CN103071934A - 一种激光切割头随动装置 - Google Patents

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尚勇
高凯
侯志坚
陈传明
张维勇
董玲
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Inspur Digital Shandong Technology Co Ltd
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Abstract

本发明属于激光加工设备技术领域，具体涉及一种激光切割头随动装置，包括步进电机、联轴器、轴承座一、轴端支承一、滚动轴承一、螺母座、滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠、滚动轴承二、轴端支承二、轴承座二、套筒、喷嘴，本发明减少一个导向导轨，滚珠丝杠同时起传动和导向作用；螺母外圆铣削半圆弧槽与圆柱销配合使用，起到很好的防松效果；采用电容式传感，电信号控制步进电机转动，可使激光喷嘴与被割工件表面之间的距离自动调节，始终自动对焦，保证切割成型一致，美观，无毛刺，大大提高切割质量及切割效率。

Description

一种激光切割头随动装置
技术领域
    本发明属于激光加工设备技术领域，具体涉及一种激光切割头随动装置。
背景技术
激光切割中，喷嘴与被切工件表面的距离是决定切口质量和切割速度的主要因素之一，切割时，喷嘴到被割工件表面的高度必须保持稳定一致。传统的激光切割头只有聚焦透镜和喷嘴，没有自动对焦功能，在大幅面激光切割时，特别是在切割薄板、材料表面平整度不高的情况下，不同地方喷嘴到被割工件表面的高度有所不同，致使被切割材料表面偏离焦距，聚焦光斑大小不同，功率密度也不一样，造成在不同部位切割质量不一致，达不到激光切割的质量要求。
参看附图1，传统的随动装置一般采用双圆形导轨，除了套筒12以外，还要增加一个导向杆14。在该结构中，滚珠丝杠仅起驱动作用，要同时保证滚珠丝杠与两圆形导轨之间的距离及平行度比较困难，通常要滚珠丝杠或导向杆轴端支承位置可调，即轴承座1和8需要上下调节，结构复杂、装配困难，喷嘴上下移动不灵活，反应慢。
发明内容
 为克服上述不足，本发明的目的在于提供一种使激光喷嘴与被割工件表面之间的距离自动调节，始终自动对焦，保证切割成型一致的激光切割头随动装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种激光切割头随动装置，包括步进电机、联轴器、轴承座一、轴端支承一、滚动轴承一、螺母座、滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠、滚动轴承二 、轴端支承二、轴承座二、套筒、喷嘴，所述步进电机通过联轴器与滚珠丝杠连接，滚动轴承一通过轴端支承一固定于轴承座一上，滚动轴承二通过轴端支承二固定于轴承座二上，所述滚动轴承一和滚动轴承二通过滚珠丝杠连接，螺母座与滚珠丝杠螺母端面配合，径向有间隙，套筒前端设有喷嘴，喷嘴通过绝缘垫一和绝缘垫二与外界隔离，并由锁紧螺母锁紧，锁紧螺母的外圆面上铣出有半圆弧槽，连接套的内孔中铣出与锁紧螺母的半圆弧槽相适应的半圆弧柱面，锁紧螺母与绝缘垫一之间嵌有圆柱销，圆柱销与锁紧螺母的半圆弧槽相配合。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明减少一个导向导轨，滚珠丝杠同时起传动和导向作用；螺母外圆铣削半圆弧槽与圆柱销配合使用，起到很好的防松效果；采用电容式传感，电信号控制步进电机转动，可使激光喷嘴与被割工件表面之间的距离自动调节，始终自动对焦，保证切割成型一致，美观，无毛刺，大大提高切割质量及切割效率。
附图说明
图1是现有技术中采用双圆形导轨的随动装置的结构示意图。
图2是本发明的激光切割头随动装置结构示意图。
图3是本发明的喷嘴内部结构示意图。
图中，1、步进电机，2、联轴器，3、轴承座一，4、轴端支承一，5、滚动轴承一，6、螺母座，7、滚珠丝杠螺母，8、滚珠丝杠，9、滚动轴承二，10、轴端支承二，11、轴承座二，12、套筒，13、喷嘴，14、导向杆，15、锁紧螺母，16、连接套，17、绝缘垫一，18、绝缘垫二，19、圆柱销，20、半圆弧槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明
参看附图2、图3，一种激光切割头随动装置，包括步进电机1、联轴器2、轴承座一3、轴端支承一4、滚动轴承一5、螺母座6、滚珠丝杠螺母7、滚珠丝杠8、滚动轴承二 9、轴端支承二10、轴承座二11、套筒12、喷嘴13，所述步进电机1通过联轴器2与滚珠丝杠8连接，滚动轴承一5通过轴端支承一4固定于轴承座一3上，滚动轴承二9通过轴端支承二10固定于轴承座二11上，所述滚动轴承一5和滚动轴承二9通过滚珠丝杠8连接，螺母座6与滚珠丝杠螺母7端面配合，径向有间隙，套筒12前端设有喷嘴13，喷嘴13通过绝缘垫一17和绝缘垫二18与外界隔离，并由锁紧螺母15锁紧，锁紧螺母15的外圆面上铣出有半圆弧槽20，连接套16的内孔中铣出与锁紧螺母15的半圆弧槽20相适应的半圆弧柱面，锁紧螺母15与绝缘垫一17之间嵌有圆柱销19，圆柱销19与锁紧螺母15的半圆弧槽20相配合。
电容式传感控制步进电机1转动，通过联轴器2带动滚珠丝杠副7动作，从而驱动套筒12在圆孔导轨内移动，即喷嘴13沿垂直工件表面方向自动调节，激光束经过套筒12内的聚焦透镜聚焦，由喷嘴13喷出，喷嘴13的自动调节保证了激光束自动聚焦。滚珠丝杠8除了将电机1的转动转变为套筒12直线运动之外，还有导向作用，即限制套筒12绕其轴线的转动自由度。螺母座6与滚珠丝杠副7仅端面配合，径向有大间隙，因此在加工和装配时只需保证轴端支承一4和轴端支承二10的等高度，即可保证滚珠丝杠8与套筒12的平行度，保证套筒移动灵活。 

Claims (1)

1.一种激光切割头随动装置，其特征在于，包括步进电机(1)、联轴器(2)、轴承座一(3)、轴端支承一(4)、滚动轴承一(5)、螺母座(6)、滚珠丝杠螺母(7)、滚珠丝杠(8)、滚动轴承二 (9)、轴端支承二(10)、轴承座二(11)、套筒(12)、喷嘴(13)，所述步进电机(1)通过联轴器(2)与滚珠丝杠 (8)连接，滚动轴承一(5)通过轴端支承一(4)固定于轴承座一(3)上，滚动轴承二(9)通过轴端支承二(10)固定于轴承座二(11)上，所述滚动轴承一(5)和滚动轴承二(9)通过滚珠丝杠(8)连接，螺母座(6)与滚珠丝杠螺母(7)端面配合，径向有间隙，套筒(12)前端设有喷嘴(13)，喷嘴(13)通过绝缘垫一(17)和绝缘垫二(18)与外界隔离，并由锁紧螺母(15)锁紧，锁紧螺母(15)的外圆面上铣出有半圆弧槽(20)，连接套(16)的内孔中铣出与锁紧螺母(15)的半圆弧槽(20)相适应的半圆弧柱面，锁紧螺母(15)与绝缘垫一(17)之间嵌有圆柱销(19)，圆柱销(19)与锁紧螺母(15)的半圆弧槽(20)相配合。
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