CN111571036A - 一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构，包括导轨驱动箱，所述导轨驱动箱的底侧壁上固定连接有导轨垫台，所述导轨驱动箱的一侧壁上固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端上固定连接有贯穿导轨驱动箱的主动轴，所述导轨驱动箱的内侧壁上固定连接有第一固定管。本发明仅需设置一个伺服电机，即可借助高电压和低电压环境下与伺服电机并联的电磁铁的不同磁力大小，切换伺服电机的输出端与不同方向滑动导轨结构间的传动，实现伺服电机对横向和纵向两个方向上运动的单独控制，相比传统的滑动导轨结构而言，少用了一个伺服电机，因此成本得到了有效的缩减。

Description

一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构。

背景技术

激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开，是一项近些年来快速发展的高新技术。激光切割机在使用时，需要将激光器安装到滑动导轨上，借助滑动导轨结构来控制和调节激光器的位置，从而对工件进行切割加工。

现有的用于激光切割的滑动导轨结构一般由横向调节机构和纵向调节机构两部分构成，每个调节机构负责单独控制一个方向上的运动，因此整个滑动导轨结构需要设置两个伺服电机，仅靠一个伺服电机无法单独控制两个方向上的运动，由于是用于对激光器的位置进行移动调节，因此使用的伺服电机控制精度非常高，相应的成本也高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：现有的用于激光切割的滑动导轨结构一般由横向调节机构和纵向调节机构两部分构成，每个调节机构负责单独控制一个方向上的运动，因此整个滑动导轨结构需要设置两个伺服电机，仅靠一个伺服电机无法单独控制两个方向上的运动，由于是用于对激光器的位置进行移动调节，因此使用的伺服电机控制精度非常高，相应的成本也高。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构，包括导轨驱动箱，所述导轨驱动箱的底侧壁上固定连接有导轨垫台，所述导轨驱动箱的一侧壁上固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端上固定连接有贯穿导轨驱动箱的主动轴，所述导轨驱动箱的内侧壁上固定连接有第一固定管，所述主动轴远离伺服电机的一端转动连接在第一固定管内，所述主动轴的外侧壁上对称固定连接有两个驱动斜齿轮，所述导轨驱动箱的内侧壁上固定连接有限位管，所述限位管内滑动连接有滑杆，所述滑杆的一端和限位管的一内侧壁之间固定连接有拉力弹簧，所述滑杆内转动连接有两个传动杆，两个所述传动杆的两端上均固定连接有两个传动斜齿轮，所述滑杆远离限位管的一端上固定连接有牵引磁铁，所述导轨驱动箱正对牵引磁铁的一内侧壁上设有电磁铁，所述导轨驱动箱的一侧壁内转动连接有第一螺纹轴，所述第一螺纹轴靠近驱动斜齿轮的一端上固定连接有第一从动斜齿轮，所述导轨驱动箱的内侧壁上固定连接有第二固定管，所述第二固定管内转动连接有蜗杆，所述蜗杆远离第二固定管的一端上固定连接有第二从动斜齿轮，所述导轨驱动箱的一侧壁内转动连接有第二螺纹轴，所述第二螺纹轴靠近蜗杆的一端上固定连接有蜗轮，所述导轨垫台上设有滑动导轨架。

优选的，所述滑动导轨架包括横向导轨和纵向导轨，所述横向导轨和纵向导轨均固定连接在导轨垫台的上端面上，所述横向导轨和纵向导轨的一端均固定连接在导轨驱动箱的外侧壁上，所述横向导轨正对第一螺纹轴设置，所述纵向导轨正对第二螺纹轴设置，所述第一螺纹轴上螺纹连接有第一滑块，所述第一滑块滑动连接在横向导轨内，所述上螺纹连接有第二滑块，所述第二滑块滑动连接在纵向导轨内，所述第一滑块上固定连接有第一支撑杆，所述第二滑块上固定连接有第二支撑杆，所述第一支撑杆上固定连接有第一滑杆，所述第二支撑杆上固定连接有第二滑杆，所述第一滑杆和第二滑杆上均滑动连接有滑动管套，两个所述滑动管套固定连接在一起，所述第一滑杆和第二滑杆的一端上均固定连接有挡板。

优选的，所述第一支撑杆的高度高于第二支撑杆，所述第一滑杆位于第二滑杆的上方，所述第一滑杆和第二滑杆以相互垂直的角度呈交叉设置。

优选的，所述主动轴、第一螺纹轴和第二螺纹轴与导轨驱动箱之间均采用轴承的方式进行转动连接。

本发明的有益效果是：仅需设置一个伺服电机，即可借助高电压和低电压环境下与伺服电机并联的电磁铁的不同磁力大小，切换伺服电机的输出端与不同方向滑动导轨结构间的传动，实现伺服电机对横向和纵向两个方向上运动的单独控制，相比传统的滑动导轨结构而言，少用了一个伺服电机，因此成本得到了有效的缩减。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构的俯视图；

