CN112705866B - 一种激光切割机横梁宽度补偿装置 - Google Patents

一种激光切割机横梁宽度补偿装置 Download PDF

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Abstract

本发明请求保护一种激光切割机横梁宽度补偿装置，其包括有横梁以及设置其一左一右的主导轨和副导轨。横梁第一端的底面上设置有与主导轨配合的X轴主滑板，第二端的底面上设置有X轴副滑板，X轴副滑板底面设置有宽度补偿装置，主导轨与X轴主滑板滑动连接。宽度补偿装置包括补偿导轨和X轴补偿板，X轴副滑板与补偿导轨滑动连接；补偿导轨固定在X轴补偿板的顶面。主导轨和副导轨存在平行度误差，横梁和副导轨通过补偿导轨连接，横梁相对于副导轨能沿着X轴方向移动和Y轴方向轻微移动，避免因主导轨和副导轨之间的平行度误差而使横梁移动时卡死、损坏直线导轨或使主导轨和辅导弯曲变形从而影响机床精度的问题。

Description

一种激光切割机横梁宽度补偿装置
技术领域
本发明涉及一种补偿装置，更具体地说，它涉及一种激光切割机横梁宽度补偿装置。
背景技术
常见的激光切割机一般具有一个一体式的机架，然后在机架上安装载物台和切割装置。但是，随着激光切割的尺寸增加，市场要求有效切割宽度达到三米及以上的宽度。一体式机架在制造加工时成本都大幅增加，特别是运输困难。现设计出分体式机架，横梁在X轴方向移动时，是以主导轨方向运动，因为主导轨和副导轨之间存在平行度误差，且误差不可避免，因此需要横梁宽度补偿装置来消除误差带来的影响。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供激光切割机横梁宽度补偿装置，能将分体式机架左右两侧导轨的平行度误差进行补偿。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种激光切割机横梁宽度补偿装置，其包括有横梁以及设置在横梁两侧的主导轨和副导轨。
横梁第一端的底面上设置有与主导轨配合的X轴主滑板，第二端的底面上设置有X轴副滑板，X轴副滑板底面设置有宽度补偿装置，主导轨与X轴主滑板滑动连接。
宽度补偿装置包括补偿导轨和X轴补偿板，X轴副滑板与补偿导轨滑动连接；补偿导轨固定在X轴补偿板的顶面，X轴补偿板与副导轨滑动连接。
X轴副滑板与补偿导轨之间的滑动方向和X轴补偿板与副导轨之间的滑动方向垂直。
综上，本发明具有以下有益效果：主导轨和副导轨存在平行度误差，且误差不可避免，X轴副滑板和副导轨通过补偿导轨连接，横梁相对于副导轨能沿着X轴方向移动和Y轴方向轻微移动，避免因主导轨和副导轨之间的平行度误差而使横梁移动时卡死、损坏直线导轨或使主导轨和辅导弯曲变形从而影响机床精度的问题。
附图说明
图1为分体式机架结构示意图；
图2为补偿装置结构示意图；
图3为转动装置第一结构示意图；
图4为转动装置第二结构示意图；
图5为转角放大装置第一结构示意图；
图6为转角放大装置第二结构示意图；
图7为模块结构示意图；
图8为转动感应模块感应端结构示意图；
图9为位移感应模块感应端结构示意图；
图10为调节装置结构示意图；
图11为调节装置结构放大示意图。
附图标记：10、主导轨；20、X轴主滑板；30、横梁；301、穿孔；40、X轴副滑板；50、宽度补偿装置；501、补偿导轨；502、X轴补偿板；60、副导轨；70、转动装置；701、销子；702、第一轴承；703、内齿；80、转角放大装置；801、转轴；802、转盘；803、外齿；804、第二轴承；90、第一空腔；100、主控模块；110、转动感应模块；1101、第一感应端；1102、第二感应端；120、位移感应模块；1201、第三感应端；1202、第四感应端；130、告警模块；140、感应物；150、调节装置；1501、电机；1502、小齿轮；1503、大齿轮；1504、螺纹轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
一种激光切割机横梁宽度补偿装置，如图1和图2所示；其包括有横梁30以及设置在横梁30两侧的主导轨10和副导轨60；横梁30第一端的底面上设置有与主导轨10配合的X轴主滑板20，第二端的底面上设置有X轴副滑板40，X轴副滑板40底面设置有宽度补偿装置50，主导轨10与X轴主滑板20滑动连接；宽度补偿装置50包括补偿导轨501和X轴补偿板502，X轴副滑板40与补偿导轨501滑动连接；补偿导轨501固定在X轴补偿板502的顶面，X轴补偿板502与副导轨60滑动连接；X轴副滑板40与补偿导轨501之间的滑动方向和X轴补偿板502与副导轨60之间的滑动方向垂直。主导轨10和副导轨60存在平行度误差，且误差不可避免，X轴副滑板40和副导轨60通过补偿导轨501连接，横梁30相对于副导轨60能沿着X轴方向即副导轨60延伸方向移动，因为主导轨10和副导轨60存在平行度误差，所以横梁30的宽度需要补偿，横梁30能通过X轴副滑板40在补偿导轨501上沿Y轴方向即横梁30延伸方向轻微移动，从而得到宽度补偿，避免因主导轨10和副导轨60之间的平行度误差而使横梁30移动时卡死、损坏直线导轨或使主导轨10和辅导弯曲变形从而影响机床精度的问题。
