一种二维五轴激光切割机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种二维五轴激光切割机，包括床身，床身上设有X1轴驱动装置、X2轴驱动装置、Y1轴驱动装置、Y2轴驱动装置及Z轴驱动装置，X1轴驱动装置、X2轴驱动装置、Y1轴驱动装置、Y2轴驱动装置及Z轴驱动装置与激光切割头连接，X1轴与X2轴相互平行，Y1轴与Y2轴相互平行。X1轴驱动装置与X2轴驱动装置以及Y1轴驱动装置与Y2轴驱动装置可以分别驱动激光切割头沿X轴方向以及Y轴方向移动，激光切割头沿X轴方向以及Y轴方向的速度和加速度可叠加合成，使得激光切割头在水平面的速度及加速度高，速度大于200m/min以及加速度大于3g，显著降低机械电气要求，机床的动态性能好，实现快速切割，生产效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种二维五轴激光切割机
本技术涉及激光切割的
，具体涉及一种二维五轴激光切割机。
技术介绍
激光切割具有切割效率高、切割面光滑、切割质量高等的优点，因此，激光切割机得到了广泛的应用，传统的激光切割机都是二维三轴的结构，激光切割头沿高度Z轴方向移动调整高度后，激光切割头在水平面即二维平面内沿X轴以及Y轴方向移动切割工件，激光切割头沿水平面X轴及Y轴的速度及加速度是衡量一台激光切割机的动态性能，速度及加速度越大，机床的动态性能越好，但是传统的二维三轴激光切割机的速度及加速度已经到达瓶颈，有一个最大值，一般速度的最大值为200m/min，加速度的最大值为3g，由于结构的限制，难以再继续提高，若要超过上述速度及加速度的最大值，则对机械和电气的要求很高，而在一些密集型图形切割中，需要比上述最大值还要大的速度及加速度以实现快速切割，显然目前二维三轴结构已经不能满足切割要求。现有技术出现了多轴结构的激光切割机，但是目前多轴结构的激光切割机的多轴为Z轴、X轴、Y轴以及旋转轴，比如CN108015437A公开了一种五轴联动激光切割机及其切割工艺，五轴联动激光切割机包括基座、加工平台、龙门架，Y轴驱动机构和X轴驱动机构，驱动座均包括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，滑座上安装有一个Z轴安装座，Z轴安装上安装有一个竖直状态设置的Z轴驱动电缸，每个Z轴驱动电缸的底部均安装有一个双联动旋转座，激光切割头安装在该双联动旋转座上，该激光切割头能五轴联动，切割头摆幅大，可以进行激光非接触式切割，可以同时加工柔性产品的三维面，加工精度高，加工效率高；再比如CN210209090U公开了激光切割机五轴运动机构，包括与横梁、设置在横梁上的第一导轨和设置在第一导轨上的第一滑板；床身上设置有供横梁滑动的第二导轨；第一滑板与第一导轨滑动连接；第一滑板上设置有第三导轨，第三导轨上设置有带动刀具自转的第一旋转轴，第一旋转轴上设置有带动刀具旋转的第二旋转轴，具体的，横梁带动刀具在床身上沿Y轴移动，第一滑板带动刀具在床身上沿X轴移动，第二滑板带动刀具在第一滑板上沿Z轴移动，第一旋转电机带动刀具水平旋转，第二旋转电机带动刀具竖直旋转；上述两种五轴运动的激光切割机，都是在传统的三轴移动上，再加上两个旋转轴，虽然实现了在三维上切割工件，且切割灵活，但是由于结构的限制还是不能突破上述速度及加速度的最大值。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种二维五轴激光切割机，其包括床身、X1轴驱动装置、X2轴驱动装置、Y1轴驱动装置、Y2轴驱动装置、Z轴驱动装置及激光切割头，该二维五轴激光切割机具有激光切割头在水平面的速度及加速度高、速度大于200m/min以及加速度大于3g、机床的动态性能好、实现快速切割、生产效率高的优点。为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案如下：一种二维五轴激光切割机，包括床身，所述床身上设有X1轴驱动装置、X2轴驱动装置、Y1轴驱动装置、Y2轴驱动装置及Z轴驱动装置，所述X1轴驱动装置、所述X2轴驱动装置、所述Y1轴驱动装置、所述Y2轴驱动装置及所述Z轴驱动装置与激光切割头连接，X1轴与X2轴相互平行，Y1轴与Y2轴相互平行。