本實(shí)用新型涉及激光切割器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種五軸聯(lián)動(dòng)激光切割器。

背景技術(shù)：

五軸聯(lián)動(dòng)激光切割器，是一種采用沿三個(gè)直線軸和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸對(duì)工件進(jìn)行協(xié)調(diào)移動(dòng)的平臺(tái)，通過經(jīng)聚焦的高功率密度激光束融化工件實(shí)現(xiàn)對(duì)工件切割和雕刻的加工儀器，相對(duì)于三軸聯(lián)動(dòng)的單面加工，五軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件的立體加工，增加了工件的加工面，提高加工效率，且對(duì)具有復(fù)雜立體形狀的工件具有加工能力；

而現(xiàn)有技術(shù)中，五軸聯(lián)動(dòng)激光切割器僅能對(duì)工件的五面進(jìn)行加工，若需要對(duì)工件底面進(jìn)行加工，需要停止加工，對(duì)工件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)后重新定位，圓弧形或球形工件的翻轉(zhuǎn)角度難以確定，降低工作效率，且影響加工精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，需要提供一種五軸聯(lián)動(dòng)激光切割器，以解決目前現(xiàn)有技術(shù)中無法對(duì)工件底面進(jìn)行加工，工件翻轉(zhuǎn)后需重新定位，圓弧形或球形工件的翻轉(zhuǎn)角度難以確定，工作效率降低，且影響加工精度的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種五軸聯(lián)動(dòng)激光切割器，沿激光光路方向依次包括激光器、光纖、激光頭和五軸加工平臺(tái)；

所述激光器包括泵浦光源和諧振腔，所述諧振腔設(shè)置在泵浦光源的光路上；

所述光纖的輸入端設(shè)置在諧振腔的光路上；

所述激光頭的輸入端設(shè)置在光纖的輸出端；

所述五軸加工平臺(tái)包括平臺(tái)底座、Y軸移動(dòng)模塊、X軸移動(dòng)模塊、Z軸升降模塊、A軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、C軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊和翻轉(zhuǎn)模塊；

所述Y軸移動(dòng)模塊設(shè)置在平臺(tái)底座上，包括Y軸驅(qū)動(dòng)組件和Y軸承載平臺(tái)，所述Y軸驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在平臺(tái)底座上并傳動(dòng)連接Y軸承載平臺(tái)，并帶動(dòng)Y軸承載平臺(tái)沿Y軸方向移動(dòng)；

所述X軸移動(dòng)模塊設(shè)置Y軸承載平臺(tái)上，包括X軸驅(qū)動(dòng)組件和X軸承載平臺(tái)，所述X軸驅(qū)動(dòng)組件傳動(dòng)連接X軸承載平臺(tái)，并帶動(dòng)X軸承載平臺(tái)沿X軸方向移動(dòng)；

所述Z軸升降模塊包括Z軸驅(qū)動(dòng)組件和Z軸承載平臺(tái)，所述Z軸驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在平臺(tái)底座上并傳動(dòng)連接Z軸承載平臺(tái)，并帶動(dòng)Z軸承載平臺(tái)沿Z軸方向移動(dòng)；

所述激光頭設(shè)置在Z軸承載平臺(tái)上；

所述A軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊包括A軸驅(qū)動(dòng)組件和A軸承載平臺(tái)，所述A軸驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在X軸承載平臺(tái)上并傳動(dòng)連接A軸承載平臺(tái)，并帶動(dòng)A軸承載平臺(tái)沿A軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述C軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊包括C軸驅(qū)動(dòng)組件和C軸承載平臺(tái)，所述C軸驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在A軸承載平臺(tái)上并傳動(dòng)連接C軸承載平臺(tái)，并帶動(dòng)C軸承載平臺(tái)沿C軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述翻轉(zhuǎn)模塊包括翻轉(zhuǎn)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)和伸縮桿，翻轉(zhuǎn)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在C軸承載平臺(tái)兩側(cè)，并設(shè)置在A軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上，伸縮桿兩端分別為連接面和接觸面，伸縮桿的連接面連接翻轉(zhuǎn)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸上，接觸面用于接觸加工件。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：通過使用翻轉(zhuǎn)模塊的翻轉(zhuǎn)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接伸縮桿的連接面，伸縮桿的接觸面夾住工件兩側(cè)，可在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制下對(duì)圓弧形或球形工件的翻轉(zhuǎn)角度實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制，且通過將翻轉(zhuǎn)模塊設(shè)置在A軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線兩端，使工件不產(chǎn)生X軸、Y軸、Z軸和C軸方向的偏移，便于在工件翻轉(zhuǎn)后進(jìn)行加工，提高了激光器的工作效率，降低了翻轉(zhuǎn)工件對(duì)加工精度的影響，通過將Z軸升降模塊獨(dú)立設(shè)置在平臺(tái)底座上，X軸、Y軸移動(dòng)模塊和A軸、C軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊在工作過程中不會(huì)對(duì)Z軸升降模塊產(chǎn)生擾動(dòng)，對(duì)Z軸承載平臺(tái)上的激光頭工作精度產(chǎn)生影響。

