[实用新型]一种七轴三维激光切割机

说明书

技术领域

本实用新型属于机械加工中的切割技术领域，具体涉及一种用于三维立体切割的七轴激光切割机。

背景技术

三维激光切割机主要用于汽车制造行业。在样车开发中，世界著名的汽车制造企业公司都普遍采用三维激光切割取代了传统的冲裁工艺，不仅减少了模具的数量，节省了模具的设计和制造费用，而且大大地缩短了样车的研制周期。

目前三维立体激光切割具有两种实现形式，一种是类似于机床的五轴切割机，另外一种是通过关节机器人的多轴运动功能实现三维立体切割；两者都能进行空间轨迹的描述实现三维立体切割。对于上述两种三维切割机床各存在以下缺陷及不足之处：传统五轴激光切割机床虽然切割精度高，但由于其自身结构形式局限性，不能保证切割速度，且其切割灵活性较差，从而使切割效率大打折扣。而采用工业机器人切割效率比传统五轴切割机床要高，且操作灵活，相当于传统五轴激光切割机床切割速度的两倍，但由于机器人活动范围局限性，只能进行小范围切割，对于长宽尺寸大的工件也无能为力。

申请号为201320039657.X的中国专利文献公开了一种机器人三维光纤激光切割机，通过三维光纤激光头配合第七轴连接的工作平台，实现大尺寸的激光切割作业，但是其第七轴连接的工作台移动精度以及运行平稳性比较难控制，切割加工的产品质量难以保障。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型的七轴三维激光切割机，能够弥补传统五轴激光切割机的低效率与机器人切割的活动范围局限性，并且移动精度高。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种七轴三维激光切割机，包括六轴移动的切割机器人2和单轴直线运动的工作台3，所述工作台3滑动设置在单轴直线底座4上，在单轴直线底座4和工作台3之间装配有直线滑移部件，其中，所述单轴直线底座4上沿滑移方向转动装有滚珠丝杠42，所述滚珠丝杠42端部通过联轴器42连接伺服电机41，所述滚珠丝杠42上螺接有螺母座44，所述螺母座44与工作台3底部固定连接。

其中，所述直线滑移部件为设置在单轴直线底座4上的直线导轨46，所述直线导轨46上嵌装有若干滑块45，所述滑块45与工作台3底部固连。

进一步的，所述切割机器人2通过龙门架1悬置在工作台3上方，所述龙门架1跨设在工作台3的两侧。

进一步的，所述工作台3的骨架由方管焊接而成，骨架上固定铺设有铝板，铝板上设有螺纹孔作为固定结构31，用于固定连接夹具。

进一步的，所述工作台3上还铺设有若干槽钢，通过螺栓穿过槽钢的沟槽固定夹具。

在本实用新型中，所述切割机器人2包括激光切割头以及驱动激光切割头作立体三维运动的关节机器人。

本实用新型的激光切割头通过关节机器人，采用六轴五联动方式形成激光焦点的空间运动轨迹，实现对复杂型面薄板类大小不同类型零件的三维立体切割。同时，在关节机器人活动范围一定的情况下，增加单轴移动的工作台，形成七轴联动的切割方式，通过单轴直线移动的工作台驱动装夹的工件来回直线移动，增大激光切割头的切割范围，工作台的驱动方式为伺服电机-滚珠丝杆驱动，保证了定位精度及移动速度，配合直线滑移部件，工作台及其上装夹的工件在移动过程中摩擦阻力小，运行平稳，在移动中不会产生晃动而造成切割误差。

由上所述，本实用新型能针对不同尺寸大小的工件作三维立体切割，适用范围广，大大提高了生产效率，降低了生产成本，并且工件的切割精度有保证。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型中的七轴三维激光切割机的整体示意图。

图2为本实用新型中的单轴直线底座示意图。

图3为本实用新型中的工作台示意图。

图中标号：1-龙门架，2-切割机器人，3-工作台，31-固定结构，4-单轴直线底座，41-伺服电机，42-联轴器，43-滚珠丝杠，44-螺母座，45-滑块，46-直线导轨。

具体实施方式

实施例

参见图1，一种七轴三维激光切割机，包括六轴移动的切割机器人2和单轴直线运动的工作台3，其中，切割机器人2包括激光切割头以及驱动激光切割头作立体三维运动的关节机器人，切割机器人2通过龙门架1悬置在工作台3上方，龙门架1跨设在工作台3的两侧，关节机器人与龙门架的横梁固连，激光切割头倒挂连接在关节机器人上。关节机器人为六自由度关节机器人，可适应不同大小工件的切割。