作为优选，所述Y1轴驱动装置设置在所述床身上，所述X1轴驱动装置设置在所述Y1轴驱动装置上，所述Z轴驱动装置设置在所述X1轴驱动装置上，所述X2轴驱动装置及所述Y2轴驱动装置设置在所述Z轴驱动装置上，且所述X2轴驱动装置及所述Y2轴驱动装置与所述激光切割头连接，通过这样设置，采取这种结构可以减小所述X2轴驱动装置及所述Y2轴驱动装置的尺寸，并且所述X2轴驱动装置以及所述Y2轴驱动装置的动力源与所述Z轴驱动装置的滑动部件相对固定，使得所述X2轴驱动装置以及所述Y2轴驱动装置的动力源的走线可以跟随所述Z轴驱动装置的拖链，无需另外设置拖链，不仅节省了零件，并且使得所述二维五轴激光切割机整体结构整洁且紧凑。作为优选，所述Z轴驱动装置包括Z轴滑板，所述X2轴驱动装置包括X2轴电机、X2轴滚珠丝杆、X2轴丝杆螺母及X2轴滑板，所述X2轴电机及所述X2轴滚珠丝杆均设置在所述Z轴滑板上，且所述X2轴电机的输出轴与所述X2轴滚珠丝杆连接，所述X2轴丝杆螺母套设于所述X2轴滚珠丝杆外，所述X2轴滚珠丝杆与所述X2轴滑板固定连接，所述激光切割头与所述X2轴滑板连接，通过这样设置，所述X2轴驱动电机的输出轴旋转带动所述X2轴滚珠丝杆旋转，通过所述X2轴滚珠丝杆与所述X2轴丝杆螺母的配合，所述X2轴丝杆螺母将所述X2轴滚珠丝杆的旋转运动转为直线运动，所述X2轴丝杆螺母带动所述X2轴滑板沿X轴方向移动，所述X2轴滑动带动所述激光切割头沿X轴方向移动。作为优选，所述Z轴滑板上设有X2轴第一导轨，所述X2轴滑板的底端设有与所述X2轴第一导轨相适配的X2轴第一滑块，所述X2轴第一滑块套设于所述X2轴第一导轨外，通过这样设置，一方面，所述X2轴第一导轨与所述X2轴第一滑块的配合对所述X2轴滑板起了支撑作用，降低了所述X2轴滚珠丝杆及所述X2轴丝杆螺母的所承受压力，提高结构的稳定性；另一方面，所述X2轴第一导轨与所述X2轴第一滑块的配合为所述X2轴滑板的移动起了导向作用，保证所述X2轴滑板始终沿X轴方向移动。作为优选，所述Z轴滑板位于所述X2轴第一导轨的两端均设有X2轴接近传感器，所述X2轴滑板或所述X2轴第一滑块的一侧设有X2轴感应片，通过这样设置，当所述X2轴电机驱动所述X2轴滑板沿X轴方向移动时，当所述X2轴感应片移动至所述X2轴接近传感器的感应范围内时，表面所述X2轴滑板接近限位，所述X2轴电机停止驱动所述X2轴滑板继续移动或驱动所述X2轴滑板沿反方向移动。作为优选，所述Y2轴驱动装置包括Y2轴电机、Y2轴滚珠丝杆、Y2轴丝杆螺母及Y2轴滑板，所述Y2轴电机及所述Y2轴滚珠丝杆均设置在所述Z轴滑板上，且所述Y2轴电机的输出轴与所述Y2轴滚珠丝杆连接，所述Y2轴丝杆螺母套设于所述Y2轴滚珠丝杆外，所述Y2轴丝杆螺母与所述Y2轴滑板固定连接，所述激光切割头与所述Y2轴滑板连接，通过这样设置，所述Y2轴电机的输出轴旋转带动所述Y2轴滚珠丝杆旋转，通过所述Y2轴滚珠丝杆与所述Y2轴丝杆螺母的配合，所述Y2轴丝杆螺母将所述Y2轴滚珠丝杆的旋转运动转为直线运动，所述Y2轴丝杆螺母带动所述Y2轴滑板沿Y轴方向移动，所述Y2轴滑板带动所述激光切割头沿Y轴方向移动。作为优选，所述Z轴滑板上设有Y2轴第一导轨，所述Y2轴滑板的底端设有与所述Y2轴第一导轨相适配的Y2轴第一滑块，所述Y2轴第一滑块套设于所述Y2轴第一导轨外，通过这样设置，一方面，所述Y2轴第一导轨与所述Y2轴第一滑块的配合，为所述Y2轴滑块起了支撑作用，降低了所述Y2轴滚珠丝杆所承受的压力；另一方面，所述Y2轴第一导轨与所述Y2轴第一滑块的配合，为所述Y2轴滑板的移动起了导向作用，保证所述Y2轴滑板始终沿着Y轴的方向移动。作为优选，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维五轴激光切割机，其特征在于，包括床身(7)，所述床身(7)上设有X1轴驱动装置(4)、X2轴驱动装置(1)、Y1轴驱动装置(5)、Y2轴驱动装置(2)及Z轴驱动装置(6)，所述X1轴驱动装置(4)、所述X2轴驱动装置(1)、所述Y1轴驱动装置(5)、所述Y2轴驱动装置(2)及所述Z轴驱动装置(6)与激光切割头(3)连接，X1轴与X2轴相互平行，Y1轴与Y2轴相互平行。/n

