CN103264229A - 多工位激光切割机床 - Google Patents

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官伟
张善基
杨锦彬
宋世宇
龚成万
杨玉椿
高云峰
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Abstract

本发明提供一种激光切割机床，包括床身，及由X轴和Y轴组成的X\Y二维工作平台，其包括用于驱动该二维工作平台的直线电机、用于承载该二维工作平台的直线导轨、用于数据反馈和检测的光栅尺和用于将二维工作平台连接板形成龙门结构的X\Y左右连接板；本发明实施例通过X\Y二维工作平台和Z轴上下运动工作平台组成三维运动加工平台，使用直线电机传动，直线导轨定位和导向，光栅尺进行数据反馈和检测，实现定位精度和重复定位一致性好，且运动速度快的技术问题，同时能实现多方位的加工。

Description

多工位激光切割机床
技术领域
本发明涉及激光装置领域，尤其涉及一种直线电机驱动的多工位激光切割机床。
背景技术
目前，现有技术中生产的激光切割机床多为伺服电机驱动带动丝杆、齿轮或皮带轮实现二维平面运动，这种结构多因丝杆和丝母，齿轮和齿条，带轮和皮带之间的背隙和运动惯量而无法实现其高精度的运动，又由于伺服电机本身传递力矩的限制和丝杆、皮带自身强度限制而无法达到更高的运动速度和加速度。而且这些结构的传动件在运动过程中多有磨损，故噪音大而且寿命也会受到影响，并难以实现多轴精密联动。随着电子产品更新速度加快，产品结构的多元化产品的结构和形状多为不规则立体结构，但目前市场上的机床只能加工同一个平面的物体，不能对多元化及不规则的立体产品结构进行加工。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，而提供一种多工位激光切割机床，其具有精度高，运动速度快，实现三轴联动的激光切割机床，可对不规则产品进行加工。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多工位激光切割机床，包括机身，其中：所述的激光切割机床还包括：
由X轴和Y轴组成的X\Y二维工作平台，其包括用于驱动该二维工作平台的直线电机、用于承载该二维工作平台的直线导轨、用于数据反馈和检测的光栅尺和用于将二维工作平台连接板形成龙门结构的X\Y左右连接板；
Z轴上下运动工作平台，其包括用于驱动的伺服电机和用于与X轴连接的Z轴连接板。
本发明进一步的优选方案是：所述的激光切割机床还包括由A轴和C轴组成的A\C轴，所述的 A轴是由X轴旋转180度形成，所述的 C轴是由Z轴旋转360度形成。
本发明进一步的优选方案是：所述的直线电机包括Ｘ轴直线驱动电机和Ｙ轴直线驱动电机，直线电机均包括电机动子和电机定子；所述的直线导轨包括Ｘ轴直线导轨和Ｙ轴直线导轨；所述的光栅尺包括Ｘ轴光栅尺和Ｙ轴光栅尺。
本发明进一步的优选方案是：所述的X轴包括X轴横梁，所述的Ｘ轴直线导轨，Ｘ轴直线电机和Ｘ轴光栅尺安装于Ｘ轴横梁上。
本发明进一步的优选方案是：所述的Ｙ轴包括Ｙ轴基座，Ｙ轴直线导轨，Ｙ轴直线电机和Ｙ轴光栅尺安装于Ｙ轴基石上。
本发明进一步的优选方案是：所述的X轴、Y轴直线电机分别包括X轴、Y轴直线机定子和X轴、Y轴直线电机动子，所述的X轴、Y轴光栅尺分别包括X轴、Y轴光栅尺读数头。
本发明进一步的优选方案是：所述的直线导轨上设置有导轨滑块，该导轨滑块包括X轴导轨滑块和Y轴导轨滑块。
本发明进一步的优选方案是：所述的Ｙ轴导轨滑块，Ｙ轴直线电机动子和Ｙ轴光栅尺读数头安装于X\Y左右连接板下方。
本发明进一步的优选方案是：所述的Ｘ轴导轨滑块，Ｘ轴直线电机动子和Ｘ轴光栅尺读数头安装于Ｚ轴连接板下。
本发明进一步的优选方案是：所述的Y轴直线导轨，Y轴直线电机和Y轴光栅尺均为两个。
实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明实施例通过X\Y二维工作平台和Z轴上下运动工作平台组成三维运动加工平台，使用直线电机传动，直线导轨定位和导向，光栅尺进行数据反馈和检测，实现定位精度和重复定位一致性好，且运动速度快的技术问题，同时能实现多方位的加工；本实施例进一步带来的技术效果是，通过在上述三维运动加工平台的基础上，设置一A\C轴，其绕着X轴旋转180度形成旋转轴A轴，绕着Z轴旋转360度形成旋转轴C轴，可实现激光切割机床五轴联动的效果，对不规则及多方位的产品进行加工。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例激光切割机床的整体结构示意图；
图2是本发明实施例激光切割机庆的X＼Ｙ＼Ｚ三轴装配结构示意图；
图3是本发明实施例激光切割机床Ｘ＼Ｙ轴A处的局部放大结构示意图；
图４是本发明实施例激光切割机庆Ｘ＼Ｙ轴B处的局部放大结构示意图；
