[0001]本发明涉及激光切割技术领域，具体地涉及一种激光切割设备和激光切割方法。
[0002]激光切割设备是一种通过激光器的高功率密度能量来切割工件的设备。激光切割工件时，激光熔化或者气化被切割工件材料。激光器吹出的气体与被切割工件材料产生热效应反映，气流还能够冷却已切割面和减少热影响区。激光切割无刀具磨损，激光的可控性强，具有高的柔性。激光切割与等离子切割其他切割方法相比，具有切割缝细、切割面质量好、切割效率高等优点，广泛应用于车身板件、航空航天领域的铝合金、钛合金等特种航空材料的切割。然而，现有的普通的激光切割设备难以实现复杂圆弧、曲面加工。
[0003]因此，有必要提出一种激光切割设备和激光切割方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0004]在【发明内容】部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。新葡萄娱乐下载本发明的【发明内容】部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0005]为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，公开了一种激光切割设备。该激光切割设备包括:机床，所述机床上设置有工作台，所述工作台构造为能够绕竖直轴线旋转；工作台驱动装置，所述工作台驱动装置连接至所述工作台，以驱动所述工作台旋转；激光切割器，所述激光切割器包括激光发生器和激光切割头，所述激光切割器构造为能够相对于所述工作台沿水平横向、水平纵向和竖直方向移动，且能够绕与水平横向平行的水平轴线摆动；激光切割器驱动装置，所述激光切割器驱动装置连接至所述激光切割器，以驱动所述激光切割器移动和/或摆动；以及控制装置，所述控制装置用于根据预定的切割曲面控制所述工作台驱动装置和所述激光切割器驱动装置。
[0006]优选地，所述激光切割器驱动装置包括第一驱动器和第二驱动器，所述第一驱动器设置在所述机床上，用于驱动所述激光切割器沿所述水平横向移动；且所述第二驱动器设置在所述激光切割器上，用于驱动所述激光切割器的所述激光切割头沿所述竖直方向和/或所述水平纵向移动、和/或绕所述水平横向平行的水平轴线]优选地，所述控制装置包括:第一控制装置，所述第一控制装置用于根据预定的切割曲面控制所述工作台驱动装置和所述第一驱动器；以及第二控制装置，所述第二控制装置用于根据所述预定的切割曲面控制所述第二驱动器。
[0008]优选地，所述激光切割器还包括电容传感器，所述电容传感器连接至所述第二控制装置，用于实时检测所述激光切割头与被切割工件之间的电容值，所述第二控制装置接收所述电容传感器的所述电容值，且基于预定离焦量并根据所述电容值而产生控制信号，以实时控制所述第二驱动器。
[0009]优选地，所述激光切割设备还包括排屑机构，所述排屑机构包括:排屑驱动电机；多个链轮，所述多个链轮能够在所述排屑驱动电机的驱动下旋转；链板，所述链板套设在所述多个链轮上，且所述多个链轮和所述链板设置在所述机床的下方，用于接收切割屑；以及料斗，所述料斗设置在所述链板的端部，用于收集来自所述链板的切割屑。
[0010]优选地，所述机床还包括机床驱动设备，所述机床驱动设备用于驱动所述工作台沿所述水平横向、所述水平纵向和所述竖直方向移动。
[0011]根据本发明的另一个方面，还提供一种激光切割方法。所述方法包括:提供激光切割器，所述激光切割器的激光切割头能够发射激光束；提供待切割工件和预定的切割曲面；以及根据所述预定的切割曲面控制所述激光切割头沿水平横向、水平纵向和/或竖直方向移动和/或绕与所述水平横向平行的水平轴线摆动，同时控制所述待切割工件沿竖直方向延伸的竖直轴线]优选地，所述方法的所述b)步骤还包括:检测所述激光切割头与待切割工件之间的电容值；以及基于预定离焦量并根据所述电容值而产生控制信号，以实时控制所述激光切割头移动和/或摆动。新葡萄娱乐下载
[0013]根据本发明的激光切割设备的激光切割器能够沿水平横向、水平纵向以及竖直方向移动和/或绕与水平横向平行的水平轴线摆动，此外工作台还可以绕竖直轴线旋转，因此该激光切割设备具有五个自由度，能够加工复杂圆弧、曲线]本发明实施例的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，
