CN210703089U - 一种双x轴激光切管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双X轴激光切管机，在激光切割头安装座上固定设置有沿X方向设置的第一丝杆和第一丝杆电机，第一丝杆螺母与第一运动板固定连接；在第一运动板的上表面上固定设置有第二丝杆和第二丝杆电机，沿Y方向设置有第二运动板，在第二运动板的底部设置有第二丝杆螺母；在第二运动板上固定设置有第三丝杆螺母，沿Z方向设置有第三运动板，在第三运动板上设置有第三丝杆和第三丝杆电机，激光切割头组件与第三运动板固定连接；激光切割头组件能沿着X方向移动，如此可以实现双X轴移动的激光切管机；结构简单、紧凑。

Description

一种双X轴激光切管机

技术领域

本实用新型涉及激光切割领域，尤其涉及一种双X轴激光切管机。

背景技术

目前在激光切管机行业里，激光切管机的管材送料轴X轴，由于切割的管材管径越来越大，对于后卡盘夹持组件的自身重量也是越来越大，当大管材与大后卡盘夹持组件的重量叠加后，想要X轴的性能(运动速度和加速度)再提高，只能提高X轴驱动电机的功率来满足，而且重型的X轴惯性很大，想要高性能侧需要大大提高机床的刚性来满足，这就造成巨大成本的浪费。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种双X轴切管机，由于后卡盘能够沿着床身的长度方向移动，并且通过设置第一运动板和沿X方向设置的第一丝杆，所述激光切割头组件能沿着X方向移动，如此可以实现双X轴的激光切管机；具体内容如下：

包括切管床身、激光切割头安装座、激光切割头组件、前卡盘、后卡盘以及控制系统，所述前卡盘固定设置在所述切管床身上，所述后卡盘滑动设置在所述切管床身上，能够沿所述床身的长度方向运动；所述激光切割头安装座设置在所述前卡盘的一侧，在所述激光切割头安装座上固定设置有沿X方向设置的第一丝杆和第一丝杆电机，第一丝杆螺母与第一运动板固定连接；在所述第一运动的上表面上固定设置有第二丝杆和第二丝杆电机，沿Y方向设置有第二运动板，在所述第二运动板的底部设置有第二丝杆螺母；所述第二运动板呈梯形，包括顶板、底板和两个侧板，所述顶板与所述底板平行设置，两个侧板平行设置，两个侧板分别与所述顶板和底板垂直固定连接；在所述底板上固定设置有第三丝杆螺母，沿Z方向设置有第三运动板，在所述第三运动板上设置有第三丝杆和第三丝杆电机，所述激光切割头组件与所述第三运动板固定连接；所述第一丝杆电机、第二丝杆电机、第三丝杆电机和所述激光切割头组件均与所述控制系统电性连接。

优选的，在所述切割头安装座上还固定设置有沿X方向的第一滑轨组，所述第一滑轨组包括两条第一滑轨，两条第一滑轨平行设置，所述第一丝杆设置在两条所述第一滑轨之间；在所述第一运动板的底部还设置有第一滑块，所述第一滑块的数量为两个，两个所述第一滑块分别在两条所述第一滑轨上滑动。

优选的，在所述第一运动板的上表面上设置有第二滑块，所述第二滑块的数量为两个；在所述第二运动板的底部还固定设置有沿Y方向的第二滑轨组，所述第二滑轨组包括两条第二滑轨，两条第二滑轨平行设置，所述第二丝杆设置在两条所述第二滑轨之间；两个所述第二滑块分别在两条所述第二滑轨上滑动。

优选的，在所述第一运动板的上表面上还设置有沿X方向和沿Y方向的第一加强筋，所述第二滑块、所述第二丝杆及所述第二丝杆电机均设置在所述第一加强筋上。

优选的，在所述第三运动板上还固定设置有沿Z方向的第三滑轨组，所述第三滑轨组包括两条第三滑轨，两条第三滑轨平行设置，所述第三丝杆设置在两条所述第三滑轨之间，在所述第二运动板的底板上设置有第三滑块，所述第三滑块的数量为两个，两个所述第三滑块分别在两条所述第三滑轨上滑动。