如图3或图4所示，还包括设置在横梁30和X轴副滑板40之间的转动装置70，转动装置70包括销子701和轴承702，销子701与X轴副滑板40固定连接，销子701从底部插入轴承702的内圈与轴承702固定连接，横梁30第二端的底面开设有槽孔，轴承702的外圈插入槽孔内与横梁30固定连接。横梁30和X轴副滑板40之间通过转动装置70连接，在使用时，横梁30能相对于X轴副滑板40转动，在主导轨10和副导轨60存在较大的平行度误差时，单单靠宽带补偿装置是不能解决平行度误差带来的难以滑移的问题，由于主导轨10和副导轨60存在较大的平行度误差，横梁30在移动的过程中横梁30和X轴副滑板40之间的角度也会发生变化，通过转动装置70可以解决因为角度发生变化导致补偿导轨501或横梁30变形的问题。
如图5和图6所示，还包括转角放大装置80，转角放大装置80包括转轴801和转盘802，转轴801的上部与转盘802连接，转轴801的下部设置有外齿803；轴承702的高度高于销子701的高度，销子701从底部插入轴承702的内圈后，内圈上部具有第一空腔90，第一空腔90设置有内齿703；横梁30第二端还开设有穿孔301，转轴801的上部穿过穿孔301内，转轴801的下部设置在第一空腔90内并且外齿803能与内齿703接触配合。主导轨10和副导轨60之间的平行度误差带来的横梁30和X轴副滑板40之间的角度变化是很微小的，通过肉眼是很难观察到的，通过转角放大装置80的较小的转轴801上的外齿803与较大的轴承702内圈的内齿703的配合可以将微小的角度变化放大，便于人员观察横梁30和X轴副滑板40之间的角度发生了多大的变化。
如图7所示，还包括主控模块100、转动感应模块110、位移感应模块120和告警模块130；转动感应模块110、位移感应模块120和告警模块130分别连接至主控模块100；转动感应模块110用于感应转盘802的转动幅度，位移感应模块120用于感应X轴副滑板40与补偿板之间的相对补偿距离，当转动感应模块110感应到转盘802的转动幅度超过角度阈值或位移感应模块120感应到相对补偿距离超过距离阈值，则主控模块100控制告警模块130告警。宽度补偿装置50和转动装置70能解决主导轨10和副导轨60之间平行度误差带来的变形和卡死问题，激光切割机运行的过程中主导轨10和副导轨60之间的平行度误差会越来越大，当存在较大的平行度误差时仍会影响激光切割机的正常运行，因此在一定的误差范围内可以通过宽度补偿装置50和转动装置70进行补偿，在误差较大时，通过转动感应模块110和位移感应模块120判断其误差超过标准阈值，并控制告警装置发出告警，通知人员重新调整主轨道和副轨道之间的平行度。
如图8所示，转盘802的侧外壁上设置有感应物140，转动感应模块110包括第一感应端1101和第二感应端1102，第一感应端1101和第二感应端1102设置在横梁30第二端的上部，调节第一感应端1101和第二感应端1102相对于感应物140的位置即可调节角度阈值，当感应物140碰到第一感应端1101或第二感应端1102时，转动感应模块110都会产生感应并将感应信号传输给主控模块100。转动装置70的转动会带动转盘802的角度变化，且转盘802的角度变化远远大于转动装置70的转动角度，转盘802顺时针或逆时针转动都能通过第一感应端1101或第二感应端1102检测到。转动感应模块110是微触开关或接近开关等。
如图9所示，位移感应模块120包括第三感应端1201和第四感应端1202，第三感应端1201和第四感应端1202设置在补偿板的两侧，调节第三感应端1201和第四感应端1202相对于X轴副滑板40的位置即可调节距离阈值，当第三感应端1201或第四感应端1202感应到X轴副滑板40时，位移感应模块120都会产生感应并将感应信号传输给主控模块100。通过第三感应端1201和第四感应端1202可以检测到X轴副滑板40和补偿板之间的滑动距离对否超过距离阈值，X轴副滑板40和补偿板相对移动的两个方向都能被第三感应端1201或第四感应端1202检查到。位移感应模块120是微触开关或接近开关等。
如图10和图11所示，还包括调节装置150，调节装置150包括电机1501、小齿轮1502、大齿轮1503和螺纹轴1504；副导轨60的一端开设有螺纹孔，用于和螺纹轴1504配合，电机1501与机架固定连接，电机1501的输出端与小齿轮1502连接，小齿轮1502和大齿轮1503相互配合，大齿轮1503和螺纹轴1504固定连接，电机1501通过小齿轮1502带动大齿轮1503以及螺纹轴1504转动，最后带动副导轨60移动。通过电机1501带动小齿轮1502和大齿轮1503可以增加调节的精度。
