激光切割设备是以激光为切割加工能量的设备，可以采用多种机械结构形式。每种机械结构形式，均有其优缺点，并决定了相应的光路 形式。
一、 光路
激光束从激光器出光口射出，经传输介质，最终到达靶材，其间所经过的路径（轨迹）称为光路。所谓靶材即目标材料。在激光切割设备中，靶材即工件。根据光路在加工过程中是静止的还是运动的，分为固定光路、飞行光路、混合光路。
1.飞行光路
飞行光路是指光路在加工过程中，光路在X、Y两个方向运动，工件固定不动的一种光路结构。悬臂式结构、移动龙门式结构、悬挂龙门式结构的机器的光路是飞行光路。
2.固定光路
飞行光路是指光路在加工过程中，光路固定不动，而工件在X、Y两个方向运动的一种光路结构。
3.混合光路
混合光路是指光路在加工过程中，光路一个方向运动，工件在另一个方向运动的一种光路结构。固定龙门式结构的机器的光路是混合光路。
二、 激光切割设备的机械结构形式
机械结构形式指机器设备的主体部分的机械结构所具有的特点。如悬臂式、龙门式等。
1.悬臂式结构
如图1所示，有一横梁，其一端悬空，一端通过直线导轨，联结于机器的底座上，并被驱动。具有这种特点的机械结构，为悬臂式结构。机器的Y轴（也可能是其他轴）和Z轴安装于悬臂梁上。整个悬臂梁沿底座上的X轴运动，Z轴可沿垂直于X轴的Y轴运动。这种机器的光路是飞行光路。
图 1 悬臂式结构
显而易见，悬臂式结构的激光切割机，三个方向都呈开放状态，具有以下特点：
1) 接近性良好，上下料方便；
2) 如采取相应措施，可加工超出机器行程的大尺寸板材；
3) 可柔性配置的切割工作台与主机分离，装卸料的冲击及震动不会传递到主机；
4) 工作台受热变形不会影响位于切割区域外的有严密防护的精密传动部件（齿轮齿条、丝杠、导轨），可长期稳定保持高精度；
5) 便于选配集成焊接、切管等功能；
6) 工作台固定不动，可切割较大重量的工件。
因此，这种结构的机器最受用户青睐，在各厂家产品中所占比重最大。
图 2 团结普瑞玛的SLCF-X1530激光切割机
2.龙门式结构
如图3，机器设备的主体结构如同门架，这种结构称为龙门式结构。根据龙门架是否移动以及其他特点，又分为固定龙门式结构、移动龙门式结构、悬挂龙门式结构。
图 3 龙门式结构
3.固定龙门式结构
龙门式结构中龙门架固定、工作台移动的结构，称为固定龙门式结构。这种结构是我国第一台商品激光切割机所采用的结构。如图4。这种机器的光路是混合光路。
图 4 固定龙门式结构
图 5 团结普瑞玛的固定龙门式激光切割机
固定龙门式结构光路简单，维护调整方便。但是，这种结构的机器，工作台需要在一个方向移动，所以负载较重，不宜切割重量较大的工件。
4.移动龙门式结构
龙门式结构中龙门架移动、工作台固定的结构，称为移动龙门式结构，业界经常称之为落地龙门式结构。如图6。这种机器的光路是飞行光路。
图 6 移动龙门式结构
落地龙门梁两端通常分别固定安装一电机，两电机驱动龙门梁同向同步运动。
团结普瑞玛SLCF-L1530F3是典型的落地龙门式结构。
图 7团结普瑞玛SLCF-L1530F3激光切割机
5.悬挂龙门式结构
悬挂龙门式结构是一种特殊的龙门式结构。一梁悬挂于龙门架上，并沿龙门架跨梁运动。如图8。这种机器的光路是飞行光路。
图 8 悬挂龙门式结构
上海团结普瑞激光设备有限公司的SLCF-L系列、苏州领创激光科技有限公司的Lead β系列是典型的悬挂龙门式结构。
图 9 团结普瑞玛的SLCF-L2040激光切割机
悬挂龙门式结构具有以下特点：
1) 具有与悬臂式结构一样的接近性；
2) 工作台受热变形不会影响位于切割区域外的有严密防护的精密传动部件（齿轮齿条、丝杠、导轨），可长期稳定保持高精度；
3) 工作台固定不动，可切割较大重量的工件。
4) 造价较悬臂式结构高。
6.其他结构
如下图所示，此种结构为倒L形结构，切割头仅作上下运动。工件放置在双层工作台上。具有以下特点：
1) 固定光路，切割质量一致性好；
2) 维护简单；
3) 仅可切割较轻的工件。
倒L形结构
三、 激光切割设备的工作台
工件必须放置在工作台上，才能进行切割加工。工作台的尺寸一般与机器的行程相适应，某种意义上，加工范围、工作台尺寸、机器行程可以认为是一致的。例如，机器的X、Y行程分别为3000、1500mm，则可加工的工件尺寸为3000×1500mm。
1.重定位
当小行程机器要加工双倍甚至多倍行程的工件时，需要借助重定位技术。
如果工件长度超过X轴(也可能是其他轴)行程，可使切割台在工作台底座上按指定的距离移动，超出的部分依次进入加工区域，实现加工长度对机器X轴行程的倍增。工作台可以移动（实质上是工件移动）多次。这种技术称为工作台重定位。
2.单工作台与双工作台
最简单的激光切割机，仅配置一个工作台。上料－切割加工－下料－上料操作，只能线性顺序进行，效率不够高。
配置双工作台后，一个工作台用于切割加工（工作台处于切割区域时称为切割工位），另一个工作台用于上、下料（工作台处于上下料位置时，称为上下料工位），加工和上下料可并行操作，提高机床的利用率。
两个工作台的交换（两个工作台位置互换：一个工作台从切割工位退出到上下料工位，而另一个工作台从上下料工位进入切割工位）需要一整套复杂的机构实现。根据两个工作台在交换过程中，高度是否发生升降，可将双工作台分为升降式交换双工作台、平移式交换双工作台。
升降式交换双工作台，根据升降方式又可分为液压直接升降、液压剪叉式升降、机械曲柄式升降等。机械曲柄式升降双工作台一般采用偏心齿轮传动方式。
剪叉式升降原理
平移式交换双工作台，位于不同的高度，由钢丝绳或链条直接牵引两个工作台进入或退出切割工位。
平移牵引交换
七、 激光器与切割设备主机的布局关系
激光器与切割设备主机的布局关系，指的是它们之间的空间位置关系。存在以下几种布局关系：
1.一体式
激光器与主机一体式，激光器架设于主机上，向高度方向发展，占地面积小，但光路较复杂。多见于进口机器。
2.直线式
激光器与主机呈直线关系，如下图所示。
直线式
直线式关系，光路最简单，但X方向占地较大。如果场地条件允许，应优先选用这种布局。
直线式布局
3.垂直式
激光器与主机呈垂直关系，如下图所示。
垂直式
垂直式关系，光路较直线式复杂（增加一块反射镜），Y方向占地较大。
4.平行式
激光器与主机呈平行关系，如下图所示。
平行式
平行式关系，光路较复杂（比直线式增加两块反射镜），占地面积较小。应尽量避免选择这种布局。
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