[发明专利]一种用于CO2

说明书

本发明提供了一种用于CO₂非金属激光切割的三维激光头，其特征在于：包括C轴旋转组件、B轴摆动组件和激光头，所述B轴摆动组件安装在所述C轴旋转组件的转轴上，所述激光头安装在所述B轴摆动组件的摆动轴上。本发明中C轴旋转组件可进行n×360°旋转，B轴摆动组件安装在C轴旋转组件的转轴上，可进行±135°摆动，并且保证运动过程中其内部激光光束始终能精确反射，通过激光头的聚焦透镜稳定输出；扩展了三维激光切割机加工能力范围。

技术领域

本发明属于激光切割技术领域，具有属于一种用于非金属激光切割的三维CO₂激光头。

背景技术

近些年来，复合材料因性能优良，在航空、航天、船舶、高铁、汽车等工业领域的应用日益广泛；复合材料通常具有硬度高、强度大、导热性差、各向异性以及离散性等特点，随着构件的结构复杂程度和加工精度要求越来越高，传统的加工方式已越来越难以满足复合材料构件的加工要求；三维CO₂激光切割机可实现复合材料复杂结构构件的高效、高精度加工，是目前满足该类构件加工要求的必然选择。

激光切割头是三维CO₂激光切割机的关键部件，三维CO₂激光切割机对其结构具有特定要求，比如工作时，旋转角度、加工温度、重量等，市场上可见的各类三维光纤激光头以及平面CO₂激光头均不能满足其工作要求。

发明内容

本发明提供了一种用于CO2非金属激光切割的三维激光头，以达到提高加工精度，增加CO₂激光切割机使用范围的目的。

一种用于CO₂非金属激光切割的三维激光头，其特征在于：包括C轴旋转组件、B轴摆动组件和激光头，所述B轴摆动组件安装在所述C轴旋转组件的转轴上，所述激光头安装在所述B轴摆动组件的摆动轴上；

所述的C轴旋转组件包括转轴、C轴电机、C轴编码器、气电液导电滑环；C轴电机的转子套装在转轴上，定子套装在C轴电机外框内侧；并在C轴电机外框的上端安装C轴后端压盖，并在C轴后端压盖下侧，设有C轴电机定子定位凸台；所述的转轴的上侧与C轴后端压盖之间和转轴的下侧与C轴电机外框之间，分别设有角接触轴承；锁紧螺母套装在转轴上处于上部角接触轴承的上侧；所述C轴编码器的旋转轴安装在转轴的顶端，其外圈安装在C轴后端压盖的上端；在C轴编码器旋转轴的上端，安装气电液导电滑环转子固定法兰；所述气电液导电滑环的定子由滑环定子固定架固定；

所述的B轴摆动组件包括摆动轴、B轴电机、B轴编码器、C轴折射镜组件、B轴折射镜组件；B轴电机的转子套装在摆动轴上，定子套装在B轴电机外框内侧；B轴电机外框安装在转轴的下端，可带动B轴旋转组件随转轴旋转；在B轴电机外框的一端安装C轴折射镜组件，将激光由竖直传输转为水平传输；B轴编码器的旋转轴安装在摆动轴上，其外圈安装在B轴电机外框上，可精确检测B轴电机的角位移；双联角接触轴承套装在摆动轴与B轴后端压盖之间，用以支撑旋转的摆动轴，并在B轴后端压盖上安装过渡法兰盘，过渡法兰盘接触双联角接触轴承一侧，设置有轴向定位凸缘；B轴折射镜组件安装在过渡法兰盘上，用于将激光折射进入激光头；激光头安装板安装在B轴折射镜组件的下端，并在激光头安装板上安装激光头。

进一步的，所述的C轴电机外框的外侧设有与激光切割机床升降滑枕末端相配套的联接法兰。

进一步的，两角接触轴承采用反装形式。

进一步的，所述的滑环定子固定架由固定支架、固定块和连接架组成；所述的固定支架的一端连接在C轴后端压盖上，另一端连接固定块，固定块连接在滑环定子上，连接架套装在滑环定子上。

进一步的，所述的转轴与B轴电机外框之间以及B轴后端压盖与过渡法兰盘之间，分别安装有防尘圈。