图5是本发明实施例激光切割机床Ｘ＼Ｚ轴连接装配示意图；
图6是本发明实施例激光切割机床Ａ＼Ｃ轴装配结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1－5所示，本发明实施例提供一种多工位激光切割机床，包括机身1，由X轴和Y轴组成的X\Y二维工作平台，其包括用于驱动该二维工作平台的直线电机、用于承载该二维工作平台的直线导轨、用于数据反馈和检测的光栅尺和用于将二维工作平台连接板形成龙门结构的X\Y左右连接板9；以及Z轴11上下运动工作平台，其包括用于驱动的Z轴伺服电机20和用于与X轴连接的Z轴连接板10，所述的激光头18设置于Z轴上，通过该Z轴的上下运动而带动该激光头运动，如图5所示。本发明实施例X\Y\Z轴形成三维工作平台，通过直线电机的驱动，其因响应快，调速范围更宽，可以实现启动瞬间达到最高转速，高速运行又讯速停止，达到高速度，且其不与机械结构接触，传动力是在气隙中产生的，除了直线导轨外没有其他摩擦力的产生，减少了插补滞后，将通过光栅尺反馈数据，实现了精确定位，提高了定位精度和重复定位精度。
如图1，图5和图6所示，本发明实施例所述的激光切割机床还包括沿着X轴和Z轴旋转的A\C轴， X轴旋转180度形成旋转轴A轴15， Z轴旋转360度形成旋转轴C轴16，所述的夹具17设置于C轴上，待加工件通过该夹具17夹持进行切割。本发明实施例通过设置A\C轴，实现了激光切割机床的五轴联动，可以更好地将不规则或多工位的产品进行加工．
如图1所示，本发明实施例所述的直线电机包括Ｘ轴直线驱动电机7和Ｙ轴直线驱动电机3，直线电机均包括电机动子和电机定子；所述的直线导轨包括Ｘ轴直线导轨8和Ｙ轴直线导轨5；所述的光栅尺4包括Ｘ轴光栅尺和Ｙ轴光栅尺。所述的X轴包括X轴横梁6，所述的Ｘ轴直线导轨8，Ｘ轴直线电机7和Ｘ轴光栅尺安装于Ｘ轴横梁上。所述的Ｙ轴包括Ｙ轴基座2，Ｙ轴直线导轨5，Ｙ轴直线电机3和Ｙ轴光栅尺安装于Ｙ轴基石上。
如图1所示，本发明实施例所述的X轴、Y轴直线电机分别包括X轴、Y轴直线机定子和X轴、Y轴直线电机动子，所述的X轴、Y轴光栅尺分别包括X轴、Y轴光栅尺读数头。
如图4和图5所示，本发明实施例所述的直线导轨上设置有导轨滑块，该导轨滑块包括X轴导轨滑块和Y轴导轨滑块，该X轴导轨滑块安装于X\Y左右连接板9下方。所述的Ｙ轴导轨滑块，Ｙ轴直线电机动子和Ｙ轴光栅尺读数头安装于X\Y左右连接板9。
如图1所示，本发明实施例所述的Y轴直线导轨５，Y轴直线电机和Y轴光栅尺均为两个。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种多工位激光切割机床，包括机身，其特征在于：所述的激光切割机床还包括：
由X轴和Y轴组成的X\Y二维工作平台，其包括用于驱动该二维工作平台的直线电机、用于承载该二维工作平台的直线导轨、用于数据反馈和检测的光栅尺和用于将二维工作平台连接板形成龙门结构的X\Y左右连接板；
Z轴上下运动工作平台，其包括用于驱动的伺服电机和用于与X轴连接的Z轴连接板。
2.根据权利要求1所述的多工位激光切割机床，其特征在于：所述的激光切割机床还包括由A轴和C轴组成的A\C轴，所述的 A轴是由X轴旋转180度形成，所述的 C轴是由Z轴旋转360度形成。
3.根据权利要求1或2所述的多工位激光切割机床，其特征在于：所述的直线电机包括Ｘ轴直线驱动电机和Ｙ轴直线驱动电机，直线电机均包括电机动子和电机定子；所述的直线导轨包括Ｘ轴直线导轨和Ｙ轴直线导轨；所述的光栅尺包括Ｘ轴光栅尺和Ｙ轴光栅尺。
4.根据权利要求3所述的多工位激光切割机床，其特征在于：所述的X轴包括X轴横梁，所述的Ｘ轴直线导轨，Ｘ轴直线电机和Ｘ轴光栅尺安装于Ｘ轴横梁上。
5.根据权利要求3所述的多工位激光切割机床，其特征在于：所述的Ｙ轴包括Ｙ轴基座，Ｙ轴直线导轨，Ｙ轴直线电机和Ｙ轴光栅尺安装于Ｙ轴基石上。
6.根据权利要求1所述的多工位激光切割机床，其特征在于：所述的X轴、Y轴直线电机分别包括X轴、Y轴直线机定子和X轴、Y轴直线电机动子，所述的X轴、Y轴光栅尺分别包括X轴、Y轴光栅尺读数头。
7.根据权利要求６所述的多工位激光切割机床，其特征在于：所述的直线导轨上设置有导轨滑块，该导轨滑块包括X轴导轨滑块和Y轴导轨滑块。
8.根据权利要求７或所述的多工位激光切割机床，其特征在于：所述的Ｙ轴导轨滑块，Ｙ轴直线电机动子和Ｙ轴光栅尺读数头安装于X\Y左右连接板下方。
9.根据权利要求７或所述的多工位激光切割机床，其特征在于：所述的Ｘ轴导轨滑块，Ｘ轴直线电机动子和Ｘ轴光栅尺读数头安装于Ｚ轴连接板下。
10.根据权利要求5所述的多工位激光切割机床，其特征在于：所述的Y轴直线导轨，Y轴直线电机和Y轴光栅尺均为两个。
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