[發(fā)明專利]激光切割頭及三維激光切割裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710539225.8
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107186338A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵新宇;李斌;王征;陳浩;程思;張崇堯;呂仁貴;榮晶;胡軍巍;吳苶
• 申請（專利權(quán)）人: 華工法利萊切焊系統(tǒng)工程有限公司;華中科技大學(xué)
• 主分類號: B23K26/08
• 分類號: B23K26/08
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11228
• 代理人: 胡建文

1.一種激光切割頭，包括切割頭本體，其特征在于：還包括回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)、擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)和隨動驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述隨動驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括具有一伸縮輸出軸的隨動驅(qū)動單元，所述伸縮輸出軸的軸向與所述切割頭本體的軸向平行，所述切割頭本體連接于所述伸縮輸出軸的輸出端；所述擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括用于驅(qū)動所述切割頭本體繞一水平向軸線旋轉(zhuǎn)的擺動驅(qū)動單元，所述隨動驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述擺動驅(qū)動單元的輸出端連接；所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括用于驅(qū)動所述切割頭本體繞一豎向軸線旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，所述擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動單元的輸出端連接。

2.如權(quán)利要求1所述的激光切割頭，其特征在于：所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)及所述擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)中形成有用于將激光束導(dǎo)入所述切割頭本體內(nèi)的激光通道，所述激光通道包括形成于所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)內(nèi)的入口段和形成于所述擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)內(nèi)的中間段。

3.如權(quán)利要求2所述的激光切割頭，其特征在于：所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動單元包括第一中空直線電機(jī)，所述第一中空直線電機(jī)的軸向為豎向，所述擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接于所述第一中空直線電機(jī)的轉(zhuǎn)子底端，所述第一中空直線電機(jī)的中空腔構(gòu)成所述入口段；

所述擺動驅(qū)動單元包括第二中空直線電機(jī)，所述第二中空直線電機(jī)的軸向為水平向，所述隨動驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述第二中空直線電機(jī)的轉(zhuǎn)子的一端連接，所述第二中空直線電機(jī)的中空腔構(gòu)成所述中間段。

4.如權(quán)利要求3所述的激光切割頭，其特征在于：還包括光柵尺，所述第一中空直線電機(jī)、所述第二中空直線電機(jī)及所述光柵尺均與激光切割中控系統(tǒng)電連接，并形成閉環(huán)運(yùn)動控制回路。

5.如權(quán)利要求3或4所述的激光切割頭，其特征在于：所述第一中空直線電機(jī)的轉(zhuǎn)子底端安裝有轉(zhuǎn)接座，所述轉(zhuǎn)接座內(nèi)形成有第一入射通道和第一出射通道，所述第一入射通道沿豎向延伸且與所述入口段連通，所述第一出射通道沿水平向延伸且與所述中間段連通，所述第一入射通道與所述第一出射通道相交導(dǎo)通且于相交處設(shè)有第一反射鏡；

所述隨動驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括反射鏡座，所述隨動驅(qū)動單元安裝于所述反射鏡座上，所述反射鏡座內(nèi)形成有第二入射通道和第二出射通道，所述第二入射通道沿水平向延伸且與所述中間段連通，所述第二出射通道沿豎向延伸且與所述切割頭本體同軸設(shè)置，所述第二入射通道與所述第二出射通道相交導(dǎo)通且于相交處設(shè)有第二反射鏡。

6.如權(quán)利要求5所述的激光切割頭，其特征在于：所述第一反射鏡及所述第二反射鏡均為自適應(yīng)聚焦鏡。

7.如權(quán)利要求2至4中任一項所述的激光切割頭，其特征在于：還包括回轉(zhuǎn)連接件，所述回轉(zhuǎn)連接件包括回轉(zhuǎn)柱環(huán)和用于連接激光光路組件的頂蓋，所述頂蓋蓋合于所述回轉(zhuǎn)柱環(huán)的頂端且與所述回轉(zhuǎn)柱環(huán)滑動接觸，所述頂蓋上開設(shè)有通光孔，所述回轉(zhuǎn)柱環(huán)與所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動單元連接且其內(nèi)腔與所述入口段連通。

8.如權(quán)利要求7所述的激光切割頭，其特征在于：所述回轉(zhuǎn)柱環(huán)內(nèi)設(shè)有管線安裝件，所述管線安裝件與所述回轉(zhuǎn)柱環(huán)內(nèi)壁固連。

9.一種三維激光切割裝置，包括激光切割頭，所述激光切割頭連接有用于定位其在三維空間內(nèi)位置的X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述激光切割頭采用如權(quán)利要求1至8中任一項所述的激光切割頭。