CN103170747A - 高速大幅面激光切割机用分体式驱动结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速大幅面激光切割机用分体式驱动结构，该结构将固连在一起的激光发生器及激光发生器伺服驱动装置独立出来安装在直线导轨上并使二者能够沿直线导轨滑动，同时在横梁与激光发生器之间通过弹性连接件连接，使激光发生器及激光发生器伺服驱动装置的质量在横梁小范围内移动时不参与切割的频繁高速往复移动，提高了切割机的切割速度、动态响应性能、定位速度、定位精度和重复定位精度，同时激光发生器可脱离横梁运动，而且能够四面开放，有利于激光发生器的检测维修。

Description

高速大幅面激光切割机用分体式驱动结构
技术领域
本发明涉及一种激光切割机用驱动结构，尤其涉及一种高速大幅面激光切割机用分体式驱动结构。
背景技术
机载式激光切割机，是实现超大幅面加工(8m×2m以上)的主要手段之一，目前常见的传统机载式激光切割机直接将激光发生器及其伺服驱动装置连接在横梁上，称为整体式驱动结构的机载式激光切割机。因激光发生器及其伺服驱动装置重量巨大，这种刚性的连接方式给伺服驱动系统增加了沉重的负担，几乎使驱动装置部分的惯量增加一倍，造成系统动态响应性能降低，因此不得不选用功率更大的伺服电机和驱动器，同时整个机械传动系统也要相应放大。但即便如此仍不能从根本上解决响应滞后的问题，尤其在切割轮廓复杂的工件时往往会引起图形失真，从而产生废品。而且激光发生器本身也十分精密，以目前占主流的二氧化碳快轴流激光发生器为例，其内部的关键原件罗茨泵在工作中转速超过10000rpm，其工作环境要求安装在一个坚固稳定的平台上，如激光发生器直接参与高速切割中的剧烈加减速运动，对其正常稳定的运行十分不利。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种高速大幅面激光切割机用分体式驱动结构，该结构是将激光发生器和激光发生器驱动装置独立出来，使二者的质量不参与切割的频繁高速往复移动，在一定范围内的局部切割中激光发生器及其驱动装置可以保持静止状态，而横梁同时在进行高速切割。
本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种高速大幅面激光切割机用分体式驱动结构，包括两平行的机床底座、安装在所述两平行机床底座上端面的直线导轨、横跨于两平行机床底座上方并能够沿直线导轨滑动的横梁、与横梁刚性连接的横梁伺服驱动装置、激光发生器、激光发生器伺服驱动装置和悬臂梁，所述悬臂梁一端能够在横梁上沿横梁长度方向滑动，悬臂梁另一端设有能够相对悬臂梁自由运动的激光切割头，所述激光发生器与激光发生器伺服驱动装置均安装在直线导轨上并能够沿直线导轨滑动，激光发生器与激光发生器伺服驱动装置之间为刚性连接，所述横梁与激光发生器之间通过弹性连接件连接。
所述弹性连接件一端为空心弹性体，另一端为空心管，所述空心弹性体一端连接在横梁上，所述空心管一端连接在激光发生器上。空心管和空心弹性体中间均为中空，激光光束可从其中通过，同时空心弹性体使激光发生器及激光发生器伺服驱动装置可以在横梁小范围运动时暂时保持静止状态，从而使激光发生器和激光发生器伺服驱动装置的质量暂时不参与切割的频繁高速往复运动。
设有气缸，所述气缸安装在激光发生器伺服驱动装置外侧，气缸上设有磁性开关，所述磁性开关能够检测激光发生器的极限跟随距离。气缸不充气，仅仅利用其上的磁性开关来检测激光发生器的极限跟随距离，防止激光发生器与横梁之间距离过近引起碰撞，或者激光发生器与横梁之间分离过远而扯断电缆，其中极限跟随距离是指气缸的最大行程距离和最小行程距离。
所述气缸为磁性气缸。
本发明的有益技术效果为：将固连在一起的激光发生器和激光发生器伺服驱动装置安装在直线导轨上并使二者能够沿直线导轨滑动，同时在横梁与激光发生器之间通过弹性连接件连接，使激光发生器及其伺服驱动装置的质量不参与切割的频繁高速往复移动，提高了切割机的切割速度、动态响应性能、定位速度、定位精度和重复定位精度，同时激光发生器可脱离横梁运动，而且能够四面开放，有利于激光发生器的检测维修。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图右侧；
图3为图2中A部分的放大图。
具体实施方式
结合图1至图3对本发明做进一步的详细说明。
一种高速大幅面激光切割机用分体式驱动结构，包括两平行的机床底座1、安装在所述两平行机床底座1上端面的直线导轨2、横跨于两平行机床底座1上方并能够沿直线导轨2滑动的横梁3、与横梁3刚性连接的横梁伺服驱动装置4、激光发生器5、激光发生器伺服驱动装置6和悬臂梁9，所述悬臂梁9一端能够在横梁3上沿横梁长度方向滑动，悬臂梁9另一端设有能够相对悬臂梁自由运动的激光切割头10，所述激光发生器5与激光发生器伺服驱动装置6均安装在直线导轨2上并能够沿直线导轨2滑动，激光发生器5与激光发生器伺服驱动装置之间6为刚性连接，所述横梁3与激光发生器5之间通过弹性连接件7连接。
所述弹性连接件7一端为空心弹性体71，另一端为空心管72，所述空心弹性体71一端连接在横梁3上，所述空心管72一端连接在激光发生器5上。空心管72和空心弹性体71中间均为中空，激光光束可从其中通过，同时空心弹性体71使激光发生器5及激光发生器伺服驱动装置6可以在横梁3小范围运动时暂时保持静止状态，从而使激光发生器5和激光发生器伺服驱动装置6的质量暂时不参与切割的频繁高速往复运动。
设有气缸8，所述气缸8安装在激光发生器伺服驱动装置6外侧，气缸8上设有磁性开关，所述磁性开关能够检测激光发生器5的极限跟随距离。气缸8不充气，仅仅利用其上的磁性开关来检测激光发生器5的极限跟随距离，防止激光发生器5与横梁3之间距离过近引起碰撞，或者激光发生器5与横梁3之间分离过远而扯断电缆，其中极限跟随距离是指气缸8的最大行程距离和最小行程距离。
所述气缸8为磁性气缸。

