本发明涉及激光加工设备,具体为五轴旋转cnc加工中心。
背景技术:
1、cnc加工中心是指计算机数字化控制精密机械加工,包括对金属零件的激光焊接和切割等加工步骤。cnc加工中心最少是三轴二联动,有的可进行五轴、六轴控制,具备结构简单、占地面积较小和价格较低等优点,因此被广泛使用。
2、现有公开号为cn116423107a的中国专利申请,其公开了一种铝油箱加工用可旋转的焊接装置,包括固定板,所述固定板上端面中心处安装有定位座,所述固定板的上端面安装有两组对称设置的调节机构,每组所述调节机构均包括移动座,两个所述移动座通过调节轴相连接,每个所述移动座的内部均安装有驱动机,所述驱动机的驱动轴圆周表面套接有驱动轮,所述驱动轮传动连接有转盘;每个所述转盘的内端面关于其圆心呈圆周对称设置有四个液压缸,四个所述液压缸的内端面均安装有夹持座,每个所述移动座的外侧壁均可拆卸安装有限位板;该发明,能够实现两个移动座的相向或相背移动,从而能够实现转盘及其内部的液压缸和夹持座进行移动,从而能够实现不同长度的铝油箱的夹持目的,从而能够保证装置的实用性。
3、然而,该cnc加工中心具体使用时存在以下缺陷:
4、1、现有的cnc加工中心在对金属零件进行激光的切孔作业时,为了满足金属零件不同的切孔要求,需要对金属零件和激光发生器的位置角度进行多方面的调节,但是传统的cnc加工中心在实际进行作业时,为了满足金属零件和激光发生器的多角度调节的功能,其内部结构占地面积较大,金属零件在加工时活动区域小,激光切孔的作业较为局限;
5、2、现有的现有的cnc加工中心在对金属零件进行激光的焊接和切割等作业时,会产生一定的金属碎屑和杂质,这些杂质随着激光加工作业的不断进行,会堆积在cnc加工中心的内部,影响持续激光加工的进行。同时堆积的金属杂质和碎屑还会影响金属零件在后续加工时的正常移动和旋转,导致金属零件容易发生错位偏移,影响成品金属零件的品质。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供五轴旋转cnc加工中心,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
3、本发明提供了五轴旋转cnc加工中心,包括中心设备台、操作外框架、零件夹持旋转机构、多角度旋转焊接组件和激光发生器,所述中心设备台的顶部安装有操作外框架,所述操作外框架和中心设备台之间设置有零件夹持旋转机构,所述零件夹持旋转机构的内侧夹持定位有金属零件,所述零件夹持旋转机构的上方设置有多角度旋转焊接组件,所述多角度旋转焊接组件安装在操作外框架的内顶部,且侧面设置有激光发生器,
4、其中,所述零件夹持旋转机构包括有:
5、水平输送组件,所述水平输送组件安装在所述中心设备台的内部,且侧面夹持定位有金属零件,所述水平输送组件的侧面设置有滑动夹持组件,所述滑动夹持组件的侧面夹持定位有金属零件;以及
6、旋转式清理组件,所述旋转式清理组件安装在所述滑动夹持组件的内部,且延伸至内腔体的内部,所述内腔体开设在中心设备台顶部的中心处,所述内腔体的内部滑动连接有废料储存箱,
7、所述中心设备台的一侧通过螺钉安装有设备架,所述设备架的侧面安装有操作台,所述操作台分别与零件夹持旋转机构、多角度旋转焊接组件和激光发生器电连接。
8、作为本发明的优选方案,所述操作外框架的顶部还安装有电池组和电压保护设备,所述电池组和所述激光发生器导线连接,且通过所述电压保护设备进行激光加工保护,以及
9、所述电池组和电压保护设备分别与操作台电连接。
10、作为本发明的优选方案,所述多角度旋转焊接组件包括有:
11、y轴滑轨,所述y轴滑轨安装在所述操作外框架的内顶部,且所述y轴滑轨设置有两组,所述y轴滑轨的底部设置有y轴电动滑块,所述y轴电动滑块的底部通过螺钉安装有安装架体;
12、中心伺服电缸,所述中心伺服电缸安装在所述安装架体的内部中心处,且位于两组所述y轴滑轨之间,所述中心伺服电缸的输出端连接有连接盘,
13、其中,所述连接盘的底部设置有齿牙旋转组件,所述齿牙旋转组件的底部通过夹具安装有激光发生器。
14、作为本发明的优选方案,所述齿牙旋转组件包括有:
15、中心转轴,所述中心转轴转动连接在所述连接盘的底部,所述中心转轴的外侧安装有z轴转动齿轮,所述z轴转动齿轮的侧面啮合连接有z轴驱动齿轮,
