CN201257608Y - 直线电机驱动的激光切割装置 - Google Patents

Abstract

一种直线电机驱动的激光切割装置，包括一床身、位于该床身上的X轴导轨、一悬臂、位于该悬臂上的Y轴导轨及滑动固定在Y轴导轨的切割头，所述X轴导轨位于床身的侧面，悬臂滑动固定在该X轴导轨上，床身设有驱动悬臂在X轴方向运动的X轴直线电机定子和X轴直线电机动子，悬臂设有驱动切割头在Y轴方向运动的Y轴直线电机定子和Y轴直线电机动子。本实用新型通过将悬臂侧挂在床身的侧面，直线电机提供机床运动的加速度和速度方面，直线电机的传动精度更高，采用光栅闭环控制，保证了机床在切割过程中较高的定位精度，且直线电机的动子和定子之间不接触，减少固传件的磨损，机床实用寿命长。

Description

直线电机驱动的激光切割装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种直线电机驱动的激光切割装置。

【背景技术】

现有的激光切割机，多采用伺服电机为驱动源，配丝杆传动或齿轮齿条传动作为主要的传动方式，并在机床结构上多采用传统的龙门式结构，但在实际激光切割生产过程中，由于切割机的加速度和速度不能够达到相应的要求，造成在切割一些质量要求较高的尖角件，复杂件，往往会产生尖角不尖，圆度不圆，拐角和图形较复杂的地方过烧等等缺陷，浪费成本；同时，丝杆和齿轮齿条传动磨损大，噪音大，严重影响传动件的使用寿命。

而龙门式激光切割机的两侧封闭，大大增加了上下料的难度，同时，在既需切割又需焊接，既需板材加工，又需管材、型材加工的场合，工作台的更换，装夹卡具的安装显得非常困难。

因此，有必要设计一种新的激光切割机装置，以克服上述缺陷。

【实用新型内容】

本实用新型所欲解决的技术问题在于提供一种提高机床运动的加速度和运动速度、保障激光切割质量和切割速度的提高、并通过改变机床总体结构，解决上下料困难的直线电机驱动的激光切割装置。

本实用新型所采用的技术方案是提供一种直线电机驱动的激光切割装置，包括一床身、位于该床身上的X轴导轨、一悬臂、位于该悬臂上的Y轴导轨及滑动固定在Y轴导轨的切割头，所述X轴导轨位于床身的侧面，直线电机定子和X轴直线电机动子，悬臂设有驱动切割头在Y轴方向运动的Y轴直线电机定子和Y轴直线电机动子。

其中，还设有滑动固定在X轴导轨上的X轴滑块和固定在该X轴滑块上的X轴滑板，悬臂固定在该X轴滑板上。

其中，所述X轴滑板与X轴直线电机动子连接。

其中，还设有滑动固定在Y轴导轨上的Y轴滑块和固定在该Y轴滑块上的Y轴滑板，切割头固定在该Y轴滑板上。

其中，所述Y轴滑板与Y轴直线电机动子连接。

本实用新型通过将悬臂侧挂在床身的侧面，直线电机提供机床运动的加速度和速度方面，大大超过了传统的私服电机，且直线电机的直接传动方式与私服电机通过通过联轴器的传动方式相比，直线电机的传动精度更高，采用光栅闭环控制，保证了机床在切割过程中较高的定位精度，且直线电机的动子和定子之间不接触，减少固传件的磨损，机床实用寿命长。

【附图说明】

图1为本实用新型直线驱动的激光切割装置的结构示意图；

图2为图1所示激光切割装置的局部放大图；

图3为图1所示激光切割装置的另一局部放大图；

图4为图1所示激光切割装置的滑块固定在床身的结构示意图；

图5为图4所示激光切割装置的滑板与滑块固定在床身的结构示意图；

图6为图5所示激光切割装置的悬臂固定在滑板的结构示意图；

图7为图6所示激光切割装置的悬臂旋转后的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1至图5，为实用新型直线电机驱动的悬臂式激光切割装置的的Y轴导轨31、滑动固定在Y轴导轨31上的Y轴滑块32、固定在Y轴滑块32上的Y轴滑板33、滑动固定在悬臂3的滑板33的一切割头4、驱动悬臂3沿X轴方向运动的X轴直线电机5及驱动切割头4沿Y轴方向运动的Y轴直线电机6。

