激光切割機制造技術

一激光切割機，包括一可沿Ｘ、Ｙ和Ｚ方面移動的切割頭，還包括一激光振蕩器，它輸出的激光束借助若干反射鏡被輸送到切割頭，并照射到安裝在一帶有上升式滾柱的平臺面上的、或在一平臺里的可伸縮轉動的支承件上的工件上。機械零部件的安裝位置和重心位置能得到最佳操縱性和平衡。在光學系統里的若干鏡子包括第一反射鏡，它是一精密可調的、進行圓偏振的鏡子，還包括若干在后的反射鏡，它們用來補償任何產生的相位移動量。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種光掃描激光切割機，其中，切割頭可移動切割-工件。例如附圖說明圖19是顯示一現有技術中的懸臂式光掃描激光切割機的簡圖，它公布在日本揭示技術公開SHO58-134289號上，而圖20是它的平面圖。在上述圖中，Y臂1可在Y軸線方向上移動，Y軸線軌道2安裝在帶Y軸線軌道支座3的Y臂1的下面，該支座用來夾住Y軸線軌道2。激光束4通過切割頭5聚集并被照射在工件6上。用來將激光束4反射到切割頭5的反射鏡7包括第一反射鏡7a和第二反射鏡7b。Y軸線伸縮軟管8被用來覆蓋光路的開口和Y臂1的驅動裝置，而支撐板9被固定在Y軸線軌道支座3上以夾住Y臂1和它的驅動裝置，并可在X軸線方向上移動。機器的成型部件還包括X軸線軌道10，安裝在支撐板9的下面以夾住X軸線軌道10的X軸線軌道支座11，以及覆蓋著X軸線方向驅動裝置的X軸線伸縮軟管12。最后，還有一夾持工件6的切割臺13，支承所有上述部件的機座14，切割室15，以及輸出激光束4的激光振蕩器16。操作時，Y臂1通過安裝在它下面的Y軸線軌道2和安裝在支撐板9上的Y軸線軌道支座3可沿Y軸線方向移動。支撐板9通過安裝在機座14上的X軸線軌道10和安裝在支撐板9下面的X軸線軌道支座11夾住Y臂和它的驅動裝置，并可沿著X軸線方向運動。與此同時，由激光振蕩器16輸出的激光束4被第一反射鏡7a反射，第一反射鏡7a位于Y臂1內并固定在支撐板9上(因此當Y臂1沿Y軸線方向移動時它不會動)，接著由固定在Y臂1前端的第二反射鏡7b反射，并被導向安裝在第二反射鏡7b下面的切割頭5。激光束4由切割頭5聚集后照射在工件6上，而工件6由固定在機座14上的切割臺13所夾持。此時，通過在Y軸線方向上移動Y臂1和同時在X軸線方向上移動支撐板9，切割頭就可在X-Y平面的任何方向上移動，由此，工件6可被切割成任何想要的形狀。此外，Y伸縮軟管8被固定在Y臂1的開口和驅動裝置上，而X伸縮軟管12被固定在X軸線方向的驅動裝置上，以便防塵。還有，Y臂的移動區域和整個切割區域都包容在切割室15內，從而提供了一個安全措施。上述結構如圖19所示，在現有技術的懸臂式光掃描激光切割機里，要移動切割頭就必須移動Y臂本身，由于移動部件的重量較大，從而沿Y軸方向移動時的震動增加，使切割精度受到有害的影響。還有，由于Y臂在Y軸線方向上的移動范圍相當大，從而出現Y臂與人體或其它物體碰撞的可能性，由此形成安全問題。為此，日本揭示專利公開SHO61-242782和日本揭示專利公開HEI5-77075公布了一種可解決上述問題的激光切割機，即這種激光切割機只有切割頭沿Y軸線方向可移動地置于Y臂上，而Y臂可沿X軸線方向移動。作為一種替換的現有技術的例子，一激光切割機具有一產生激光束的激光振蕩器，以及一置于與激光束的軸線相交的第一平面上的、接收激光束的第一反射鏡;一第二反射鏡，它與置于第一平面上的第一反射鏡相對，并置于與所述第一平面相交的第二平面上;一第三反射鏡，它與置于第二平面上的第二反射鏡相對，并置于與所述第二平面相交的第三平面上;-第四反射鏡，它與置于第三平面上的第三反射鏡相對，并置于與所述第三平面相交的第四平面上;以及-第五反射鏡，它與置于第四平面上的第四反射鏡相對，并置于與所述第四平面相交的第五平面上，并在第一、第二、第三、第四和第五平面上分別形成一光束軸線。在該系統里，第二反射鏡和第三反射鏡之間的光束軸線距離和第四反射鏡和第五反射鏡之間的光束軸線距離可變化。該系統公布在日本揭示專利公開SHO63-16894號里。作為一個替換的現有技術的例子，在一激光切割機里，用來接收由一激光振蕩器輸出的線偏振的激光束的鏡子是一進行圓偏振的鏡子，這已由日本揭示專利公開SHO61-296985等所公布。作為另一個替換的現有技術的例子，在一激光切割機里，移動一裝備著一反射鏡和一聚光鏡的激光切割頭，以改變在激光振蕩器和對工件進行激光切割的切割點之間的激光束的長度，其中，通過驅動馬達可移動的一準直裝置安裝在激光振蕩器和激光切割頭之間，以便近似地使激光束的直徑和聚光鏡的焦距一致，這已由日本揭示專利公開HEI4-327394所公布。