一种流水型汽车钣金环形激光切割装置

1.本发明属于激光切割技术领域，涉及一种激光切割器，特别是一种流水型环形激光切割器。


背景技术：

2.激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，随着光束对工件的移动，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，完成对材料的切割，激光切割属于热切割方法之一。对于这种高质量、高精度、高效率的加工方法，已被广泛应用于航空、航天及汽车制造等领域。
3.随着对工件切割要求的提高，其切割要求从二维切割提高的三维切割，三维切割以其先进、灵活、快速的柔性化加工特点可满足上述领域中精度和效率要求高的加工工作。经检索，如中国专利文献公开了一种三维激光切割机装置【专利号：zl202020474703.9；授权公告号：cn212239642u】。这种三维激光切割机装置，包括控制箱、底板、支撑立柱、y轴运动组件、横梁、x轴运动组件、z轴运动组件、w轴运动组件、旋转夹具机构、激光切割头；所述控制箱一侧固定一显示器，控制箱顶部安装底板，底板前半部设为工作台面，底板两侧均固定支撑立柱，两侧支撑立柱上端分别固定一y轴运动组件；x轴运动组件上连接y轴运动组件，y轴运动组件连接z轴运动组件，z轴运动组件连接w轴运动组件，w轴运动组件上连接激光切割头。
4.目前，现有的汽车主体大多通过各种钣金件组合而成，结构比较复杂，而这种三维激光切割机装置对激光切割头的位置调整灵活性差，进而容易降低激光切割的精度；同时，这种激光切割机无法连贯的实现流水型作业，使各个工序之间的作业连贯性差，容易影响工作效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种流水型汽车钣金环形激光切割装置，流水型汽车钣金环形激光切割装置具有能够更加灵活的对汽车钣金进行切割加工。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
7.一种流水型汽车钣金环形激光切割装置，包括工作台和激光切割头组，所述的工作台上水平设置有条形滑轨一、条形滑轨二，条形滑轨一、条形滑轨二相互平行，条形滑轨一、条形滑轨二上滑动设置有若干均用于承载汽车钣金的承载台，其特征在于，所述的承载台台面上均设有若干刀条，且各相邻刀条间距相等，所述的工作台上竖直固定支架一、支架二，条形滑轨一、条形滑轨二位于支架一和支架二之间，支架一和支架二之间设置有环形调节台，环形调节台的内壁上滑动设置有环形滑轨一、环形滑轨二，环形滑轨一、环形滑轨二上滑动设有驱动组件，驱动组件上固定有角架一，角架一上设置有角架二，激光切割头组设置在角架二上。
8.优选地，所述的驱动组件包括滑动块、伺服电机一、齿轮一和齿圈，滑动块具有内腔，滑动块滑动设置在环形滑轨一、环形滑轨二上，且滑动块的一侧面上开设有与环形滑轨一、环形滑轨二相匹配的滑槽一、滑槽二。
9.优选地，所述的齿圈固定在环形调节台上，且齿圈位于环形滑轨一、环形滑轨二之间，所述的伺服电机一固定滑动块的内腔，齿轮一固定在伺服电机一的输出轴端部，滑块上开设有与内腔相通的通槽，齿轮一穿出通槽与齿圈相啮合。伺服电机一带动齿轮一转动，齿轮一与齿圈的啮合，环形滑轨一、环形滑轨二均被限位于滑槽一、滑槽二内，使滑动块沿着环形滑轨一、环形滑轨二以圆形轨迹进行周向滑动，从而能够实现激光切割头组绕着汽车钣金以平行与环形调节台圆环形截面进行转动。
10.优选地，所述的支架一上竖直固定有滑轴一、滑轴二、齿条一，滑轴一和滑轴二上滑动设置有升降台一，升降台一上固定有伺服电机二，伺服电机二的输出轴上固定有齿轮二，齿轮二和齿条一相啮合；所述的支架二上竖直固定有滑轴三、滑轴四和齿条二，滑轴三和滑轴四上滑动设置有升降台二，升降台二上固定有伺服电机三，伺服电机三的输出轴上固定有齿轮三，齿轮三和齿条二相啮合。伺服电机二、伺服电机三同时同向转动，通过齿轮二和齿条一的啮合、齿轮三和齿条二的啮合，从而能够带动升降台一、升降台二进行上下运动，从而带动环形调节台上的激光切割头组相对承载台进行竖直间距上的调节。
