一种六轴五联动切割机床的制作方法

本发明涉及机床设备，特别是涉及一种六轴五联动切割机床。

背景技术：

1、激光切割金属应用领域现状，99.9％的激光切割为二维三轴平面切割，即只存在x，y，z三根轴，只能切割平面产品，如市场上随处可见的用作钣金下料的激光切板机；以及在x，y，z三轴的基础上最多加2个维度(通常x方向进退，并带动工件绕x方向旋转摆角度(称为a)在加工过程中摆角度和进退参与插补，形成3+2轴摇篮形式的四联动激光切割，如市场上针对标准规格管料带坡口切割的激光下料切管机。

2、但异形曲面修边、镂空异形孔、异形管三维激光切割快速加工目前没有针对这些领域能稳定实现高速高精激光切割的机床，大部分几乎99％还在用机械手+外部插补轴(在加工轨迹过程中工件参与联动)的方式实现三维激光切割即异形曲面修边、镂空异形孔、异形管激光切割。机械手+外部插补轴(在加工轨迹过程中工件参与联动)的方式实现三维激光切割的最关键痛点是可实现的动作简单，加工行程(加工区域)有限，加工速度慢即效率低下，长时间的加工后，机械手多关节产生的累计加工误差大，精度不高，且市场上大部分机械手品质不高但故障率高，如需较稳定加工须依赖进口品牌机械臂。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种六轴五联动切割机床，以解决上述现有技术存在的问题，保证加工行程，提高加工效率，保障加工精度，成本低。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种六轴五联动切割机床，包括机床床身、a/c/w三轴激光切割头、切割移动机构和三轴旋转升降工作台；所述机床床身包括第一侧支撑、底架及第二侧支撑，所述第一侧支撑与所述第二侧支撑平行竖直布置，且所述第一侧支撑的下端与所述底架的一端固连，所述第二侧支撑的下端与所述底架的另一端固连；所述第一侧支撑、所述底架及所述第二侧支撑为一体成型；所述第一侧支撑和所述第二侧支撑的上端均具有x向滑轨；所述切割移动机构包括横梁、x向驱动机构、切割移动滑鞍、y向驱动机构、滑枕和z向驱动机构；所述x向驱动机构设置在所述横梁上，且所述x向驱动机构能够驱动所述横梁在所述第一侧支撑和所述第二侧支撑的所述x向滑轨上沿x轴方向移动；所述y向驱动机构设置在所述切割移动滑鞍上，且所述y向驱动机构能够驱动所述切割移动滑鞍在所述横梁上沿y轴方向移动；所述z向驱动机构设置在所述滑枕上，且所述z向驱动机构能够驱动所述滑枕在所述切割移动滑鞍上沿z轴方向移动；所述x轴方向、所述y轴方向及所述z轴方向相互垂直；所述a/c/w三轴激光切割头固定设置在所述滑枕的下端；所述三轴旋转升降工作台包括工作台升降机构、转动机构、旋转交换臂和至少两个夹持组件；所述工作台升降机构固设在所述底架上；所述转动机构设置在所述工作台升降机构的输出端上；所述旋转交换臂设置在所述转动机构的输出端上；所述工作台升降机构能够带动所述转动机构沿竖直方向升降；且所述转动机构能够带动所述旋转交换臂绕竖直轴线转动；所述旋转交换臂上固设有多个旋转机构，各所述旋转机构的旋转端分别与一个所述夹持组件固连，且所述旋转机构的旋转端能够带动所述夹持组件绕水平轴线转动；所述夹持组件具有用于夹持工件的夹持部；当其中一个所述夹持组件所夹持的工件处于所述a/c/w三轴激光切割头下方的加工区域时，至少一个所述夹持组件的所述夹持部能够加装待加工工件。

4、优选的，所述机床床身上还设有上下料机构，所述上下料机构包括上下料底座、第一上下料升降机构、第二上下料升降机构和固定装置；所述第一上下料升降机构的输出端能够带动所述上下料底座沿竖直方向升降并锁止升降后的相对位置，所述第二上下料升降机构设置在所述上下料底座上且所述第二上下料升降机构的输出端能够相对于所述上下料底座沿竖直方向升降并锁止升降后的相对位置；所述固定装置设置在所述第二上下料升降机构的输出端，且所述固定装置上端具有固定放置槽，所述固定放置槽与待加工工件端部外形相匹配；且所述固定放置槽内的待加工工件能够被所述夹持组件的所述夹持部夹持固定。

