[发明专利]一种曲面切割装置

说明书

本发明公开了一种曲面切割装置，包括内部具有容腔的外壳以及与所述外壳传动连接并驱动外壳旋转的驱动装置，所述外壳的一端设有用于外部激光束进入所述容腔内的通孔，且所述通孔的轴向中心线与所述外壳的旋转轴线重合，所述外壳的内部设有用于传输进入所述容腔内的激光束的光路传导镜组；所述外壳的另一端设有聚焦镜筒，所述聚焦镜筒用于将所述光路传导镜组传输来的激光束聚焦在所述外壳的旋转轴线上。本发明利用驱动装置带动外壳旋转，可配合传统的三轴机台使用或作为五轴机台上的转动轴之一，从而实现复杂曲面的加工。

技术领域

本发明属于激光切割技术领域，具体涉及一种用于激光切割机上的曲面切割装置。

背景技术

激光切割技术作为一种高质量、高精度、高效率的加工方法，已被广泛应用于消费电子、航空、航天及汽车制造等领域。现有的激光切割系统可应用于各种平面工件的加工。平板工件由于形状简单采用普通的三轴激光切割机即能够加工完成，而对于复杂曲面工件，由于形态复杂，则必须采用三维激光切割机。

现有的激光切割机大多只能实现三轴切割运动，对于一些曲面切割难以实现。为了实现激光切割头多角度的灵活运转，一般会使用五轴加工设备，成本较高；用于复杂曲面加工的五个联动轴数控加工设备一般需要具备有刀具中心点管理(RTCP)功能，即为刀具中心点和刀具与工件表面的实际接触点将维持不变，此时刀具中心点落在刀具与工件表面实际接触点处的法线上，而刀柄将围绕刀具中心点旋转。对于激光五轴切割设备而言，实现RTCP功能更为困难及复杂，需要对激光束光路进行多次调整，通过运动合成得到激光切割头灵活的运动轨迹，以适应具有各种曲面的立体工件加工。这种三维激光切割头的控制程序复杂，光路调节较难，而且激光束在经过多次光路转换后会损失部分能量，导致切割效率降低。

发明内容

本发明目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种曲面切割装置，利用驱动装置带动外壳旋转，可配合传统的三轴机台使用或作为五轴机台上的转动轴之一，从而实现复杂曲面的加工。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种曲面切割装置，包括内部具有容腔的外壳以及与所述外壳传动连接并驱动外壳旋转的驱动装置，所述外壳的一端设有用于外部激光束进入所述容腔内的通孔，且所述通孔的轴向中心线与所述外壳的旋转轴线重合，所述外壳的内部设有用于传输进入所述容腔内的激光束的光路传导镜组；所述外壳的另一端设有聚焦镜筒，所述聚焦镜筒用于将所述光路传导镜组传输来的激光束聚焦在所述外壳的旋转轴线上。

进一步的，所述曲面切割装置还包括减速机，所述外壳转动设于所述减速机的一端面上，所述驱动装置通过所述减速机与外壳传动连接，所述减速机上在对应所述通孔的位置处设有贯穿的过孔。

进一步的，所述外壳与所述减速机之间设有轴承；所述驱动装置为电机。

进一步的，所述减速机的另一端面的一侧设有电机座，所述电机固定于电机座上，且所述电机的旋转轴与所述减速机内部的传动机构传动连接。

进一步的，所述光路传导镜组包括三个均呈45度角倾斜设置并依次设于所述外壳内的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，所述第一反射镜用于接收进入所述容腔内的激光束并将激光束纵向传输至第二反射镜，所述第二反射镜用于接收第一反射镜传输来的激光束并将激光束横向传输至第三反射镜，所述第三反射镜用于接收第二反射镜传输来的激光束并将激光束纵向传输至所述聚焦镜筒。

进一步的，所述曲面切割装置还包括辅助固定件，所述辅助固定件固定于所述减速机中设有所述电机座的端面上，且所述辅助固定件的一侧设有容纳所述电机座的缺口；所述辅助固定件的内部设有呈45度角倾斜设置的第四反射镜，所述第四反射镜用于接收外部激光束并将激光束横向传输至第一反射镜。

进一步的，所述辅助固定件上还设有用于外部激光束传输至所述第四反射镜上的传输孔。

进一步的，所述聚焦镜筒与所述外壳的旋转轴线垂直。