CN211028574U - 一种数控精密加工切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控精密加工切割设备，涉及切割工艺领域，其技术方案要点是包括机架，机架上设有用于放置待切割平板的工作台、以及位于工作台上方的支撑架，支撑架上设置有用于切割平板的激光切割器、以及用于驱动激光切割器横向移动的横向移动机构，机架上设置有用于驱动工作台纵向移动的纵向移动机构。其技术效果是使用滚珠丝杆传动代替链条齿轮传动，避免了爬行现象，有效提高切割精度。

Description

一种数控精密加工切割设备

技术领域

本实用新型涉及切割工艺领域，特别涉及一种数控精密加工切割设备。

背景技术

目前，市面上出现了越来越多的异形鱼缸，这些鱼缸不同于传统的方形鱼缸，通常拥有多种曲面，不同的曲面上的曲边相互配合粘接在一起，从而构成形状各异的造型。人们通常使用激光切割机来处理，从而将板材切割出各种形状

目前，激光切割机通常包括与工作台横向平行的横梁、立柱、驱动板、承载板和激光主轴，工作台的两侧设有用于带动雕刻架相对所述工作台作往复水平纵向移动的传动机构一，横梁设有用于带动所述激光主轴相对工作台作往复水平横向移动的传动机构二，传动机构包括电机、减速机、齿条、齿轮和拖链，电机设置于横梁的上方，电机固定连接于减速机，拖链内的电联连接电机和减速机，减速机固定连接驱动板，驱动板固定连接滑板，齿轮穿过驱动板与减速机连接，齿条和齿轮相啮合并设置于横导轨的一侧。机台上设置有传动机构二和传动机构一的工作原理基本相同。

这种激光切割机虽然能够对板材进行切割，但是其通过链传动传输电机的动力，而链条连接常见地会出现爬行现象，爬行现象是一种在滑动摩擦副中从动件在匀速驱动和一定摩擦条件下产生的周期性时停时走或时慢时快的运动现象，会显著降低工件的加工精度。对于加工精度要求较高的鱼缸，加工精度差的工件将会无法紧密贴合，在组装粘接时将会产生较大的缝隙，影响外观甚至容易发生泄露。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种数控精密加工切割设备，其使用滚珠丝杆传动代替链条齿轮传动，避免了爬行现象，有效提高切割精度。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种数控精密加工切割设备，包括机架，所述机架上设有用于放置待切割平板的工作台、以及位于工作台上方的支撑架，所述支撑架上设置有用于切割平板的激光切割器、以及用于驱动激光切割器横向移动的横向移动机构，所述横向移动机构包括设置于支撑架上的横向导轨、设置于横向导轨上并与横向导轨滑动连接的横向滑块、沿横向导轨的开设方向穿设于横向滑块上的横向丝杆、以及用于驱动横向丝杆转动的横向移动动力源，所述横向滑块通过滚珠丝杆轴承与横向丝杆相连，所述激光切割器安装于横向滑块上。

通过采用上述技术方案，当横向移动动力源驱动横向丝杆转动时，由于滚珠丝杆轴承固定安装在横向滑块上，横向丝杆将推动横向滑块运动，横向滑块带动激光切割器在横向上移动。横向丝杆和滚珠丝杆轴承相互配合，将回转运动转化为直线运动，横向丝杆转动多圈时滚珠丝杆轴承运动的距离较小，有利于实现高精度控制。此外，业已证明，丝杆和滚珠丝杆轴承在运动时无爬行现象产生，能够实现微进给，控制精度高。

进一步设置：所述机架上设置有用于驱动工作台纵向移动的纵向移动机构，所述纵向移动机构包括设置于机架上的纵向导轨、若干设置于纵向导轨上并与纵向导轨滑动连接的纵向滑块、沿纵向导轨的开设方向穿设于纵向滑块上的纵向丝杆、以及用于驱动纵向丝杆转动的纵向移动动力源，所述纵向滑块通过滚珠丝杆轴承与纵向丝杆相连，所述工作台设置于各个纵向滑块的顶部。

通过采用上述技术方案，当纵向移动动力源驱动纵向丝杆转动时，由于滚珠丝杆轴承固定安装在纵向滑块上，纵向丝杆将推动纵向滑块运动，纵向滑块带动工作台在纵向上移动，从而使得板材相对激光切割器发生纵向移动，与横向移动机构相互配合，能够在横向和纵向上对板材进行精密切割。

此外，纵向丝杆和滚珠丝杆轴承相互配合，将回转运动转化为直线运动，纵向丝杆转动多圈时滚珠丝杆轴承运动的距离较小，有利于实现高精度控制。此外，业已证明，丝杆和滚珠丝杆轴承在运动时无爬行现象产生，能够实现微进给，控制精度高。

