CN209239299U - 一种平衡激光头移动速度的移动总成及激光切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种平衡激光头移动速度的移动总成及激光切割机，涉及激光切割机领域，Z轴位移组件由Z轴驱动装置驱动在Z轴方向上移动，Z轴位移组件上安装有激光头；Z轴移动速度平衡装置包括弹簧、弹簧浮动端螺钉和弹簧固定端螺钉；弹簧的一端与弹簧浮动端螺钉连接，另一端与弹簧固定端螺钉连接；弹簧浮动端螺钉与Z轴位移组件连接；弹簧固定端螺钉固定安装在Y轴滑台上，弹簧固定端螺钉位于弹簧浮动端螺钉的上方。本方案在电机驱动力不变的情况下，减小了滑板组合向下运动时可达到的最大加速度，增大了向上运动时可达到的最大加速度，有效平衡了激光头在Z轴升降时的最大加速度，提高了激光头在Z轴方向上的响应速度。

Description

一种平衡激光头移动速度的移动总成及激光切割机

技术领域

本实用新型提供了一种平衡激光头移动速度的移动总成及激光切割机，涉及激光切割机领域。

背景技术

在激光切割行业中，为使激光头能够实现对材料的多方位切割，激光头移动总成采用相互配合的X轴移动总成、Y轴移动总成、Z轴移动总成，以使激光头能够在三维空间进行位移。

随着竞争的加剧，激光头融合功能越来越多，激光头的自重也日益增高，导致激光头移动总成的负担加重。X轴移动总成和Y轴移动总成由于受激光头自重的影响较小，对X轴和Y轴的移动提速时效果较为明显，但Z轴移动总成由于承载着激光头，受激光头自重的影响最大，随着对激光头自重的增加，导致Z轴电机负载越来越重；由于X、Y轴具有较高的响应速度，作为对比市场对激光头在Z轴的响应速度提出了更高要求。

激光切割机在Z轴方向上，通常采用电机通过联轴器驱动丝杠旋转，丝母沿着丝杠轴心线方向上下移动，丝母、Z轴滑板和激光头通过螺钉连接构成滑板组合，从而实现丝母、Z轴滑板和激光头的滑板组合的上下移动；此外，在Y轴滑台上设置有直线导轨，Z轴滑板上固定有与直线导轨配合的滑块，滑块可移动安装在直线导轨上，为滑板组合的位移起导向作用，使其平稳运动；但是由于滑板组合的自重较大，滑板组合向下移动时加速度高于向上移动时的加速度，导致Z轴方向的移动响应速度偏低。

对于以上问题，目前市场上主要采用两种方式：一种为常规的做法，采用提升Z轴电机的规格，即更高功率的电机来适应Z轴增加的负载；另一种为采用气缸平衡Z轴的滑板组合的自重对移动速度影响。

但提升电机规格或者增加气缸两种方式均会不同程度地增加空间、成本，不利于企业的发展经营。

发明内容

为了解决以上问题，本实用新型提供了一种平衡激光头移动速度的移动总成，能够平衡激光头升降的最大加速度。

本实用新型的技术方案如下：一种平衡激光头移动速度的移动总成，包括互相配合的X轴移动总成、Y轴移动总成和Z轴移动总成；所述Y轴移动总成包括Y轴滑台；所述Z轴移动总成包括Z轴驱动装置、Z轴位移组件和Z轴移动速度平衡装置；所述Z轴位移组件由Z轴驱动装置驱动在Z轴方向上移动，所述Z轴位移组件上安装有激光头；所述Z轴移动速度平衡装置包括弹簧、弹簧浮动端螺钉和弹簧固定端螺钉；所述弹簧的一端与弹簧浮动端螺钉连接，另一端与弹簧固定端螺钉连接；所述弹簧浮动端螺钉与Z轴位移组件连接；所述弹簧固定端螺钉固定安装在Y轴滑台上，所述弹簧固定端螺钉位于弹簧浮动端螺钉的上方。

所述Z轴位移组件包括Z轴导向组件和Z轴滑板，所述Z轴导向组件包括直线导轨和滑块，所述直线导轨竖直安装在Y轴滑台上，所述滑块可移动安装在直线导轨上，所述滑块与Z轴滑板连接，所述Z轴滑板与Z轴驱动装置连接。

具体的，所述弹簧浮动端螺钉可以与滑块或Z轴滑板连接。

作为优选，所述弹簧浮动端螺钉通过连接块与Z轴滑板连接。

所述弹簧为拉簧。

本实用新型还提供了一种平衡激光头移动速度的激光切割机，其包括如以上所述的平衡激光头移动速度的移动总成。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供了一种平衡激光头移动速度的移动总成及激光切割机，弹簧固定端螺钉固定于Y轴滑台上，弹簧浮动端螺钉与Z轴位移组件连接，弹簧两端分别连接弹簧固定端螺钉和弹簧浮动端螺钉。当激光头向下运动时，弹簧被拉伸，Z轴滑板除了受丝母向下的推力外，还受到弹簧始终向上的拉力。

经本方案改进，在电机驱动力不变的情况下，滑板组合向下运动时的可达到的最大加速度减小了，向上运动时可达到的最大加速度增大了；即，该技术方案在未额外增加设计空间、花耗过多成本的情况下，有效平衡了激光头在Z轴升降时的最大加速度，提高了激光头在Z轴方向上的响应速度。