优选的，所述第二运动板还包括若干第二加强筋，所述第二加强筋均与所述顶板和底板平行设置，每条所述第二加强筋的两侧分别与两个所述侧板连接。

优选的，在两个所述侧板的内表面均设置有安装槽，两个所述侧板上的安装槽一一对应，所述第二加强筋的两侧分别容纳在相应的安装槽内。

优选的，在所述激光切割头上设置有摄像头，所述摄像头与所述控制系统电性连接。

优选的，在所述前卡盘的前端设置有感应弹片，所述感应弹片为弹性材料，所述感应弹片与所述前卡盘的前端面平行，所述感应弹片的一端与所述前卡盘固定连接，另一端自由，且另一端覆盖所述前卡盘的中心轴，所述感应弹片与所述控制系统电性连接。

优选的，所述弹片的数量至少为两个，两个所述弹片围绕所述前卡盘的中心轴等角度设置。

本实用新型的有益效果为：

1.由于后卡盘能够沿着床身的长度方向移动，此为X1轴；激光切割头组件固定设置在第三运动板上，第三运动板通过第三丝杆能够在Z方向上运动；第三运动板与激光切割头组件设置在第二运动板上，第二运动板通过第二丝杆能够在Y方向上运动；第二运动板、第三运动板与激光切割头组件设置在第一运动板上，第一运动板通过第一丝杆能够在X方向上运动，从而使得所述激光切割头组件能沿着X方向移动，此为X2轴；通过X1轴和X2轴叠加，如此可以实现双X轴的激光切管机；利用双X轴提升切管机在X方向上性能来满足快速加工，提升整体效率；

2.由于Y轴与X2轴在质量上比较接近，所以，在控制上的相应会更接近，在加工管材时，特别对于大管和重管，后卡盘的X1轴惯量和重量都很中，可以保持不动，利用Y轴与X2轴插补运动进行管材上的激光加工，拥有更快的响应性和流畅性；

3.通过将第二运动板设置成梯形，节约了整个激光切割头的安装空间，使得整个双X轴激光切管机结构更紧凑；

4.通过将Z轴方向的第三丝杆和第三丝杆螺母的反装，即：将第三丝杆和第三丝杆电机安装在第三运动板上，而将第三丝杆螺母设置在第二运动板的底板上，所以可以减少悬空的距离，增加稳定性的同时也能节省空间；

5.X1轴和X2轴的运动速度和加速度可以叠加，在加工时，X1轴和X2轴同时同向运动与Y轴进行插补，可以大大提升X轴的运动性能，从而降低X轴的整体性能要求。而且切割头可以在Y轴、Z轴与X2轴运动下，可以运动到前卡盘与后卡盘之间，进行对管材的激光切割加工，使加工管材尾料可以达到更短尾料加工，即尾料只有后卡盘卡爪夹紧部分的尾料长度，如后卡盘卡爪夹紧管材长度20mm，尾料长度接近20mm，比传统激光切管机的尾料长度(100mm左右)，做到了更短，更省材料。

附图说明

图1为本实用新型一种双X轴激光切割管机的整体结构图；

图2为本实用新型一种双X轴激光切管机的激光切割头安装座的结构图；

图3为本实用新型一种双X轴激光切管机的激光切割头安装座的右视图。

图中各附图标记所指代的技术特征如下：

1、切管床身；2、激光切割头安装座；3、激光切割头组件；4、前卡盘；5、后卡盘；7、第一丝杆；8、第一丝杆电机；9、第一运动板；10、第一滑轨；11、第一滑块；12、第二加强筋；13、第二滑块；14、第二丝杆电机；15、第二丝杆；16、第二运动板；17、顶板； 18、底板；19、侧板；20、第三运动板；21、第三丝杆电机；22、第二加强筋。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