进一步设置：所述纵向移动机构还包括设置于机架上并与纵向导轨平行设置的导向滑轨、以及设置于工作台底部并与导向滑轨滑动连接的导向滑块。

通过采用上述技术方案，导向滑槽将导向滑块限位在导向滑轨内移动，从而使工作台在纵向导轨的设置方向上移动。相比于在工作台的两侧均设置动力源驱动丝杆和滑块的设置，避免了两侧丝杆由于转速发生差异而使纵向移动机构发生损坏的风险。

进一步设置：所述工作台上可拆式连接有垫板层。

通过采用上述技术方案，激光切割器在对板材进行切割时，将会不可避免地照射在工作台上，从而导致工作台发生不可逆的损伤，长期下来将会使得防止在工作台上的板材发生倾斜。而工作台的平整度和激光切割器发射方向的垂直度直接影响着整个切割作业的精度，从而影响产品的良率。而垫板层能够定期进行更换，从而保护工作台并保证平整度。

进一步设置：所述横向丝杆安装于横向导轨内，所述纵向丝杆安装于纵向导轨内。

通过采用上述技术方案，丝杆和滚珠丝杆轴承的精度较高，导轨能够对其起到一定的遮蔽作用和保护作用，降低被外物损坏的风险。

进一步设置：所述支撑架上设置有防尘罩，所述防尘罩包覆于横向移动机构外。

通过采用上述技术方案，灰尘容易进入丝杆和滚珠丝杆轴承的缝隙中，使得丝杆和滚珠丝杆轴承之间的摩擦力增大，不仅影响精度，也容易造成丝杆和滚珠丝杆轴承发生损坏。防尘罩能够形成一个密闭空间，避免灰尘的进入，从而对丝杆和滚珠丝杆轴承起到保护作用。

进一步设置：所述横向移动动力源和纵向移动动力源均为伺服电机。

通过采用上述技术方案，伺服电机又称执行电机，在自动控制系统中用作执行元件，把收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。相比于步进电机，步进电机在低速时易出现低频振动现象，当它工作在低速时一般采用阻尼技术或细分技术来克服低频振动现象，而伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象，从而保证了控制精度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、其使用滚珠丝杆传动代替链条齿轮传动，避免了爬行现象，有效提高切割精度；

2、板材所在平面的平整度好，避免由于长期使用平整度降低导致加工精度变低的风险；

3、对横向移动装置进行有效保护，避免灰尘对切割精度造成不良影响。

附图说明

图1是本实施例中一种数控精密加工切割设备的整体示意图；

图2是本实施例中一种数控精密加工切割设备在经过横向丝杆轴线的竖直平面上的剖视图；

图3是图2在A处的局部放大图；

图4是本实施例中机架、工作台和纵向移动机构的俯视图。

图中，

1、机架；2、工作台；21、垫板层；3、支撑架；31、立柱；32、横梁；4、防尘罩；

5、横向移动机构；51、横向导轨；52、横向滑块；53、横向丝杆；54、横向移动动力源；55、滚珠丝杆轴承；

6、纵向移动机构；61、纵向导轨；62、纵向滑块；63、纵向丝杆；64、纵向移动动力源；65、导向滑轨；66、导向滑块；

7、激光切割器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种数控精密加工切割设备，参考图1，包括机架1，机架1上设有用于放置待切割平板的工作台2、以及位于工作台2上方的支撑架3，支撑架3上设置有用于切割平板的激光切割器7、以及用于驱动激光切割器7横向移动的横向移动机构5，机架1上设置有用于驱动工作台2纵向移动的纵向移动机构6。

参考图1和图2，工作台2安装于机架1的上方，呈水平的方板设置。工作台2的顶部可拆式连接有垫板层21，在本实施例中，垫板层21为PVC板，且栓接于工作台2上。支撑架3包括与工作台2横向平行的横梁32、以及设置于横梁32两端并连接横梁32和工作台2的立柱31，立柱31的两端分别垂直于横梁32和工作台2，横向移动机构5设置于横梁32上。横梁32上设置有防尘罩4，防尘罩4包覆于横向移动机构5外。