11.优选地，所述的升降台一上具有安装腔一，升降台一上通过轴承转动设置有转轴一，转轴一的一端固定在环形调节台上，转轴一的另一端位于安装腔一内且固定有齿轮四，安装腔一内固定有伺服电机四，伺服电机四的输出轴端部固定有蜗杆一，蜗杆一和齿轮四啮合；所述的升降台二上具有安装腔二，升降台二上通过轴承转动设置有转轴二，转轴二的一端固定在环形调节台上，转轴二的另一端位于安装腔二内且固定有齿轮五，安装腔二内固定有伺服电机五，伺服电机五的输出轴端部固定有蜗杆二，蜗杆二和齿轮五啮合。伺服电机四、伺服电机五同时同向转动，通过蜗杆一和齿轮四啮合、蜗杆二和齿轮五啮合，带动转轴一、转轴二转动，从而能够实现对从而带动环形调节台上的激光切割头组相对承载台进行倾斜角度上的调节。
12.、优选地，所述的角架一通过螺栓螺母固定在滑动块一上，角架一上固定有推杆电机，推杆电机的输出轴端部固定有连接块，连接块焊接在角架二上。推杆电机能够带动角架二上激光切割头组相对夹角一进行滑动，从而用于调节激光切割头组相对环形调节台圆心的间距。
13.优选地，所述的承载台具有腔室，且承载台台面上开设有通槽一、通槽二、通槽三、通槽四，通槽一、通槽二、通槽三、通槽四上分别滑动设置有夹块一、夹块二、夹块三、夹块四，夹块一、夹块二、夹块三、夹块四的一侧面上均固定有橡胶齿牙。橡胶齿牙起到对汽车板件保护的作用
14.优选地，所述的承载台腔室内转动设置有传动组件一、传动组件二，传动组件一和传动组件二异面垂直，传动组件一包括正牙丝杠一、反牙丝杠一，且正牙丝杠一、反牙丝杠一的一端相连接，正牙丝杠一、反牙丝杠一上分别螺纹连接有滑块一、滑块二，夹块一、夹块二分别可拆卸设置在滑块一、滑块二上；传动组件一包括正牙丝杠二、反牙丝杠二，且正牙丝杠二、反牙丝杠二的一端相连接，正牙丝杠二、反牙丝杠二上分别螺纹连接有滑块三、滑块四，夹块三、夹块四分别可拆卸设置在滑块三、滑块四上。
15.优选地，所述的承载台腔室内固定有伺服电机五、伺服电机六，伺服电机五的输出轴端部固定有带轮一，正牙丝杠一上固定有带轮二，带轮一和带轮二由皮带一传动连接；伺服电机六的输出轴端部固定有带轮三，正牙丝杠二上固定有带轮四，带轮三和带轮四由皮带二传动连接。
16.优选地，所述的夹块一、夹块二、夹块三、夹块四分别螺纹连接在滑块一、滑块二、滑块三、滑块四上。
17.伺服电机五通过带轮一、带轮二、皮带一带动正牙丝杠一、反牙丝杠一转动，从而能够带动滑块一、滑块二进行相向或背向移动，实现夹块一、夹块二相向或背向运动；伺服电机五通过带轮三、带轮四、皮带二带动正牙丝杠二、反牙丝杠二转动，从而能够带动滑块三、滑块三进行相向或背向移动，实现夹块三、夹块四相向或背向运动。夹块一、夹块二为一组夹具，夹块三、夹块四为一组夹具，可根据实际汽车钣金的形状进行选取任意一组夹具或者同时两组夹具一起对汽车钣金进行定位。同时，夹块一、夹块二、夹块三、夹块四均可拆卸设置在滑块一、滑块二、滑块三、滑块四上，通过螺纹转动的方式，可调节夹块中橡胶齿牙的朝向是相对还是背对，从而选择向外夹紧定位或是向内夹紧定位。
18.与现有技术相比，本流水型汽车钣金环形激光切割装置具有以下优点：
19.1、本发明可根据汽车钣金的形状，承载台可采用两组夹具进行单独或者同时对汽车钣金进行定位，另外，定位方式也可进行向外夹紧定位或是向内夹紧定位。
20.2、本发明激光切割头组沿着环形滑轨一、环形滑轨二在环形调节台上的滑动，从而能够实现激光切割头组绕着汽车钣金以平行与环形调节台圆环形截面进行转动，另外，通过伺服电机二、伺服电机三能够带动升降台一、升降台二进行上下运动，从而带动环形调节台上的激光切割头组相对承载台进行竖直间距上的调节，通过伺服电机四、伺服电机五带动转轴一、转轴二转动，从而能够实现对从而带动环形调节台上的激光切割头组相对承载台进行倾斜角度上的调节，以及推杆电机能够带动角架二上激光切割头组相对夹角一进行滑动，从而用于调节激光切割头组相对环形调节台圆心的间距，从而能够进行一步对激光切割中位置调节的多方面补偿，激光切割头组行走路径更为准确，进一步在激光切割作业中保证所在三维空间内的任意角度、任意位置对汽车钣金的立体激光切割作业不受限制，从而提高加工及精度，方便对汽车钣金进行更加精密的加工，也进一步提升了生产效率。
