本實用新型屬于切割機械技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種激光切割機,具體的說,涉及一種具有新型懸臂結(jié)構(gòu)的激光切割機。
背景技術(shù):
激光切割屬于熱切割方法之一,激光切割機是利用聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速融化、汽化、燒蝕或達到燃點,同時借助于光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),實現(xiàn)將工件割開。其適應(yīng)任何材料的加工制造,尤其在一些有特殊精度和要求、特別場合和特種材料的加工制造方面起著無可替代的作用。
激光切割機最常見的一種結(jié)構(gòu)形式就是懸臂結(jié)構(gòu),具有以下優(yōu)點:
(1)開放性、接近性好,只需要單機驅(qū)動,可從三個方向上下料,操作方便;如采取適當措施,可加工超出機器行程的工件,切割一致性好;因側(cè)向開放,可在工作臺上方便的加黃旋轉(zhuǎn)機構(gòu),實現(xiàn)管材切割、平板切割等。
(2)由于懸臂是伸出式結(jié)構(gòu),使切割工作臺與主機分離,即使工作臺受熱變形,也不會影響主機對懸臂的控制精度;這種結(jié)構(gòu)也使傳動系統(tǒng)、導(dǎo)軌等遠離切割區(qū)域,不易受損。
懸臂機構(gòu)具有諸多優(yōu)點,但為了獲得穩(wěn)定的運動效果,傳統(tǒng)的激光切割機懸臂結(jié)構(gòu)通常需安裝配重結(jié)構(gòu),造成懸臂梁的重量增加,進而造成驅(qū)動系統(tǒng)電機需要更高的功率能耗。為了適應(yīng)這種結(jié)構(gòu),傳動零部件需要更高的規(guī)格,從而導(dǎo)致產(chǎn)品制造成本的增加和使用成本的上升。此外,傳統(tǒng)的激光切割機懸臂機構(gòu)通過滾珠絲杠驅(qū)動,對運動驅(qū)動信號反應(yīng)慢,且懸臂梁運動精度不能滿足使用要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于,針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種生產(chǎn)成本和使用成本低的懸臂式激光切割機。
本實用新型的內(nèi)容為:懸臂式激光切割機,包括基座、懸臂梁及設(shè)置于基座上的用于安裝懸臂梁的行走軌,激光切割頭安裝在懸臂梁上,所述行走軌包括沿懸臂梁行走方向平行設(shè)置的兩條行走軌;懸臂梁與行走軌的安裝端包括一安裝座,所述安裝座上設(shè)置有分別與行走軌匹配的行走滑塊,安裝座通過行走滑塊與行走軌安裝。
優(yōu)選的是:行走軌上設(shè)置有齒條,行走滑塊上設(shè)置于與齒條匹配嚙合的滑塊齒條。
優(yōu)選的是:齒條位于兩條行走軌相對的一側(cè),即兩條行走軌的相對的內(nèi)側(cè)。
優(yōu)選的是:還包括安裝于安裝座上的用于驅(qū)動行走滑塊沿行走軌運動的行走驅(qū)動單元。
優(yōu)選的是:行走滑塊有四個,與每條行走軌配合安裝的行走滑塊均為兩個。
優(yōu)選的是:四個行走滑塊呈方形排列。
優(yōu)選的是:懸臂梁內(nèi)部為蜂窩結(jié)構(gòu),即正六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的是:懸臂梁采用鋁合金材質(zhì),蜂窩結(jié)構(gòu)壁厚1mm。
優(yōu)選的是:沿懸臂梁長度延伸方向,懸臂梁上設(shè)置有運動軌道,激光切割頭通過切割頭安裝機構(gòu)安裝在運動軌道上,所述安裝機構(gòu)包括底座以及垂直安裝的鏈條I和鏈條II,底座可移動安裝在運動軌道上,鏈條I安裝在底座上,激光切割頭通過移動塊I安裝在鏈條I上,驅(qū)動電機I驅(qū)動移動塊I運動;鏈條I通過移動塊II安裝在鏈條II上,驅(qū)動電機II驅(qū)動移動塊II運動。
本實用新型的有益效果為:
(1)與傳統(tǒng)的懸臂梁相比,減少了配重塊,重量置于傳統(tǒng)懸臂梁重量的一般,結(jié)構(gòu)小巧、重量輕,可極大的改善懸臂梁的運動特性;同時也可降低懸臂梁的生產(chǎn)加工成本,使用時降低能耗,降低使用成本。
(2)采用雙運動軌道,懸臂梁通過安裝座和行走滑塊的結(jié)構(gòu)對稱安裝在雙運動軌道上,可保證懸臂梁運動的對稱性和穩(wěn)定性。
