CN111390379A - 一种锲形结构的z轴升降系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锲形结构的Z轴升降系统，包括底板、导轨一、下斜板、导轨二、上斜板组件、立板、导轨三、滑块、加强板、行程开关、行程开关片、驱动机构部件；下斜板与上斜板组件形成一对三角形锲形结构的运动副部件，下斜板的左右移动可以推动上斜板组件的上下升降运动。优化的，所述三角形楔形结构的倾斜角度为10度‑20度。本发明结构简单巧妙、布局合理，较好的提升了多振镜头在上下升降过程中的稳定性与一致性，满足了加工的高精度需求；具有较好的实用效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光设备用组成构件，特别是涉及一种Z轴升降系统。
背景技术
目前激光在非接触加工领域应用广泛。为了提升加工效率，目前出现越来越多的多振镜头的大型激光加工设备，常见的有四个振镜头，六个振镜头，还有八个甚至到十个振镜头的激光加工设备。激光头相对被加工件表面的距离保持恒定是激光加工的关键。所以对于多振镜头激光设备中，激光头往往通过相应的定位平面安装于Z轴升降系统中，并悬置在被加工工件表面上方，Z轴升降系统的上下调整可以满足不同厚度尺寸的加工件的需求；因此，保持Z轴升降系统中的结构稳定性与其上下升降移动的一致性，成为关键因素。现有的Z轴升降系统多采用向前置的悬臂安置方式，仅能满足单振镜头的安装质量要求，随着多振镜头激光设备的加工需要，现有的Z轴升降系统在结构上已经无法满足高精度的加工要求，也无法保障在上下升降过程中的稳定性与一致性。
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种结构巧妙、布局合理、升降平稳一致的锲形结构的Z轴升降系统。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种锲形结构的Z轴升降系统，包括底板、导轨一、下斜板、导轨二、上斜板组件、立板、导轨三、滑块、加强板、行程开关、行程开关片、驱动机构部件；下斜板与上斜板组件形成一对锲形结构的运动副部件，下斜板的左右移动可以推动上斜板组件的上下升降运动。
具体来讲：所述底板为长方形连接板，固定连接在激光设备的大理石基座上；
在所述底板上，呈水平方向设置连接有至少两条以上的导轨一，所述导轨一之间相互平行；
所述下斜板呈现为左高右低的三角形楔形结构形状，上表面为倾斜面，在下表面上对应于导轨一的位置上设有滑动凹槽，与导轨一形成左右滑动的运动副；所述下斜板的左侧表面连接有驱动机构部件，可推动下斜板在导轨一上左右滑动；
在所述下斜板的上表面的前后两端，各设置有倾斜角度的导轨二，所述导轨二之间相互平行；
所述上斜板组件呈现为左低右高的倒三角形楔形结构形状，包括长方形框架体，上斜板、滑动条；所述长方形框架体的前后两个侧面为倒三角形形状；所述上斜板连接在所述长方形框架体的下方，与所述下斜板上表面的倾斜面相互平行；所述滑动条贴合在上斜板的两端下方并连接在所述长方形框架体的前后两个侧面的内侧，与所述导轨二形成倾斜角度滑动的运动副；
在所述长方形框架体的右侧面上，连接有至少二条以上导轨三，所述导轨三之间相互平行；
相应的，在所述底板的最右侧设置有立板，所述立板的内侧对应的设置有凹槽形状的滑块，与所述导轨三形成上下滑动的运动副；所述底板的右端前后部位设置有加强板，加强板与立板连接成U型结构形式，把下斜板、上斜板组件部件结构围在里面；
为了控制所述下斜板的左右行程，在所述下斜板的前后侧面上的靠左位置，各设有一个行程开关片；对应的设置有行程开关；
所述长方形框架体的上表面成水平表面，可以安装安装板，用于同时安装多振镜头部件。
进一步优化的，所述驱动机构部件包括螺母、丝杆、轴承座、轴承、铜套、减速机连板、减速机、电机连接板、连接轴、步进电机，所述螺母为大型法兰式异形螺母，固定连接在下斜板的左侧处垂直面上，与下斜板链接为一体；所述步进电机提供动力驱动，通过电机连接板、连接轴与减速机相连接；所述减速机通过减速机连接板及轴承座、轴承、铜套连接驱动有丝杆；所述丝杆 与螺母 形成旋转直线运动副，推动或拉动下斜板做左右直线运动。
优化的，为了提升Z轴升降系统上下升降的平稳度，所述三角形楔形结构的倾斜角度为10度-20度。
进一步优化的，所述行程开关设置底板上或设置在加强板内侧位置上。
有益效果：与现有技术相比，本发明的一种锲形结构的Z轴升降系统，结构简单巧妙、布局合理，较好的提升了多振镜头在上下升降过程中的稳定性与一致性，满足了加工的高精度需求；具有较好的实用效果。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的主视图；