16、其中,所述z轴驱动齿轮和第一马达的输出端连接,所述第一马达安装在所述连接盘顶部的偏心处;
17、偏心转轴,所述偏心转轴安装在所述中心转轴的底部,所述偏心转轴的底部安装有激光发生器;以及
18、偏心转动齿轮,所述偏心转动齿轮安装在所述偏心转轴的外侧,所述偏心转动齿轮的侧面啮合连接有偏心驱动齿轮,
19、其中,所述偏心驱动齿轮和第二马达的输出端连接,所述第二马达通过外部的马达安装座连接在偏心转轴的外侧。
20、作为本发明的优选方案,所述第二马达和所述偏心转动齿轮均斜向设置在所述偏心转轴的外侧,且所述偏心转动齿轮位于所述z轴转动齿轮的外侧,以及
21、所述第二马达的输出端和所述偏心转动齿轮相对垂直设置。
22、作为本发明的优选方案,所述水平输送组件包括有:
23、x轴滑轨,所述x轴滑轨安装在所述内腔体的内部,且所述x轴滑轨设置有两组,两组所述x轴滑轨之间设置有废料储存箱;
24、x轴电动滑块,所述x轴电动滑块设置在所述x轴滑轨的顶部,所述x轴电动滑块的顶部通过螺钉安装有支撑架体,所述支撑架体的内部中心处转动连接有延伸至外侧的连轴杆,
25、其中,所述连轴杆转动连接在支撑环体的内部,且贯穿所述支撑环体设置,所述支撑环体安装在支撑架体的内部,所述连轴杆的底部安装有气缸夹持组件。
26、作为本发明的优选方案,所述气缸夹持组件包括有:
27、零件夹持盘,所述零件夹持盘的外侧呈环形等距安装有三组伸缩气缸,所述伸缩气缸的输出端连接有夹持件,所述夹持件活动连接在零件夹持盘的内部,
28、其中,所述夹持件的内侧夹持固定有金属零件。
29、作为本发明的优选方案,所述滑动夹持组件包括有:
30、侧滑道,所述侧滑道安装在所述中心设备台顶部的两侧,且位于所述x轴滑轨的外侧,所述侧滑道的内部滑动连接有支撑座,
31、其中,所述支撑座位于所述支撑架体的上方,所述支撑座的顶部支撑有从动架体;
32、x轴转动杆,所述x轴转动杆转动连接在所述从动架体内部的中心处,且侧面通过所述气缸夹持组件夹持固定有金属零件,所述从动架体的内侧安装有延伸至外侧的旋转式清理组件,所述旋转式清理组件驱动x轴转动杆进行转动;
33、其中,所述从动架体的左右两侧还设置有安装在支撑座顶部的摄像端,所述摄像端朝向金属零件设置。
34、作为本发明的优选方案,所述旋转式清理组件包括有:
35、偏心电机,所述偏心电机安装在所述支撑座侧面的偏心处,所述偏心电机的输出端延伸至所述支撑座的内部,且安装有第一偏心齿轮,所述第一偏心齿轮转动连接在所述支撑座的内部;
36、中心驱动齿轮,所述中心驱动齿轮啮合连接在所述第一偏心齿轮的底部,且转动连接在所述支撑座内部的中心处,所述中心驱动齿轮的内侧安装固定有所述x轴转动杆;以及
37、第二偏心齿轮,所述第二偏心齿轮啮合连接在所述中心驱动齿轮的底部,且转动连接在所述支撑座的内部,所述第二偏心齿轮的底部安装有延伸至所述支撑座外侧的旋轴杆;
38、传动带,所述传动带通过同步轮连接在所述旋轴杆的底部,且活动连接在所述支撑座的侧面,所述传动带的内侧通过同步轮还连接有扇叶轴杆;并且
39、鼓风扇叶,所述鼓风扇叶安装在所述扇叶轴杆的侧面,且转动连接在所述支撑座的侧面。
40、作为本发明的优选方案,所述鼓风扇叶的侧面设置有废料储存箱,所述废料储存箱的侧面设置有倾斜卸料滑道,以及
41、所述倾斜卸料滑道设置在所述内腔体的内部。
42、与现有技术相比,以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:
43、1、在五轴旋转cnc加工中心中,在对金属零件进行激光切割和切孔等作业时,安装夹持在零件夹持盘内部的金属零件端口,可通过偏心电机带动金属零件进行移动的方式,实现x轴方向的旋转加工作业。金属零件通过x轴电动滑块在x轴滑轨上进行移动的方式,实现x轴方向的移动加工作业,通过激光发生器在y轴滑轨上进行移动的方式,实现y轴方向的移动加工作业。通过第一马达和第二马达带动激光发生器进行z轴轴心和z轴偏心方向上的转动,实现z轴方向上的旋转加工作业。此时综上对金属零件的激光加工方式,可对加工固定后的金属零件进行五轴加工操作,满足金属零件多种激光加工的要求,同时每部分激光加工的方式占地空间小,可保证操作外框架的内部有足够的空间用于金属零件的旋转和伸缩移动,扩大金属零件进行激光加工时的活动范围;
