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编辑：北方有色网
来源：苏州星航动力装备制造有限公司
权利要求
1.一种高精密度的三维五轴激光切割机床，包括工作台(1)和气流组件(6)，其特征在于：所述工作台(1)的上表面设置有工作间(2)，且工作台(1)的下表面设置有设备间(3)，所述工作间(2)的内部设置有五轴联动作业组件(4)，所述工作台(1)的上表面中部设置有工件台(5)，所述气流组件(6)设置于工件台(5)的外围，所述气流组件(6)包括抽气板(601)、过滤罐(602)、抽气泵(603)、制冷设备(604)、输气管(605)、分气管(606)和喷头(607)，所述抽气板(601)的底部通过管道连接有过滤罐(602)，且过滤罐(602)的底部连接有抽气泵(603)，所述抽气泵(603)的外壁通过管道连接有制冷设备(604)，且制冷设备(604)的顶部连接有输气管(605)，所述输气管(605)的顶端连接有分气管(606)，且分气管(606)的底部均匀分布有喷头(607)。
2.根据权利要求1所述的一种高精密度的三维五轴激光切割机床，其特征在于：所述抽气板(601)呈环形状或条形状，且抽气板(601)通过过滤罐(602)与抽气泵(603)相连通。
3.根据权利要求1所述的一种高精密度的三维五轴激光切割机床，其特征在于：所述过滤罐(602)、抽气泵(603)、制冷设备(604)位于设备间(3)内部，所述分气管(606)和喷头(607)位于工作间(2)内壁顶部。
4.根据权利要求1所述的一种高精密度的三维五轴激光切割机床，其特征在于：所述五轴联动作业组件(4)包括Y轴丝杆传动机构(401)和龙门架(402)，所述Y轴丝杆传动机构(401)的丝杆表面通过移动套座连接有龙门架(402)。
5.根据权利要求4所述的一种高精密度的三维五轴激光切割机床，其特征在于：所述五轴联动作业组件(4)还包括X轴丝杆传动机构(403)，所述龙门架(402)的顶部设置有X轴丝杆传动机构(403)。
6.根据权利要求5所述的一种高精密度的三维五轴激光切割机床，其特征在于：所述五轴联动作业组件(4)还包括移动基座(404)，所述X轴丝杆传动机构(403)的丝杆表面套设有移动基座(404)。
7.根据权利要求6所述的一种高精密度的三维五轴激光切割机床，其特征在于：所述五轴联动作业组件(4)还包括Y轴电动推杆(405)，所述移动基座(404)的表面固定有Y轴电动推杆(405)。
8.根据权利要求7所述的一种高精密度的三维五轴激光切割机床，其特征在于：所述五轴联动作业组件(4)还包括第一伺服电机(406)和旋转臂(407)，所述Y轴电动推杆(405)的底部连接有第一伺服电机(406)，且第一伺服电机(406)的底端连接有旋转臂(407)。
9.根据权利要求8所述的一种高精密度的三维五轴激光切割机床，其特征在于：所述五轴联动作业组件(4)还包括第二伺服电机(408)和激光发射端(409)，所述旋转臂(407)的端部固定有第二伺服电机(408)，且第二伺服电机(408)的端部连接有激光发射端(409)。
10.根据权利要求9所述的一种高精密度的三维五轴激光切割机床，其特征在于：所述工件台(5)的底部连接有第三伺服电机(8)，且第三伺服电机(8)固定于工作台(1)的下表面，所述设备间(3)的内部设置有调控主机(7)，所述X轴丝杆传动机构(403)的丝杆端部与Y轴丝杆传动机构(401)的丝杆端部均设置有宽带伺服电机，且宽带伺服电机、第一伺服电机(406)、第二伺服电机(408)、第三伺服电机(8)的内部均设置有编码器，且宽带伺服电机、第一伺服电机(406)、第二伺服电机(408)、第三伺服电机(8)通过导线与调控主机(7)相连接。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及激光切割机床技术领域，具体为一种高精密度的三维五轴激光切割机床。
背景技术
[0002]三维五轴激光切割机床是一种高精度的数控加工设备，广泛应用于复杂三维曲面零件的切割加工，它通过激光束作为切割工具，结合五轴联动控制系统，能够实现对工件的多角度、多方向切割。
