CN211438631U - 激光切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光切割机。该装置包括激光头、机架、第一平移机构、第二平移机构及升降机构，第一平移能够驱动激光头沿X轴相对机架运动，第一平移机构包括第一齿条、第一安装架、第一驱动件、第一转动件、第一滑轨及第一滑块，第一驱动件驱动第一转动件沿第一齿条转动，以带动第一滑块沿第一滑轨滑动，第二平移机构能够驱动激光头沿Y轴相对机架运动，激光头安装于升降机构上，升降机构能够驱动激光头沿Z轴相对机架运动。上述激光切割机中，第一平移机构能够使得激光头在X轴方向上获得较大的加速度及较快的移动速度，从而提供加工效率。

Description

激光切割机

技术领域

本实用新型涉及激光切割领域，特别是涉及激光切割机。

背景技术

随着国内外制造业的逐步转型升级，更大加工幅面的激光切割机需求越来越大，比如在船舶、轨道交通等行业中，但传统的大幅面激光切割机切割效率还有待提升。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种提升切割效率的激光切割机。

一种激光切割机，包括：

激光头；

机架；

第一平移机构，安装于所述机架上，且能够驱动所述激光头沿X轴相对所述机架运动，所述第一平移机构包括第一齿条、第一安装架、第一驱动件、第一转动件、第一滑轨及第一滑块，所述第一齿条及所述第一滑轨相对设置于所述机架上，所述第一驱动件、所述第一转动件及所述第一滑块均安装于所述第一安装架上，所述第一驱动件驱动所述第一转动件沿所述第一齿条转动，以带动所述第一滑块沿所述第一滑轨滑动；

第二平移机构，安装于所述第一平移机构上，且能够驱动所述激光头沿Y轴相对所述机架运动；

升降机构，安装于所述第二平移机构上，所述激光头安装于所述升降机构上，所述升降机构能够驱动所述激光头沿Z轴相对所述机架运动。

上述激光切割机中，第一驱动件驱动第一转动件转动，第一转动件与第一齿条转动配合以沿第一齿条运动，从而带动第一滑块在第一滑轨上滑动，完成激光头在X轴方向上的移动，同时配合第二平移机构与升降机构能够实现激光头在坐标系X轴、Y轴及Z轴的调节，第一平移机构能够使得激光头在X轴方向上获得较大的加速度及较快的移动速度，从而提高加工效率。

在其中一个实施例中，所述第一齿条与所述第一滑轨均沿所述X轴延伸，所述第一安装架与所述第一滑轨垂直且沿所述Y轴延伸，所述第一转动件安装于所述第一驱动件的输出轴上，所述第一转动件与所述第一齿条啮合。

在其中一个实施例中，所述第二平移机构包括第二齿条、第二安装架、第二驱动件、第二转动件、第二滑轨及第二滑块，所述第二齿条及所述第二滑轨相对设置于所述第一安装架上，所述第二驱动件、所述第二转动件及所述第二滑块均安装于所述第二安装架上，所述第二驱动件驱动所述第二转动件沿所述第二齿条转动，以带动所述第二滑块沿所述第二滑轨滑动。

在其中一个实施例中，所述第二滑轨及所述第二齿条均沿所述第一安装架的长度方向延伸，且与所述第一滑轨垂直，所述滑块固定于所述第二安装架靠近所述第二滑轨的一面，所述第二滑块与所述第二滑轨滑动配合。

在其中一个实施例中，第二平移机构还包括辅助滑轨，所述辅助滑轨安装在所述第一安装架上，所述辅助滑轨与所述第二滑轨间隔设置，且在Y轴方向上且平行。

在其中一个实施例中，所述第二滑块的加速度不小于2g。

在其中一个实施例中，所述第一滑块的加速度不小于2g。

在其中一个实施例中，所述升降机构包括第三驱动件、联轴器、丝杆组件及第三滑块，所述激光头安装于所述第三滑块上，所述第三驱动件通过所述联轴器与所述丝杆组件传动连接，所述第三滑块与所述丝杆组件连接，以驱动所述激光头相对机架升降。

在其中一个实施例中，还包括用于承载工件的工作台机构，所述工作台机构与所述安装架滑动连接，以进入或离开所述第一平移机构的移动范围。

在其中一个实施例中，还包括操作台机构，所述操作台机构包括悬臂及操作台，所述悬臂连接于所述机架上，所述操作台通过所述悬臂与所述机架连接，所述悬臂与所述机架之间设有夹角，以使所述操作台相对所述机架倾斜设置。

