[0001 ]本实用新型属于激光切割技术领域，具体涉及一种激光切割系统。
[0002]现有的激光切割系统中激光光束聚焦中心轴线与切割工件平面垂直，激光切割光斑(即激光光束打到工件平面上形成的光斑)为圆形，该光斑在切割过程中各个方向切割速度基本一致，其产生的能量分布各个方向也一致，切割速度中规中矩。
[0003]本实用新型的目的是针对现有激光切割系统的不足，提供一种激光切割系统，在相同功耗下，本实用新型切割速度更快，切割效率更高。
[0006]工控机，用于控制光纤激光器、伺服电机系统、电控切割头、切割气体控制管理系统、Z轴高度跟踪系统、水冷控制管理系统，同时用于切割图形的数据处理；
[0008]2维位移系统，用于控制电控切割头的平面位移，设有用于搭载电控切割头的小车；
[0009]Z轴高度跟踪系统，用于控制电控切割头喷嘴与工件的距离，与电控切割头固连；
[0010]电控切割头，由上至下依次布置有光束转折机构、旋转体、聚焦镜、保护镜、锥体、切割嘴，所述光束转折机构由两片平行的镜片组成，镜片中心位于旋转体的转轴上，其中一片镜片中心正对旋转体的入光口，所述聚焦镜固定在旋转体的出光口处，光束转折机构、聚焦镜随旋转体一起转动，旋转体与旋转机构相连，旋转机构与电控组件相连，电控组件与工控机相连，经过控制旋转体的旋转角度来控制切割过程中激光切割光斑的切割方向；
[0014]其中，工控机分别与光纤激光器、电控切割头、伺服电机系统、切割气体控制管理系统、Z轴高度跟踪系统、水冷控制管理系统连接，所述伺服电机系统与2维位移系统连接。
[0015]本实用新型激光切割系统，激光光束聚焦中心轴线与切割工件平面不垂直，而是形成一定角度，因此形成的激光切割光斑的能量分布不均匀，通过改变激光聚焦后在切割目标上的能量分布，可使相同激光功率下，切割速度提高50%以上，切割效率提高50%。
[0020]其中:I光束转折机构、2聚焦镜、3保护镜、4锥体、5切割嘴、6旋转机构、7旋转体、8电控组件、9工件。
[0022]如图1所示，本实用新型实施例提供一种激光切割系统，该系统包括:
[0023]工控机，用于控制光纤激光器、伺服电机系统、电控切割头、切割气体控制管理系统、Z轴高度跟踪系统、水冷控制管理系统，同时用于切割图形的数据处理；
[0025]2维位移系统，用于控制电控切割头的平面位移，设有用于搭载电控切割头的小车;所述2维位移系统为X/Y 二轴位移系统，包含X向左基准零点、X向左减速点、X向右基准零点、X向右减速点、Y向基准零点等传感器及床体、小车、横梁等部件；其XY方向与地面平行；
[0026]Z轴高度跟踪系统，用于控制电控切割头喷嘴与工件的距离，与电控切割头固连；其Z轴高度跟踪系统方向与地面垂直；
[0027]电控切割头，如图2所示，电控切割头，由上至下依次布置有光束转折机构、旋转体、聚焦镜、保护镜、锥体、切割嘴，所述光束转折机构由两片平行的镜片组成，镜片中心位于旋转体的转轴上，其中的一片镜片安装在旋转体的入光口处，其镜片中心正对激光入射方向，所述聚焦镜固定在旋转体的出光口处，光束转折机构、聚焦镜随旋转体一起转动，旋转体与旋转机构相连，旋转机构与电控组件相连，电控组件与工控机相连，经过控制旋转体的旋转角度来控制切割过程中激光切割光斑的切割方向；
[0031]其中，工控机分别与光纤激光器、电控切割头、伺服电机系统、切割气体控制管理系统、Z轴高度跟踪系统、水冷控制管理系统连接，所述伺服电机系统与2维位移系统连接。
[0032 ]本实施例还提供一种上述的激光切割系统的操控方法，该方法有以下步骤:
[0033](I)工控机对切割图形进行计算处理，得到切割图形运动轨迹和轨迹上任意点速度方向的切线)工控机将切割图形运动轨迹传送到伺服电机系统，伺服电机系统驱动2维位移系统的小车，将电控切割头移动到切割轨迹起始点；
