一 Y軸導(dǎo)軌321上，所述第一 Y軸電機 331通過驅(qū)動第一 Y軸絲桿341轉(zhuǎn)動來帶動第一 Y軸車載板351沿第一 Y軸導(dǎo)軌321進行直線運 動;所述第二Y軸車載板352設(shè)置在所述第二Y軸導(dǎo)軌322上，所述第二Y軸電機332通過驅(qū)動 第二Y軸絲桿342轉(zhuǎn)動來帶動第二Y軸車載352板沿第二Y軸導(dǎo)軌322進行直線運動;所述X軸 基座210的一端固定在所述第一 Y軸車載板上351，所述X軸基座210的另一端固定在所述第 二Y軸車載板352上;所述第一 Y軸車載板351和第二Y軸車載板352同步運動。
[0051] 所述第一 Y軸車載板351與第一 Y軸絲桿341的起始端之間設(shè)置有彈性可伸縮的Y軸 防塵罩370。所述第二Y軸車載板352與第二Y軸絲桿342的起始端之間同樣設(shè)置有彈性可伸 縮的Y軸防塵罩370。所述Y軸防塵罩370罩設(shè)在相應(yīng)的Y軸導(dǎo)軌上，避免Y軸行走裝置30內(nèi)部 進入灰塵。
[0052] 所述第一 Y軸導(dǎo)軌321的兩端和第二Y軸導(dǎo)軌322的兩端均設(shè)置有Y軸限位器380,分 別用來限制各自的車載板的行程。所述第一 Y軸絲桿341的末端和第二Y軸絲桿342的末端均 設(shè)置有用于防止各自車載板沖出基座的Y軸緩沖器390。所述Y軸限位器380、Υ軸緩沖器390 的作用的原理與X軸限位器280、Χ軸緩沖器290相同，在此不再寶述。當然，所述巧郵良位器 380也可只安裝在一個Υ軸導(dǎo)軌上，本發(fā)明不作限定。
[0053] 本發(fā)明的Υ軸行走裝置30負載X軸行走裝置20,所WY軸行走裝置30的負載較大， 因此本發(fā)明采用左邊和右邊兩套電機驅(qū)動，增加驅(qū)動力，提高運行加速度及速度，能夠提高 加工效率，同時保證高速運動過程中的穩(wěn)定性。
[0054] 進一步的，請參閱圖9,本發(fā)明提供的C02激光切割設(shè)備，還包括用于控制C02激光 切割設(shè)備的數(shù)字控制系統(tǒng)50、用于輸入用戶的操作指令的輸入設(shè)備510、用于控制氣嘴輸出 氣體的流量的電氣控制閥520W及顯示器530。所述輸入設(shè)備510包括鼠標和鍵盤等，所述數(shù) 字控制系統(tǒng)50包括工控機和運動控制卡等。
[0055] 將圖檔或者操作指令導(dǎo)入到數(shù)字控制系統(tǒng)50,然后由數(shù)字控制系統(tǒng)50控制X軸電 機230、第一Υ軸電機331、第二Υ軸電機332進行運動，從而實現(xiàn)不同圖形軌跡的運動，同時數(shù) 字控制系統(tǒng)50控制C02激光器110的開、關(guān)及輸出功率、頻率等，并控制電氣控制閥520，實現(xiàn) 氣體的開、關(guān)。從而實現(xiàn)對不同材料的激光加工。本發(fā)明的C02激光切割設(shè)備在加工部分材 料時需要使用輔助氣體，即在加工過程中氣體從進氣口進入到切割頭內(nèi)，并同激光束一起 從氣嘴的中屯、射出，從而將激光束烙化的材料及時吹除，從而實現(xiàn)激光切割。本發(fā)明的C02 激光切割設(shè)備所需要的氣體來自于空氣壓縮機產(chǎn)生的壓縮氣體，然后經(jīng)過氣體過濾裝置， 過濾掉多余的水分、油等雜質(zhì)，從而獲得潔凈度較高的氣體，W便于激光加工，然后到達調(diào) 壓閥，調(diào)壓閥可W調(diào)節(jié)氣體的流量，從而控制加工時所用的氣體的流量，然后到達電氣控制 閥520,電氣控制閥520受數(shù)字控制系統(tǒng)50控制，可W開、關(guān)，從而實現(xiàn)在加工過程中有無輔 助氣體的控制，氣體最后進入激光切割頭，并從氣嘴中屯、處射出。