在本实施例中X方向是指沿着床身1的长度的方向，Y方向是指在水平面上垂直于所述 X的方向，Z方向是竖直方向，即：垂直于X和Y的方向。

如图1、图2和图3所示的一种双X轴激光切管机，包括切管床身1、激光切割头安装座2、激光切割头组件3、前卡盘4、后卡盘5以及控制系统(图中未示出)，所述控制系统用于控制整个双X轴激光切管机的运动；所述前卡盘4固定设置在所述切管床身上，所述后卡盘5滑动设置在所述切管床身上，所述后卡盘5在后卡盘驱动组件的驱动下能够沿所述床身的长度方向运动，所述后卡盘驱动组件驱动后卡盘5在床身上的运动与常规的激光切管机无异，在此不做赘述，并且前卡盘4和后卡盘5均能旋转，前卡盘4和后卡盘5用于夹紧管材，前卡盘4和后卡盘5的工作方式也与常规的激光切管机无异，所述后卡盘5沿床身1的运动方向为X1方向。

在所述前卡盘4的一侧设置有激光切割头安装座2，所述激光切割头安装座2紧邻所述前卡盘4设置，在所述激光切割头安装座2上固定设置有沿X方向设置的第一丝杆7和第一丝杆电机8，第一丝杆电机8用于驱动第一丝杆7旋转，在所述激光切割头安装座2的上方设置有第一运动板9，第一丝杆螺母与第一运动板9固定连接，当第一丝杆电机8驱动第一丝杆7旋转时，能够带动第一运动板9在X方向上运动。在所述第一运动板9的上表面上固定设置有第二丝杆和第二丝杆电机14。所述第一运动板9沿X方向运动，此为X2轴。通过 X1轴和X2轴叠加，如此可以实现双X轴的激光切管机；利用双X轴提升切管机在X方向上性能来满足快速加工，提升整体效率；

在所述切割头安装座2上还固定设置有沿X方向的第一滑轨组，所述第一滑轨组包括两条第一滑轨10，两条第一滑轨10平行设置，所述第一丝杆7设置在两条所述第一滑轨10之间；在所述第一运动板9的底部还设置有第一滑块11，所述第一滑块11的数量为两个，两个所述第一滑块11分别在两条所述第一滑轨10上滑动。所述第一滑轨组给所述第一运动板9的运动起到导向的作用。

在所述第一运动板9的上表面上还设置有第二加强筋12，所述第二加强筋12包括沿X 方向的加强筋和沿Y方向的加强筋；所述沿X方向的加强筋和沿Y方向的加强筋交错设置，形成网格状；所述第二滑块13、第二丝杆及第二丝杆电机14均设置在所述第一加强筋12上，如此不仅可以便于第二滑块13、第二丝杆及第二丝杆电机14的安装，还可以对第二滑块13、第二丝杆及第二丝杆电机14进行预定位，确定第二滑块13、第二丝杆15及第二丝杆电机14的安装位置，便于与第二运动板底部的沿Y方向的第二滑轨组和第二丝杆螺母配合连接。否则，如果第一运动板9的上表面为一个平面的话，无法对第二滑块13、第二丝杆15及第二丝杆电机14进行预定位。

在所述第一运动板9的上方，沿Y方向设置有第二运动板16，在所述第二运动板16的底部设置有第二丝杆螺母，所述第二丝杆电机14驱动所述第二丝杆旋转时，能够带动所述第二运动板16沿Y方向运动。

所述第一运动板9的上表面上设置有第二滑块，所述第二滑块的数量为两个；在所述第二运动板16的底部还固定设置有沿Y方向的第二滑轨组，所述第二滑轨组包括两条第二滑轨，两条第二滑轨平行设置，所述第二丝杆设置在两条所述第二滑轨之间；两个所述第二滑块分别在两条所述第二滑轨上滑动。之所以将所述第二滑轨组设置在第二运动板16的底部，将滑块设置在第一运动板的上表面，是为了减少第二滑轨组的悬空的距离，增加稳定性的同时节省空间。所述第二滑轨组的目的是给所述第二运动板16的运动起到导向的作用。

所述第二运动板16呈梯形，包括顶板17、底板18和两个侧板19，所述顶板17与所述底板18平行设置，两个侧板19平行设置，两个侧板19分别与所述顶板17和底板18垂直固定连接；通过将第二运动板16设置成梯形，节约了整个激光切割头的安装空间，使得整个双X轴激光切管机结构更紧凑。