[0003]现有的三维五轴激光切割机床在激光发射端发射激光时会于工件表面产生高温烟气，通常是通过抽气泵将工作间内的烟气抽出，此过程烟气会自下向上升起并扩散，从而容易使得烟气中的杂质在被抽取移动的过程附着在工作间内壁以及激光发射端表面，容易使得透镜表面附着杂质从而影响激光切割效果和精度。
[0004]于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提出一种高精密度的三维五轴激光切割机床。
发明内容
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供了一种高精密度的三维五轴激光切割机床，解决了上述背景技术中提出的问题。
[0006]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高精密度的三维五轴激光切割机床，包括工作台和气流组件，所述工作台的上表面设置有工作间，且工作台的下表面设置有设备间，所述工作间的内部设置有五轴联动作业组件，所述工作台的上表面中部设置有工件台，所述气流组件设置于工件台的外围，所述气流组件包括抽气板、过滤罐、抽气泵、制冷设备、输气管、分气管和喷头，所述抽气板的底部通过管道连接有过滤罐，且过滤罐的底部连接有抽气泵，所述抽气泵的外壁通过管道连接有制冷设备，且制冷设备的顶部连接有输气管，所述输气管的顶端连接有分气管，且分气管的底部均匀分布有喷头。
[0007]进一步的，所述抽气板呈环形状或条形状，且抽气板通过过滤罐与抽气泵相连通。
[0008]进一步的，所述过滤罐、抽气泵、制冷设备位于设备间内部，所述分气管和喷头位于工作间内壁顶部。
[0009]进一步的，所述五轴联动作业组件包括Y轴丝杆传动机构和龙门架，所述Y轴丝杆传动机构的丝杆表面通过移动套座连接有龙门架。
[0010]进一步的，所述五轴联动作业组件还包括X轴丝杆传动机构，所述龙门架的顶部设置有X轴丝杆传动机构。
[0011]进一步的，所述五轴联动作业组件还包括移动基座，所述X轴丝杆传动机构的丝杆表面套设有移动基座。
[0012]进一步的，所述五轴联动作业组件还包括Y轴电动推杆，所述移动基座的表面固定有Y轴电动推杆。
[0013]进一步的，所述五轴联动作业组件还包括第一伺服电机和旋转臂，所述Y轴电动推杆的底部连接有第一伺服电机，且第一伺服电机的底端连接有旋转臂。
[0014]进一步的，所述五轴联动作业组件还包括第二伺服电机和激光发射端，所述旋转臂的端部固定有第二伺服电机，且第二伺服电机的端部连接有激光发射端。
[0015]进一步的，所述工件台的底部连接有第三伺服电机，且第三伺服电机固定于工作台的下表面，所述设备间的内部设置有调控主机，所述X轴丝杆传动机构的丝杆端部与Y轴丝杆传动机构的丝杆端部均设置有宽带伺服电机，且宽带伺服电机、第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机的内部均设置有编码器，且宽带伺服电机、第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机通过导线与调控主机相连接。
[0016]本发明提供了一种高精密度的三维五轴激光切割机床，具备以下有益效果：
[0017]1.该高精密度的三维五轴激光切割机床，对于激光切割产生的烟气采用自上向下的方式加以吸收过滤和制冷，使得洁净冷空气气流于工作间内部自上向下匀速喷出，由此局限烟气防止其扩散上升而附着于工作间内壁或激光发射端表面和其底端透镜上，从而有利于抽取烟气进行处理的同时避免烟气中的杂质随意扩散，而透镜因此不再受烟气中的杂质附着影响有利于提高激光切割效果。
[0018]2.该高精密度的三维五轴激光切割机床，在抽气板的表面放置中空筛网，且中空筛网表面开设有孔位以方便工件台穿过，而工件台表面以放置有圆形筛网，且圆形筛网的外径大于抽气板表面的中空筛网的孔位直径，由此烟气在穿过筛网时其杂质会附着在筛网上，从而避免抽气板、工件台表面附着大量杂质，而筛网便于更换，方便在每次工件加工后通过更换圆形筛网来保障工件安置平稳，同时无需频繁清洁抽气板、工件台表面的杂质。
附图说明
[0019]图1为本发明一种高精密度的三维五轴激光切割机床的工作间、设备间内部结构示意图;