[0056] 請參閱圖10,本發(fā)明提供的C02激光切割設(shè)備，包括主殼體60和電器柜70,所述基 座40W及基座40上Y軸行走裝置30和X軸行走裝置20均設(shè)置在主殼體60內(nèi)，所述主殼體60設(shè) 置在電氣柜70的上方。電器柜口 710位于設(shè)備的前面。所述C02激光切割設(shè)備的上下料口 610 位于設(shè)備前面，可W上下移動，從而開啟或者關(guān)閉設(shè)備，從而可W上料、下料。所述顯示器 530及開關(guān)按鈕組540位于設(shè)備的右側(cè)，報警燈550位于設(shè)備的右上角頂部，報警燈550采用 Ξ色燈，紅色表示設(shè)備故障，黃色表示待機，綠色表示設(shè)備正常運行。
[0057] 本實施例的主殼體60采用封閉式結(jié)構(gòu)，其作用有W下幾個方面：可W防止激光福 射對操作人員的影響，W及在機械運行時，對操作人員安全保護；采用分體封閉式結(jié)構(gòu)，即 主殼體60和電氣柜70分開，運樣在電氣柜70上安裝空調(diào)，保證電控柜內(nèi)恒溫，保證激光器及 各電控元件在最佳性能溫度范圍內(nèi)工作;可W收集激光切割產(chǎn)生的煙塵，排出車間，防止激 光切割產(chǎn)生的煙塵向外散發(fā);可W降低激光切割產(chǎn)生的噪音。
[0058] 請參閱圖11，本發(fā)明提供的C02激光切割設(shè)備，本發(fā)明提供的C02激光切割設(shè)備還 包括用于將C02激光器110出射的、徑向截面為楠圓的激光束整形成徑向截面為圓形的激光 束的光束整形裝置120。所述光束整形裝置120設(shè)置在C02激光器110與混合光裝置130之間 的光路上;所述光束整形裝置120包括設(shè)置在C02激光器出射光的光路上的棱鏡121;所述棱 鏡121的第一側(cè)面1211與C02激光器110的出射光垂直，C02激光器射出的激光束（圖中實線 箭頭所示)垂直第一側(cè)面1211進入棱鏡121，并在棱鏡121的第二側(cè)面1212發(fā)生折射后射出； 所述棱鏡121的主截面與所述楠圓的長軸D1平行，所述棱鏡的頂角Θ小于棱鏡的第二側(cè)面 1212發(fā)生全反射的臨界角。
[0059] 由于所述棱鏡的主截面與所述楠圓的長軸D1平行，故光斑(徑向截面)為楠圓的激 光束通過棱鏡后，其長軸的長度被壓縮，短軸的長度不變，因此，原本激光束的光斑為楠圓， 經(jīng)過棱鏡的整形后，光斑趨向于圓形，提高了激光束的一致性，使C02激光切割設(shè)備切割材 料時，切割的效果一致。
[0060] 如圖11所示，入射光束垂直于棱鏡121的第一側(cè)面1211入射，因為垂直入射第一側(cè) 面1211，所W在第一側(cè)面1211上并沒有反射和折射，光束繼續(xù)傳輸?shù)降诙?cè)面1212,在第二 側(cè)面1212處發(fā)生折射，入射角度即為棱鏡的頂角Θ，折射角度為β，光束入射方向和折射后光 束方向之間的角度差為丫（圖中未示出）。
[0061] 設(shè)棱鏡121的折射率為η，空氣的折射率為I%:，由折射定律得：