其中，如图2，X轴直线电机5设于床身2上，并为悬臂3与其上的切割头4在X轴方向运动提供驱动力，X轴直线电机5包括X轴直线电机定子51和X轴直线电机动子52，且X轴直线电机动子52连接在X轴滑板23上，从而该X轴直线电机动子52通过X轴滑板23与悬臂3相连接，X轴直线电机动子52内的线圈转动产生磁场与X轴直线电机定子51一起产生一个X轴方向的推动力，从而将X轴直线电机动子52相连的X轴滑板23和悬臂3推动，使悬臂3与其上的切割头4沿X轴方向做前后运动，实现X轴方向的动作。

如图3，Y轴直线电机6设于悬臂3上，并为切割头4在Y轴方向运动提供驱动力，Y轴直线电机6包括Y轴直线电机定子61和Y轴直线电机动子62，该Y轴直线电机定子61与Y轴直线电机动子62为切割头4在Y轴方向运动的驱动源，且Y轴直线电机动子62连接在Y轴滑板33上，从而推动Y轴直线电机动子62相连Y轴滑板33和切割头4，使切割头4在Y轴方向做前后运动，实现Y轴方向的动作。

其中，悬臂3与切割头4在Z轴方向的上下运动，仍由传统的伺服电机驱动丝杆实现。

本实用新型直线电机驱动的激光切割装置在X、Y、Z轴三个方向的联合动作实现了激光切割装置的切割动作，由于直线电机在提供机床运动的加速度和速度方面大大超越了传统的伺服电机，同时直线电机的直接传动方式与伺服电机通过联轴器的传动方式相比传动精度更高，采用光栅闭环控制，保证了机床在切割过程中较高的定位精度，而在实际的激光切割生产过程中，影响切割质量的重要指标是加速度和定位精度，故直线电机驱动的激光切割机从根本上提高了机床的切割性能，且直线电机的动子和定子之间不接触，固传动件的磨损小，机床的使用寿命长。

另，机床的悬臂式结构保证了机床前后左三方位开放，这将大大便利了切割材料和切割好的成品的上下，提高了工作效率；激光加工的应用日益广泛，激光切割机在实现切割的同时也用于焊接，激光切割机既可用于板材的切割也可用于管材的切割，同时工作台1可以前后左右移动，可与焊接件，管材切割件的工装卡具替换，满足切割机在各种场合的工作要求。

图4至图7为悬臂组装在床身的结构示意图，组装时，如图4，首先将滑块22滑动固定在导轨21上；如图5，接着将滑板23固定在滑块22上；如图6，最后将悬臂3固定在滑板23上，从而悬臂3滑动固定在床身2的侧面，即悬臂3侧挂在床身2上，并通过滑块22在导轨21上滑动，而带动悬臂3在床身2上滑动，故无需将悬臂3卧在床身2上，减轻悬臂3的质量，降低机床的整体高度，提高机床运动的加速度和动态性能，以提供给机床一个良好的工作性能。

如图6和图7，本直线电机驱动的激光切割装置还包括一折片24，该折片24通过一轴25枢接固定在悬臂3上，且该折片24固定在滑板23上，从而悬臂3可沿轴25转动，在本实施例中，悬臂3可沿轴25在1-90度范围内旋转，即可将悬臂3旋转到与床身2纵向平行，以减轻机床的变形。并在床身2的下端设有一支撑座26，当悬臂3旋转到与床身2的纵向平行时，该支撑座26在下面支撑着悬臂3，以防止整个机床的重心不稳定，有利于运输。

Claims (5)

1.一种直线电机驱动的激光切割装置，包括一床身、位于该床身上的X轴导轨、一悬臂、位于该悬臂上的Y轴导轨及滑动固定在Y轴导轨的切割头，其特征在于：所述X轴导轨位于床身的侧面，悬臂滑动固定在该X轴导轨上，床身设有驱动悬臂在X轴方向运动的X轴直线电机定子和X轴直线电机动子，悬臂设有驱动切割头在Y轴方向运动的Y轴直线电机定子和Y轴直线电机动子。

2.如权利要求1所述的直线电机驱动的激光切割装置，其特征在于：还设有滑动固定在X轴导轨上的X轴滑块和固定在该X轴滑块上的X轴滑板，悬臂固定在该X轴滑板上。

3.如权利要求2所述的直线电机驱动的激光切割装置，其特征在于：所述X轴滑板与X轴直线电机动子连接。

4.如权利要求1所述的直线电机驱动的激光切割装置，其特征在于：还设有滑动固定在Y轴导轨上的Y轴滑块和固定在该Y轴滑块上的Y轴滑板，切割头固定在该Y轴滑板上。

5.如权利要求4所述的直线电机驱动的激光切割装置，其特征在于：所述Y轴滑板与Y轴直线电机动子连接。

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