CN113977114A - 一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光切割设备技术领域,具体涉及一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构,旨在解决现有防碰撞机构采用永磁铁存在磁性不够,高速易脱落的问题,包括与激光切割机固定设置的连接件,所述连接件相对激光切割机一侧设有激光头,所述激光头同连接件之间设有带磁组件;所述带磁组件包括设置于连接件靠近激光头一侧的电磁铁,所述电磁铁的内侧设有第一电路板,所述第一电路板设置于电磁铁的供电电路上;所述带磁组还包括设置于激光头靠近连接件一侧的钕磁铁,所述钕磁铁的内侧设有第二电路板,所述第二电路板设置于激光头的供电电路上,并且所述第一电路板与第二电路板电性连接。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割设备技术领域,具体涉及一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构。
背景技术
随着国家经济的飞速发展和国民生活水平的日益提高,我国已然发展成为全球最大的汽车市场,现对能够实现复杂曲面三维零件或异型管件的高速高精度三维激光切割设备需求日益迫切。五轴激光三维切割系统,可满足以汽车A柱、B柱、中央通道、纵梁、异型管为代表的轻量化材料的轮廓线、圆孔、异形孔的激光切割需求。是汽车行业高强钢、热成型钢、低碳钢、锻锌板材、铝、不锈钢等材料零部件的高效率、高智能的加工装备。
五轴激光三维切割系统工作时,切割头会通过预先设定的程序在零件表面进行仿形切割,由于切割零件形状复杂,当切割头误触零件表面时,机床必须立即停止运行以防止扩大损害,此时切割头的防碰撞机构就显得尤为重要。现有防碰撞机构多采用内置永磁铁结构,由于切割头加速度较大,切割过程中的惯性力超过磁力即会造成切割头的脱落,故而该结构存在磁性不够,高速易脱落的缺点。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构,解决现有防碰撞机构采用永磁铁存在磁性不够,高速易脱落的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构,包括与激光切割机固定设置的连接件,所述连接件相对激光切割机一侧设有激光头,所述激光头同连接件之间设有带磁组件;
所述带磁组件包括设置于连接件靠近激光头一侧的电磁铁,所述电磁铁的内侧设有第一电路板,所述第一电路板设置于电磁铁的供电电路上;
所述带磁组件还包括设置于激光头靠近连接件一侧的钕磁铁,所述钕磁铁的内侧设有第二电路板,所述第二电路板设置于激光头的供电电路上,并且所述第一电路板与第二电路板电性连接。
可选地,所述电磁铁和钕磁铁均呈圆环形,其中所述钕磁铁设置有若干个且均匀阵列在以激光头中轴线为圆心的圆周上,所述电磁铁设置有一个且其半径与钕磁铁阵列的圆周半径相等。
可选地,所述电磁铁的外侧设有若干沿其外圆周均匀分布的调整件,所述调整件通过安装块与连接件固定连接。
可选地,所述激光头靠近连接件一侧设有定位球。
可选地,所述第一电路板与第二电路板相串联,所述第二电路板通过走线块连接有电气接头。
可选地,所述第一电路板朝向第二电路板的一侧间隔分布有圆心角为 120°的铜片,所述第二电路板朝向第一电路板的一侧设有与铜片相配合的触点。
可选地,所述连接件和激光头的相对侧均通过紧箍件设有波纹防护罩,并且所述连接件和激光头之间设有用于实现软连接的PVC块。
本发明的有益效果:
1、当激光切割机未通电时,激光头在钕磁铁的永磁力作用下与其顶部的连接件贴合固定;当激光切割机通电时,电磁铁通电并产生磁场,从而电磁块产生的电磁力稳定地将激光头吸附在连接件上,即使在激光头高速运行状态,也不易与连接件分离,以此保证运行状态的稳定。
2、调整件的设置,当激光头发生碰撞掉落时,工作人员可进行手动复位,即通过调节调整件并利用安装块固定,来卡紧电磁铁。
3、定位球的设置,便于工作人员复位时,以此精确对准激光头和连接件。
4、走线块的设置,有效简化了激光头的内部构造,提高了切割稳定性。
5、上下电路板触点的连接方式,一方面能保证激光头在各角度下发生碰撞后都能及时断开触点,另一方面若三对触点均处于结合状态时,激光切割机正常运行,若因为激光头发生碰撞而导致接合面发生偏移致使触点断开,则激光切割机立即停止运行且电磁铁断电,此时连接面磁性减弱,激光头顺势脱落,机床急停。
6、波纹防护罩和PVC块的设置,对激光头起到了保护作用,并有效托住激光头,防止其坠地。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种实施方式的用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构的结构示意图;
图2为本发明的一种实施方式的用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构的部分结构剖视图;
图3为本发明的一种实施方式的用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构另一角度的部分结构剖视图。
附图标记说明:
1、连接件;2、激光头;3、带磁组件;31、电磁铁;32、第一电路板;33、钕磁铁;34、第二电路板;4、调整件;41、安装块;5、定位球;6、走线块; 7、紧箍件;8、波纹防护罩;9、PVC块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
