CN105834599B - 高精密三维加工升降平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光切割的技术领域，提供了一种高精密三维加工升降平台，其包括用于承载待加工产品的平台基板以及至少两个用于调整平台基板的高度和平面倾角的升降装置；每个升降装置均包括一个铅垂设置的固定板、固设在固定板内侧且朝与水平面垂直的方向延伸的滑轨、外端滑设在滑轨上的连接板以及驱动连接板在滑轨上相对移动的驱动机构，滑轨的内端与平台基板的底面边缘活动连接；每个连接板与平台基板的边缘之间均设置有用于防止两者脱离的一个限位结构。与现有技术对比，本发明提供的高精密三维加工升降平台，不仅能对待加工产品进行平面加工，同时还能进行三维加工。

Description

高精密三维加工升降平台

技术领域

本发明涉及激光切割的技术领域，尤其是涉及一种高精密三维加工升降平台。

背景技术

激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。

目前，现有的激光切割设备包括激光电源、激光振荡器、折射反射镜、割炬、切割工作平台、割炬驱动装置、数控装置、操作盘、气瓶、冷却水循环装置和空气干燥器。其中，切割工作平台是激光切割设备中的一关键机构，关系着产品的质量和精度。但是，现有的激光切割设备，仅能对产品进行平面加工，不能对其三维加工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高精密三维加工升降平台，旨在解决现有技术中，仅能对产品进行平面加工而不能三维加工，且适用性较差的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高精密三维加工升降平台，其包括用于承载待加工产品的平台基板以及至少两个用于调整所述平台基板的高度和平面倾角的升降装置；每个所述升降装置均包括一个铅垂设置的固定板、固设在所述固定板内侧且朝与水平面垂直的方向延伸的滑轨、外端滑设在所述滑轨上的连接板以及驱动所述连接板在所述滑轨上相对移动的驱动机构，所述滑轨的内端与所述平台基板的底面边缘活动连接；每个所述连接板与所述平台基板的边缘之间均设置有用于防止两者脱离的一个限位结构。

进一步地，每个所述限位结构均包括设置在每个所述连接板与所述平台基板的边缘之间的若干个弹性元件。

进一步地，所述平台基板的顶面边缘上与每个所述连接板对应的位置分别开设有若干个滑槽，每个所述滑槽贯通所述平台基板的顶面和底面，每个所述限位结构还包括分别滑设在每个所述滑槽内的一个滑片，所述滑片与所述弹性元件一一对应，每个所述弹性元件的一端与所述连接板固定，另一端与对应的所述滑片固定。

进一步地，每个滑槽的延伸方向与所述平台基板的边缘相垂直。

进一步地，每个所述连接板的顶面和所述平台基板的底面之间均设置有在所述连接板与所述平台基板相对移动时用于减少两者之间摩擦力的多个滚动件。

进一步地，每个所述驱动机构均包括丝杠、与所述连接板固定连接的丝杠螺母以及用于驱动所述丝杠转动的动力组件，所述丝杠的轴线与所述滑轨的延伸方向平行，所述丝杠的两端分别通过一个轴承座安装在所述固定板上。

进一步地，每个所述固定板的一侧均固设有电机安装板，每个所述动力组件分别包括固设在所述电机安装板上的电机、与所述电机的输出轴连接的第一同步轮、与所述丝杠一端连接的第二同步轮以及连接在所述第一同步轮和所述第二同步轮上的同步带。

进一步地，所述平台基板包括第一侧边和所述第一侧边相对的第二侧边；所述升降装置的数量为三个，其中一个所述升降装置连接在所述平台基板的所述第一侧边的中间，另外两个所述升降装置分别连接在所述平台基板的所述第二侧边的两端。

进一步地，所述高精密三维加工升降平台还包括用于将所述待加工产品进行固定的吸风装置，所述吸风装置包括安装在所述平台基板顶面上且用于放置所述待加工产品的吸附盘、设置在所述平台基板下方的抽风腔体以及用于将所述抽风腔体内的空气向外抽出的抽风机，所述吸附盘的顶面形成有多个与所述抽风腔体连通的吸风孔。