[0035](3)工控机将切割图形轨迹上任意点速度方向的切线角度传送到电控切割头，电控切割头内旋转体旋转使激光切割光斑的切割方向与轨迹上速度方向的切线所示，随着圆周上的点的运动方向切线的变化，电动切割头旋转满足激光切割光斑的切割方向β与该切线)工控机控制切割气体控制管理系统、Z轴高度跟踪系统、光纤激光器开启，Z轴高度跟踪系统控制切割头喷嘴与工件距离保持一致并稳定，开始切割打孔；
[0037](5)打孔工艺结束后工控机控制2维位移系统、电控切割头、光纤激光器按轨迹数据运行实现切割；
[0038](6)切割完成后，工控机控制2维位移系统的小车回到切割停靠点，控制电控切割头内旋转体旋转回到起始角度，等待下个切割命令，工控机控制切割气体控制管理系统、Z轴高度跟踪系统、光纤激光器停止，等待下个切割命令。
[0039]其中，步骤(I)所述对切割图形进行计算处理的具体操作为计算激光切割的图形的切割轨迹数据、计算切割轨迹上任意点速度方向的切线维位移系统的小车的运动程序;确定电控切割头内旋转体的运动程序;确定光纤激光器在切割轨迹中的出光程序;确定Z轴高度跟踪系统开启与停止的控制程序;确定切割气体控制管理系统开启与停止的控制程序。
[0040]本实用新型的上述实例仅仅为清楚说明本实用新型所作的举例，而非本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还能做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
1.一种激光切割系统，其特征是:该系统包括工控机、光纤激光器、2维位移系统、Z轴高度跟踪系统、电控切割头、伺服电机系统、切割气体控制管理系统、水冷控制管理系统，所述工控机分别与光纤激光器、电控切割头、伺服电机系统、切割气体控制管理系统、Z轴高度跟踪系统、水冷控制管理系统连接，所述伺服电机系统与2维位移系统连接，所述光纤激光器与电控切割头连接，所述2维位移系统设有用于搭载电控切割头的小车，所述Z轴高度跟踪系统与电控切割头固连。2.依据权利要求1所述的激光切割系统，其特征是:所述电控切割头由上至下依次布置有光束转折机构、旋转体、聚焦镜、保护镜、锥体、切割嘴，所述光束转折机构由两片平行的镜片组成，镜片中心位于旋转体的转轴上，其中一片镜片中心正对旋转体的入光口，所述聚焦镜固定在旋转体的出光口处，光束转折机构、聚焦镜随旋转体一起转动，旋转体与旋转机构相连，旋转机构与电控组件相连，电控组件与工控机相连。
【专利摘要】本实用新型属于激光切割技术领域，提供一种激光切割系统，该系统包括工控机、光纤激光器、2维位移系统、Z轴高度跟踪系统、电控切割头、伺服电机系统、切割气体控制管理系统、水冷控制管理系统，所述工控机分别与光纤激光器、电控切割头、伺服电机系统、切割气体控制管理系统、Z轴高度跟踪系统、水冷控制管理系统连接，所述伺服电机系统与2维位移系统连接，所述光纤激光器与电控切割头连接，所述2维位移系统设有用于搭载电控切割头的小车，所述Z轴高度跟踪系统与电控切割头固连。本实用新型在相同功耗下，切割速度更快，切割效率更高。
如您需求助技术专家，请点此查看客服电线. 高分子成型加工新技术及模具（包括外场对材料物理属性的影响机制、特种成型工艺及模具设计、复合成型技术及模具装备、模具CAD/CAE等） 2. 高分子基生化分析材料（包括生物分析专用试剂盒、高分子型试剂保护助剂等） 3. 药检分析仪器及耗材 4. 功能塑料与功能包装材料
1.食品科学 2.农产品加工及贮藏工程 主要研究方向： 1. 农产品保鲜与加工技术 2. 鲜切果蔬加工 3. 功能活性酚类物质加工稳定性及其留存规律 4. 超声波声化效应研究
1.机电一体化系统模块设计与开发 2.嵌入式系统模块设计与开发 3.工业与服务机器人技术探讨研究