[发明专利]具有AC轴的五轴激光切割机

说明书

本发明公开了一种具有AC轴的五轴激光切割机，包括：Z轴主体；激光切割单元，所述激光切割单元位于所述Z轴主体的一端，所述激光切割单元包括相互连接的激光反射座和激光切割头；A轴转动装置，所述A轴转动装置包括A轴驱动单元、A轴本体、A轴蜗轮、第一A轴换向锥齿轮和第二A轴换向锥齿轮；C轴转动装置，所述C轴转动装置包括C轴驱动单元、C轴本体、C轴蜗轮。本发明可以提升结构的刚性，通过A轴转动装置二级传动和C轴转动装置一级传动，可以起到减速和换向的作用，此外，上述结构也使得结构紧凑，体积更小，从而提高具有AC轴的五轴激光切割机的切割精度。

技术领域

本发明涉及了激光切割领域，具体的是一种具有AC轴的五轴激光切割机。

背景技术

如今，具有AC轴的五轴激光切割机已经广泛应用于各种加工制造领域，尤其对于复杂曲面的三维零件的切割，具有明显的优势。具有AC轴的五轴激光切割机一直在追求高效率和高精度，而结构本身的刚性的不足，会使效率和精度成为相互矛盾的问题。其中，AC轴是距离切割头最近的两个轴，其传动精度和结构刚度是影响切割精度的关键组件。现有的具有AC轴的五轴激光切割机中，有的将A轴驱动机构安装在Z轴底部，对A轴进行直驱，且现有技术是在电机输出端，额外接了一个减速器，用来减速增大扭矩。由于集中在Z轴底部重量过大，固有频率较低，导致在高速运动过程中会出现较大振动，导致切割精度不高。因此，减轻切割头附近的质量，将质量尽可能分布在中上部，提供一种轻量化、刚性好、方便安装的AC旋转轴传动结构是五轴激光领域所需要解决的重要技术问题。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种具有AC轴的五轴激光切割机，其用于解决上述切割精度不高的问题。

本申请实施例公开了：一种具有AC轴的五轴激光切割机，包括：Z轴主体，所述Z轴主体沿第一方向延伸；激光切割单元，所述激光切割单元位于所述Z轴主体的一端，所述激光切割单元包括相互连接的激光反射座和激光切割头；A轴转动装置，所述A轴转动装置包括A轴驱动单元、A轴本体、A轴蜗轮、第一A轴换向锥齿轮和第二A轴换向锥齿轮，所述A轴本体位于所述Z轴主体内且沿所述第一方向延伸，所述A轴蜗轮套设在所述A轴本体上，所述A轴驱动单元的输出端具有与所述A轴蜗轮啮合的A轴蜗杆，所述A轴蜗杆偏置于所述A轴蜗轮，所述A轴蜗杆与所述A轴蜗轮间具有大于1的第一传动比，所述A轴本体的末端位于所述激光反射座内且与所述第一A轴换向锥齿轮连接，所述第二A轴换向锥齿轮套设在垂直于所述第一方向延伸的转轴上，所述第一A轴换向锥齿轮与所述第二A轴换向锥齿轮啮合，所述转轴与所述激光切割头连接；C轴转动装置，所述C轴转动装置包括C轴驱动单元、C轴本体、C轴蜗轮，所述C轴本体位于所述Z轴主体内且沿所述第一方向延伸，所述C轴蜗轮套设在所述C轴本体上，所述C轴驱动单元的输出端具有与所述C轴蜗轮啮合的C轴蜗杆，所述C轴蜗杆偏置于所述C轴蜗轮，所述C轴蜗杆与所述C轴蜗轮间具有大于1的第二传动比，所述C轴本体的末端与所述激光反射座连接；其中，所述A轴驱动单元和所述C轴驱动单元均位于所述Z轴主体的侧部且分别与所述激光切割单元之间具有第一距离值和第二距离值。

进一步地，所述A轴本体中空设置，所述C轴本体套设在所述A轴本体外，所述A轴蜗轮连接有能调节所述A轴蜗轮轴向位置的A轴调节螺母，所述C轴蜗轮连接有能调节所述C轴蜗轮轴向位置的C轴调节螺母；所述A轴本体和所述A轴蜗轮间安装有A轴涨紧套，所述C轴本体和所述C轴蜗轮间安装有C轴涨紧套。

进一步地，所述激光反射座包括与所述Z轴主体连接的第一本体部和沿垂直于所述第一方向延伸的第二本体部，所述第一本体部与所述Z轴主体连接，所述第二本体部与所述激光切割头连接，所述第一本体部和所述第二本体部的连接位置设置有曲率镜。

进一步地，所述第一传动比和所述第二传动比均为20。

进一步地，包括A轴轴承单元，所述A轴轴承单元包括设置在所述A轴两端的A轴端部轴承和设置在所述转轴外侧的A轴尾端轴承，所述A轴端部轴承位于所述Z轴主体内，所述A轴尾部轴承位于所述激光反射座内。