[0020]图2为本发明一种高精密度的三维五轴激光切割机床的工作间、设备间外观结构示意图;
[0021]图3为本发明一种高精密度的三维五轴激光切割机床的五轴联动作业组件结构示意图;
[0022]图4为本发明一种高精密度的三维五轴激光切割机床的工件台运行流程结构示意图;
[0023]图5为本发明一种高精密度的三维五轴激光切割机床的喷头结构示意图。
[0024]图中：1、工作台;2、工作间;3、设备间;4、五轴联动作业组件;401、Y轴丝杆传动机构;402、龙门架;403、X轴丝杆传动机构;404、移动基座;405、Y轴电动推杆;406、第一伺服电机;407、旋转臂;408、第二伺服电机;409、激光发射端;5、工件台;6、气流组件;601、抽气板;602、过滤罐;603、抽气泵;604、制冷设备;605、输气管;606、分气管;607、喷头;7、调控主机;8、第三伺服电机。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0026]如图1-图5所示，本发明提供技术方案：一种高精密度的三维五轴激光切割机床，包括工作台1和气流组件6，工作台1的上表面设置有工作间2，且工作台1的下表面设置有设备间3，工作间2的内部设置有五轴联动作业组件4，工作台1的上表面中部设置有工件台5，气流组件6设置于工件台5的外围，气流组件6包括抽气板601、过滤罐602、抽气泵603、制冷设备604、输气管605、分气管606和喷头607，抽气板601的底部通过管道连接有过滤罐602，且过滤罐602的底部连接有抽气泵603，抽气泵603的外壁通过管道连接有制冷设备604，且制冷设备604的顶部连接有输气管605，输气管605的顶端连接有分气管606，且分气管606的底部均匀分布有喷头607，抽气板601呈环形状或条形状，且抽气板601通过过滤罐602与抽气泵603相连通，过滤罐602、抽气泵603、制冷设备604位于设备间3内部，分气管606和喷头607位于工作间2内壁顶部;
[0027]具体操作如下，激光发射端409在多角度发生激光对工件台5表面的异形工件进行切割加工时会产生高温烟气，通过抽气泵603于抽气板601表面的微孔产生负气压，以将从工件表面扩散的烟气加以引导吸入过滤罐602中，过滤罐602中的过滤材料如活性炭对烟气中的杂质加以过滤，而过滤后的气体进入制冷设备604加以制冷以形成冷空气，冷空气沿输气管605进入分气管606进行分流，最终冷空气从各个喷头607处向下匀速喷出，向下喷出的冷空气气流可以防止切割产生的烟气向上扩散，使得烟气被局限在抽气板601周边以便被其吸收，而冷空气气流向下喷出会经过激光发射端409，由此可以从激光发射端409外表面对其加以降温，以避免其过热;
[0028]基于上述描述，本发明对于激光切割产生的烟气采用自上向下的方式加以吸收过滤和制冷，使得洁净冷空气气流于工作间2内部自上向下匀速喷出，由此局限烟气防止其扩散上升而附着于工作间2内壁或激光发射端409表面和其底端透镜上，从而有利于抽取烟气进行处理的同时避免烟气中的杂质随意扩散，而透镜因此不再受烟气中的杂质附着影响有利于提高激光切割效果，以避免烟气中的杂质因扩散而附着透镜表面导致激光切割效果失准;
[0029]进一步的抽气板601的数量至少为一，其具体形状可以为条状或环状，其最大数量为可以填补工作台1表面多余空间，而且抽气板601的高度低于工件台5高度，为防止烟气自上向下因吸引而流动导致杂质附着在工作台1、抽气板601、工件台5的表面，可以在抽气板601的表面放置中空筛网，且中空筛网表面开设有孔位以方便工件台5穿过，而工件台5表面以放置有圆形筛网，且圆形筛网的外径大于抽气板601表面的中空筛网的孔位直径，由此烟气在穿过筛网时其杂质会附着在筛网上，从而避免抽气板601、工件台5表面附着大量杂质，而筛网便于更换，方便在每次工件加工后通过更换圆形筛网来保障工件安置平稳，同时无需频繁清洁抽气板601、工件台5表面的杂质。