附图说明

图1为一实施方式激光切割机的结构示意图；

图2为如图1所示激光切割机A处的放大图；

图3为如图1所示激光切割机中机架的结构示意图；

图4为如图3所示机架中B处的放大图；

图5为如图1所示激光切割机中第一平移机构的结构示意图；

图6为如图1所示激光切割机中第一平移机构另一视角的结构示意图；

图7为如图1所示激光切割机中升降机构与部分第二平移机构的装配示意图；

图8为如图7中升降机构安装有防护罩的结构示意图；

图9为如图1所示激光切割机中工作台机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1及图2，一实施方式的激光切割机10包括第一平移机构100、机架200、第二平移机构300、激光头400及升降机构500。主要应用于大面积切割幅面的激光切割中。机架200用于提供安装位，激光头400通过第一平移机构100、第二平移机构300及升降机构500带动，在坐标系X轴、Y轴及Z轴之间相对机架200移动，以对待切割的工件的各位置进行加工。

其中，激光头400安装于升降机构500上，第一平移机构100安装于机架200上，且能够驱动激光头400沿X轴相对机架200运动。参见图4，第一平移机构100包括第一齿条110及第一滑轨120，第一齿条110及第一滑轨120相对设置于机架200上。同时参见图5及图6，第一平移机构100还包括第一驱动件130、第一转动件140、第一安装架150及第一滑块160。第一驱动件130、第一转动件140及第一滑块160均安装于第一安装架150上，第一驱动件130驱动第一转动件140沿第一齿条110转动，以带动第一滑块160沿第一滑轨120滑动，第一转动件140可以设置为与第一齿条110啮合的齿轮。第二平移机构300安装于第一平移机构100上，且能够驱动激光头400沿Y轴相对机架200运动。再参见图2，升降机构500安装于第二平移机构300上，激光头400安装于升降机构500上，升降机构500能够驱动激光头400沿Z轴相对机架200运动。从而实现激光头400在坐标系X轴、Y轴及Z轴之间相对机架200移动，以对待切割的工件的各位置进行加工。

上述激光切割机10中，第一驱动件130驱动第一转动件140转动，第一转动件140与第一齿条110转动配合以沿第一齿条110运动，从而带动第一滑块160在第一滑轨120上滑动，完成激光头400在X轴方向上的移动，传动效率高效、速度损失小，第一平移机构100能够使得激光头400在X轴方向上获得较大的加速度及较快的移动速度，从而提供加工效率。同时配合第二平移机构300与升降机构500能够实现激光头400在坐标系X轴、Y轴及Z轴的调节。

参见图4及图5，在一个实施例中，第一齿条110与第一滑轨120均沿X轴延伸。第一安装架150与第一滑轨120垂直，且第一安装架150沿Y轴延伸。第一驱动件130安装在第一安装架150的端部，第一转动件140安装于第一驱动件130的输出轴上，第一驱动件130驱动第一转动件140转动，第一转动件140进而与第一齿条110啮合传动。第一转动件140的位置设置在第一齿条110远离第一滑轨120的一侧，避免与第一滑轨120产生干涉。第一滑块160固定于第一安装架150上靠近第一滑轨120的一面，也即是第一安装架150的底面，第一安装架150通过第一滑块160滑动设置于第一滑轨120上，并通过第一转动件140与第一齿条110的传动运动，从而相对第一滑轨120沿X轴进行移动。具体地，第一驱动件130为电机。进一步地，在机架200沿Y轴方向的两侧各安装有第一齿条110与第一滑轨120，对应地，第一安装架150的两侧均设有第一驱动件130及第一转动件140，以进行配合，提高了第一安装架150在第一滑轨120上滑动的平衡性，进而保证了第一安装架150在第一滑轨120上的滑动稳定性。

继续参见图4及图5，在一个实施例中，第一滑轨120在X轴方向上的两端还设有第一限位块170，第一限位块170为较软的弹性材质，如海绵、硅胶等，能够在第一驱动件130失控的情况下，对第一滑块160起到缓冲限位的作用，避免因撞击而损坏。机架200上还安装有第一防尘罩180，第一防尘罩180罩设于第一滑轨120及第一齿条110上，避免灰尘污染影响传动效率。第一安装架150上还安装有第一拖链190，第一拖链190能够束缚电缆或电线或空压管及油压管以方便和保护其转动及运动。