与现有技术对比，本发明提供的高精密三维加工升降平台，能够通过平台基板与所有升降装置连接处的同时上升或下移，使整个平台基板的上下相对移动，以调整平台基板的高度；通过平台基板与其中一个或多个升降装置连接处的上升或下移，使平台基板相对水平面呈任意角度的倾斜，从而实现对平台基板上的待加工产品进行三维加工，能适用于各种形状的待加工产品。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高精密三维加工升降平台的立体示意图；

图2是本发明实施例提供的高精密三维加工升降平台的俯视示意图；

图3是本发明实施例提供的高精密三维加工升降平台的主视示意图；

图4是本发明实施例提供的高精密三维加工升降平台的侧视示意图。

1-高精密三维加工升降平台； 10-平台基板；

10a-第一侧边； 10b-第二侧边； 101-滑槽； 102-滑片；

20-吸风装置； 21-吸附盘； 22-抽风腔体； 23-抽风机；

21a-吸风孔； 30-升降装置； 31-固定板； 32-滑轨；

33-连接板； 34-丝杠驱动机构； 35-滚动件；

37-防撞胶块； 341-丝杠； 38-动力组件； 39-电机安装板；

381-电机； 382-第一同步轮； 383-第二同步轮； 384-同步带。

40-限位结构； 41-弹性元件；

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的高精密三维加工升降平台，其包括用于承载待加工产品的平台基板以及至少两个用于调整平台基板的高度和平面倾角的升降装置；每个升降装置均包括一个铅垂设置的固定板、固设在固定板内侧且朝与水平面垂直的方向延伸的滑轨、外端滑设在滑轨上的连接板以及驱动连接板在滑轨上相对移动的驱动机构，滑轨的内端与平台基板的底面边缘活动连接；每个连接板与平台基板的边缘之间均设置有用于防止两者脱离的一个限位结构。

本发明实施例提供的高精密三维加工升降平台，能够通过平台基板与所有升降装置连接处的同时上升或下移，使整个平台基板的上下相对移动，以调整平台基板的高度；通过平台基板与其中一个或多个升降装置连接处的上升或下移，使平台基板相对水平面呈任意角度的倾斜，从而实现对平台基板上的待加工产品进行三维加工，能适用于各种形状的待加工产品。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。

如图1至图4所示，本发明实施例提供的高精密三维加工升降平台1，应用在激光切割机床(图未示出)中，该高精密三维加工升降平台1包括平台基板10和吸风装置20、三个升降装置30。平台基板10，用于承载待加工产品(图未示出)，平台基板10包括第一侧边10a和第一侧边10a相对的第二侧边10b。三个升降装置30，用于顶推平台基板10，其中一个升降装置30连接在平台基板10的第一侧边10a的中间位置，另外两个升降装置30分别连接在平台基板10的第二侧边10b的靠近两端的位置，每个升降装置30分别包括一个铅垂设置的固定板31、固设在固定板31内侧且朝与水平面垂直的方向延伸的滑轨32、外端滑设在滑轨32上且内端与平台基板10的底面边缘活动连接的连接板33和驱动连接板33朝滑轨32的延伸方向上相对移动的驱动机构34。每个连接板33的顶面与平台基板10的底面之间均设置有用于防止两者脱离的一个限位结构40以及在连接板33与平台基板10相对移动时用于减少两者之间摩擦力的多个滚动件35。

上述的高精密三维加工升降平台1，三个升降装置30分别托顶平台基板10的边缘，每个升降装置30中的连接板33与平台基板10采用一个限位结构40连接，并在两者之间设置有多个滚动件35，通过驱动机构34使其中一个或两个连接板33移动时，该移动的连接板33顶推平台基板10边缘或通过限位结构40牵拉平台基板10边缘向上或向下移动，使平台基板10在于一定角度内任意旋转，由于受到限位结构40的约束以避免平台基板10旋转角度过大导致与连接板33相脱离，这样，通过控制三个连接板33的同时移动或单独移动，使平台基板10保持水平或呈任意角度的倾斜，不仅能对待加工产品进行平面加工，同时还能进行三维加工，能适用于各种形状的待加工产品。

