[發(fā)明專利]激光切割設(shè)備和激光切割方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410101810.6
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN104923922A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖海兵;周受欽;謝恒星
• 申請（專利權(quán)）人: 中國國際海運集裝箱（集團）股份有限公司;深圳中集智能科技有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/08;B23K26/70
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 劉明霞;付偉佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光切割技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種激光切割設(shè)備和激光切割方法。

背景技術(shù)

激光切割設(shè)備是一種通過激光器的高功率密度能量來切割工件的設(shè)備。激光切割工件時，激光熔化或者氣化被切割工件材料。激光器吹出的氣體與被切割工件材料產(chǎn)生熱效應反映，氣流還能夠冷卻已切割面和減少熱影響區(qū)。激光切割無刀具磨損，激光的可控性強，具有高的柔性。激光切割與等離子切割其他切割方法相比，具有切割縫細、切割面質(zhì)量好、切割效率高等優(yōu)點，廣泛應用于車身板件、航空航天領(lǐng)域的鋁合金、鈦合金等特種航空材料的切割。然而，現(xiàn)有的普通的激光切割設(shè)備難以實現(xiàn)復雜圓弧、曲面加工。

因此，有必要提出一種激光切割設(shè)備和激光切割方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，公開了一種激光切割設(shè)備。該激光切割設(shè)備包括：機床，所述機床上設(shè)置有工作臺，所述工作臺構(gòu)造為能夠繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)；工作臺驅(qū)動裝置，所述工作臺驅(qū)動裝置連接至所述工作臺，以驅(qū)動所述工作臺旋轉(zhuǎn)；激光切割器，所述激光切割器包括激光發(fā)生器和激光切割頭，所述激光切割器構(gòu)造為能夠相對于所述工作臺沿水平橫向、水平縱向和豎直方向移動，且能夠繞與水平橫向平行的水平軸線擺動；激光切割器驅(qū)動裝置，所述激光切割器驅(qū)動裝置連接至所述激光切割器，以驅(qū)動所述激光切割器移動和/或擺動；以及控制裝置，所述控制裝置用于根據(jù)預定的切割曲面控制所述工作臺驅(qū)動裝置和所述激光切割器驅(qū)動裝置。

優(yōu)選地，所述激光切割器驅(qū)動裝置包括第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器，所述第一驅(qū)動器設(shè)置在所述機床上，用于驅(qū)動所述激光切割器沿所述水平橫向移動；且所述第二驅(qū)動器設(shè)置在所述激光切割器上，用于驅(qū)動所述激光切割器的所述激光切割頭沿所述豎直方向和/或所述水平縱向移動、和/或繞所述水平橫向平行的水平軸線擺動。

優(yōu)選地，所述控制裝置包括：第一控制裝置，所述第一控制裝置用于根據(jù)預定的切割曲面控制所述工作臺驅(qū)動裝置和所述第一驅(qū)動器；以及第二控制裝置，所述第二控制裝置用于根據(jù)所述預定的切割曲面控制所述第二驅(qū)動器。

優(yōu)選地，所述激光切割器還包括電容傳感器，所述電容傳感器連接至所述第二控制裝置，用于實時檢測所述激光切割頭與被切割工件之間的電容值，所述第二控制裝置接收所述電容傳感器的所述電容值，且基于預定離焦量并根據(jù)所述電容值而產(chǎn)生控制信號，以實時控制所述第二驅(qū)動器。

優(yōu)選地，所述激光切割設(shè)備還包括排屑機構(gòu)，所述排屑機構(gòu)包括：排屑驅(qū)動電機；多個鏈輪，所述多個鏈輪能夠在所述排屑驅(qū)動電機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)；鏈板，所述鏈板套設(shè)在所述多個鏈輪上，且所述多個鏈輪和所述鏈板設(shè)置在所述機床的下方，用于接收切割屑；以及料斗，所述料斗設(shè)置在所述鏈板的端部，用于收集來自所述鏈板的切割屑。

優(yōu)選地，所述機床還包括機床驅(qū)動設(shè)備，所述機床驅(qū)動設(shè)備用于驅(qū)動所述工作臺沿所述水平橫向、所述水平縱向和所述豎直方向移動。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供一種激光切割方法。所述方法包括：提供激光切割器，所述激光切割器的激光切割頭能夠發(fā)射激光束；提供待切割工件和預定的切割曲面；以及根據(jù)所述預定的切割曲面控制所述激光切割頭沿水平橫向、水平縱向和/或豎直方向移動和/或繞與所述水平橫向平行的水平軸線擺動，同時控制所述待切割工件沿豎直方向延伸的豎直軸線旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，所述方法的所述b）步驟還包括：檢測所述激光切割頭與待切割工件之間的電容值；以及基于預定離焦量并根據(jù)所述電容值而產(chǎn)生控制信號，以實時控制所述激光切割頭移動和/或擺動。

根據(jù)本發(fā)明的激光切割設(shè)備的激光切割器能夠沿水平橫向、水平縱向以及豎直方向移動和/或繞與水平橫向平行的水平軸線擺動，此外工作臺還可以繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)，因此該激光切割設(shè)備具有五個自由度，能夠加工復雜圓弧、曲線。

附圖說明

本發(fā)明實施例的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施方式及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的激光切割設(shè)備的示意性框圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的激光切割設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的激光切割器的示意性框圖；以及