[0062] 由于一般棱鏡的折射率η大于1，屬于光密介質(zhì)，而空氣折射率#%為1，屬于光疏介 質(zhì)，根據(jù)光束折射定律，當光束由光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì)時，如果入射角θ大于全反射的 臨界角f，則光束將全部被反射回原介質(zhì)。所W可得臨界角f滿足公式；
。故臨界角
。因此，棱鏡的頂角Θ小于棱鏡的第二側(cè)面1212發(fā)生全反射的 臨界角f，確保了激光束不會在棱鏡121中發(fā)生全反射，避免激光束損耗。
[0063] 本實施例中，所述棱鏡121為砸化鋒光模，即，所述光模采用砸化鋒(ZnSe)作為光 模材料，砸化鋒對C02激光器射出的激光的折射率為n=2.4,所W臨界角f=24.624°。故，頂角 Θ介于0~24.624°之間的棱鏡，均可用于本發(fā)明提供的外光路傳輸系統(tǒng)。
[0064] 圖11中，棱鏡121右側(cè)為C02激光器射出的激光束(整形前的激光束），其波長范圍 為9~Ι?μπι，整形前的激光束的徑向截面為楠圓形（即，光斑為楠圓形），該楠圓長軸的長度為 D1，短軸的長度為D2,設(shè)楠圓長軸D1與短軸D2之比為U。棱鏡的第二側(cè)面1212出射的激光束 的截面理想的形狀為圓形（即，光斑為圓形），該圓形的直徑為D3,即，楠圓長軸D1方向上的 光經(jīng)過棱鏡121后，其長度被壓縮成了 D3。所述棱鏡的第一側(cè)面1211和第二側(cè)面1212的表面 均覆蓋有(鍛有)高透射膜層，所述高透射膜層對激光束有高透過率，使得激光束高效透射。
[0065] 由于激光束垂直棱鏡121的第一側(cè)面1211進入，故激光束照射到第二側(cè)面1212上 形成的光斑也是楠圓，其長軸的長度L=Dl/cos0。激光束經(jīng)過第二側(cè)面1212的折射后出射， 形成光斑，該光斑的直徑D3=LXcosi3。由于C02激光器10射出的激光束的光斑的短軸D2與棱 鏡121的主截面垂直，故激光束經(jīng)過棱鏡121后，其光斑短軸的長度不變，僅在短軸W外的其 他方向上被壓縮，長軸的長度壓縮得最多。因此，想要棱鏡的第二側(cè)面1212出射的激光束的 光斑為圓形，只需讓D3=D2即可，換而言之，棱鏡的第二側(cè)面1212出射的激光束的徑向截面 的長軸D3與C02激光器10射出的激光束的徑向截面的短軸長度D2相等，即可使棱鏡的第二 側(cè)面1212出射的激光束的徑向截面為圓形，D3就是該圓的直徑。由此，我們可W推算：
因此，戶朋漱鏡的頂角識要滿足1:?公式(1)，紐3娘鏡。1后出射的激光束的徑向截面就是圓形。 考慮到空氣的折射率巧化為1，公式。)還可W簡化為：
[0066] 本發(fā)明提供的C02激光切割設(shè)備，在光束整形裝置中，根據(jù)C02激光器射出的激光 束光斑的長短軸之比，只需設(shè)置一個頂角Θ滿足公式（1)的棱鏡，讓該棱鏡的第一側(cè)面與激 光束垂直，即可將橫截面為楠圓形的激光束整形成橫截面為圓形的激光束，本發(fā)明相對其 他光束整形系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，無需復(fù)雜的光路設(shè)計，調(diào)節(jié)方便，成本低廉，適用范圍廣。
[0067] 請參閱圖12,所述光束整形裝置120還包括用于使光束整形裝置120的出射光與 C02激光器110的出射光平行的激光反射鏡