水导激光切割机制造技术

本发明专利技术公开一种水导激光切割机，包括机台，机台上安装有机头装置和工件载台装置，机头装置包括配置有激光微射流模块的机头，机台包括机台床身及机台门架，机台门架位于机台床身上方，机台门架顶部装配机头装置，机台床身承载工件载台装置，其中机头装置的机头可沿A轴垂直移动，工件载台装置的整体可沿X轴和Y轴水平移动并可到达机头装置的下方，且工件载台装置上安装的工件加载头可绕B轴摆动及绕C轴旋转。本发明专利技术有利于保证工件切割质量。本发明专利技术有利于保证工件切割质量。本发明专利技术有利于保证工件切割质量。

【技术实现步骤摘要】
水导激光切割机


[0001]本专利技术涉及水导激光技术的应用，尤其涉及一种水导激光切割机。

技术介绍

[0002]水导激光类似于激光在光纤中传播，由稳定的水柱作为激光传输的介质，空气作为低折射率包层，激光在水的表面发生全反射，激光通过水束传输至工件表面。
[0003]水导激光理论研究已久，但目前仅有瑞士西诺瓦公司（SYNOVA）实现产业化，其激光微射流（水导激光）技术加工过程为：水射流冲击加工面；然后激光脉冲发射并经由水射流，材料吸热开始；被吸收的激光能量产生等离子层分离水和材料；激光脉冲完成，等离子现象结束，水射流冷却材料；水射流通过对流将热完全带走。相对于常规激光加工而言，水导激光优势明显：微水射流如同光纤般传导、保护、维持稳定的柱形激光；规避激光发散角造成的加工锥度，实现平行激光束进行加工；每个脉冲周期99%的时间冷却即将被加工的材料；激光脉冲在水射流的保护下，免受环境因素和加工碎屑对进入激光脉冲的任何影响；相较于传统激光加工技术而言，具有更高的加工效率。
[0004]目前的激光微射流系统沿用了传统双摆头五轴机头装置加工平台，其中激光微射流的机头模块配置于机头装置上，机头装置除相对于工件坐标系的X、Y、Z轴快速相对运动外，还有C轴（平行于Z轴）摆臂的旋转、B轴（平行于Y轴）摆头的摆动以及机头装置的法向（A轴，平行于Z轴）随动。对于激光微射流的机头装置而言，加工时机头装置位置需要不断运动，机头装置运动尤其是摆动或旋转运动时，机头模块的水射流位置及形态也将发生改变（除机头装置单一的A轴随动之外，微水柱束路径将为曲线），此时微水柱束可能呈现为不连续系列水滴，由此导致耦合在该微水柱束中的激光束不够稳定，最终影响了工件的加工质量。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种水导激光切割机，以保证工件切割质量。
[0006]为解决以上问题，本专利技术提供一种水导激光切割机，包括机台，机台上安装有机头装置和工件载台装置，机头装置包括配置有激光微射流模块的机头，机台包括机台床身及机台门架，机台门架位于机台床身上方，机台门架顶部装配机头装置，机台床身承载工件载台装置，其中机头装置的机头可沿A轴垂直移动，工件载台装置的整体可沿X轴和Y轴水平移动并可到达机头装置的下方，且工件载台装置上安装的工件加载头可绕B轴摆动及绕C轴旋转。
[0007]与现有技术相比，本专利技术将现有水导激光切割机中的五轴机头改为一轴机头+四轴工件载台组合结构，其中的水导激光机头仅在垂直方向运动，避免微水柱束路径呈现曲线，便于保持微水柱束稳定，从而有利于保证工件切割质量。
附图说明
[0008]图1为本专利技术水导激光切割机整机的示意图一。
[0009]图2为本专利技术水导激光切割机整机的示意图二。
[0010]图3为本专利技术水导激光切割机整机的示意图三。
[0011]图4为本专利技术水导激光切割机整机的示意图四。
[0012]图5为本专利技术水导激光切割机整机去除尘封的示意图一。
[0013]图6为本专利技术水导激光切割机整机去除尘封的示意图二。
[0014]图7为本专利技术水导激光切割机整机去除尘封的示意图三。
[0015]图8为本专利技术水导激光切割机整机去除尘封的示意图四。
[0016]图9为本专利技术水导激光切割机中机台的示意图一。
[0017]图10为本专利技术水导激光切割机中机台的示意图二。
[0018]图11为本专利技术水导激光切割机中机台调节装置的示意图一。
[0019]图12为本专利技术水导激光切割机中机台调节装置的示意图二。
[0020]图13为本专利技术水导激光切割机中机台调节装置去除上模块的示意图。
[0021]图14为本专利技术水导激光切割机中机头装置及工件载台装置的示意图一。
[0022]图15为本专利技术水导激光切割机中机头装置及工件载台装置的示意图二。
[0023]图16为本专利技术水导激光切割机中机头装置及工件载台装置的示意图三。
[0024]图17为本专利技术水导激光切割机中机头装置及工件载台装置的示意图四。
[0025]图18为本专利技术水导激光切割机中机头装置的示意图一。
[0026]图19为本专利技术水导激光切割机中机头装置的示意图二。
[0027]图20为本专利技术水导激光切割机中机头装置分解的示意图一。
[0028]图21为本专利技术水导激光切割机中机头装置分解的示意图二。
[0029]图22为本专利技术水导激光切割机中A轴平移机构的示意图一。
[0030]图23为本专利技术水导激光切割机中A轴平移机构的示意图二。