Claims (4)

1.一种高速大幅面激光切割机用分体式驱动结构，包括两平行的机床底座(1)、安装在所述两平行机床底座(1)上端面的直线导轨(2)、横跨于两平行机床底座(1)上方并能够沿直线导轨(2)滑动的横梁(3)、与横梁(3)刚性连接的横梁伺服驱动装置(4)、激光发生器(5)、激光发生器伺服驱动装置(6)和悬臂梁(9)，所述悬臂梁(9)一端能够在横梁(3)上沿横梁长度方向滑动，悬臂梁(9)另一端设有能够相对悬臂梁自由运动的激光切割头(10)，其特征在于：所述激光发生器(5)与激光发生器伺服驱动装置(6)均安装在直线导轨(2)上并能够沿直线导轨(2)滑动，激光发生器(5)与激光发生器伺服驱动装置之间(6)为刚性连接，所述横梁(3)与激光发生器(5)之间通过弹性连接件(7)连接。
2.根据权利要求1所述的高速大幅面激光切割机用分体式驱动结构，其特征在于：所述弹性连接件(7)一端为空心弹性体(71)，另一端为空心管(72)，所述空心弹性体(71)一端连接在横梁(3)上，所述空心管(72)一端连接在激光发生器(5)上。
3.根据权利要求1所述的高速大幅面激光切割机用分体式驱动结构，其特征在于：设有气缸(8)，所述气缸(8)安装在激光发生器伺服驱动装置(6)外侧，气缸(8)上设有磁性开关，所述磁性开关能够检测激光发生器(5)的极限跟随距离。
4.根据权利要求3所述的高速大幅面激光切割机用分体式驱动结构，其特征在于：所述气缸(8)为磁性气缸。
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