激光切割机制造技术

一激光切割机，包括一可沿Ｘ、Ｙ和Ｚ方面移动的切割头，还包括一激光振荡器，它输出的激光束借助若干反射镜被输送到切割头，并照射到安装在一带有上升式滚柱的平台面上的、或在一平台里的可伸缩转动的支承件上的工件上。机械零部件的安装位置和重心位置能得到最佳操纵性和平衡。在光学系统里的若干镜子包括第一反射镜，它是一精密可调的、进行圆偏振的镜子，还包括若干在后的反射镜，它们用来补偿任何产生的相位移动量。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光扫描激光切割机，其中，切割头可移动切割-工件。例如附图说明图19是显示一现有技术中的悬臂式光扫描激光切割机的简图，它公布在日本揭示技术公开SHO58-134289号上，而图20是它的平面图。在上述图中，Y臂1可在Y轴线方向上移动，Y轴线轨道2安装在带Y轴线轨道支座3的Y臂1的下面，该支座用来夹住Y轴线轨道2。激光束4通过切割头5聚集并被照射在工件6上。用来将激光束4反射到切割头5的反射镜7包括第一反射镜7a和第二反射镜7b。Y轴线伸缩软管8被用来覆盖光路的开口和Y臂1的驱动装置，而支撑板9被固定在Y轴线轨道支座3上以夹住Y臂1和它的驱动装置，并可在X轴线方向上移动。机器的成型部件还包括X轴线轨道10，安装在支撑板9的下面以夹住X轴线轨道10的X轴线轨道支座11，以及覆盖着X轴线方向驱动装置的X轴线伸缩软管12。最后，还有一夹持工件6的切割台13，支承所有上述部件的机座14，切割室15，以及输出激光束4的激光振荡器16。操作时，Y臂1通过安装在它下面的Y轴线轨道2和安装在支撑板9上的Y轴线轨道支座3可沿Y轴线方向移动。支撑板9通过安装在机座14上的X轴线轨道10和安装在支撑板9下面的X轴线轨道支座11夹住Y臂和它的驱动装置，并可沿着X轴线方向运动。与此同时，由激光振荡器16输出的激光束4被第一反射镜7a反射，第一反射镜7a位于Y臂1内并固定在支撑板9上(因此当Y臂1沿Y轴线方向移动时它不会动)，接着由固定在Y臂1前端的第二反射镜7b反射，并被导向安装在第二反射镜7b下面的切割头5。激光束4由切割头5聚集后照射在工件6上，而工件6由固定在机座14上的切割台13所夹持。此时，通过在Y轴线方向上移动Y臂1和同时在X轴线方向上移动支撑板9，切割头就可在X-Y平面的任何方向上移动，由此，工件6可被切割成任何想要的形状。此外，Y伸缩软管8被固定在Y臂1的开口和驱动装置上，而X伸缩软管12被固定在X轴线方向的驱动装置上，以便防尘。还有，Y臂的移动区域和整个切割区域都包容在切割室15内，从而提供了一个安全措施。上述结构如图19所示，在现有技术的悬臂式光扫描激光切割机里，要移动切割头就必须移动Y臂本身，由于移动部件的重量较大，从而沿Y轴方向移动时的震动增加，使切割精度受到有害的影响。还有，由于Y臂在Y轴线方向上的移动范围相当大，从而出现Y臂与人体或其它物体碰撞的可能性，由此形成安全问题。为此，日本揭示专利公开SHO61-242782和日本揭示专利公开HEI5-77075公布了一种可解决上述问题的激光切割机，即这种激光切割机只有切割头沿Y轴线方向可移动地置于Y臂上，而Y臂可沿X轴线方向移动。作为一种替换的现有技术的例子，一激光切割机具有一产生激光束的激光振荡器，以及一置于与激光束的轴线相交的第一平面上的、接收激光束的第一反射镜;一第二反射镜，它与置于第一平面上的第一反射镜相对，并置于与所述第一平面相交的第二平面上;一第三反射镜，它与置于第二平面上的第二反射镜相对，并置于与所述第二平面相交的第三平面上;-第四反射镜，它与置于第三平面上的第三反射镜相对，并置于与所述第三平面相交的第四平面上;以及-第五反射镜，它与置于第四平面上的第四反射镜相对，并置于与所述第四平面相交的第五平面上，并在第一、第二、第三、第四和第五平面上分别形成一光束轴线。在该系统里，第二反射镜和第三反射镜之间的光束轴线距离和第四反射镜和第五反射镜之间的光束轴线距离可变化。该系统公布在日本揭示专利公开SHO63-16894号里。作为一个替换的现有技术的例子，在一激光切割机里，用来接收由一激光振荡器输出的线偏振的激光束的镜子是一进行圆偏振的镜子，这已由日本揭示专利公开SHO61-296985等所公布。作为另一个替换的现有技术的例子，在一激光切割机里，移动一装备着一反射镜和一聚光镜的激光切割头，以改变在激光振荡器和对工件进行激光切割的切割点之间的激光束的长度，其中，通过驱动马达可移动的一准直装置安装在激光振荡器和激光切割头之间，以便近似地使激光束的直径和聚光镜的焦距一致，这已由日本揭示专利公开HEI4-327394所公布。