所述第二运动板16包括若干第二加强筋22，所述第二加强筋22均与所述顶板17和底板18平行设置，每条所述第二加强筋22的两侧分别与两个所述侧板19连接。在两个所述侧板19的内表面均设置有安装槽，两个所述侧板上的安装槽一一对应，所述第二加强筋22的两侧分别容纳在相应的安装槽内。所述安装槽便于第二加强筋22的安装，可根据侧板19的长度选择第二加强筋22的数量。

在所述底板18上固定设置有第三丝杆螺母，沿Z方向设置有第三运动板20，在所述第三运动板20上设置有第三丝杆和第三丝杆电机21，所述激光切割头组件3与所述第三运动板20固定连接；当所述第三丝杆电机21驱动所述第三丝杆旋转时，能够带动所述第三运动板20沿Z方向运动，通过将Z轴方向的第三丝杆和第三丝杆螺母的反装，即：将第三丝杆和第三丝杆电机安装在第三运动板上，而将第三丝杆螺母设置在第二运动板的底板上，所以可以减少悬空的距离，增加稳定性的同时也能节省空间；在所述第三运动板上还固定设置有沿Z方向的第三滑轨组，所述第三滑轨组包括两条第三滑轨，两条第三滑轨平行设置，所述第三丝杆设置在两条所述第三滑轨之间，在所述第二运动板的底板上设置有第三滑块，所述第三滑块的数量为两个，两个所述第三滑块分别在两条所述第三滑轨上滑动。所述第三滑轨组给所述第三运动板20的运动起到导向的作用。

所述第一丝杆电机8、第二丝杆电机14、第三丝杆电机21和所述激光切割头组件3均与所述控制系统电性连接。在加工时，X1轴和X2轴同时同向运动与Y轴进行插补，可以大大提升X轴的运动性能，从而降低X轴的整体性能要求。而且切割头可以在Y轴、Z轴与 X2轴运动下，可以运动到前卡盘4与后卡盘5之间，进行对管材尾料的加工，即尾料只有后卡盘卡爪夹紧部分的尾料长度，如后卡盘卡爪夹紧管材长度20mm，尾料长度接近20mm，比传统激光切管机的尾料长度(100mm左右)，做到了更短，更省材料。并且由于Y轴与 X2轴在质量上比较接近，所以，在控制上的相应会更接近，在加工管材时，特别对于大管和重管，后卡盘的X1轴惯量和重量都很重，可以保持不动，利用Y轴与X2轴插补运动进行管材上的激光加工，拥有更快的响应性和流畅性。

在所述激光切割头上设置有摄像头，所述摄像头与所述控制系统电性连接，所属摄像头拍摄图像，将所述图像经过分析对比后判断得出被切割的管材的剩余长度较小时，所述第一丝杆电机8工作，带动激光切割头移动，对管材的尾料进行切割。

在所述在所述前卡盘4的前端设置有感应弹片，所述感应弹片为弹性材料，所述感应弹片与所述前卡盘4的前端面平行，所述感应弹片的一端与所述前卡盘4固定连接，另一端自由，且另一端覆盖所述前卡盘4的中心轴，所以，无论多大管径的管材在被前卡盘夹持时都能触碰到所述感应弹片，所述感应弹片与所述控制系统电性连接。当正常切割时，前卡盘夹住被切割的管材，被切割的管材伸出所述前卡盘4外，所以所述被切割的管材与所述感应弹片接触，当切割到管材的尾部时，被切割的管材的长度小于前卡盘的厚度，所述被切割的管材与所述感应弹片不接触，所述感应弹片将信号传递给所述控制系统，所述控制系统控制所述第一丝杆电机8的运动，使得激光切割头移动到前卡盘4的后方，由后卡盘5夹持管材进行切割。