(3)懸臂梁側(cè)面采用齒輪齒條驅(qū)動,相比傳統(tǒng)的滾珠絲杠驅(qū)動,成本低,且運動精度高。
(4)懸臂梁采用鋁合金,內(nèi)部蜂窩結(jié)構(gòu),重量輕,強度高,剛性好。
附圖說明
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為懸臂梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:1-基座,2-懸臂梁,301-行走軌I,302-行走軌II,4-激光切割頭,5-安裝座,6-行走滑塊,7-齒條,8-行走驅(qū)動單元,9-運動軌道,10-底座,11-鏈條I,12-鏈條II,13-移動塊I,14-驅(qū)動電機I,15-驅(qū)動電機II,16-移動塊II,17-蜂窩結(jié)構(gòu)
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行進一步的描述。
如圖1和圖2所示,懸臂式激光切割機,包括基座1、懸臂梁2及設(shè)置于基座1上的用于安裝懸臂梁2的行走軌,激光切割頭4安裝在懸臂梁2上,行走軌3包括沿懸臂梁2行走方向平行設(shè)置的兩條行走軌,分別為行走軌I301和行走軌II302;懸臂梁2與兩條行走軌301和302的安裝端包括一安裝座5,安裝座上5設(shè)置有分別與行走軌匹配的行走滑塊6,安裝座5通過行走滑塊6分別與行走軌I301和行走軌II302安裝。
行走滑塊6沿行走軌I301和行走軌II302運動過程中,帶動懸臂梁2沿行走軌延伸的方向運動。并不具體限制行走軌的安裝方向,可根據(jù)待切割物的防止方向或具體的切割需求設(shè)置行走軌的方向。
與傳統(tǒng)的絲杠滾珠驅(qū)動運動的方式不同,采用齒條嚙合的驅(qū)動方式。在行走軌I301和行走軌II302上均設(shè)置有齒條7,行走滑塊6上設(shè)置于與齒條7匹配嚙合的滑塊齒條。
更具體的說,齒條7位于行走軌I301和行走軌II302相對的一側(cè),即兩條行走軌的相對的內(nèi)側(cè)。相對齒條設(shè)置在行走軌外側(cè)的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可以降低齒條受損的概率。
為了驅(qū)動行走滑塊6的運動,進一步設(shè)計了行走驅(qū)動單元8,行走驅(qū)動單元8安裝于安裝座5上,用于驅(qū)動行走滑塊沿行走軌運動的,例如,其可采用驅(qū)動電機。
行走滑塊6可以設(shè)計為多個,但為了保證懸臂梁2在兩條行走軌上安裝及運動的對稱性和平穩(wěn)性,與行走軌I301和行走軌II302安裝的行走滑塊6最佳采用對稱的安裝方式,例如入圖1所示,行走滑塊6有四個,與每條行走軌配合安裝的行走滑塊6均為兩個。
為進一步保證行走滑塊6安裝對稱性和運動的平穩(wěn)性,四個行走滑塊6呈方形排列,例如安裝座5為方形,四個行走滑塊6可以呈正方形排列或長方形排列,設(shè)置于安裝座5的四個角端。
如圖3所示,懸臂梁2內(nèi)部為蜂窩結(jié)構(gòu),即正六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)17。懸臂梁2采用鋁合金材質(zhì),蜂窩結(jié)構(gòu)17壁厚1mm。鋁合金結(jié)構(gòu)重量輕,強度高,剛性好,正六邊形的蜂窩結(jié)構(gòu)8不易變形,可使懸臂梁2保證較好的剛度。
沿懸臂梁2長度延伸方向,懸臂梁2上設(shè)置有運動軌道9,激光切割頭4通過切割頭安裝機構(gòu)安裝在運動軌道9上,安裝機構(gòu)包括底座10以及垂直安裝的鏈條I11和鏈條II12,底座10可移動安裝在運動軌道9上,鏈條I11安裝在底座10上,激光切割頭4通過移動塊I13安裝在鏈條I11上,驅(qū)動電機I14驅(qū)動移動塊I13運動;鏈條I11通過移動塊II15安裝在鏈條II12上,驅(qū)動電機II15驅(qū)動移動塊II16運動。其中鏈條I11和鏈條II12均為U型回轉(zhuǎn)鏈條。
懸臂式激光切割機工作時,由行走驅(qū)動單元8驅(qū)動沿著行走軌I301和行走軌II302運動;由驅(qū)動電機II15驅(qū)動移動塊II16帶動沿運動軌道9運動,同時,若要對激光切割頭4的沿鏈條I11方向的位置進行調(diào)整,控制驅(qū)動電機I14工作,驅(qū)動移動塊I13運動,作沿鏈條I11方向的調(diào)整。