在上述的現有技術的激光切割機結構中，日本揭示專利公開SHO61-242782號和日本揭示專利公開HEI5-770775號等所公布的激光切割機可以解決圖19所示機器的缺點。然而，由于Y臂的重心位置總是位于一對X軸線軌道之外，因此，一個大的負載差異和作用在軌道上的彎矩將較大。從而將出現一個異常的應力和應變，使軌道和軌道支座的壽命產生問題。由日本揭示專利公開SHO63-16894號和日本揭示專利公開SHO61-296985號等公布的激光切割機也不具有在不降低圓偏振系數的情況下將圓偏振的激光束輸送到切割點的手段，因此，在將圓偏振的激光束輸送到切割點的過程中，圓偏振系數將被降低。此外，在日本揭示專利公開HEI4-327394號等里公布的激光切割機要求準直裝置由驅動馬達帶動，從而使在切割頭移動區域里降低光束直徑變化的手段變得復雜。因此，本專利技術的一個目的是通過提供一種可增加軌道和軌道支座壽命的懸臂式激光切割機來解決這些問題。本專利技術的另一個目的是提供一種在不降低圓偏振系數的情況下，將一圓偏振的激光束輸送到一切割點的激光切割機。本專利技術的還有一個目的是提供一種激光切割機，它利用一種簡單的裝置，在切割頭移動區域內可降低光束直徑的變化。通過下面的描述可以看清，本專利技術提供一種激光切割機，它包括一激光振蕩器，一在一對第一軸線軌道上、可沿第一軸線方向移動的臂，以及一安裝在所述臂的軌道上、可沿與第一軸線垂直的平面上的第二軸線方向移動的切割頭，其中，用來接收所述激光振蕩器輸出的激光束的第一反射鏡和第二反射鏡安裝在所述第一軸線上，第三反射鏡和第四反射鏡安裝在所述臂上，而第五反射鏡安裝在所述切割頭上，從而構成一激光束路徑，而所述臂的重心位置位于所述一對置于第一軸線上的軌道之間，從而作用在用以支承臂的軌道上的負載差異和負載力矩可降低，以改善所述軌道和軌道支座的壽命。還可看到本專利技術提供的一種激光切割機，其中，首先接收由激光振蕩器輸出的激光束的第一反射鏡被安裝成至少可沿與第二軸線方向垂直的第三軸線方向移動，這樣，第一反射鏡可被移動調整到激光振蕩器輸出的光束軸線所在的高度，使激光振蕩器在安裝過程中可容易地進行調整，并使機器可容易地對應不同的輸出和不同的光束軸線高度。還可看到本專利技術提供的一種激光切割機，其中，一轉臺被安裝在切割頭的活動區域之外，這樣，即使是一圓柱形的工件也可方便地進行激光切割而不防礙切割頭。這種機器還有一個功能，即在切割平面工件時，轉臺不會靠近切割區域。還可看到本專利技術提供的一種激光切割機，它進一步包括能上下移動或滑動轉臺體的裝置，由此轉臺體可后退，這樣當在切割臺上安裝一大工件時，它可以無阻礙地被裝上或卸下。還可看到本專利技術提供的一種激光切割機，其中，切割臺上安裝著上升式滾柱輸送器，從而可方便地移動在切割臺上的工件。還可看到本專利技術提供的一種激光切割機，它還包括用來驅動上升式滾柱輸送器上滾柱的裝置，從而置于切割臺上的工件的裝拆可以自動地進行，而且這種激光切割機可以作為工廠自動生產線的一部分來使用。還可看到本專利技術提供的一種激光切割機，它包括一用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種切割機，它將可移動的激光束照射在一工件上，并對工件進行切割，它包括：一激光振蕩器，以提供所述激光束；一第一軌道結構，它包括一對平行安裝的軌道，并限定一第一軸線；一臂，它在所述第一軌道結構上，并可沿所述第一軸線方向移動；一 第二軌道結構，它置于所述臂上，并限定一第二軸線，所述第二軸線所在的一平面與所述第一軸線垂直；一切割頭，它可沿所述第二軸線方向、在所述第二軌道結構上移動；一第一反射鏡，它置于所述第一軸線上，以接收由所述激光振蕩器輸出的所述激光束； 一第二反射鏡，它置于所述第一軸線上，以接收由所述第一反射鏡反射的所述激光束；一第三反射鏡和一第四反射鏡，它們均置于所述臂上；以及一第五反射鏡，它置于所述切割頭上；所述第一、第二、第三、第四和第五反射鏡形成一激光束路徑，而所述臂的 重心位置位于在所述第一軸線上的所述一對軌道之間。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：佐藤清，小山內肇，
申請(專利權)人：三菱電機株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]