附图说明
21.图1是本发明的立体结构示意图。
22.图2是本发明的俯视结构示意图。
23.图3是本发明中承载台的剖视结构示意图。
24.图4是本发明中环形调节台的结构示意图。
25.图5是本发明激光切割头组与驱动组件的配合结构示意图。
26.图6是本发明中驱动组件与环形调节台的配合结构示意图。
27.图中，1、工作台；2、条形滑轨一；3、激光切割头组；4、承载台；5、夹块一；6、夹块二；7、正牙丝杠一；8、反牙丝杠一；9、滑块一；10、滑块二；11、正牙丝杠二；12、反牙丝杠二；13、夹块三；14、夹块四；15、伺服电机五；16、伺服电机六；17、支架一；18、支架二；19、环形调节
台；20、环形滑轨一；21、环形滑轨二；22、滑动块；23、伺服电机一；24、齿轮一；25、齿圈；26、推杆电机；27、滑轴一；28、滑轴二；29、齿轮二；30、伺服电机二；31、齿条一；32、升降台一；33、转轴一；34、伺服电机四；35、蜗杆一；36、齿轮四；37、升降台二；38、角架一；39、角架二。
具体实施方式
28.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
29.如图1-6所示，一种流水型汽车钣金环形激光切割装置，包括工作台1和激光切割头组3，所述的工作台1上水平设置有条形滑轨一2、条形滑轨二，条形滑轨一2、条形滑轨二相互平行，条形滑轨一2、条形滑轨二上滑动设置有若干均用于承载汽车钣金的承载台4。
30.承载台4台面上均设有若干刀条，且各相邻刀条间距相等，承载台4具有腔室，且承载台4台面上开设有通槽一、通槽二、通槽三、通槽四，通槽一、通槽二、通槽三、通槽四上分别滑动设置有夹块一5、夹块二6、夹块三13、夹块四14，夹块一5、夹块二6、夹块三13、夹块四14的一侧面上均固定有橡胶齿牙。橡胶齿牙起到对汽车板件保护的作用承载台4腔室内转动设置有传动组件一、传动组件二，传动组件一和传动组件二异面垂直，传动组件一包括正牙丝杠一7、反牙丝杠一8，且正牙丝杠一7、反牙丝杠一8的一端相连接，正牙丝杠一7、反牙丝杠一8上分别螺纹连接有滑块一9、滑块二10，夹块一5、夹块二6分别可拆卸设置在滑块一9、滑块二10上；传动组件一包括正牙丝杠二11、反牙丝杠二12，且正牙丝杠二11、反牙丝杠二12的一端相连接，正牙丝杠二11、反牙丝杠二12上分别螺纹连接有滑块三、滑块四，夹块三13、夹块四14分别可拆卸设置在滑块三、滑块四上。夹块一5、夹块二6、夹块三13、夹块四14分别螺纹连接在滑块一9、滑块二10、滑块三、滑块四上。
31.承载台4腔室内固定有伺服电机五15、伺服电机六16，伺服电机五15的输出轴端部固定有带轮一，正牙丝杠一7上固定有带轮二，带轮一和带轮二由皮带一传动连接；伺服电机六16的输出轴端部固定有带轮三，正牙丝杠二11上固定有带轮四，带轮三和带轮四由皮带二传动连接。
32.工作台1上竖直固定支架一17、支架二18，条形滑轨一2、条形滑轨二位于支架一17和支架二18之间，支架一17和支架二18之间设置有环形调节台19，环形调节台19的内壁上滑动设置有环形滑轨一20、环形滑轨二21，环形滑轨一20、环形滑轨二21上滑动设有驱动组件，驱动组件上固定有角架一38，角架一38上设置有角架二39，激光切割头组3设置在角架二39上。
33.具体来说，驱动组件包括滑动块22、伺服电机一23、齿轮一24和齿圈25，滑动块22具有内腔，滑动块22滑动设置在环形滑轨一20、环形滑轨二21上，且滑动块22的一侧面上开设有与环形滑轨一20、环形滑轨二21相匹配的滑槽一、滑槽二。齿圈25固定在环形调节台19上，且齿圈25位于环形滑轨一20、环形滑轨二21之间，所述的伺服电机一23固定滑动块22的内腔，齿轮一24固定在伺服电机一23的输出轴端部，滑块上开设有与内腔相通的通槽，齿轮一24穿出通槽与齿圈25相啮合。