参考图2和图3，横向移动机构5包括设置于横梁32上的横向导轨51、设置于横向导轨51上的横向滑块52、沿横向导轨51的开设方向穿设于横向滑块52上的横向丝杆53、以及用于驱动横向丝杆53转动的横向移动动力源54，横向导轨51沿横梁32的轴向设置于横梁32的顶部，激光切割器7安装于横向滑块52的底部。在本实施例中，横向移动动力源54选用伺服电机，横向移动动力源54固定于横梁32的一侧，其转动轴沿横梁32的轴向设置。横向丝杆53设置于横向导轨51内，并与横向移动动力源54的转动轴同轴连接。横向滑块52在横向导轨51内滑动并与横向导轨51滑动连接，且其内部设置有与横向丝杆53相配合的滚珠丝杆轴承55，当横向移动动力源54驱动横向丝杆53转动时，滚珠丝杆轴承55将丝杆的回转运动转化为直线运动，从而使得横向滑块52沿横向导轨51滑动。

参考图4，纵向导轨61包括设置于机架1上的纵向导轨61、若干设置于纵向导轨61上的纵向滑块62、沿纵向导轨61的开设方向穿设于纵向滑块62上的纵向丝杆63、用于驱动纵向丝杆63转动的纵向移动动力源64、设置于机架1上并与纵向导轨61平行设置的导向滑轨65、以及设置于工作台2底部并与导向滑轨65滑动连接的导向滑块66。横梁32的轴线和立柱31的轴线均与纵向导轨61的开设方向相垂直，纵向滑块62在纵向导轨61内滑移并与纵向导轨61滑动连接，工作台2设置于各个纵向滑块62的顶部。在本实施例中，纵向移动动力源64选用伺服电机，纵向丝杆63位于纵向导轨61内，纵向移动动力源64设置于纵向导轨61的一端，且其转轴与纵向丝杆63同轴连接。纵向滑块62在纵向导轨61内滑动并与纵向导轨61滑动连接，且其内部设置有与纵向丝杆63相配合的滚珠丝杆轴承55，当纵向移动动力源64驱动纵向丝杆63转动时，滚珠丝杆轴承55将丝杆的回转运动转化为直线运动，从而使得纵向滑块62沿纵向导轨61滑动。纵向滑块62带动工作台2在纵向上移动，从而使得板材相对激光切割器7发生纵向移动，与横向移动机构5相互配合，能够在横向和纵向上对板材进行精密切割。

上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种数控精密加工切割设备，包括机架(1)，其特征在于，所述机架(1)上设有用于放置待切割平板的工作台(2)、以及位于工作台(2)上方的支撑架(3)，所述支撑架(3)上设置有用于切割平板的激光切割器(7)、以及用于驱动激光切割器(7)横向移动的横向移动机构(5)，所述横向移动机构(5)包括设置于支撑架(3)上的横向导轨(51)、设置于横向导轨(51)上并与横向导轨(51)滑动连接的横向滑块(52)、沿横向导轨(51)的开设方向穿设于横向滑块(52)上的横向丝杆(53)、以及用于驱动横向丝杆(53)转动的横向移动动力源(54)，所述横向滑块(52)通过滚珠丝杆轴承(55)与横向丝杆(53)相连，所述激光切割器(7)安装于横向滑块(52)上。

2.根据权利要求1所述的数控精密加工切割设备，其特征在于，所述机架(1)上设置有用于驱动工作台(2)纵向移动的纵向移动机构(6)，所述纵向移动机构(6)包括设置于机架(1)上的纵向导轨(61)、若干设置于纵向导轨(61)上并与纵向导轨(61)滑动连接的纵向滑块(62)、沿纵向导轨(61)的开设方向穿设于纵向滑块(62)上的纵向丝杆(63)、以及用于驱动纵向丝杆(63)转动的纵向移动动力源(64)，所述纵向滑块(62)通过滚珠丝杆轴承(55)与纵向丝杆(63)相连，所述工作台(2)设置于各个纵向滑块(62)的顶部。

3.根据权利要求2所述的数控精密加工切割设备，其特征在于，所述纵向移动机构(6)还包括设置于机架(1)上并与纵向导轨(61)平行设置的导向滑轨(65)、以及设置于工作台(2)底部并与导向滑轨(65)滑动连接的导向滑块(66)。

4.根据权利要求3所述的数控精密加工切割设备，其特征在于，所述工作台(2)上可拆式连接有垫板层(21)。

5.根据权利要求4所述的数控精密加工切割设备，其特征在于，所述横向丝杆(53)安装于横向导轨(51)内，所述纵向丝杆(63)安装于纵向导轨(61)内。

6.根据权利要求1所述的数控精密加工切割设备，其特征在于，所述支撑架(3)上设置有防尘罩(4)，所述防尘罩(4)包覆于横向移动机构(5)外。

7.根据权利要求2所述的数控精密加工切割设备，其特征在于，所述横向移动动力源(54)和纵向移动动力源(64)均为伺服电机。

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