[0019]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施例可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施例发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0020]为了彻底了解本发明实施例，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0021]根据本发明的一个方面，提供一种激光切割设备。该激光切割设备包括机床10、工作台驱动装置11、激光切割器(可以包括激光发生器12A和激光切割头12B)、激光切割器驱动装置13 (可以包括第一驱动器和第二驱动器13A)以及控制装置14 (可以包括第一控制装置14A和第二控制装置14B)。下面将结合图1-3详细描述该激光切割设备。
[0022]机床10 —般可以为数控机床，以实现自动化、智能化切割。机床10上设置有工作台10A，该工作台1A可以用来承载被切割的工件。该工作台1A可以根据需要在机床10上移动。此外，为了能够加工出复杂的圆弧、曲线A还构造为能够绕竖直轴线旋转，以实现复杂圆弧、曲面加工。工作台1A的旋转可以通过连接至工作台1A的工作台驱动装置11驱动。其中，工作台驱动装置11的驱动方式可以有多种，这将在下文中详细描述。
[0023]激光切割器可以包括激光发生器12A和激光切割头12B。在根据本发明的一个优选实施例中，激光发生器12A可以为光纤激光发生器。光纤激光发生器具有功率大、切割加工边缘整齐、光电转化率高、切割速度快、切割效率高等优点。激光切割器构造为能够相对于工作台1A沿水平横向、水平纵向和竖直方向移动，且能够绕与水平横向平行的水平轴线摆动。需要说明的是，在实际切割过程中，可以是激光切割器或工作台1A中的一个沿水平横向、水平纵向移动，也可以是激光切割器或工作台1A中的两个均沿水平横向、水平纵向移动，以产生相对移动。其中，这二者的移动可以由不同的驱动装置控制。激光切割器沿上述各个方向的移动和/或摆动可以通过连接至激光切割器的激光切割器驱动装置13驱动。激光切割器驱动装置13的具体设置形式将在下文中详细描述。
[0024]此外，为了能够智能控制激光切割工艺，该激光切割设备还包括控制装置14。控制装置14用于根据预定的切割曲面控制工作台驱动装置11和所述激光切割器驱动装置。
[0025]可以看出，该激光切割设备的激光切割器可以相对于工作台1A上的被切割工件沿水平横向、水平纵向、竖直方向移动，且能够绕平行于水平横向的水平轴线A还可以绕竖直轴线转动。因此，该激光切割设备在对被切割工件进行切割时，具有五个自由度，能够完成复杂的圆弧、曲线]如上所述的，激光切割器沿各个方向的移动和/或摆动可以由激光切割器驱动装置13驱动。作为示例，激光驱动器驱动装置可以包括第一驱动器(未示出)和第二驱动器13A。第一驱动器和第二驱动器13A均可以为步进电机。其中，第一驱动器可以设置在机床1A上，用于驱动激光切割器沿水平横向移动。第二驱动器13A可以设置在激光切割器上，用于驱动激光切割器沿竖直方向和/或水平纵向移动、和/或绕水平横向平行的水平轴线摆动。特别地，在激光切割过程中，可能只需要激光切割头12B沿上述方向移动或摆动即可，因此，第二驱动器13A可以构造为驱动激光切割器的激光切割头12B沿竖直方向和/或水平纵向移动、和/或绕水平横向平行的水平轴线也可以包括第一控制装置(未示出)和第二控制装置14A。该第一控制装置用于根据预定的切割曲面控制工作台驱动装置11驱动工作台1A旋转以及控制第一驱动器驱动激光切割器沿水平横向移动。该第二控制装置14A可以用于根据预定的切割曲面控制第二驱动器13A。
[0028]此外，在根据本发明的一个优选实施例中，激光切割器还包括电容传感器12C，该电容传感器12C可以用于实时检测激光切割头12B与被切割工件之间的电容值。该电容传感器12C可以连接至第二控制装置14B，第二控制装置14B接收电容传感器12C的电容值，且基于预定离焦量根据电容值产生控制信号，以实时控制第二驱动器13A。
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