44、2、在五轴旋转cnc加工中心中,对激光发生器的旋转角度进行调节,实现对金属零件的激光加工作业时,可通过第一马达带动输出端z轴驱动齿轮、z轴驱动齿轮带动侧面啮合连接z轴转动齿轮和中心转轴进行转动的方式,带动激光发生器在z轴方向进行转动。可通过第二马达带动输出端偏心驱动齿轮、偏心驱动齿轮带动侧面啮合连接偏心转动齿轮和偏心转轴进行转动的方式,带动激光发生器在z轴偏心方向进行转动。并且上述激光发生器进行z轴方向转动的两种方式可同时配合使用,进一步扩大激光发生器在z轴方向进行旋转活动的范围,提升在对金属零件进行激光加工生产的效果。而且对于激光发生器在z轴方向上的活动均是依靠齿轮啮合传动完成的,在活动的过程中更为稳定,激光加工作业时精准度更高;
45、3、在五轴旋转cnc加工中心中,对夹持后的金属零件进行激光加工时,可通过偏心电机带动输出端第一偏心齿轮、第一偏心齿轮带动侧面啮合连接中心驱动齿轮和x轴转动杆进行转动的方式,带动夹持固定后的金属零件进行x轴方向上的旋转,方便对金属零件进行激光加工作业。同时在中心驱动齿轮进行旋转时,会带动底部啮合连接第二偏心齿轮、第二偏心齿轮底部安装旋轴杆、旋轴杆外侧通过同步轮连接传动带、传动带内侧通过同步轮连接扇叶轴杆和鼓风扇叶进行旋转,通过鼓风扇叶的旋转可自动对激光加工产生的金属碎屑进行鼓风吹动,并将其移动至废料储存箱的内部进行回收,避免中心设备台内部金属碎屑和杂质的堆积,保证金属零件在x轴方向进行移动和旋转时不会发生错位和偏移;
46、4、在五轴旋转cnc加工中心中,对金属零件进行安装固定时,可通过从动架体在x轴滑轨上进行移动的方式,带动固定后金属零件的另一端移动至零件夹持盘的内部进行夹持固定,提升对金属零件进行夹持固定后的稳定性和牢固性。同时该带动金属零件进行移动完成夹持的x轴滑轨,可在后续进行金属零件的激光加工时,用于驱动两端夹持后的金属零件在x轴方向上进行伸缩移动,进一步扩大对金属零件进行激光加工的效果。并且也可带动鼓风扇叶进行移动,提升鼓风扇叶推动金属碎屑进行移动储存的效果。
1.五轴旋转cnc加工中心,包括中心设备台(10)、操作外框架(20)、零件夹持旋转机构(30)、多角度旋转焊接组件(40)和激光发生器(50),其特征在于:所述中心设备台(10)的顶部安装有操作外框架(20),所述操作外框架(20)和中心设备台(10)之间设置有零件夹持旋转机构(30),所述零件夹持旋转机构(30)的内侧夹持定位有金属零件,所述零件夹持旋转机构(30)的上方设置有多角度旋转焊接组件(40),所述多角度旋转焊接组件(40)安装在操作外框架(20)的内顶部,且侧面设置有激光发生器(50),
2.根据权利要求1所述的五轴旋转cnc加工中心,其特征在于:所述操作外框架(20)的顶部还安装有电池组(201)和电压保护设备(202),所述电池组(201)和所述激光发生器(50)导线连接,且通过所述电压保护设备(202)进行激光加工保护,以及
3.根据权利要求2所述的五轴旋转cnc加工中心,其特征在于:所述多角度旋转焊接组件(40)包括有:
4.根据权利要求3所述的五轴旋转cnc加工中心,其特征在于:所述齿牙旋转组件(406)包括有:
5.根据权利要求4所述的五轴旋转cnc加工中心,其特征在于:所述第二马达(4068)和所述偏心转动齿轮(4066)均斜向设置在所述偏心转轴(4065)的外侧,且所述偏心转动齿轮(4066)位于所述z轴转动齿轮(4062)的外侧,以及
6.根据权利要求1所述的五轴旋转cnc加工中心,其特征在于:所述水平输送组件(60)包括有:
7.根据权利要求6所述的五轴旋转cnc加工中心,其特征在于:所述气缸夹持组件(606)包括有:
8.根据权利要求6所述的五轴旋转cnc加工中心,其特征在于:所述滑动夹持组件(70)包括有:
9.根据权利要求8所述的五轴旋转cnc加工中心,其特征在于:所述旋转式清理组件(80)包括有:
10.根据权利要求9所述的五轴旋转cnc加工中心,其特征在于:所述鼓风扇叶(808)的侧面设置有废料储存箱(90),所述废料储存箱(90)的侧面设置有倾斜卸料滑道(901),以及