【技术特征摘要】
1.一种二维五轴激光切割机，其特征在于，包括床身(7)，所述床身(7)上设有X1轴驱动装置(4)、X2轴驱动装置(1)、Y1轴驱动装置(5)、Y2轴驱动装置(2)及Z轴驱动装置(6)，所述X1轴驱动装置(4)、所述X2轴驱动装置(1)、所述Y1轴驱动装置(5)、所述Y2轴驱动装置(2)及所述Z轴驱动装置(6)与激光切割头(3)连接，X1轴与X2轴相互平行，Y1轴与Y2轴相互平行。


2.根据权利要求1所述的二维五轴激光切割机，其特征在于，所述Y1轴驱动装置(5)设置在所述床身(7)上，所述X1轴驱动装置(4)设置在所述Y1轴驱动装置(5)上，所述Z轴驱动装置(6)设置在所述X1轴驱动装置(4)上，所述X2轴驱动装置(1)及所述Y2轴驱动装置(2)设置在所述Z轴驱动装置(6)上，且所述X2轴驱动装置(1)及所述Y2轴驱动装置(2)与所述激光切割头(3)连接。


3.根据权利要求2所述的二维五轴激光切割机，其特征在于，所述Z轴驱动装置(6)包括Z轴滑板(51)，所述X2轴驱动装置(1)包括X2轴电机(11)、X2轴滚珠丝杆(12)、X2轴丝杆螺母及X2轴滑板(13)，所述X2轴电机(11)及所述X2轴滚珠丝杆(12)均设置在所述Z轴滑板(51)上，且所述X2轴电机(11)的输出轴与所述X2轴滚珠丝杆(12)连接，所述X2轴丝杆螺母套设于所述X2轴滚珠丝杆(12)外，所述X2轴滚珠丝杆(12)与所述X2轴滑板(13)固定连接，所述激光切割头(3)与所述X2轴滑板(13)连接。


4.根据权利要求3所述的二维五轴激光切割机，其特征在于，所述Z轴滑板(51)上设有X2轴第一导轨(14)，所述X2轴滑板(13)的底端设有与所述X2轴第一导轨(14)相适配的X2轴第一滑块(15)，所述X2轴第一滑块(15)套设于所述X2轴第一导轨(14)外。


5.根据权利要求4所述的二维五轴激光切割机，其特征在于，所述Z轴滑板(51)位于所述X2轴第一导轨(14)的两端均设有X2轴接近传感器(16)，所述X2轴滑板(13)或所述X2轴第一滑块(15)的一侧设有X2轴感应片。


6.根据权利要求3-5任一项所述的二维...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，文松，常勇，
申请(专利权)人：广东宏石激光技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44