另外,术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构,如图2和图3所示,包括与激光切割机固定安装的连接件1,在连接件1相对激光切割机一侧设置有激光头2,改激光头2同连接件1之间设置有带磁组件3以实现固定。具体地,带磁组件3包括设置于连接件1靠近激光头2一侧的电磁铁31,电磁铁31的内侧设置有第一电路板32,第一电路板32连接在电磁铁31的供电电路上;另外,带磁组件3还包括设置于激光头2靠近连接件1一侧的钕磁铁33,钕磁铁33 的内侧设置有第二电路板34,第二电路板34连接在激光头2的供电电路上,并且将第一电路板32与第二电路板34电性连接。因此,当激光切割机未通电时(激光头2未工作),激光头2在钕磁铁33的永磁力作用下与其顶部的连接件1贴合固定;当激光切割机通电时(激光头2工作),电磁铁31通电并产生磁场,从而电磁块31产生的电磁力稳定地将激光头2吸附在连接件1上,即使在激光头2高速运行状态,也不易与连接件1分离,以此保证运行状态的稳定。
如图2和图3所示,在本发明此实施例中,电磁铁31和钕磁铁33均呈圆环形,其中钕磁铁33设置有若干个且均匀阵列在以激光头2中轴线为圆心的圆周上,电磁铁31设置有一个且其半径与钕磁铁33阵列的圆周半径相等,从而此结构能够在节省电磁铁31和钕磁铁33容置空间的同时,确保两者通过磁力吸附固定的能力。
如图2所示,电磁铁31的外侧设置有若干沿其外圆周均匀分布的调整件4,调整件4通过安装块41与连接件1固定连接。因此,当激光头2发生碰撞掉落时,工作人员可进行手动复位,即通过调节调整件4并利用安装块41固定,来卡紧电磁铁。
如图2所示,激光头2靠近连接件1一侧设置有定位球5,连接件1相对应的位置开设有定位孔(图中未示出),从而便于工作人员复位时,以此精确对准激光头2和连接件1。
如图1和图2所示,第一电路板32与第二电路板34相串联,第二电路板 34通过走线块6连接有电气接头以实现电源供给,从而走线块6的设置有效简化了激光头2的内部构造,提高了切割稳定性。具体地,第一电路板32朝向第二电路板34的一侧间隔分布有圆心角为120°的铜片,第二电路板34朝向第一电路板32的一侧设有与铜片相配合的触点,此上下电路板触点连接方式一方面能保证激光头2在各角度下发生碰撞后都能及时断开触点,另一方面若三对触点均处于结合状态时,激光切割机正常运行,若因为激光头2发生碰撞而导致接合面发生偏移致使触点断开,则激光切割机立即停止运行且电磁铁31断电,此时连接面磁性减弱,激光头2顺势脱落,机床急停。为了保护脱落的激光头2,在连接件1和激光头2的相对侧均通过紧箍件7设置有波纹防护罩8,并且连接件1和激光头2之间安装有用于实现软连接的PVC块9,从而波纹防护罩8对激光头2起到了保护作用,当激光头2发生碰撞掉落时,可以托住激光头2,防止其坠地。
本用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构的工作原理:当激光切割机未通电时,激光头2在钕磁铁33的永磁力作用下与其顶部的连接件1贴合固定;当激光切割机通电时,电磁铁31通电并产生磁场,从而电磁块31产生的电磁力稳定地将激光头2吸附在连接件1上,即使在激光头2高速运行状态,也不易与连接件1分离,以此保证运行状态的稳定;如果激光头2发生碰撞而导致接合面发生偏移致使第一电路板32与第二电路板34的连接断开,则激光切割机立即停止运行且电磁铁31断电,此时连接面磁性减弱,激光头2顺势脱落,机床急停,同时波纹防护罩8对激光头2起到了保护作用,用PVC块9托住激光头2,防止其坠地;另外工作人员可进行手动复位,即凭借定位球5精准定位,并通过调节调整件4并利用安装块41固定,来卡紧电磁铁。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构,其特征在于,包括与激光切割机固定设置的连接件(1),所述连接件(1)相对激光切割机一侧设有激光头(2),所述激光头(2)同连接件(1)之间设有带磁组件(3);
所述带磁组件(3)包括设置于连接件(1)靠近激光头(2)一侧的电磁铁(31),所述电磁铁(31)的内侧设有第一电路板(32),所述第一电路板(32)设置于电磁铁(31)的供电电路上;
所述带磁组件(3)还包括设置于激光头(2)靠近连接件(1)一侧的钕磁铁(33),所述钕磁铁(33)的内侧设有第二电路板(34),所述第二电路板(34)设置于激光头(2)的供电电路上,并且所述第一电路板(32)与第二电路板(34)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构,其特征在于,所述电磁铁(31)和钕磁铁(33)均呈圆环形,其中所述钕磁铁(33)设置有若干个且均匀阵列在以激光头(2)中轴线为圆心的圆周上,所述电磁铁(31)设置有一个且其半径与钕磁铁(33)阵列的圆周半径相等。
3.根据权利要求2所述的一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构,其特征在于,所述电磁铁(31)的外侧设有若干沿其外圆周均匀分布的调整件(4),所述调整件(4)通过安装块(41)与连接件(1)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构,其特征在于,所述激光头(2)靠近连接件(1)一侧设有定位球(5)。
5.根据权利要求1所述的一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构,其特征在于,所述第一电路板(32)与第二电路板(34)相串联,所述第二电路板(34)通过走线块(6)连接有电气接头。
6.根据权利要求5所述的一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构,其特征在于,所述第一电路板(32)朝向第二电路板(34)的一侧间隔分布有圆心角为120°的铜片,所述第二电路板(34)朝向第一电路板(32)的一侧设有与铜片相配合的触点。
7.根据权利要求5所述的一种用于三维五轴激光切割机的防碰撞机构,其特征在于,所述连接件(1)和激光头(2)的相对侧均通过紧箍件(7)设有波纹防护罩(8),并且所述连接件(1)和激光头(2)之间设有用于实现软连接的PVC块(9)。
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