34.支架一17上竖直固定有滑轴一27、滑轴二28、齿条一31，滑轴一27和滑轴二28上滑动设置有升降台一32，升降台一32上固定有伺服电机二30，伺服电机二30的输出轴上固定有齿轮二29，齿轮二29和齿条一31相啮合；所述的支架二18上竖直固定有滑轴三、滑轴四和
齿条二，滑轴三和滑轴四上滑动设置有升降台二37，升降台二37上固定有伺服电机三，伺服电机三的输出轴上固定有齿轮三，齿轮三和齿条二相啮合。
35.升降台一32上具有安装腔一，升降台一32上通过轴承转动设置有转轴一33，转轴一33的一端固定在环形调节台19上，转轴一33的另一端位于安装腔一内且固定有齿轮四36，安装腔一内固定有伺服电机四34，伺服电机四34的输出轴端部固定有蜗杆一35，蜗杆一35和齿轮四36啮合；所述的升降台二37上具有安装腔二，升降台二37上通过轴承转动设置有转轴二，转轴二的一端固定在环形调节台19上，转轴二的另一端位于安装腔二内且固定有齿轮五，安装腔二内固定有伺服电机五15，伺服电机五15的输出轴端部固定有蜗杆二，蜗杆二和齿轮五啮合。多处由齿轮啮合来传动，从而使驱动精度更高。角架一38通过螺栓螺母固定在滑动块22一上，角架一38上固定有推杆电机26，推杆电机26的输出轴端部固定有连接块，连接块焊接在角架二39上。
36.本流水型汽车钣金环形激光切割装置用于汽车车身流水型加工过程中的激光切割加工工序，汽车钣金装夹在承载台4上，通过在滑轨一、滑轨二上滑动实现在各个工序之间输送。
37.汽车钣金的定位：
38.伺服电机五15通过带轮一、带轮二、皮带一带动正牙丝杠一7、反牙丝杠一8转动，从而能够带动滑块一9、滑块二10进行相向或背向移动，实现夹块一5、夹块二6相向或背向运动；伺服电机五15通过带轮三、带轮四、皮带二带动正牙丝杠二11、反牙丝杠二12转动，从而能够带动滑块三、滑块三进行相向或背向移动，实现夹块三13、夹块四14相向或背向运动。夹块一5、夹块二6为一组夹具，夹块三13、夹块四14为一组夹具，可根据实际汽车钣金的形状进行选取任意一组夹具或者同时两组夹具一起对汽车钣金进行定位。同时，夹块一5、夹块二6、夹块三13、夹块四14均可拆卸设置在滑块一9、滑块二10、滑块三、滑块四上，通过螺纹转动的方式，可调节夹块中橡胶齿牙的朝向是相对还是背对，从而选择向外夹紧定位或是向内夹紧定位。
39.激光切割头组3的位置调节：
40.伺服电机一23带动齿轮一24转动，齿轮一24与齿圈25的啮合，环形滑轨一20、环形滑轨二21均被限位于滑槽一、滑槽二内，使滑动块22沿着环形滑轨一20、环形滑轨二21以圆形轨迹进行周向滑动，从而能够实现激光切割头组3绕着汽车钣金以平行与环形调节台19圆环形截面进行转动。伺服电机二30、伺服电机三同时同向转动，通过齿轮二29和齿条一31的啮合、齿轮三和齿条二的啮合，从而能够带动升降台一32、升降台二37进行上下运动，从而带动环形调节台19上的激光切割头组3相对承载台4进行竖直间距上的调节。伺服电机四34、伺服电机五15同时同向转动，通过蜗杆一35和齿轮四36啮合、蜗杆二和齿轮五啮合，带动转轴一33、转轴二转动，从而能够实现对从而带动环形调节台19上的激光切割头组3相对承载台4进行倾斜角度上的调节。推杆电机26能够带动角架二39上激光切割头组3相对夹角一进行滑动，从而用于调节激光切割头组3相对环形调节台19圆心的间距。从而进一步在激光切割作业中保证所在三维空间内的任意角度、任意位置对汽车钣金的立体激光切割作业不受限制。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时
针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
43.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
44.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。