当然，升降装置30的数量和位置可以根据实际需要做任意调整。如仅采用两个升降装置30，分别设置在平台基板10的相邻或相对的两侧边，在平台基板10的相邻两侧边设置升降装置30时，其中一个升降装置30设置在平台基板10的该边缘远离另一升降装置30的一端上；或是采用多个升降装置30，至少在两个侧边上安装有该升降装置30。

当然，每个升降装置30也可以是在平台基板10侧边任意的位置上。

在本实施例中，该高精密三维加工升降平台1包括平台基板10、吸风装置20和三个升降装置30。

平台基板10，具有朝图1所示的X轴方向延伸的第一方向和朝图1所示的Y轴方向延伸的第二方向，该平台基板10包括位于第一方向上的第一侧边10a和第一侧边10a相对的第二侧边10b。该第一侧边10a的中间位置开设有三个滑槽101(滑槽101的数量可以根据实际需要进行增加和减少)，每个滑槽101均朝第一方向延伸(即朝垂直于固定板31的表面方向也就是垂直于平台基板10的边缘方向延伸)，并在第一方向上和第二方向上分别间隔设置，三个滑槽101呈三角形布置。在第二侧边10b靠近两端的位置也分别开设有三个滑槽101，滑槽101布置与前述位于第一侧边10a的滑槽101均相同，不再重复叙述。

吸风装置20，用于将待加工产品进行固定，吸风装置20包括安装在平台基板10顶面的吸附盘21、设置在平台基板10下方的抽风腔体22以及用于将抽风腔体22内的空气向外抽出的抽风机23，吸附盘21在第一方向上的长度小于平台基板10，在第二方向上的长度与平台基板10基板相同，吸附盘21的顶面形成有多个与抽风腔体22连通的吸风孔21a。通过吸风孔21a将放置在吸附盘21上的待加工产品进行真空吸附，使该待加工产品固定，这样，无需单独制作夹具，节省了成本和空间，且通过该吸附方式进行固定，待加工产品固定更加稳固。

三个升降装置30，用于托顶平台基板10，其中一个升降装置30连接在平台基板10的第一侧边10a的中间位置，另外两个升降装置30分别连接在平台基板10的第二侧边10b的靠近两端的位置。每个升降装置30分别包括固定板31、滑轨32、连接板33和驱动机构34。固定板31呈铅垂设置，并固定安装在激光切割机床上。滑轨32固定安装在该固定板31的内侧且朝与水平面垂直的方向延伸(滑轨32的延伸方向与Z轴平行)。连接板33滑设在滑轨32上且与平台基板10的底面边缘活动连接，连接板33的外端表面固设有与滑轨32配合滑动的滑块，滑块可以是与连接板33一体成型地凸设在连接板33的外端表面上，也可以是通过螺钉或焊接方式固定在连接板33的外端表面上。平台基板10的底面边缘与每个连接板33的顶面之间均设置有多个滚动件35，滚动件35使平台基板10与连接板33相对置的表面之间由滑动摩擦转变为滚动摩擦，该滚动件35为钢性滚珠(当然，也可以是滚筒或其他具有一定硬度的球形件)。这样，在连接板33上下相对移动时，平台基板10的底面边缘随之在连接板33的顶面上的相对移动，采用滚动件35能减少平台基板10与连接板33之间的摩擦损坏，增加了两者的使用寿命。

每个限位结构40均包括分别滑设有在三个滑槽101内的一个滑片102以及设置在每个连接板33与平台基板10的边缘之间的三个弹性元件41(当然，弹性元件41的数量可以根据位置进行增减)，弹性元件41与滑片102一一对应，弹性元件41可以是弹簧，当然也可以是具有一定弹性形变能力的弹片。每个弹性元件41的一端与每个滑片102固定连接，另一端固定连接在该连接板33上(当然也可以仅采用弹性元件41对连接板33与平台基板10进行限位，将弹性元件41的两端分别与连接板33和平台基板10固定连接)。每个连接板33的底部均安装有防撞胶块37，防撞胶块37能够在升降装置30下降时防止连接板33因下移行程过大导致撞毁。

当然，限位结构40也可以是固定在每个连接板33上的若干个限位杆(图未示出)，在平台基板10的边缘上与每个连接板33对应的位置开设有与各限位杆配合滑动的限位滑槽(图未示出)。