电机1501与主控模块100电性连接，当主控模块100判断转动幅度超过角度阈值或相对补偿距离超过距离阈值时，则主控模块100控制电机1501调节副轨道。通过电机1501调节来回几次动态调整轨道后，主控模块100判断转动幅度是否超过角度阈值或相对补偿距离是否超过距离阈值，如果电机1501多次动态调整还是超出阈值，则由操作人员对进行人工钣金检修。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种激光切割机横梁宽度补偿装置，包括有横梁(30)以及设置在所述横梁(30)两侧的主导轨(10)和副导轨(60)；
其特征在于，所述横梁(30)第一端的底面上设置有与主导轨(10)配合的X轴主滑板(20)，第二端的底面上设置有X轴副滑板(40)，所述X轴副滑板(40)底面设置有宽度补偿装置(50)，所述主导轨(10)与X轴主滑板(20)滑动连接；
所述宽度补偿装置(50)包括补偿导轨(501)和X轴补偿板(502)，所述X轴副滑板(40)与补偿导轨(501)滑动连接；所述补偿导轨(501)固定在X轴补偿板(502)的顶面，所述X轴补偿板(502)与副导轨(60)滑动连接；
所述X轴副滑板(40)与补偿导轨(501)之间的滑动方向和X轴补偿板(502)与副导轨(60)之间的滑动方向垂直；
还包括设置在横梁(30)和X轴副滑板(40)之间的转动装置(70)，所述转动装置(70)包括销子(701)和第一轴承(702)，所述横梁(30)第二端的底面开设有槽孔，所述第一轴承(702)的外圈插入槽孔内与横梁(30)固定连接，所述销子(701)与X轴副滑板(40)固定连接，所述销子(701)从底部插入第一轴承(702)的内圈与第一轴承(702)固定连接；
还包括转角放大装置(80)，所述转角放大装置(80)包括转轴(801)和转盘(802)，所述转轴(801)的上部与转盘(802)连接，所述转轴(801)的下部设置有外齿(803)；
所述第一轴承(702)的高度高于销子(701)的高度，销子(701)从底部插入第一轴承(702)的内圈后，在内圈上部形成第一空腔(90)，所述第一空腔(90)内侧壁上设置有内齿(703)；
所述横梁(30)第二端开设有穿孔(301)，所述转轴(801)穿过穿孔(301)并通过第二轴承(804)固定在穿孔(301)内，所述转轴(801)的下部设置在第一空腔(90)内并且外齿(803)能与内齿(703)接触配合；
还包括主控模块(100)、转动感应模块(110)、位移感应模块(120)和告警模块(130)；所述转动感应模块(110)、位移感应模块(120)和告警模块(130)分别连接至所述主控模块(100)；
所述转动感应模块(110)用于感应转盘(802)的转动幅度，所述位移感应模块(120)用于感应X轴副滑板(40)与补偿板之间的相对补偿距离，当所述转动感应模块(110)感应到转盘(802)的转动幅度超过角度阈值或位移感应模块(120)感应到相对补偿距离超过距离阈值，则所述主控模块(100)控制告警模块(130)告警；
还包括调节装置(150)，所述调节装置(150)包括电机(1501)、小齿轮(1502)、大齿轮(1503)和螺纹轴(1504)；
所述副导轨(60)的一端开设有螺纹孔，用于和螺纹轴(1504)配合，所述电机(1501)与机架固定连接，所述电机(1501)的输出端与小齿轮(1502)连接，所述小齿轮(1502)和大齿轮(1503)相互配合，所述大齿轮(1503)和螺纹轴(1504)固定连接，所述电机(1501)通过小齿轮(1502)带动大齿轮(1503)以及螺纹轴(1504)转动，最后带动副导轨(60)移动。
2.如权利要求1所述的激光切割机横梁宽度补偿装置，其特征在于，所述转盘(802)的侧外壁上设置有感应物(140)，所述转动感应模块(110)包括第一感应端(1101)和第二感应端(1102)，所述第一感应端(1101)和第二感应端(1102)设置在横梁(30)第二端的上部，调节第一感应端(1101)和第二感应端(1102)相对于感应物(140)的位置即可调节角度阈值，当所述感应物(140)碰到第一感应端(1101)或第二感应端(1102)时，所述转动感应模块(110)都会产生感应并将感应信号传输给主控模块(100)。
3.如权利要求1所述的激光切割机横梁宽度补偿装置，其特征在于，所述位移感应模块(120)包括第三感应端(1201)和第四感应端(1202)，所述第三感应端(1201)和第四感应端(1202)设置在所述补偿板的两侧，调节第三感应端(1201)和第四感应端(1202)相对于X轴副滑板(40)的位置即可调节距离阈值，当所述第三感应端(1201)或第四感应端(1202)感应到X轴副滑板(40)时，所述位移感应模块(120)都会产生感应并将感应信号传输给主控模块(100)。
4.如权利要求1任一项所述的激光切割机横梁宽度补偿装置，其特征在于，所述电机(1501)与主控模块(100)电性连接，当所述主控模块(100)判断转动幅度超过角度阈值或相对补偿距离超过距离阈值时，则所述主控模块(100)控制电机(1501)调节副轨道。
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