[发明专利]一种七轴五联动超快激光加工系统

摘要

本发明公开了一种七轴五联动超快激光加工系统，该系统由一个激光光源、一个光束传输系统、一个振镜加工头、一个五轴运动系统、一个结构光三维在线监测系统、一个功率实时在线检测部件和一个光路指正部件等组成。本发明提供的超快七轴激光加工系统能够实现空间任意位姿定位、视觉快速边缘检测、五轴联动加工与5+2七轴五联动加工。

主权项

1.一种七轴五联动超快激光加工系统，其特征在于，包括机床底座(4)和大理石基台(13)；其中，机床底座(4)上安装有五轴运动平台，用于实现X、Y、Z三个方向的平动和A、C两个方向的转动，包括安装在机床底座(4)上的X向运动台(10)和立柱(11)，安装在X向运动台(10)上的Y向运动台(12)，以及安装在立柱(11)上的加工头(3)和结构光三维视觉测量装置(5)；大理石基台(13)上安装有激光光源(1)、光束传输系统(2)和功率实时在线检测装置(6)；光束传输系统(2)包括第一反光镜(22)、第二反光镜(25)、第三反光镜(28)、扩束镜(21)、1/4波片(23)、光闸(24)、光学支架(26)和光学支架(27)；立柱(11)上安装有Z向电机(113)、Z向光栅尺(111)、Z向导轨(114)、Z向前轴承座(115)、Z向后轴承座(119)和第六反光镜(1111)，立柱(11)通过Z向导轨上安装的Z向滑块(1113)、Z向螺母(1114)、Z向丝杠(112)连接Z向运动台(1112)，通过Z向电机(113)转动带动Z向丝杠(112)转动、通过丝杠螺母传动实现Z向运动台(1112)的上下运动，Z向运动台(1112)上安装着加工头支架(116)和视觉测量装置底座(118)，其中加工头支架(116)用来支撑加工头(3)，视觉测量装置底座(118)用来支撑结构光三维视觉测量装置(5)，Z向运动台(1112)上下移动时通过加工头支架(116)、视觉测量装置底座(118)带动加工头(3)与结构光三维视觉测量装置(5)上下运动；在加工头(3)中安装有第四反光镜(34)、第五反光镜(35)、分光镜(33)、光路指正模块(32)和振镜(31)，这几个模块按照光路传递方向中心对正；机床底座(4)上安装有X向光栅尺读数头(41)、X向导轨(42)、X向电机(43)、X向前轴承座(48)和X向后轴承座(45)，X向导轨(42)上安装有X向滑块(44)，X向前轴承座(48)和X向后轴承座(45)上安装有X向丝杠(47)，通过X向电机(43)旋转带动X向丝杠(47)旋转，带动X向运动台(10)沿着X向运动，X向运动台(10)通过X向滑块(44)的支撑和X向螺母(46)、X向导轨(47)实现与机床底座(4)的连接；工作时，第一反光镜(22)、第二反光镜(25)和第三反光镜(28)用来将激光产生的光反射到第六反光镜(1111)，通过第六反光镜(1111)反射到加工头(3)；加工头(3)中第四反光镜(34)用于将第六反光镜(1111)反射来的激光反射到振镜(31)，振镜(31)通过自身运动将光束按照设定的角度反射到分光镜(33)，经过分光镜(33)后的光束一部分用于加工，另一部分通过第五反光镜(35)反射到光路指正模块(32)中用于光路偏移校正。