[發明專利]一種基于組合式光頭的激光加工方法

有效

• 申請號: 201910058848.2
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109604820B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 余小剛
• 申請（專利權）人: 武漢寧致遠汽車配件有限公司;余小剛
• 主分類號: B23K26/08
• 分類號: B23K26/08
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 劉天鈺

本發明提供了一種用于激光加工裝置中的組合式光頭，所述加工區域內設置有一組以上的T型梁組合，每組T型梁組合均由兩個T型梁組成，所述T型梁由一根橫梁和一根以上的豎梁組成，其中橫梁的兩端分別連接在兩根X軸導軌上并與X軸導軌相垂直；所述全部的豎梁均位于兩根橫梁之間，豎梁的一端連接在橫梁上并與橫梁相垂直，激光頭朝下安裝在豎梁的另一端；所述橫梁和豎梁上對應設置有獨立的驅動裝置進行驅動，所述驅動裝置均與激光加工裝置中的控制中心連接。該組合式光頭結構簡單，能夠在加工時相互配合，單個光頭加工柔性大，可以實現對加工區域內的全角度覆蓋，極大的提高了針對復雜工件的加工效率。

技術領域

本發明提供了一種組合式激光加工頭，用于激光切割機或者激光焊接機中，屬于激光加工技術領域。

背景技術

激光切割技術廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質量。激光切割是應用激光聚焦后產生的高功率密度能量來實現的。與傳統的板材加工方法相比，激光切割其具有高的切割質量、高的切割速度、高的柔性(可隨意切割任意形狀)、廣泛的材料適應性等優點。

激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一，焊接過程屬熱傳導型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導向內部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等參數，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其獨特的優點，已成功地應用于微、小型零件焊接中。與其它焊接技術比較，激光焊接的主要優點是：激光焊接速度快、深度大、變形小。能在室溫或特殊的條件下進行焊接，焊接設備裝置簡單。

目前本領域中為了提高激光加工的工作效率，通過設置多光頭同步加工是一個有效的方法。目前本領域中多光頭組合的方式有以下四種：1、上下對位設置的雙激光頭，同步移動，共同配合對同一部位進行切割，例如CN200820191807和CN201110317220。2、在兩根X軸之間設置有一根Y軸，安裝于同一根Y軸上的兩個激光頭，兩個激光頭之間不能相對移動，只能整體沿著Y軸位移，例如專利CN201620921747和CN201721734555。3、在兩根X軸之間設置有一根Y軸，Y軸上安裝有兩個沿軸移動的激光頭，兩個激光頭之間能夠相對移動，并且各自的位移單獨由一個驅動裝置進行控制。此類專利是近幾年申請較多，例如CN201220753878、CN201410825174、CN201621021840、CN201720084309以及CN201820198877。4、同樣是設置有兩根平行的X軸，在X軸上設置有兩根以上的Y軸，Y軸彼此之間任意移動，在Y軸上安裝有激光頭，且激光頭能夠沿Y軸任意移動，激光頭的安裝方向朝向同一個方向。例如專利CN201510801101和CN201721093415。

上述多光頭組合的加工方式對于加工簡單形狀的工件能夠提高加工效率，一個光頭單獨對應加工一個工件，彼此之間互不干涉。但是對于復雜外形的工件，需要多個光頭配合進行加工時，由于結構的限制，無法進行相互配合加工。這是因為在現有的技術結構中，為避免加工頭相互碰撞，均采用加工頭同向布置的非T型結構。即使個別采用對置的兩個激光頭，對置激光頭的出光點連線也避免與橫梁平行。即設激光頭出光點與橫梁距離為S1，另一個距離為S2，光頭橫向有效距離H，兩個橫梁之間的距離S一定S1+S2。且兩個加工區域S1*H與S2*H之間沒有重合部分，沒有公共區域，兩個橫梁之間就是相互加工死角區，無法實現同步加工，大大削弱了加工效率。

發明內容

本發明提供了一種用于激光加工裝置中的組合式光頭，解決了背景技術中的不足，該組合式光頭結構簡單，能夠在加工時相互配合，單個光頭加工柔性大，可以實現對加工區域內的全角度覆蓋，極大的提高了針對復雜工件的加工效率。

實現本發明上述目的所采用的技術方案為：