[0030]如图1-图5所示，五轴联动作业组件4包括Y轴丝杆传动机构401和龙门架402，Y轴丝杆传动机构401的丝杆表面通过移动套座连接有龙门架402，五轴联动作业组件4还包括X轴丝杆传动机构403，龙门架402的顶部设置有X轴丝杆传动机构403，五轴联动作业组件4还包括移动基座404，X轴丝杆传动机构403的丝杆表面套设有移动基座404，五轴联动作业组件4还包括Y轴电动推杆405，移动基座404的表面固定有Y轴电动推杆405，五轴联动作业组件4还包括第一伺服电机406和旋转臂407，Y轴电动推杆405的底部连接有第一伺服电机406，且第一伺服电机406的底端连接有旋转臂407，五轴联动作业组件4还包括第二伺服电机408和激光发射端409，旋转臂407的端部固定有第二伺服电机408，且第二伺服电机408的端部连接有激光发射端409，工件台5的底部连接有第三伺服电机8，且第三伺服电机8固定于工作台1的下表面，设备间3的内部设置有调控主机7，X轴丝杆传动机构403的丝杆端部与Y轴丝杆传动机构401的丝杆端部均设置有宽带伺服电机，且宽带伺服电机、第一伺服电机406、第二伺服电机408、第三伺服电机8的内部均设置有编码器，且宽带伺服电机、第一伺服电机406、第二伺服电机408、第三伺服电机8通过导线与调控主机7相连接;
[0031]具体操作如下，Y轴丝杆传动机构401通过其宽带伺服电机的正反转动能够使得激光发射端409沿Y轴来回移动，同理X轴丝杆传动机构403能够使得激光发射端409沿X轴来回移动，而通过Y轴电动推杆405的伸缩使得激光发射端409沿Y轴来回升降，而通过第一伺服电机406驱动旋转臂407旋转可以使得激光发射端409于水平面上进行旋转以调整位置，而通过第二伺服电机408驱动激光发射端409可以进一步调整激光发射角度，而宽带伺服电机、第一伺服电机406、第二伺服电机408、第三伺服电机8的内部均设置有编码器，编码器用于检测各伺服电机的输出轴旋转角度并反馈至调控主机7，调控主机7基于工件所需的切割样式规划切割路径，并基于各伺服电机实时的旋转角度来定位激光移动路径而发射角度并加以调整由此精准的控制切割效果，以提高激光切割的精密度，在此基础上，第三伺服电机8还会带动工件台5转动，使得工件台5表面的工件随之旋转以配合激光发射端409的位置角度调整来降低处理异形工件时的难度。
[0032]综上，该高精密度的三维五轴激光切割机床，使用时，首先Y轴丝杆传动机构401通过其宽带伺服电机的正反转动能够使得激光发射端409沿Y轴来回移动，同理X轴丝杆传动机构403能够使得激光发射端409沿X轴来回移动，而通过Y轴电动推杆405的伸缩使得激光发射端409沿Y轴来回升降，而通过第一伺服电机406驱动旋转臂407旋转可以使得激光发射端409于水平面上进行旋转以调整位置，而通过第二伺服电机408驱动激光发射端409可以进一步调整激光发射角度，而宽带伺服电机、第一伺服电机406、第二伺服电机408、第三伺服电机8的内部均设置有编码器，编码器用于检测各伺服电机的输出轴旋转角度并反馈至调控主机7，调控主机7基于工件所需的切割样式规划切割路径，并基于各伺服电机实时的旋转角度来定位激光移动路径而发射角度并加以调整由此精准的控制切割效果，以提高激光切割的精密度，在此基础上，第三伺服电机8还会带动工件台5转动，使得工件台5表面的工件随之旋转以配合激光发射端409的位置角度调整来降低处理异形工件时的难度;
[0033]激光发射端409在多角度发生激光对工件台5表面的异形工件进行切割加工时会产生高温烟气，通过抽气泵603于抽气板601表面的微孔产生负气压，以将从工件表面扩散的烟气加以引导吸入过滤罐602中，过滤罐602中的过滤材料如活性炭对烟气中的杂质加以过滤，而过滤后的气体进入制冷设备604加以制冷以形成冷空气，冷空气沿输气管605进入分气管606进行分流，最终冷空气从各个喷头607处向下匀速喷出，向下喷出的冷空气气流可以防止切割产生的烟气向上扩散，使得烟气被局限在抽气板601周边以便被其吸收，而冷空气气流向下喷出会经过激光发射端409，由此可以从激光发射端409外表面对其加以降温，以避免其过热。
[0034]本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
说明书附图(5)
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