進(jìn)一步地，所述Y軸驅(qū)動(dòng)組件包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第一滾珠絲杠，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在平臺(tái)底座上，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接第一滾珠絲杠，Y軸承載平臺(tái)設(shè)有在水平面上相互垂直的第一螺紋孔和第二螺紋孔，第一滾珠絲杠通過第一螺紋孔傳動(dòng)連接Y軸承載平臺(tái)；

X軸驅(qū)動(dòng)組件包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、X軸承載平臺(tái)和第二滾珠絲杠，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在X軸承載平臺(tái)上，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接第二滾珠絲杠，第二滾珠絲杠通過第二螺紋孔傳動(dòng)連接X軸承載平臺(tái)；

所述Z軸驅(qū)動(dòng)組件包括第一基座、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第三滾珠絲杠，第一基座設(shè)置在平臺(tái)底座上，第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在第一基座上，第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接第三滾珠絲杠，Z軸承載平臺(tái)設(shè)有第三螺紋孔，第三滾珠絲杠通過第三螺紋孔傳動(dòng)連接Z軸承載平臺(tái)；

所述A軸驅(qū)動(dòng)組件包括第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)，第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在X軸承載平臺(tái)上，第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸傳動(dòng)連接A軸承載平臺(tái)；

所述C軸驅(qū)動(dòng)組件包括第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)，第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在A軸承載平臺(tái)上，第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸傳動(dòng)連接C軸承載平臺(tái)。

通過使用滾珠絲杠作為Y軸、X軸、Z軸方向的驅(qū)動(dòng)組件，保證了移動(dòng)模塊的移動(dòng)精度，通過在Y軸承載平臺(tái)上設(shè)置在水平面上相互垂直的第一螺紋孔和第二螺紋孔，使得X軸驅(qū)動(dòng)組件和Y軸驅(qū)動(dòng)組件可整合在一個(gè)承載平臺(tái)上完成傳動(dòng)連接，減少了X軸移動(dòng)模塊需要設(shè)置的基座，減輕重量，簡(jiǎn)化加工平臺(tái)結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述C軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊還包括第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第四滾珠絲杠，所述第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸傳動(dòng)連接第四滾珠絲杠，第四滾珠絲杠帶動(dòng)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)和C軸承載平臺(tái)沿A軸承載平臺(tái)的豎直方向移動(dòng)。

通過在A軸承載平臺(tái)上設(shè)置第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第四滾珠絲杠，使得第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)能通過第四滾珠絲杠對(duì)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)和C軸承載平臺(tái)進(jìn)行升降，在對(duì)工件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的過程中，降下C軸承載平臺(tái)，工件邊緣不會(huì)接觸C軸承載平臺(tái)，造成工件移位，影響加工。

進(jìn)一步地，所述Y軸移動(dòng)模塊、X軸移動(dòng)模塊、Z軸升降模塊上設(shè)有定位桿，所述Y軸承載平臺(tái)、X軸承載平臺(tái)和Z軸承載平臺(tái)上設(shè)有通孔，所述定位桿通過通孔并分別設(shè)置在第一基座、平臺(tái)底座和X軸承載平臺(tái)上。

通過在Y軸、X軸移動(dòng)模塊和Z軸升降模塊上設(shè)置定位桿，使得承載平臺(tái)在滾珠絲杠的驅(qū)動(dòng)過程中不會(huì)產(chǎn)生移位和偏移，增加了加工的穩(wěn)定性和精確度。

進(jìn)一步地，還包括氣體噴頭，所述氣體噴頭設(shè)置在Z軸承載平臺(tái)上。

通過在Z軸承載平臺(tái)上設(shè)置氣體噴頭，提供工件在激光加工過程中所需的氣體，并吹去融熔物。

進(jìn)一步地，所述伸縮桿的接觸面設(shè)有花紋。

通過在伸縮桿的接觸面設(shè)置花紋，增加伸縮桿在夾取工件的過程中接觸面的摩擦力。

進(jìn)一步地，所述伸縮桿上設(shè)有夾物爪，所述夾物爪由多個(gè)金屬片組成，所述金屬片設(shè)置在伸縮桿的接觸面上。

通過在伸縮桿的接觸面上設(shè)置有多個(gè)金屬片組成的夾物爪，使得伸縮桿的接觸面便于夾取弧形或圓球形工件。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中五軸聯(lián)動(dòng)激光切割器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

101、平臺(tái)底座；

201、Y軸移動(dòng)模塊； 202、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)； 203、第一滾珠絲杠；

204、Y軸承載平臺(tái)； 2041、第一螺紋孔； 2042、第二螺紋孔；

301、X軸移動(dòng)模塊； 302、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)； 303、第二滾珠絲杠；

304、X軸承載平臺(tái)；

401、Z軸升降模塊； 402、第一基座； 403、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

404、第三滾珠絲杠； 405、Z軸承載平臺(tái)； 4051、第三螺紋孔；

501、A軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊； 502、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)； 503、A軸承載平臺(tái)；

601、C軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊； 602、第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)； 603、C軸承載平臺(tái)；