5、优选的，位于所述三轴旋转升降工作台远离所述a/c/w三轴激光切割头一侧的所述机床床身上设置有开合门，所述开合门包括第一卷帘门片、第二卷帘门片、第一伸缩装置、第二伸缩装置、上滑道和下滑道；所述上滑道用于固设在所述机床床身内上方，所述下滑道用于固设在所述机床床身内下方；所述上滑道具有第一滑动槽，所述下滑道具有第二滑动槽；且所述上滑道及所述下滑道均呈u形；所述第一卷帘门片和所述第二卷帘门片左右对称布置；所述第一卷帘门片的上端和所述第二卷帘门片的上端均滑动设置在所述第一滑动槽内，且所述第一卷帘门片的下端和所述第二卷帘门片的下端均滑动设置在所述第二滑动槽内；所述第一伸缩装置和所述第二伸缩装置呈左右对称布置并均用于固定设置在一个横拉梁上，所述横拉梁的一端与所述第一侧支撑固连，且所述横拉梁的另一端与所述第二侧支撑固连；所述第一伸缩装置和所述第二伸缩装置均具有能够伸缩的多级伸缩杆；所述第一伸缩装置的所述多级伸缩杆的末端与所述第一卷帘门片固定连接，且所述第二伸缩装置的所述多级伸缩杆的末端与所述第二卷帘门片固定连接。

6、优选的，还包括废料回收机构，所述废料回收机构包括链式排屑机和废料回收车；所述第一侧支撑和所述底架上共同开设有废料回收通道，所述废料回收通道位于加工工件的加工区域下方；所述链式排屑机设置在所述废料回收通道内，且废料能够经所述链式排屑机的输送落入所述废料回收车内。

7、优选的，还包括除尘机，所述除尘机的吸入口位于所述机床床身内部加工工件的加工区域内。

8、优选的，还包括机床控制系统，所述机床控制系统与所述x向驱动机构、所述y向驱动机构、所述z向驱动机构、所述工作台升降机构、所述转动机构及各所述夹持组件均通信连接。

9、优选的，所述横梁上固设有y向滑轨，所述切割移动滑鞍沿所述y轴方向滑动设置在所述y向滑轨上；所述滑枕上固设有z向滑轨，所述切割移动滑鞍沿所述z轴方向滑动设置在所述z向滑轨上；位于所述横梁移动方向两侧的所述x向滑轨上、位于所述切割移动滑鞍移动方向两侧的所述y向滑轨上以及所述z向滑轨在所述切割移动滑鞍两侧上均固设有限位挡块。

10、优选的，所述底架下方还固设有多个机床调整垫块。

11、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

12、本发明提供的六轴五联动切割机床，通过采用由能够带动a/c/w三轴激光切割头实现x轴方向、y轴方向及z轴方向运动的切割移动机构，带动a/c/w三轴激光切割头实现x、y及z三轴方向的运动搭配a/c/w三轴激光切割头的a、c、w三个轴的运动；且三轴旋转升降工作台能够实现带动夹持的工件进行竖直轴线方向的升降以及绕水平轴线转动，使得其在三维空间内具有更多的自由度，对a/c/w三轴激光切割头的加工范围进行了拓展延伸，可最大限度兼容不同尺寸长短变化的异形工件切割，满足对异形曲面修边、镂空异形孔、异形管切割等加工需要，执行更为复杂的切割动作，多联动可以同时协调运动，大大提高加工精度和稳定性；且多联动的方式可以一次性完成多个面的加工，提高加工效率；且能够精准的控制切割路径和深度，避免不必要的材料浪费，节约原材料成本、降低生产成本；且机床床身采用一体成型的方式，从而保证机床床身的结构刚性，强度高，避免加工使用过程中累积产生的应力变形，结构更稳定，为保持加工精度提供保障；且旋转交换臂上设置多个夹持组件，在对其中一个工件进行加工时，能够通过对其他夹持组件进行待加工工件的预装，提高工作效率。

13、进一步的，采用设置的上下料机构搭配旋转交换臂上的夹持组件实现对待加工工件的预装，提高工作效率；且固定装置上的固定放置槽能够对待加工工件进行位置定位，从而实现待加工工件能够更精准的被旋转交换臂上的夹持组件所加持固定，提高工作效率。

14、进一步的，采用左右开合方式的第一卷帘门片和第二卷帘门片，并采用具有多级伸缩杆的第一伸缩装置和第二伸缩装置控制，从而在同等机床宽度限制下做到更大范围的开合空间；且采用呈u形的上滑道和下滑道共同限制第一卷帘门片和第二卷帘门片的上下端滑动限制，保证第一卷帘门片和第二卷帘门片更稳定的左右滑动实现开闭；且呈u形的上滑道和下滑道能合理利用机床内部空间，从而在不影响机床内部加工的情况下，将第一卷帘门片和第二卷帘门片收纳至机床内部，合理布置收纳空间。

15、进一步的，设置的废料回收机构能够对加工区域内产生的废料进行收集，避免废料堆积影响加工。

16、进一步的，除尘机可以将切割产生的粉末灰尘、气体、烟雾和小颗粒金属废料等通过负压抽取的方式进行抽吸去除，保证环境友好和对操机人员的健康保障。

17、进一步的，机床控制系统的设置能够实现机床实现自动化控制水平，提高智能化程度，保障统一控制管理效果。

18、进一步的，限位挡块的设置能够保障各方向移动的极限位置，保证各设备部件的安全运行。

19、进一步的，机床调整垫块的设置能够调整机床床身的平行度、垂直度等，保证机床床身的安装效果。