图3室本发明的俯视图；
图4室本发明的右视图。
其中：1底板、2导轨一、3下斜板、4导轨二，5上斜板组件（包括长方形框架体501、上斜板502、滑动条503），6立板、7导轨三、8滑块、9加强板、10 行程开关、11行程开关片、驱动机构部件（包括12螺母、13丝杆、14轴承座、15轴承、16 压川、17减速机连扳、18减速机、19电机连接板、20 连接轴、21步进电机）。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”“右、“前、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1、图2、图3、图4所示，一种锲形结构的Z轴升降系统，包括底板1、导轨一2、下斜板3、导轨二4、上斜板组件5、立板6、导轨三7、滑块8、加强板9、行程开关10、行程开关片11、驱动机构部件；下斜板3与上斜板组件5形成一对锲形结构的运动副部件，下斜板3的左右移动可以推动上斜板组件5的上下升降运动。
具体来讲：底板1为长方形连接板，固定连接在激光设备的大理石基座上；
在所述底板1上，呈水平方向设置连接有至少两条以上的导轨一2，导轨一2之间相互平行；
下斜板3呈现为左高右低的三角形楔形结构形状，上表面为倾斜面，在下表面上对应于导轨一2的位置上设有滑动凹槽，与导轨一2形成左右滑动的运动副；下斜板3的左侧表面连接有驱动机构部件，可推动下斜板3在导轨一2上左右滑动；
在下斜板3的上表面的前后两端，各设置有倾斜角度的导轨二4，导轨二4之间相互平行；
上斜板组件5呈现为左低右高的倒三角形楔形结构形状，包括长方形框架体501，上斜板502、滑动条503；长方形框架体501的前后两个侧面为倒三角形形状，上斜板502连接在长方形框架体501的下方，与下斜板3上表面的倾斜面相互平行；滑动条503贴合在上斜板502的两端下方并连接在长方形框架体501的前后两个侧面的内侧，与导轨二4形成倾斜角度滑动的运动副；具体来讲，下斜板3的上表面、导轨二4、滑动条503及上斜板502相互之间呈现与楔形角度一致的相互平行的状态；
在长方形框架体501的右侧面上，连接有至少二条以上导轨三7，导轨三7之间相互平行；
相应的在底板1的最右侧设置有立板6，立板6的内侧对应的设置有凹槽形状的滑块8，与导轨三7形成上下滑动的运动副；底板1的右端前后部位设置有加强板9，加强板9与立板6连接成U型结构形式，把下斜板3、上斜板组件5等部件结构围在里面；
为了控制下斜板3的左右行程，在下斜板3的前后侧面上的靠左位置，各设有一个行程开关片11；对应的设置有行程开关10；
长方形框架体501的上表面成水平表面，可以安装安装板，用于同时安装多振镜头部件。
具体来讲，整个楔形结构的Z轴升降系统，下斜板可以左右滑动，上斜板组件不能左右滑动，只能上下升降运动；具体的升降过程如下：当驱动机构部件推动下斜板向右运动，下斜板通过导轨一和凹槽向右滑动；相应的，下斜板的上表面、导轨二与滑动条及上斜板相互之间，由于三角形楔形结构的作用，推动上斜板组件向上升起，上斜板组件右侧的导轨三与滑块之间的上下滑动运动副起到上下升降引导的作用；当行程开关片触碰到行程开关时，下斜板到达行程限制，停止向右运动。使得上斜板组件达到最高位置之处。
相反方向：当驱动机构部件拉动下斜板向左运动，下斜板通过导轨一和凹槽向左滑动；相应的，下斜板的上表面、导轨二与滑动条及上斜板相互之间，由于三角形楔形结构的作用，上斜板组件因重力作用自然向下落；上斜板组件右侧的导轨三与滑块之间的上下滑动运动副起到上下升降引导的作用；综上分析，所以通过本发明中巧妙楔形结构布局，可以使得多振镜头实现一体化升降，提升升降过程的稳定性与一致性、提高加工精度。
进一步优化的，驱动机构部件包括螺母12、丝杆13、轴承座14、轴承15、铜套16、减速机连板17、减速机18、电机连接板19、连接轴20、步进电机21，所述螺母12为大型法兰式异形螺母，固定连接在下斜板3的左侧处垂直面上，与下斜板链接为一体；步进电机21提供动力驱动，通过电机连接板19、连接轴与减速机18相连接；减速机18通过减速机连接板17及轴承座14、轴承、15铜套16等连驱动有丝杆13；丝杆13 与螺母12 形成旋转直线运动副，推动或拉动下斜板3做左右直线运动。
优化的，为了提升Z轴升降系统上下升降的平稳度，所述三角形楔形结构的倾斜角度为10度-20度。
进一步优化的，行程开关11设置底板1上或设置在加强板9内侧位置上。
该锲形结构的Z轴升降系统，结构简单巧妙、布局合理，较好的提升了多振镜头在上下升降过程中的稳定性与一致性，满足了加工的高精度需求；具有较好的实用效果。
Claims (5)