驱动机构34，能够驱动连接板33朝滑轨32的延伸方向上相对移动，每个驱动机构34分别包括丝杠341、与连接板33固定连接的丝杠螺母(图未示出)以及用于驱动丝杠341转动的动力组件38，丝杠341的轴线与滑轨32的延伸方向平行，丝杠341的两端分别通过一个轴承座(图未示出)安装在固定板31上。每个固定板31上位于其一侧均固定安装有电机安装板39，每个动力组件38分别包括固设在电机安装板39上的电机381、与电机381的输出轴连接的第一同步轮382、与丝杠341一端连接的第二同步轮383以及连接在第一同步轮382和第二同步轮383上的同步带384，电机381均为伺服电机381(当然，也可以是步进电机)。这样，通过动力组件38使与该动力组件38连接的连接板33在固定板31的滑轨32上相对该固定板31上下移动，并同时带动与该连接板33连接的平台基板10的该处边缘上下倾斜，使整个平台基板10倾斜，从而能够对放置在该吸附盘21上的待加工产品进行三维的切割加工。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高精密三维加工升降平台，其特征在于：包括用于承载待加工产品的平台基板以及至少两个用于调整所述平台基板的高度和平面倾角的升降装置；每个所述升降装置均包括一个铅垂设置的固定板、固设在所述固定板内侧且朝与水平面垂直的方向延伸的滑轨、外端滑设在所述滑轨上的连接板以及驱动所述连接板在所述滑轨上相对移动的驱动机构，所述滑轨的内端与所述平台基板的底面边缘活动连接；每个所述连接板与所述平台基板的边缘之间均设置有用于防止两者脱离的一个限位结构；每个所述限位结构均包括设置在每个所述连接板与所述平台基板的边缘之间的若干个弹性元件；所述平台基板的顶面边缘上与每个所述连接板对应的位置分别开设有若干个滑槽，每个所述滑槽贯通所述平台基板的顶面和底面，每个所述限位结构还包括分别滑设在每个所述滑槽内的一个滑片，所述滑片与所述弹性元件一一对应，每个所述弹性元件的一端与所述连接板固定，另一端与对应的所述滑片固定。

2.根据权利要求1所述的高精密三维加工升降平台，其特征在于：每个滑槽的延伸方向与所述平台基板的边缘相垂直。

3.根据权利要求1所述的高精密三维加工升降平台，其特征在于：每个所述连接板的顶面和所述平台基板的底面之间均设置有在所述连接板与所述平台基板相对移动时用于减少两者之间摩擦力的多个滚动件。

4.根据权利要求1至3任一项所述的高精密三维加工升降平台，其特征在于：每个所述驱动机构均包括丝杠、与所述连接板固定连接的丝杠螺母以及用于驱动所述丝杠转动的动力组件，所述丝杠的轴线与所述滑轨的延伸方向平行，所述丝杠的两端分别通过一个轴承座安装在所述固定板上。

5.根据权利要求4所述的高精密三维加工升降平台，其特征在于：每个所述固定板的一侧均固设有电机安装板，每个所述动力组件分别包括固设在所述电机安装板上的电机、与所述电机的输出轴连接的第一同步轮、与所述丝杠一端连接的第二同步轮以及连接在所述第一同步轮和所述第二同步轮上的同步带。

6.根据权利要求1至3任一项所述的高精密三维加工升降平台，其特征在于：所述平台基板包括第一侧边和所述第一侧边相对的第二侧边；所述升降装置的数量为三个，其中一个所述升降装置连接在所述平台基板的所述第一侧边的中间，另外两个所述升降装置分别连接在所述平台基板的所述第二侧边的两端。

7.根据权利要求1至3任一项所述的高精密三维加工升降平台，其特征在于：所述高精密三维加工升降平台还包括用于将所述待加工产品进行固定的吸风装置，所述吸风装置包括安装在所述平台基板顶面上且用于放置所述待加工产品的吸附盘、设置在所述平台基板下方的抽风腔体以及用于将所述抽风腔体内的空气向外抽出的抽风机，所述吸附盘的顶面形成有多个与所述抽风腔体连通的吸风孔。