604、第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

701、翻轉(zhuǎn)模塊； 702、翻轉(zhuǎn)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)； 703、伸縮桿；

704、夾物爪；

801、定位桿；

901、激光頭；

1001、氣體噴頭。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。

請(qǐng)參閱圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中五軸聯(lián)動(dòng)激光切割器的結(jié)構(gòu)示意圖，五軸加工平臺(tái)包括平臺(tái)底座101、Y軸移動(dòng)模塊201、X軸移動(dòng)模塊301、Z軸升降模塊401、A軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊501、C軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊601和翻轉(zhuǎn)模塊701，Y軸移動(dòng)模塊201的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)202設(shè)置在平臺(tái)底座101上，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)202的動(dòng)力輸出軸連接第一滾珠絲杠203，第一滾珠絲杠203通過第一螺紋孔2041連接Y軸承載平臺(tái)204，X軸移動(dòng)模塊301的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)302設(shè)置在X軸承載平臺(tái)304上，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)302的動(dòng)力輸出軸連接第二滾珠絲杠303，第二滾珠絲杠303通過第二螺紋孔2042連接Y軸承載平臺(tái)204，A軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊的第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)502設(shè)置在X軸承載平臺(tái)304兩側(cè)，并連接A軸承載平臺(tái)503，C軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊601的第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)602連接C軸承載平臺(tái)603，第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)604設(shè)置在A軸承載平臺(tái)503上并通過第四滾珠絲杠控制第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)602升降，翻轉(zhuǎn)模塊701的翻轉(zhuǎn)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)702設(shè)置在A軸承載平臺(tái)兩側(cè)503兩側(cè)，翻轉(zhuǎn)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)702的動(dòng)力輸出軸連接伸縮桿703的連接面，伸縮桿703的接觸面設(shè)有花紋和夾物爪704，夾物爪704的金屬片分布在連接面上，定位桿801設(shè)置在第一基座、平臺(tái)底座和X軸承載平臺(tái)上，并通過通孔連接Y軸承載平臺(tái)、X軸承載平臺(tái)和Z軸承載平臺(tái)，激光頭901和氣體噴頭1001設(shè)置在Z軸承載平臺(tái)405上，激光頭901通過光纖連接激光器，氣體噴頭1001通過輸氣管線與氣體存儲(chǔ)裝置連接。

在此，我們對(duì)X軸、Y軸、Z軸、A軸和C軸等方向性用語進(jìn)行界定，所述X軸方向和Y軸方向?yàn)樗矫嫔蟽蓚€(gè)相互垂直的移動(dòng)方向，Z軸方向?yàn)榇怪庇谒矫娴囊苿?dòng)方向，A軸為以X軸為軸心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，C軸為以Z軸為軸心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。

所述上下為靠背在被定位銷和鎖止銷固定狀態(tài)時(shí)的上下方向，所述前后為靠背面對(duì)乘客和背對(duì)乘客的方向，兩側(cè)為靠背與支架的連接方向。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在具體操作時(shí)，激光器的泵浦光源工作，激光束經(jīng)諧振腔調(diào)整后，經(jīng)過光纖傳遞至激光頭，激光頭將光束經(jīng)過對(duì)焦后照射在工件上，氣體噴頭對(duì)工件噴氣吹去工件上產(chǎn)生的雜質(zhì)，工件在Y軸移動(dòng)模塊上通過第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)第一滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)使Y軸承載平臺(tái)沿Y軸方向移動(dòng)，X軸移動(dòng)模塊通過第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)第二滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)使X軸承載平臺(tái)沿X軸方向移動(dòng)，Z軸升降模塊通過第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)第三滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)使Z軸承載平臺(tái)沿Z軸方向進(jìn)行升降，A軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊通過第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)A軸承載平臺(tái)沿A軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)，C軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊通過第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)C軸承載平臺(tái)沿C軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的X、Y、Z軸的移動(dòng)控制及A軸和C軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)控制，當(dāng)需要對(duì)工件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)時(shí)，伸縮桿伸長(zhǎng)，伸縮桿的接觸面上的花紋和夾物爪與工件接觸，兩側(cè)的伸縮桿夾緊工件，第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第四滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)及C軸承載平臺(tái)下降，防止工件在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中觸碰C軸承載平臺(tái)，翻轉(zhuǎn)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)伸縮桿轉(zhuǎn)動(dòng)指定角度后，C軸承載平臺(tái)歸位，工件重新放置在C軸承載平臺(tái)上，繼續(xù)對(duì)工件的加工。

在上述實(shí)施例中，所述伸縮桿可選用電動(dòng)推桿和液壓頂桿，電動(dòng)推桿伸縮位置控制精確，可用于不規(guī)則形狀的工件夾取，液壓頂桿夾取力量較大，適用于質(zhì)量較重和尺寸較大的工件。

在上述實(shí)施例中，所述夾物爪的金屬片可選用玻青銅、彈簧鋼或不銹鋼等材料，玻青銅具有很好的彈性極限和疲勞極限，適合長(zhǎng)期使用，不銹鋼及彈簧鋼的成本較低。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。