紧凑，功能多，性价比高。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能激光切焊一体机
本专利技术涉及激光加工领域，尤其涉及一种多功能激光切焊一体机。
技术介绍
激光切割和焊接是在设定激光头与材料沿一定轨迹作相对运动基础上，利用激光头中聚焦镜将激光束聚焦在材料表面使其熔化，从而完成材料表面规定形状的切割或焊接。激光切割或焊接，具有切口质量好、切口宽度窄、焊接精度高、切割快速、焊接缝窄、安全清洁等特点，是目前板材切割、焊接的一种先进加工方式。由于被切割和焊接材料的不同，材料自身的热物理性能及对激光的吸收率不同，表现出激光切割和焊接的适应性也不同。所以专业的激光切割机和焊接机，特别是中功率(200W-500W)的激光切割机和焊接机，一般分为金属和非金属切割机和焊接机两类。其中，金属材料有碳钢板、不锈钢板等，非金属材料有，亚克力板、刀模板、皮革、木材及纤维等。小功率的激光切割机和焊接机因其运行成本低、使用、维护方便，已被广泛应用在各个行业中。但受小功率激光切割机和焊接机种类的划分，客户应根据需要分别购买相应的激光切割和焊接设备，从而限制了激光切割机和焊接机的后期使用范围，甚至在切割和焊接材料不确定的条件下，需同时购买金属和非金属四台激光切割机和焊接机，大大增加了生产成本和维护费用，给小功率激光切割机和焊接机的推广造成严重影响。如何改变这一情况，消除小功率激光切割机和焊接机，对切割和焊接板材种类的限制，提高板材切割和焊接的适用性，就应创新一种“多功能激光切焊一体机”满足市场需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多功能激光切焊一体机，一机配有CO2激光器和光纤激光器及双光路互换，以满足多种加工方式和加工对象的需求。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种多功能激光切焊一体机的工作方法，采用一套电源切换使用，分时控制CO2和光纤两套激光设备，在同一机床上，实现对金属切割与焊接的交替进行，或对非金属的切割。方法如下：设备初始化运行，判别工作类型是CO2激光器还是光纤激光器；如果是CO2激光器则电源进入CO2激光器非金属切割模式，CO2激光器进入非金属切割工作状态。如果工作类型判断为光纤激光器，则继续判断光纤激光器的工作任务是焊接还是切割，如果是切割则电源进入光纤激光器金属切割模式，光纤激光器进入金属切割工作状态。如果判断光纤激光器的工作任务是焊接，则电源进入光纤激光器金属焊接模式，光纤激光器进入金属焊接工作状态。一种多功能激光切焊一体机，包括激光切割控制系统、自动吸盘上料系统、机床主体，机床主体上设置有Y轴机构，在Y轴机构上设置有Z轴机构；Z轴机构中设置有光纤切割头和二氧化碳切割头；在Y轴机构上还设置有二氧化碳激光管和镜座，二氧化碳激光管横向设置在Y轴机构的上端，在二氧化碳激光管的出光口端设置镜座，在镜座内安装有45°反射镜，在Z轴机构壳体内的相应位置也安装有45°反射镜，二氧化碳激光从出光口射出，经镜座内的45°反射镜的折射横向进入Z轴机构，再次经Z轴机构内的45°反射镜的折射进入二氧化碳切割头。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：1)一机配有CO2激光器和光纤激光器及双光路互换，以满足多种加工方式和加工对象的需求；2)多功能激光切割、焊接一体机的结构紧凑，功能多，价格相对每种加工方式和每类材料都配一种专机，其价格大为降低；3)多功能激光切焊一体机，特别适用于广告制作、厨具、钣金等加工生产；4)多功能激光切焊一体机，采用了智能控制和视觉定位技术，使操作灵活；5)多功能激光切焊一体机，激光切焊一体，供用电源切換使用，体现了节能的理念。综上所述，多功能激光切焊一体机，从原理、结构、技术和工艺方面，均有创新。附图说明图1是多功能激光切焊一体机系统总体结构图；图2是Y轴机构、Z轴机构与激光头的整体结构示意图；图3是图2的A-A向视图；图4是图2的B-B向视图；图5是图2的C-C向视图；图6是多功能激光切焊一体机Y轴机构图(去掉同步带)；图7是多功能激光切焊一体机机床主体俯视图；图8是多功能激光切焊一体机智能控制系统图；图9是多功能激光切焊一体机工作流程图。