[0031]图24为本专利技术水导激光切割机中A轴平移机构去除机头连接板的示意图一。
[0032]图25为本专利技术水导激光切割机中A轴平移机构去除机头连接板的示意图二。
[0033]图26为本专利技术水导激光切割机中机头装置的爆炸图一。
[0034]图27为本专利技术水导激光切割机中机头装置的爆炸图二。
[0035]图28为本专利技术水导激光切割机中工件载台装置的示意图一。
[0036]图29为本专利技术水导激光切割机中工件载台装置的示意图二。
[0037]图30为本专利技术水导激光切割机中工件载台装置去除拖链及附件的示意图一。
[0038]图31为本专利技术水导激光切割机中工件载台装置去除拖链及附件的示意图二。
[0039]图32为本专利技术水导激光切割机工件载台装置中工件架的示意图一。
[0040]图33为本专利技术水导激光切割机工件载台装置中工件架的示意图二。
[0041]图34为本专利技术水导激光切割机工件载台装置中工件架的示意图三。
[0042]图35为本专利技术水导激光切割机工件载台装置中工件架去除C轴旋转机构的示意图一。
[0043]图36为本专利技术水导激光切割机工件载台装置中工件架去除C轴旋转机构的示意图二。
[0044]图37为本专利技术水导激光切割机工件载台装置中工件架去除C轴旋转机构的分解图。
[0045]图38为本专利技术水导激光切割机工件载台装置中工件架的爆炸图一。
[0046]图39为本专利技术水导激光切割机工件载台装置中工件架的爆炸图二。
[0047]图40为本专利技术水导激光切割机工件载台装置中工件架滑台的示意图一。
[0048]图41为本专利技术水导激光切割机工件载台装置中工件架滑台的示意图二。
实施方式
[0049]请参见图1
‑
图8，示出本专利技术水导激光切割机整机结构。该水导激光切割机包括机台100、机头装置200及工件载台装置300，机头装置200及工件载台装置300安装于机台100上，其中机头装置200中的机头配置有激光微射流的机头模块（具体为SYNOVA公司的LMJIP模块，图中未具体示出）。加工时水射流冲击加工面；然后激光脉冲发射并经由水射流，材料吸热开始；被吸收的激光能量产生等离子层分离水和材料；激光脉冲完成，等离子现象结束，水射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水导激光切割机，包括机台，机台上安装有机头装置和工件载台装置，机头装置包括配置有激光微射流模块的机头，其特征在于，机台包括机台床身及机台门架，机台门架位于机台床身上方，机台门架顶部装配机头装置，机台床身承载工件载台装置，其中机头装置的机头可沿A轴垂直移动，工件载台装置的整体可沿X轴和Y轴水平移动并可到达机头装置的下方，且工件载台装置上安装的工件加载头可绕B轴摆动及绕C轴旋转。2.如权利要求1所述的水导激光切割机，其特征在于，机头装置的机头配置有A轴平移机构；机头包括机头座板及机头模块，机头模块与机头座板固定连接；A轴平移机构包括A轴电机、A轴联轴器、A轴联轴器盒、A轴驱动杆、A轴驱动杆支座、A轴驱动杆联接块、A轴滑轨、A轴滑块及机头联接板，其中A轴电机为步进电机，A轴联轴器为膜片联轴器，A轴驱动杆支座、A轴联轴器盒及A轴滑轨固定装配于A轴座板，A轴驱动杆两端支撑于A轴驱动杆支座，A轴联轴器装于A轴联轴器盒内，A轴驱动杆通过A轴联轴器与A轴电机联接，A轴驱动杆联接块固定装配于A轴驱动杆，A轴滑块可滑动地滑动装配于A轴滑轨，机头联接板与A轴驱动杆联接块及A轴滑块固定连接，机头座板与机头联接板固定连接。3.如权利要求1所述的水导激光切割机，其特征在于，工件载台装置包括工件架及工件架滑台，工件架包括工件架支座及工件摆动架，工件架支座固定装于工件架滑台，工件摆动架可转动地装于工件架支座，其中：工件架配置有B轴摆动机构及C轴旋转机构，以便工件摆动架在B轴摆动机构驱动下可绕B轴摆动，以及装于工件摆动架上的工件加载头在C轴旋转机构驱动下可绕C轴旋转；工件架滑台配置有X轴平移机构和Y轴平移机构，以便在X轴平移机构和Y轴平移机构驱动下，工件架可随工件架滑台一起在机台上沿X轴和Y轴水平移动。4.如权利要求3所述的水导激光切割机，其特征在于，工件架支座和工件摆动架分别为L型，工件架支座的底壁与工件架滑台固定，工件摆动架的侧壁可转动地安装于工件架支座的侧壁，以便在B轴摆动机构驱动下进行摆动；工件加载头可转动地安装于工件摆动架的顶壁，以便在C轴旋转机构驱动下进行旋转，其中工件加载头上工件的中间横截面与B轴摆动轴线平齐。5.如权利要求4所述的水导激光切割机，其特征在于，B轴摆动机构包括B轴电机及B轴减速机，其中B轴电机为步进电机，B轴减速机为转盘式减速机，B轴减速机贯穿式地安装于工件架支座的侧壁上开设的通孔，B轴电机的壳体与B轴减速机的壳体固定，B轴电机的动力轴与B轴减速机的转盘轴联，B轴减速机的转盘与工件摆动...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟胜波，李芝春，
申请(专利权)人：常州科乐为数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：