[實用新型]一種五軸聯動激光三維切割焊接裝置

有效

• 申請號: 202020348655.9
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN211866894U
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 李軍華;李鋼;金輝;劉子軍;范榮博;王鏑;王明;趙喜盛
• 申請（專利權）人: 無錫新松機器人自動化有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/21;B23K26/08;B23K26/70
• 代理公司: 六安市新圖匠心專利代理事務所(普通合伙) 34139
• 代理人: 陳斌

本實用新型公開了一種五軸聯動激光三維切割焊接裝置，包括X軸總成、Y軸總成、Z軸總成、A軸總成、切割頭總成，X軸總成安裝在機床的一側，Y軸總成通過X軸滑板安裝于X軸總成上，Z軸總成通過Y軸滑板安裝于Y軸總成上，A軸總成安裝于所述Z軸總成上，并可相對Z軸總成以Z軸總成軸線為轉軸作樞轉運動，切割頭總成安裝于所述A軸總成上，并可繞與A軸總成連接位置處的水平軸線作旋轉運動，本實用新型采用高精度的齒輪、齒條及直線導軌作為傳動機構，配合配備有編碼器的高精度伺服電機驅動，結合中央處理模塊對位置誤差進行實時補償實現高精度和快速響應，實現了X軸總成、Y軸總成、Z軸總成、A軸總成、切割頭總成中任意五軸聯動。

技術領域

本實用新型涉及金屬切割焊接技術領域，具體涉及一種五軸聯動激光三維切割焊接裝置。

背景技術

在激光切割、焊接技術發展的歷史上，我國對二維激光切割/焊接領域的研究工作開展較早，但由于研發難度和技術壁壘的各種原因，在五軸激光切割/焊接領域，無論理論研究還是實際應用，都遠落后于發達國家。

五軸激光三維切割焊接系統，廣泛應用于三維金屬鈑金件，金屬管件類的激光切割焊接，是汽車行業高強鋼、熱成型剛、低碳鋼、鍍鋅板材、鋁、不銹鋼等零部件高效率、高智能的加工裝備，可以滿足汽車A柱、B柱、中央通道、縱梁、異型管為代表的輕量化材料的輪廓線、圓孔、異形孔的激光切割焊接需求。

隨著國家經濟的飛速發展和國民生活水平的提高，我國發展成為全球最大的汽車市場，對能夠實現復雜曲面三維零件或異形管件的高速高精三維激光切割焊接設備需求日益迫切。

實用新型內容

為解決傳統機器人三維切割焊接設備加工速度慢、加工精度低的缺陷，本實用新型提供一種五軸聯動激光三維切割焊接裝置，能夠滿足異型管、高強鋼熱成型沖壓件為代表的高速焊接試驗需求。

一種五軸聯動激光三維切割焊接裝置，包括X軸總成、Y軸總成、Z軸總成、A軸總成、切割頭總成， X軸總成安裝在機床的一側，Y軸總成通過X軸滑板安裝于X軸總成上，Z軸總成通過Y軸滑板安裝于Y軸總成上，A軸總成安裝于所述Z軸總成上，并可相對Z軸總成以Z軸總成軸線為轉軸作樞轉運動，切割頭總成安裝于所述A軸總成上，并可繞與A軸總成連接位置處的水平軸線作旋轉運動，機床的一側設有L型安裝槽，所述X軸總成包括兩條平行設置的第一線性滑軌和第二線性滑軌，第一線性滑軌和第二線性滑軌分別安裝在L型安裝槽的兩個相互垂直的端面上，第一線性滑軌上滑動連接有第一X軸滑板，第二線性滑軌上滑動連接有第二X軸滑板，第一X軸滑板與第二X軸滑板之間通過連接件連接，第一X軸滑板與Y軸總成的下底面連接，第二X軸滑板與Y軸總成的側面連接，該側面指的是Y軸總成高度方向的那個端面。

進一步的，X軸滑板、Y軸滑板分別由齒輪齒條傳動機構驅動在對應的滑軌上滑動，齒輪齒條傳動機構中的齒輪分別由第一伺服電機、第二伺服電機驅動，A軸總成由第三伺服電機驅動相對Z軸總成以Z軸總成軸線為轉軸作樞轉運動，切割頭總成由第四伺服電機驅動繞與A軸總成連接位置處的水平軸線作旋轉運動。

進一步的，還包括信息輸入模塊、中央處理模塊，執行模塊，中央處理模塊接收信息輸入模塊輸入的信息，并將處理結果輸送至執行模塊，所述信息輸入模塊包括編碼器，第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機、第四伺服電機上分別安裝有與之對應的編碼器，每個編碼器分別與中央處理模塊電連接，執行模塊包括第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機、第四伺服電機。

本實用新型有益效果在于，

本實用新型采用高精度的齒輪、齒條及直線導軌，配合配備有編碼器的高精度伺服電機驅動，結合中央處理模塊對位置誤差進行實時補償實現高精度和快速響應，實現了X軸總成、Y軸總成、Z軸總成、A軸總成、切割頭總成中任意五軸聯動，對比機器人三維系統，五軸激光系統優勢明顯，能實現無需調整即可采用同一程序在整體加工范圍內進行零件加工。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；