(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211000084.X (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 东莞市光博士激光科技股份有限公 司 地址 523000 广东省东莞 市东城街道 松山 湖大道东城段8号1栋101室 (72)发明人 刘文　 (74)专利代理 机构 广州本诺知识产权代理事务 所(普通合伙) 44574 专利代理师 王鹏程 (51)Int.Cl. B23K 26/38(2014.01) B23K 26/08(2014.01) B23K 26/064(2014.01) B23K 26/046(2014.01)B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 双工位激光切割设备 (57)摘要 本发明公开了双工位激光切割设备， 包括结 构相同且左右对称设置的两套五轴联动激光切 割装置， 五轴联动激光切割装置包括激光器、 反 射镜装置、 激光头、 X轴移动装置、 Y轴移动装置、 Z 轴移动装置、 U轴旋转装置以及V轴旋转装置， 激 光器与X轴移动装置间隔设置， 反射镜装置设置 于激光器、 激光头之间， Z轴移动装置设置于X轴 移动装置上， U轴旋转装置设置于Z轴移动装置 上， V轴旋转装置设置于U轴旋转装置上， 激光头 设置于V轴旋转装置上， Y轴移动装置位于Z轴移 动装置的下方， Y轴移动装置 上设有支撑装置。 本 发明能够实现五轴联动控制， 从而能够满足多维 度异形材料的立体切割需求； 另外可同时切割加 工对称产品， 提高加工效率。 权利要求书3页 说明书8页 附图14页 CN 115283848 A 2022.11.04 CN 115283848 A 1.双工位激光切割设备， 其特征在于， 包括： 结构相同且左右对称设置的两套五轴联动 激光切割装置， 所述五轴联动激光切割装置包括激光器、 反射镜装置、 激光头、 X轴移动装 置、 Y轴移动装置、 Z轴移动装置、 U轴旋转装置以及V轴旋转装置， 所述激光器与所述X轴移动 装置间隔设置， 所述反射镜装置设置于所述激光器、 所述激光头之间， 所述Z轴移动装置设 置于所述X轴移动装置上， 所述U轴旋转装置设置于所述Z轴移动装置上， 所述V轴旋转装置 设置于所述U轴旋转装置上， 所述激光头 设置于所述V轴旋转装置上， 所述Y轴移动装置位于 所述Z轴移动装置的下 方， 所述Y轴移动装置上设有用于安装待切割材 料的支撑装置； 所述双工位激光切割设备的控制方法包括： 控制所述Y轴移动装置带动所述支撑装置进行移动至所述激光头的下 方； 控制所述激光器发出激光束， 所述激光束经所述反射镜装置反射至所述激光头， 使得 所述激光头对所述激光束 进行聚焦； 控制所述X轴移动装置带动所述Z轴移动装置进行移动， 控制所述Z轴移动装置带动所 述U轴旋转装置进 行移动， 控制所述U轴旋转装置带动所述V轴旋转装置进 行旋转， 控制所述 V轴旋转装置带动所述激光头进行旋转， 使得所述激光头按照预设的运动轨迹对所述支撑 装置上的所述待切割材 料的表面进行激光切割。 2.根据权利要求1所述的双工位激光切割设备， 其特征在于： 所述X轴移动装置包括第 一壳体、 第一电机、 第一丝杆、 第一导轨以及第一滑块， 所述第一丝杆与所述第一导轨上下 间隔设置于第一壳体内， 所述第一电机与所述第一丝杆连接， 所述第一滑块与所述第一丝 杆螺纹连接， 所述第一滑块与所述第一 导轨滑动连接； 待切割物体设有切割轨迹， 该双工位激光切割设备还设有用于识别切割轨迹的第 一识 别器， 所述双工位激光切割设备的控制方法包括： 在切割过程中， 第一识别器识别出切割轨 迹， 并控制激光头沿着切割轨 迹方向切割。 3.根据权利要求2所述的双工位激光切割设备， 其特征在于： 所述Z轴移动装置包括第 一连接座、 第二壳体、 第二电机、 第二丝杆、 第二导轨以及第二滑 块， 所述第一连接座固定 设 置于所述第一滑块上， 所述第二滑块固定设置于所述第一连接座上， 所述第二丝杆与所述 第二导轨左右间隔设置于所述第二壳体内， 所述第二电机与所述第二丝杆连接， 所述第二 滑块与所述第二丝杆螺纹连接， 所述第二滑块与所述第二 导轨滑动连接 。 4.根据权利要求3所述的双工位激光切割设备， 其特征在于： 所述U轴旋转装置包括第 二连接座、 第三电机以及第一旋转轴， 所述第二连接座固定设置于所述第二壳体的底端， 所 述第三电机设置于所述第二连接座上， 所述第一旋转轴设置于所述第二连接座的底端， 所 述第三电机与所述第一旋转轴连接 。 