图2为本发明提出的一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构的低压状态的内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构的低压状态的内部结构剖视图；

图4为本发明提出的一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构的高压状态的内部结构示意图。

图中：1导轨驱动箱、2导轨垫台、3伺服电机、4主动轴、5第一固定管、6驱动斜齿轮、7限位管、8滑杆、9拉力弹簧、10传动杆、11传动斜齿轮、12牵引磁铁、13电磁铁、14第一螺纹轴、15第一从动斜齿轮、16第二固定管、17蜗杆、18第二从动斜齿轮、19第二螺纹轴、20蜗轮、21横向导轨、22纵向导轨、23第一滑块、24第二滑块、25第一支撑杆、26第二支撑杆、27第一滑杆、28第二滑杆、29滑动管套、30挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构，包括导轨驱动箱1，导轨驱动箱1的底侧壁上固定连接有导轨垫台2，导轨驱动箱1的一侧壁上固定连接有伺服电机3，伺服电机3的输出端上固定连接有贯穿导轨驱动箱1的主动轴4，导轨驱动箱1的内侧壁上固定连接有第一固定管5，主动轴4远离伺服电机3的一端转动连接在第一固定管5内，主动轴4的外侧壁上对称固定连接有两个驱动斜齿轮6。

导轨驱动箱1的内侧壁上固定连接有限位管7，限位管7内滑动连接有滑杆8，滑杆8的一端和限位管7的一内侧壁之间固定连接有拉力弹簧9，滑杆8内转动连接有两个传动杆10，两个传动杆10的两端上均固定连接有两个传动斜齿轮11，滑杆8远离限位管7的一端上固定连接有牵引磁铁12，导轨驱动箱1正对牵引磁铁12的一内侧壁上设有电磁铁13，电磁铁13接入负载并与伺服电机3并联。

伺服电机3设置有两个转速档位，一个是高电压高转速，一个是低电压低转速，导轨驱动箱1的一侧壁内转动连接有第一螺纹轴14，第一螺纹轴14靠近驱动斜齿轮6的一端上固定连接有第一从动斜齿轮15，导轨驱动箱1的内侧壁上固定连接有第二固定管16，第二固定管16内转动连接有蜗杆17，蜗杆17远离第二固定管16的一端上固定连接有第二从动斜齿轮18，导轨驱动箱1的一侧壁内转动连接有第二螺纹轴19。

主动轴4、第一螺纹轴14和第二螺纹轴19与导轨驱动箱1之间均采用轴承的方式进行转动连接，第二螺纹轴19靠近蜗杆17的一端上固定连接有蜗轮20，伺服电机3通入高压时，电磁铁13处于强磁状态，伺服电机3通入低压时，电磁铁13处于弱磁状态，弱磁状态的电磁铁13对牵引磁铁12的吸引磁力作用小于拉力弹簧9对滑杆8的拉力，此时靠牵引磁铁12一侧设置的两个传动斜齿轮11分别与驱动斜齿轮6以及第二从动斜齿轮18啮合连接，而第二从动斜齿轮18又能通过蜗杆17带动蜗轮20，从而对第二螺纹轴19进行传动，此时伺服电机3能够对第二螺纹轴19进行传动。

强磁状态的电磁铁13对牵引磁铁12的吸引磁力作用大于拉力弹簧9对滑杆8的拉力，滑杆8向电磁铁13方向移动，靠牵引磁铁12一侧设置的两个传动斜齿轮11与驱动斜齿轮6以及第二斜齿轮18之间均错开，而远离牵引磁铁12一侧设置的两个传动斜齿轮11分别与驱动斜齿轮6和第一从动斜齿轮15啮合连接，此时伺服电机3能够对第一螺纹轴14进行传动，第二从动斜齿轮18的尺寸小于第一从动斜齿轮15，从而对高压下伺服电机3的高转速进行补偿，确保伺服电机3在低压下对第一螺纹轴14的传动速度和高压状态下对第二螺纹轴19的传动速度保持一致，且低压和高压状态之间的电压差不需要很高，因此需要补偿的转速差也不多，容易补偿。

导轨垫台2上设有滑动导轨架，滑动导轨架包括横向导轨21和纵向导轨22，横向导轨21和纵向导轨22均固定连接在导轨垫台2的上端面上，横向导轨21和纵向导轨22的一端均固定连接在导轨驱动箱1的外侧壁上，横向导轨21正对第一螺纹轴14设置，纵向导轨22正对第二螺纹轴19设置，第一螺纹轴14上螺纹连接有第一滑块23，第一滑块23滑动连接在横向导轨21内，20上螺纹连接有第二滑块24，第二滑块24滑动连接在纵向导轨22内。

第一滑块23上固定连接有第一支撑杆25，第二滑块24上固定连接有第二支撑杆26，第一支撑杆25上固定连接有第一滑杆27，第二支撑杆26上固定连接有第二滑杆28，第一滑杆27和第二滑杆28上均滑动连接有滑动管套29，两个滑动管套29固定连接在一起，第一滑杆27和第二滑杆28的一端上均固定连接有挡板30，第一支撑杆25的高度高于第二支撑杆26。