在上述的现有技术的激光切割机结构中，日本揭示专利公开SHO61-242782号和日本揭示专利公开HEI5-770775号等所公布的激光切割机可以解决图19所示机器的缺点。然而，由于Y臂的重心位置总是位于一对X轴线轨道之外，因此，一个大的负载差异和作用在轨道上的弯矩将较大。从而将出现一个异常的应力和应变，使轨道和轨道支座的寿命产生问题。由日本揭示专利公开SHO63-16894号和日本揭示专利公开SHO61-296985号等公布的激光切割机也不具有在不降低圆偏振系数的情况下将圆偏振的激光束输送到切割点的手段，因此，在将圆偏振的激光束输送到切割点的过程中，圆偏振系数将被降低。此外，在日本揭示专利公开HEI4-327394号等里公布的激光切割机要求准直装置由驱动马达带动，从而使在切割头移动区域里降低光束直径变化的手段变得复杂。因此，本专利技术的一个目的是通过提供一种可增加轨道和轨道支座寿命的悬臂式激光切割机来解决这些问题。本专利技术的另一个目的是提供一种在不降低圆偏振系数的情况下，将一圆偏振的激光束输送到一切割点的激光切割机。本专利技术的还有一个目的是提供一种激光切割机，它利用一种简单的装置，在切割头移动区域内可降低光束直径的变化。通过下面的描述可以看清，本专利技术提供一种激光切割机，它包括一激光振荡器，一在一对第一轴线轨道上、可沿第一轴线方向移动的臂，以及一安装在所述臂的轨道上、可沿与第一轴线垂直的平面上的第二轴线方向移动的切割头，其中，用来接收所述激光振荡器输出的激光束的第一反射镜和第二反射镜安装在所述第一轴线上，第三反射镜和第四反射镜安装在所述臂上，而第五反射镜安装在所述切割头上，从而构成一激光束路径，而所述臂的重心位置位于所述一对置于第一轴线上的轨道之间，从而作用在用以支承臂的轨道上的负载差异和负载力矩可降低，以改善所述轨道和轨道支座的寿命。还可看到本专利技术提供的一种激光切割机，其中，首先接收由激光振荡器输出的激光束的第一反射镜被安装成至少可沿与第二轴线方向垂直的第三轴线方向移动，这样，第一反射镜可被移动调整到激光振荡器输出的光束轴线所在的高度，使激光振荡器在安装过程中可容易地进行调整，并使机器可容易地对应不同的输出和不同的光束轴线高度。还可看到本专利技术提供的一种激光切割机，其中，一转台被安装在切割头的活动区域之外，这样，即使是一圆柱形的工件也可方便地进行激光切割而不防碍切割头。这种机器还有一个功能，即在切割平面工件时，转台不会靠近切割区域。还可看到本专利技术提供的一种激光切割机，它进一步包括能上下移动或滑动转台体的装置，由此转台体可后退，这样当在切割台上安装一大工件时，它可以无阻碍地被装上或卸下。还可看到本专利技术提供的一种激光切割机，其中，切割台上安装着上升式滚柱输送器，从而可方便地移动在切割台上的工件。还可看到本专利技术提供的一种激光切割机，它还包括用来驱动上升式滚柱输送器上滚柱的装置，从而置于切割台上的工件的装拆可以自动地进行，而且这种激光切割机可以作为工厂自动生产线的一部分来使用。还可看到本专利技术提供的一种激光切割机，它包括一用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切割机，它将可移动的激光束照射在一工件上，并对工件进行切割，它包括：一激光振荡器，以提供所述激光束；一第一轨道结构，它包括一对平行安装的轨道，并限定一第一轴线；一臂，它在所述第一轨道结构上，并可沿所述第一轴线方向移动；一 第二轨道结构，它置于所述臂上，并限定一第二轴线，所述第二轴线所在的一平面与所述第一轴线垂直；一切割头，它可沿所述第二轴线方向、在所述第二轨道结构上移动；一第一反射镜，它置于所述第一轴线上，以接收由所述激光振荡器输出的所述激光束； 一第二反射镜，它置于所述第一轴线上，以接收由所述第一反射镜反射的所述激光束；一第三反射镜和一第四反射镜，它们均置于所述臂上；以及一第五反射镜，它置于所述切割头上；所述第一、第二、第三、第四和第五反射镜形成一激光束路径，而所述臂的 重心位置位于在所述第一轴线上的所述一对轨道之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤清，小山内肇，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]