5.根据权利要求4所述的双工位激光切割设备， 其特征在于： 所述V轴旋转装置包括第 三连接座、 第四电机以及第二旋转轴， 所述第三连接座固定设置于所述第一旋转轴的底端， 所述第四电机设置于所述第三连接座上， 所述第四电机与所述第二旋转轴 连接， 所述激光 头固定设置 于所述第二旋转轴上； 进一步的， 待切割物体的切割轨迹由不同颜色的轨迹组成， 该切割轨迹有多个区域， 每 个区域由一种颜色组成， 而每一种颜色的轨迹区域代表需要不同能量的激光束切割， 该双 工位激光切割设备还设有用于识别切割轨迹的颜色的第二识别器， 该双工位激光切割设备 的控制方法还包括： 在切割过程中， 利用第一识别器识别出切割轨迹， 并控制激光头沿着切权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115283848 A 2割轨迹方向切割， 同时利用第二识别器识别出切割轨迹的颜色， 并根据颜色调整激光头所 发出的激光的能量 值。 6.根据权利要求5所述的双工位激光切割设备， 其特征在于： 所述反射镜装置包括第 一 反射镜、 第二反射镜、 第三反射镜、 第四反射镜以及第五反射镜， 所述激光头 设有聚焦镜， 所 述第一反射镜位于所述激光器与所述第二反射镜之 间， 所述第三反射镜位于所述第二反射 镜与所述第四反射镜之间， 所述第五反射镜位于所述第四反射镜与所述聚焦镜之间； 两套五轴联动激光切割 装置分别包括有第 一激光头和第 二激光头， 待切割物体可以间 隔设置有第一切割轨迹和 第二切割轨迹， 也可以是单独设置有第一切割轨迹或第二切割轨 迹， 其中第一切割轨迹和 第二切割轨迹均包含有多个区域， 每个区域由一种颜色组成， 而每 一种颜色的轨迹区域代表需要不同能量的激光束切割， 本发明双工位激光切割设备的控制 方法还包括： 检测待切割物体上的切割轨 迹的数量； 当检测到待切割物体上间隔设置有第 一切割轨迹和第 二切割轨迹时， 控制第 一激光头 沿第一切割轨迹进行切割， 并根据第一切割轨迹的不同颜色调整第一激光头的激光束， 控 制第二激光头沿第二切割轨迹进 行切割， 并根据第二切割轨迹的不同颜色调整第二激光头 的激光束； 当检测到待切割物体上只有第 一切割轨迹或第 二切割轨迹时， 识别出第 一切割轨迹或 第二切割轨迹的不同区域的颜色， 并控制第一激光头采用第一能量值的激光束对第一颜色 的区域进行切割， 控制第二激光头采用第二能量 值的激光束对第二颜色的区域进行切割； 在确定第一颜色所对应的区域切割完毕之后， 控制第 一激光头采用第 三能量值的激光 束对第三颜色的区域进行切割， 在确定第二颜色所对应的区域切割完毕之后， 控制第二激 光头采用第四能量 值的激光束对第四颜色的区域进行切割。 7.根据权利要求1所述的双工位激光切割设备， 其特征在于： 所述支撑装置包括支撑板 以及治具， 所述支撑 板设置于所述Y轴移动装置上， 所述治具设置 于所述支撑 板的顶面上。 8.根据权利要求7所述的双工位激光切割设备， 其特征在于： 所述支撑板设有贯穿其底 面及顶面的第一通孔， 所述支撑板的底面连接有吸风管， 所述吸风管对应所述第一通孔设 置； 所述治 具的侧面设有多个第二通孔， 所述治 具的内部 设有空腔， 所述空腔与所述第一通 孔、 第二通孔均相连通。 9.根据权利要求8所述的双工位激光切割设备， 其特征在于： 所述支撑板的侧端设有第 一收集槽， 所述第一收集槽与所述第一 通孔相连通； 所述支撑板的下方还设置有旋转电机， 旋转电机的转动轴固定设置有驱动气缸， 驱动 气缸的伸缩杆沿水平方面设置有移动板， 而移动板中设置有多个第二收集槽， 第二收集槽 通过软管与第一 通孔连通； 该双工位激光切割设备的控制方法还包括： 通过控制旋转电机旋转以及控制驱动气缸 的伸缩杆伸缩， 以使得移动板跟随激光头移动， 以实时通过处于激光头的下方的第二收集 槽收集切割残料。 10.根据权利要求8所述的双工位激光切割设备， 其特征在于： 所述吸风管连接有抽风 控制装置， 所述抽风控制装置包括气缸、 挡风固定板、 挡风移动板、 第一抽风转接头以及第 二抽风转接头， 所述挡风固定板 设有第三通孔， 所述第一抽风转接头、 第二抽风转接头均与权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115283848 A 3