图中：20-分接光纤30-激光切割控制系统60-激光头61-A光纤电缆拖链62-B光纤电缆拖链63-光纤切割头64-二氧化碳激光管65-二氧化碳出光口66-45°反射镜67-二氧化碳切割头68-镜座100-自动吸盘上料系统200-Z轴机构201-Z轴丝杠202-Z轴导轨203-Y轴滑块204-Y同步带调节板205-Z轴滑块206-Y轴同步带连接板300-Y轴机构301-Y轴导轨302-X轴滑块303-Y轴同步轮304-X同步带中间连接板305-Y轴同步带400-机床主体401-控制面板402-X同步带调节板403-X轴导轨404-网板405-电控箱406-X轴同步带500-激光焊接机具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的实施方式进一步说明：如图8-图9所示，一种多功能激光切焊一体机的工作方法，采用一套电源切换使用，分时控制CO2和光纤两套激光设备，在同一机床上，实现对金属切割与焊接的交替进行，或对非金属的切割。设备初始化运行，判别工作类型是CO2激光器还是光纤激光器；如果是CO2激光器则电源进入CO2激光器非金属切割模式，CO2激光器进入非金属切割工作状态。如果工作类型判断为光纤激光器，则继续判断光纤激光器的工作任务是焊接还是切割，如果是切割则电源进入光纤激光器金属切割模式，光纤激光器进入金属切割工作状态。如果判断光纤激光器的工作任务是焊接，则电源进入光纤激光器金属焊接模式，光纤激光器进入金属焊接工作状态。具体方法如下：设备启动开始运行，设备初始化，为电源判别工作类型是否为CO2激光器，同时判别设备工作类型是否为CO2激光器，如果是则包括如下步骤：电源进入CO2激光器非金属切割模式，CO2激光器进入工作状态，进行非金属切割，判断非金属切割任务是否完成，如果未完成则继续进行非金属切割任务，如果完成则进入加工等待阶段。如果电源工作类型及设备工作类型为非CO2激光器，则将电源工作类型及设备工作类型同时判别为光纤激光器，继续判断光纤激光器的工作任务是否为切割，如果是则包括如下步骤：电源进入光纤激光器金属切割模式，光纤激光器进入金属切割工作状态，进行金属切割，判断金属切割任务是否完成，如果未完成则继续进行金属切割，如果完成则进入加工等待阶段；如果判断光纤激光器的工作任务为非切割任务，则包括如下步骤：电源进入光纤激光器金属焊接模式，光纤激光器进入金属焊接工作状态，进行金属焊接任务，判断焊接任务是否完成，如果未完成则继续进行金属焊接，如果完成则进入加工等待阶段。任务完成后，判断是否还有新任务，如果是则重新进行工作类型的判别，如果否侧停机。见图1，一种多功能激光切焊一体机，包括激光切割控制系统30、自动吸盘上料系统100、机床主体400，机床主体400上设置有Y轴机构300，Y轴机构300上设置有Z轴机构200。见图2、图3、图5，Z轴机构200中设置有光纤切割头63和二氧化碳切割头67。在Z轴机构200中还设置有丝杠导轨，光纤切割头63与丝杠导轨传动连接；二氧化碳切割头67固定在Z轴机构200的壳体上。见图4，Y轴机构300上还设置有二氧化碳激光管64和镜座68，二氧化碳激光管64横向设置在Y轴机构300的上端，在二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能激光切焊一体机的工作方法，其特征在于，采用一套电源切换使用，分时控制CO2和光纤两套激光设备，在同一机床上，实现对金属切割与焊接的交替进行，或对非金属的切割，方法如下：设备初始化运行，判别工作类型是CO2激光器还是光纤激光器；如果是CO2激光器则电源进入CO2激光器非金属切割模式，CO2激光器进入非金属切割工作状态；如果工作类型判断为光纤激光器，则继续判断光纤激光器的工作任务是焊接还是切割，如果是切割，则电源进入光纤激光器金属切割模式，光纤激光器进入金属切割工作状态；如果判断光纤激光器的工作任务是焊接，则电源进入光纤激光器金属焊接模式，光纤激光器进入金属焊接工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种多功能激光切焊一体机，采用一套电源切换使用，分时控制CO2和光纤两套激光设备，在同一机床上，实现对金属切割与焊接的交替进行，或对非金属的切割，方法如下：设备初始化运行，判别工作类型是CO2激光器还是光纤激光器；如果是CO2激光器则电源进入CO2激光器非金属切割模式，CO2激光器进入非金属切割工作状态；如果工作类型判断为光纤激光器，则继续判断光纤激光器的工作任务是焊接还是切割，如果是切割，则电源进入光纤激光器金属切割模式，光纤激光器进入金属切割工作状态；如果判断光纤激光器的工作任务是焊接，则电源进入光纤激光器金属焊接模式，光纤激光器进入金属焊接工作状态；其特征在于：包括激光切割控制系统、自动吸盘上料系统、机床主...

【专利技术属性】
技术研发人员：王野，陈吉，石峰，汤壹伍，王春岩，顾威，张晶，
申请(专利权)人：哈工大鞍山工业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21