1.一种锲形结构的Z轴升降系统，其特征在于：包括底板（1）、导轨一（2）、下斜板（3）、导轨二（4）、上斜板组件（5）、立板（6）、导轨三（7）、滑块（8）、加强板（9）、行程开关（10）、行程开关片（11）、驱动机构部件；所述下斜板（3）与上斜板组件（5）形成一对锲形结构的运动副部件，下斜板（3）的左右移动可以推动上斜板组件（5）的上下升降运动。
2.根据权利要求1所述的锲形结构的Z轴升降系统，其特征在于：
所述底板（1）为长方形连接板，固定连接在激光设备的大理石基座上；
在所述底板（1）上，呈水平方向设置连接有至少两条以上的导轨一（2），所述导轨一（2）之间相互平行；
所述下斜板（3）呈现为左高右低的三角形楔形结构形状，上表面为倾斜面，在下表面上对应于导轨一（2）的位置上设有滑动凹槽，与导轨一（2）形成左右滑动的运动副；所述下斜板（3）的左侧表面连接有驱动机构部件，可推动下斜板（3）在导轨一（2）上左右滑动；
在所述下斜板（3）的上表面的前后两端，各设置有倾斜角度的导轨二（4），所述导轨二（4）之间相互平行；
所述上斜板组件（5）呈现为左低右高的倒三角形楔形结构形状，包括长方形框架体（501），上斜板（502）、滑动条（503）；所述长方形框架体（501）的前后两个侧面为倒三角形形状；所述上斜板（502）连接在所述长方形框架体（501）的下方，与所述下斜板（3）上表面的倾斜面相互平行；所述滑动条（503）贴合在上斜板（502）的两端下方并连接在所述长方形框架体（501）的前后两个侧面的内侧，与所述导轨二（4）形成倾斜角度滑动的运动副；
在所述长方形框架体（501）的右侧面上，连接有至少二条以上导轨三（7），所述导轨三（7）之间相互平行；
相应的，在所述底板（1）的最右侧设置有立板（6），所述立板（6）的内侧对应的设置有凹槽形状的滑块（8），与所述导轨三（7）形成上下滑动的运动副；所述底板（1）的右端前后部位设置有加强板（9），加强板（9）与立板（6）连接成U型结构形式，把下斜板（3）、上斜板组件（5）部件结构围在里面；
在所述下斜板(3)的前后侧面上的靠左位置，各设有一个行程开关片(11)；对应的设置有行程开关(10)；
所述长方形框架体(501)的上表面成水平表面，可以安装安装板，用于同时安装多振镜头部件。
3.根据权利要求2所述的锲形结构的Z轴升降系统，其特征在于：所述驱动机构部件包括螺母(12)、丝杆(13)、轴承座(14)、轴承(15)、铜套(16)、减速机连板(17)、减速机(18)、电机连接板(19)、连接轴(20)、步进电机(21)；所述螺母（12）为大型法兰式异形螺母，固定连接在下斜板（3）的左侧处垂直面上，与下斜板3链接为一体；所述步进电机（21）提供动力驱动，通过电机连接板（19）、连接轴与减速机（18）相连接；所述减速机（18）通过减速机连接板（17）及轴承座（14）、轴承（15）、铜套（16）连接驱动有丝杆（13）；所述丝杆（13 ）与螺母(12)形成旋转直线运动副，推动或拉动下斜板(3)做左右直线运动。
4.根据权利要求2所述的锲形结构的Z轴升降系统，其特征在于：所述三角形楔形结构的倾斜角度为10度-20度。
5.根据权利要求2所述的锲形结构的Z轴升降系统，其特征在于：所述行程开关（11）设置底板（1）上或设置在加强板（9）内侧位置上。
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|---|---|---|---|---|
| CN114029398A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-11 | 嘉兴市远超自动化设备有限公司 | 一种管材全自动加工设备 |
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2020
- 2020-04-13 CN CN202010287618.6A patent/CN111390379A/zh active Pending
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| CN114029398A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-11 | 嘉兴市远超自动化设备有限公司 | 一种管材全自动加工设备 |
| CN114029398B (zh) * | 2021-11-29 | 2024-04-16 | 嘉兴市远超自动化设备有限公司 | 一种管材全自动加工设备 |
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