第一滑杆27位于第二滑杆28的上方，第一滑杆27和第二滑杆28以相互垂直的角度呈交叉设置，低压低速状态下，伺服电机3对第一螺纹轴14传动，旋转的第一螺纹轴14能够带动第一滑块23沿横向导轨21滑动，从而通过第一支撑杆25、第一滑杆27和两个滑动管套29来横向调节激光器的位置，高压高速状态下，伺服电机3对第二螺纹轴19传动，旋转的第二螺纹轴19能够带动第二滑块24沿纵向导轨22滑动，从而通过第二支撑杆26、第二滑杆28和两个滑动管套29来纵向调节激光器的位置，仅需设置一个伺服电机3，即可借助高电压和低电压环境下与伺服电机3并联的电磁铁13的不同磁力大小，切换伺服电机3的输出端与不同方向滑动导轨结构间的传动，实现伺服电机3对横向和纵向两个方向上运动的单独控制，相比传统的滑动导轨结构而言，少用了一个伺服电机3，因此成本得到了有效的缩减。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构，包括导轨驱动箱(1)，其特征在于，所述导轨驱动箱(1)的底侧壁上固定连接有导轨垫台(2)，所述导轨驱动箱(1)的一侧壁上固定连接有伺服电机(3)，所述伺服电机(3)的输出端上固定连接有贯穿导轨驱动箱(1)的主动轴(4)，所述导轨驱动箱(1)的内侧壁上固定连接有第一固定管(5)，所述主动轴(4)远离伺服电机(3)的一端转动连接在第一固定管(5)内，所述主动轴(4)的外侧壁上对称固定连接有两个驱动斜齿轮(6)，所述导轨驱动箱(1)的内侧壁上固定连接有限位管(7)，所述限位管(7)内滑动连接有滑杆(8)，所述滑杆(8)的一端和限位管(7)的一内侧壁之间固定连接有拉力弹簧(9)，所述滑杆(8)内转动连接有两个传动杆(10)，两个所述传动杆(10)的两端上均固定连接有两个传动斜齿轮(11)，所述滑杆(8)远离限位管(7)的一端上固定连接有牵引磁铁(12)，所述导轨驱动箱(1)正对牵引磁铁(12)的一内侧壁上设有电磁铁(13)，所述导轨驱动箱(1)的一侧壁内转动连接有第一螺纹轴(14)，所述第一螺纹轴(14)靠近驱动斜齿轮(6)的一端上固定连接有第一从动斜齿轮(15)，所述导轨驱动箱(1)的内侧壁上固定连接有第二固定管(16)，所述第二固定管(16)内转动连接有蜗杆(17)，所述蜗杆(17)远离第二固定管(16)的一端上固定连接有第二从动斜齿轮(18)，所述导轨驱动箱(1)的一侧壁内转动连接有第二螺纹轴(19)，所述第二螺纹轴(19)靠近蜗杆(17)的一端上固定连接有蜗轮(20)，所述导轨垫台(2)上设有滑动导轨架。

2.根据权利要求1所述的一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构，其特征在于,所述滑动导轨架包括横向导轨(21)和纵向导轨(22)，所述横向导轨(21)和纵向导轨(22)均固定连接在导轨垫台(2)的上端面上，所述横向导轨(21)和纵向导轨(22)的一端均固定连接在导轨驱动箱(1)的外侧壁上，所述横向导轨(21)正对第一螺纹轴(14)设置，所述纵向导轨(22)正对第二螺纹轴(19)设置，所述第一螺纹轴(14)上螺纹连接有第一滑块(23)，所述第一滑块(23)滑动连接在横向导轨(21)内，所述(20)上螺纹连接有第二滑块(24)，所述第二滑块(24)滑动连接在纵向导轨(22)内，所述第一滑块(23)上固定连接有第一支撑杆(25)，所述第二滑块(24)上固定连接有第二支撑杆(26)，所述第一支撑杆(25)上固定连接有第一滑杆(27)，所述第二支撑杆(26)上固定连接有第二滑杆(28)，所述第一滑杆(27)和第二滑杆(28)上均滑动连接有滑动管套(29)，两个所述滑动管套(29)固定连接在一起，所述第一滑杆(27)和第二滑杆(28)的一端上均固定连接有挡板(30)。

3.根据权利要求2所述的一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构，其特征在于，所述第一支撑杆(25)的高度高于第二支撑杆(26)，所述第一滑杆(27)位于第二滑杆(28)的上方，所述第一滑杆(27)和第二滑杆(28)以相互垂直的角度呈交叉设置。

4.根据权利要求1所述的一种用于高新材料加工用激光切割的导轨结构，其特征在于，所述主动轴(4)、第一螺纹轴(14)和第二螺纹轴(19)与导轨驱动箱(1)之间均采用轴承的方式进行转动连接。

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