附图说明

图1为本实用新型Z轴移动速度平衡装置安装结构示意图；

图2为本实用新型Z轴移动速度平衡装置安装主视示意图；

图3为本实用新型Z轴移动速度平衡装置安装侧视示意图；

图4为图2的A-A面剖视示意图。

其中，1、电机，2、联轴器，3、丝杠，4、丝母，5、Z轴滑板，6、激光头，7、直线导轨，8、滑块，9、弹簧，10、弹簧浮动端螺钉，11、连接块，12、Y轴滑台，13、弹簧固定端螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步介绍。

本实施例提供的激光切割机，包括激光头6和移动总成，移动总成包括互相配合的X轴移动总成、Y轴移动总成和Z轴移动总成，Z轴移动总成安装在Y轴移动总成上。

Y轴移动总成包括Y轴滑台12；Z轴移动总成包括Z轴驱动装置、Z轴位移组件和Z轴移动速度平衡装置，Z轴位移组件由Z轴驱动装置驱动，Z轴位移组件包括Z轴导向组件和Z轴滑板5，激光头6安装在Z轴滑板5上。

如图1至4所示，Z轴驱动装置包括电机1、联轴器2、丝杠3和丝母4，电机1通过联轴器2驱动丝杠3旋转，丝母4沿着丝杠3轴心线方向进行上下移动，其中，丝母4、Z轴滑板5与激光头6之间通过螺钉连接构成滑板组合，从而使Z轴驱动装置驱动滑板组合位移，实现激光头6的上下移动。

Z轴导向组件包括直线导轨7和滑块8，直线导轨7竖直安装在Y轴滑台12上，滑块8可移动安装在直线导轨7上，滑块8与Z轴滑板5连接，Z轴导向组件为滑板组合的升降运动进行导向，使其平稳运动。

Z轴移动速度平衡装置包括弹簧9、弹簧浮动端螺钉10、弹簧固定端螺钉13和连接块11；其中，弹簧9为拉伸弹簧，弹簧固定端螺钉13位于弹簧浮动端螺钉10的上方。

弹簧9的一端与弹簧浮动端螺钉10连接，另一端通过吊件与弹簧固定端螺钉13连接，或直接在弹簧9的另一端设置吊环，将吊环套接在弹簧固定端螺钉13上，弹簧浮动端螺钉10通过连接块11与Z轴滑板5连接；弹簧固定端螺钉13固定安装在Y轴滑台12上。

此外，弹簧浮动端螺钉10也可根据Z轴位移组件的具体结构对安装位置进行调整，可直接安装在滑块8或者Z轴滑板5上。

使用如上的平衡激光头移动速度的移动总成或激光切割机，当激光头6向下运动时，弹簧9被拉伸，Z轴滑板5除了受丝母4向下的推力外，还受到弹簧9始终向上的拉力。这样，在电机1驱动力不变的情况下，滑板组合向下运动时的可达到的最大加速度减小了，同理，向上运动时，激光头向上运动时可达到的最大加速度增大了，有效平衡了激光头在Z轴升降时的最大加速度差距。

该技术方案在未额外增加设计空间、花耗过多成本的情况下，有效平衡了激光头在Z轴升降时的最大加速度，使得在激光头升降过程中的速度差异较小，从而提高了激光头在Z轴方向上的响应速度，符合市场的需求。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种平衡激光头移动速度的移动总成，其特征在于：包括互相配合的Y轴移动总成和Z轴移动总成；

所述Y轴移动总成包括Y轴滑台（12）；

所述Z轴移动总成包括Z轴驱动装置、Z轴位移组件和Z轴移动速度平衡装置；

所述Z轴位移组件由Z轴驱动装置驱动在Z轴方向上移动，所述Z轴位移组件上安装有激光头（6）；

所述Z轴移动速度平衡装置包括弹簧（9）、弹簧浮动端螺钉（10）和弹簧固定端螺钉（13），其中，所述弹簧（9）的一端与弹簧浮动端螺钉（10）连接，另一端与弹簧固定端螺钉（13）连接；

所述弹簧浮动端螺钉（10）与Z轴位移组件连接，所述弹簧固定端螺钉（13）固定安装在Y轴滑台（12）上，所述弹簧固定端螺钉（13）位于弹簧浮动端螺钉（10）的上方。

2.如权利要求1所述的平衡激光头移动速度的移动总成，其特征在于：所述Z轴位移组件包括Z轴导向组件和Z轴滑板（5），所述Z轴导向组件包括直线导轨（7）和滑块（8），所述直线导轨（7）竖直安装在Y轴滑台（12）上，所述滑块（8）可移动安装在直线导轨（7）上，所述滑块（8）与Z轴滑板（5）连接，所述Z轴滑板（5）与Z轴驱动装置连接。

3.如权利要求2所述的平衡激光头移动速度的移动总成，其特征在于：所述弹簧浮动端螺钉（10）与滑块（8）连接。

4.如权利要求2所述的平衡激光头移动速度的移动总成，其特征在于：所述弹簧浮动端螺钉（10）与Z轴滑板（5）连接。

5.如权利要求4所述的平衡激光头移动速度的移动总成，其特征在于：所述弹簧浮动端螺钉（10）通过连接块（11）与Z轴滑板（5）连接。

6.如权利要求1至5任一所述的平衡激光头移动速度的移动总成，其特征在于：所述弹簧（9）为拉簧。

7.一种平衡激光头移动速度的激光切割机，其特征在于：包括如权利要求1至6任一所述的平衡激光头移动速度的移动总成。