[发明专利]一种五轴联动激光切割机及其切割工艺

权利要求书

1.一种五轴联动激光切割机，包括机座(1)、加工平台(2)、龙门架(3)，Y轴驱动机构和X轴驱动机构，Y轴驱动机构安装在机座(1)内用以驱动加工平台(2)沿Y轴方向运动，X轴驱动机构安装在龙门架(3)的横梁(4)上，其特征在于：X轴驱动机构包括水平设置的两个导轨和齿条构成的X轴导向机构以及安装在该X轴导向机构上的驱动座(5)，导轨沿着X轴方向延伸，齿条设置在两个导轨之间并且与导轨平行设置，驱动座(5)均包括有滑座和安装在该滑座上的X轴驱动电机，滑座的底部通过滑块与两个导轨配合，X轴驱动电机的输出端安装有一个齿轮并且与一个齿条传动配合，滑座上均安装有一个Z轴安装座(6)，Z轴安装座(6)上安装有一个竖直状态设置的Z轴驱动电缸(7)，该Z轴驱动电缸(7)的滑块与Z轴安装座(6)固定连接，Z轴驱动电缸(7)的底部安装有一个双轴联动旋转座(8)，激光切割头(9)安装在该双轴联动旋转座(8)上。

2.根据权利要求1所述的一种五轴联动激光切割机，其特征在于：Z轴驱动电缸(7)的底部安装有水平安装板(10)，水平安装板(10)沿着Y轴方向自机座(1)后侧向前侧延伸，双轴联动旋转座(8)固定安装在该水平安装板(10)的前侧下方。

3.根据权利要求2所述的一种五轴联动激光切割机，其特征在于：双轴联动旋转座(8)包括有Z轴旋转电机(11)、Y轴旋转电机(12)和直角连接支架(13)，直角连接支架(13)具有两个彼此垂直的连接板，Z轴旋转电机(11)的底座与水平安装板(10)的底部固定连接，Z轴旋转电机(11)的输出端直角连接支架(13)的其中一个连接板固定连接，Y轴旋转电机(12)的底座与直角连接支架(13)的另一个连接板固定连接，激光切割头(9)的轴线与Y轴旋转电机(12)的输出端轴线。

4.根据权利要求3所述的一种五轴联动激光切割机，其特征在于：Z轴旋转电机(11)的壳体上安装有竖直设置的Z轴旋转传感器(14)，在直角连接支架(13)上安装有与Z轴旋转传感器(14)配合的第一检测块(15)。

5.根据权利要求3所述的一种五轴联动激光切割机，其特征在于：Y轴旋转电机(12)的壳体上安装有水平设置的Y轴旋转传感器(16)，在Y轴旋转电机(12)的输出端上安装有与Y轴旋转传感器(16)配合的第二检测块(17)。

6.根据权利要求1所述的一种五轴联动激光切割机，其特征在于：加工平台(2)包括底座和可拆卸地安装在该底座上的拼接平台。

7.根据权利要求1所述的一种五轴联动激光切割机，其特征在于：激光切割头(9)为加长激光切割头(9)。

8.根据权利要求1所述的一种五轴联动激光切割机，其特征在于：龙门架(3)的横梁上设有光路系统，光路系统包括有多个光路反射装置，多个光路反射装置将自激光发生器(18)的发射端发出的激光束多次反射后形成进入到激光切割头(9)内的一个与激光头同轴线的激光束。

9.根据权利要求8所述的一种五轴联动激光切割机，其特征在于：所述多个光路反射装置包括有第一光路反射器(19)、第二光路反射器(20)、第三光路反射器(21)、第四光路反射器(22)和第五光路反射器(23)，第一光路反射器(19)设置在激光发生器(18)输出端的前方，第一光路反射器(19)将激光发生器(24)发出的平行于X轴的激光束反射成平行于Y轴的激光束，第二激光反射器(20)设置在第一光路反射器(19)的反射光束的前方，第二激光反射器(20)将平行于Y轴的激光束反射成平行于X轴的激光束，第三激光反射器(21)设置在滑座上，第三激光反射器(21)将平行于X轴的光束反射成平行Z轴的光束，第四激光反射器(22)安装在直角连接支架(13)内，第四激光反射器(22)将平行于Z轴的光束反射成垂直于Z轴的水平光束，第五激光反射器(23)安装在Y轴旋转电机(12)的输出端，第五激光反射器(23)将第四激光反射器(22)反射后的水平光束反射进入到激光切割头(9)内。

10.根据权利要求1-9任一项所述的五轴联动激光切割机的切割工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将待加工工件固定在加工平台(2)上，Y轴驱动机构安装在机座(1)内用以驱动加工平台(2)沿Y轴方向运动；

S2、激光切割头(9)根据工件所需要切割的形状沿着设置好的切割路线，通过X轴驱动机构驱动、Z轴驱动电缸(7)分别实现X轴方向的移动和Z轴的高度调节；

S3、最后，Z轴驱动电缸(7)的底部安装有一个双轴联动旋转座(8)，激光切割头(9)安装在该双轴联动旋转座(8)上，激光切割头(9)可以旋转任意的角度，对待加工工件的三维面进行激光切割，获得加工好的工件。