以上对本实用新型所提供的一种双X轴激光切管机的实施例进行了详细阐述。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的原理的前提下，还可以本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双X轴激光切管机，其特征在于：包括切管床身、激光切割头安装座、激光切割头组件、前卡盘、后卡盘以及控制系统，所述前卡盘固定设置在所述切管床身上；所述后卡盘滑动设置在所述切管床身上，能够沿所述床身的长度方向运动；所述激光切割头安装座设置在所述前卡盘的一侧，在所述激光切割头安装座上固定设置有沿X方向设置的第一丝杆和第一丝杆电机，第一丝杆螺母与第一运动板固定连接；在所述第一运动板的上表面上固定设置有第二丝杆和第二丝杆电机，沿Y方向设置有第二运动板，在所述第二运动板的底部设置有第二丝杆螺母；所述第二运动板呈梯形，包括顶板、底板和两个侧板，所述顶板与所述底板平行设置，两个侧板平行设置，两个侧板分别与所述顶板和底板垂直固定连接；在所述底板上固定设置有第三丝杆螺母，沿Z方向设置有第三运动板，在所述第三运动板上设置有第三丝杆和第三丝杆电机，所述激光切割头组件与所述第三运动板固定连接；所述第一丝杆电机、第二丝杆电机、第三丝杆电机和所述激光切割头组件均与所述控制系统电性连接。

2.如权利要求1所述的一种双X轴激光切管机，其特征在于：在所述切割头安装座上还固定设置有沿X方向的第一滑轨组，所述第一滑轨组包括两条第一滑轨，两条第一滑轨平行设置，所述第一丝杆设置在两条所述第一滑轨之间；在所述第一运动板的底部还设置有第一滑块，所述第一滑块的数量为两个，两个所述第一滑块分别在两条所述第一滑轨上滑动。

3.如权利要求1所述的一种双X轴激光切管机，其特征在于：在所述第一运动板的上表面上设置有第二滑块，所述第二滑块的数量为两个；在所述第二运动板的底部还固定设置有沿Y方向的第二滑轨组，所述第二滑轨组包括两条第二滑轨，两条第二滑轨平行设置，所述第二丝杆设置在两条所述第二滑轨之间；两个所述第二滑块分别在两条所述第二滑轨上滑动。

4.如权利要求3所述的一种双X轴激光切管机，其特征在于：在所述第一运动板的上表面上还设置有沿X方向和沿Y方向的第一加强筋，所述第二滑块、所述第二丝杆及所述第二丝杆电机均设置在所述第一加强筋上。

5.如权利要求1所述的一种双X轴激光切管机，其特征在于：在所述第三运动板上还固定设置有沿Z方向的第三滑轨组，所述第三滑轨组包括两条第三滑轨，两条第三滑轨平行设置，所述第三丝杆设置在两条所述第三滑轨之间，在所述第二运动板的底板上设置有第三滑块，所述第三滑块的数量为两个，两个所述第三滑块分别在两条所述第三滑轨上滑动。

6.如权利要求1所述的一种双X轴激光切管机，其特征在于：所述第二运动板还包括若干第二加强筋，所述第二加强筋均与所述顶板和底板平行设置，每条所述第二加强筋的两侧分别与两个所述侧板连接。

7.如权利要求6所述的一种双X轴激光切管机，其特征在于：在两个所述侧板的内表面均设置有安装槽，两个所述侧板上的安装槽一一对应，所述第二加强筋的两侧分别容纳在相应的安装槽内。

8.如权利要求1所述的一种双X轴激光切管机，其特征在于：在所述激光切割头上设置有摄像头，所述摄像头与所述控制系统电性连接。

9.如权利要求8所述的一种双X轴激光切管机，其特征在于：在所述前卡盘的前端设置有感应弹片，所述感应弹片为弹性材料，所述感应弹片与所述前卡盘的前端面平行，所述感应弹片的一端与所述前卡盘固定连接，另一端自由，且另一端覆盖所述前卡盘的中心轴，所述感应弹片与所述控制系统电性连接。

10.如权利要求9所述的一种双X轴激光切管机，其特征在于：所述弹片的数量至少为两个，两个所述弹片围绕所述前卡盘的中心轴等角度设置。

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