[發(fā)明專利]一種三維五軸激光切割系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211092421.2
• 申請(qǐng)日: 2022-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN115625431A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙志清;趙宇;鄭慧春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇橋聯(lián)激光智能裝備有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/38
• 分類號(hào): B23K26/38;B23K26/70
• 代理公司: 蘇州言思嘉信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32385
• 代理人: 普冰清

1.一種三維五軸激光切割系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括一號(hào)軸(1)、二號(hào)軸(2)和三號(hào)軸(8)，其特征在于：所述一號(hào)軸(1)上設(shè)置有二號(hào)軸(2)，所述二號(hào)軸(2)上設(shè)置有掛板(3)，所述掛板(3)上安裝有變壓器(4)，所述變壓器(4)上電性連接有二級(jí)板(5)，所述掛板(3)上安裝有皮帶(6)，所述皮帶(6)另一端安裝有三號(hào)軸(8)，所述三號(hào)軸(8)上開設(shè)有安裝孔(9)，所述三號(hào)軸(8)上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)項(xiàng)圈(801)，所述安裝孔(9)內(nèi)電性連接有轉(zhuǎn)動(dòng)軸(10)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(10)上安裝有連桿(11)，所述連桿(11)上設(shè)置有一號(hào)控制器(12)，所述一號(hào)控制器(12)上電性連接有接線板(13)，所述接線板(13)上安裝有二號(hào)控制器(14)，所述二號(hào)控制器(14)上設(shè)置有集成電路板(15)，所述連桿(11)上設(shè)置有滑塊(16)，所述滑塊(16)上安裝有激光頭(17)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維五軸激光切割系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其特征在于：所述一號(hào)軸(1)上設(shè)置有定位器(101)、卡槽(102)和多軌道(103)，所述定位器(101)設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)所述定位器(101)分別設(shè)置在一號(hào)軸(1)的兩端，所述多軌道(103)設(shè)置有三條。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三維五軸激光切割系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其特征在于：所述卡槽(102)與二號(hào)軸(2)滑動(dòng)連接，且三條所述多軌道(103)其中一條內(nèi)均勻分布有齒條，并且其余兩條所述多軌道(103)內(nèi)均勻分布有滾珠轉(zhuǎn)子，所述二號(hào)軸(2)為“工”字形。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維五軸激光切割系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其特征在于：所述掛板(3)與多軌道(103)滑動(dòng)連接，且所述掛板(3)與變壓器(4)固定連接，并且所述掛板(3)上開設(shè)有螺紋孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維五軸激光切割系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其特征在于：所述限位槽(7)與三號(hào)軸(8)滑動(dòng)連接，且所述三號(hào)軸(8)滑動(dòng)的距離是三號(hào)軸(8)自身高度的二分之一，所述滑塊(16)上開設(shè)有十字形槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維五軸激光切割系統(tǒng)，包括由X軸、Y軸和Z軸組成的五軸系統(tǒng)以及三維系統(tǒng)，其特征在于：所述X軸、Y軸和Z軸以及各軸之間的運(yùn)行方式均為齒輪齒條、滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌與伺服電機(jī)的配套使用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種三維五軸激光切割系統(tǒng)，其特征在于：所述五軸系統(tǒng)利用ANSYS Workbench對(duì)三維五軸激光切割系統(tǒng)的床身、懸臂梁及三維激光切割頭等關(guān)鍵部件進(jìn)行分析，結(jié)果表明各關(guān)鍵部件的最大變形量分別為33.8μm、75.5μm、29.3μm,最大等效應(yīng)力分別為6.73MPa、11.5MPa、3.85MPa，固有頻率均在60Hz以上。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種三維五軸激光切割系統(tǒng)，其特征在于：所述三維系統(tǒng)包括激光切割頭定位、輔助切割路徑設(shè)置、光束半徑補(bǔ)償、轉(zhuǎn)角過燒設(shè)置和干涉預(yù)處理設(shè)置，利用有限元分析軟件數(shù)值完成了22Mn B5熱成型鋼在不同激光切割工藝參數(shù)下的溫度場(chǎng)分布變化。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種三維五軸激光切割系統(tǒng)，其特征在于：所述三維系統(tǒng)內(nèi)涵蓋不同激光切割工藝參數(shù)對(duì)切割質(zhì)量的影響規(guī)律，通過正交實(shí)驗(yàn)得出的工藝參數(shù)組合是激光功率1200W，切割速度2.4m/min，輔助氣體壓力1.2MPa。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種三維五軸激光切割系統(tǒng)，其特征在于：所述三維五軸激光切割系統(tǒng)滿足切割系統(tǒng)整體及相關(guān)鍵零部件的連接關(guān)系，確定了X、Y、Z各軸和三維激光切割頭采用的結(jié)構(gòu)形式及運(yùn)動(dòng)方式。