结合图2及图7，在一个实施例中，第二平移机构300包括第二齿条310、第二安装架320、第二驱动件330、第二转动件340、第二滑轨350及第二滑块360。第二齿条310及第二滑轨350相对设置于第一安装架150上，第二驱动件330、第二转动件340及第二滑块360均安装于第二安装架320上，第二转动件340与第一齿条310啮合，第二驱动件330驱动第二转动件340沿第二齿条310转动，以带动第二滑块360沿第二滑轨350滑动。具体地，第二滑轨350及第二齿条310均沿第一安装架150的长度方向即Y轴方向延伸，且均与第一滑轨120垂直。第二滑块360固定于第二安装架320靠近第二滑轨350的一面，即第二滑块360位于第二安装架320的底面。第二滑块360与第二滑轨350滑动配合以使第二安装架320滑动连接在第一安装架150上,并通过第二转动件340与第二齿条310的传动运动，相对第二滑轨350沿Y轴进行移动。具体地，第一驱动件130为电机，第一转动件140为齿轮。上述的传动配合不仅传动效率高，而且速度损失较小，能够使得激光头400在Y轴方向上获得较大的加速度及较快的移动速度，从而提高加工效率。进一步地，第一滑块160在第一滑轨120上的加速度能够达到2g，移动速度能够达到140m/min。第二滑块360在第二滑轨350上的加速度能够达到2g，移动速度能够达到140m/min。同时，第一滑块160与第二滑块360的联合加速度能够达到2.8g。第一滑块160与第二滑块360的定位精度为±0.03mm/m，第一滑块160与第二滑块360的重复定位精度±0.02mm/，使得激光切割机10具有较高的效率及较高的精度，保证了切割的质量。满足了市场对更高效率、更高精度、更大加工幅面、更稳定的激光切割机的需求。需要说明的是，g为重力加速度。

继续参见图2，在一个实施例中，第二平移机构300还包括辅助滑轨370，辅助滑轨370安装在第一安装架150上，辅助滑轨370与第二滑轨350间隔设置且在Y轴方向上且平行。第二安装架320靠近第一安装架150的一面还设置有匹配辅助滑轨370的滑动块(图未示)，避免较宽的第二安装架320在较窄的第二滑轨350上滑动时重心不稳发生倾斜，第二滑轨350与辅助滑轨370相配合保证了第二安装架320在第一安装架150上滑动时的平衡性。进一步地，辅助滑轨370安装在第一安装架150的侧壁，且与第二滑轨350在Z轴方向上间隔设置，能在另一个维度上保持平衡。

在一个实施例中，第二滑轨350在Y轴方向上的两端还设有第二限位块(图未示)，第二限位块为较软的弹性材质，如海绵、硅胶等，能够在第二驱动件330失控的情况下，对第二滑块360起到缓冲限位的作用，避免因撞击而损坏。第一安装架150上还安装有第二防尘罩380，第二防尘罩380罩设于第二滑轨350、第二齿条310及辅助滑轨370上，避免灰尘污染影响传动效率。第二安装架320上还安装有第二拖链390，第二拖链390能够束缚电缆或电线或空压管及油压管以方便和保护其转动及运动。

参见图7，在一个实施例中，升降机构500包括第三驱动件510、联轴器(图未示)、丝杆组件520及第三滑块530。第三驱动件510、联轴器及丝杆组件520均安装于第二安装架320上，激光头400安装于第三滑块530上。第三驱动件510通过联轴器与丝杆组件520传动连接，第三滑块530与丝杆组件520连接，以驱动安装有激光头400的第三滑块530相对第二安装架320升降。结合图8，具体地，第二安装架320上还安装有防护罩540，防护罩540罩设在升降机构500上以进行防尘及保护。防护罩540上还安装有第三拖链550，第三拖链550能够束缚电缆或电线或空压管及油压管以方便和保护其转动及运动。

参见图9，在一个实施例中，激光切割机10还包括承载工件的工作台机构600，工作台机构600与机架200滑动连接，以进入或离开机架200，从而进入第一平移机构100的行程内，使第一平移机构100带动激光头在X轴方向对工作台机构600进行作业。具体地，工作台机构600包括滑动组件610及工作台620，滑动组件610包括第四驱动件(图未示)、链轮630、链条640和涨紧轮(图未示)组成，结合图2，机架200及工作台620上均安装有链轮630和链条640，用于拖动工作台620相对机架200作进出运动。待切割的工件装载于工作台620上，工作台620移动到机架200内部，带动工件移动到激光头400的活动范围中从而进行加工。进一步地，机架200为框架结构，机架200内部均匀排列有多个钣金件210，钣金件210具有斜面，用于切割时的气体导向导流作用。

再参见图1，在一个实施例中，激光切割机10还包括操作台机构700及保护罩800，保护罩800与机架200同为框型结构且形状适配，保护罩800罩设在机架200上以对机架200进行保护，操作台机构700安装于保护罩800的外壁，操作台机构700包括悬臂710及操作台720，悬臂710连接于机架200上，操作台720通过悬臂710与机架200连接。操作台720与机架200之间设有夹角，具体地，夹角可以设为45度，使得操作台720倾斜设置，符合人体工程学设计，便于操作人员操作。

在一个实施例中，激光切割机10还包括控制箱900，控制箱900安装于机架200上，控制箱主要安装有X、Y、Z轴的伺服驱动、整套设备的控制系统、扩展模块、变压器、变频器、各种继电器等等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光切割机，其特征在于，包括：

激光头；

机架；

第一平移机构，安装于所述机架上，且能够驱动所述激光头沿X轴相对所述机架运动，所述第一平移机构包括第一齿条、第一安装架、第一驱动件、第一转动件、第一滑轨及第一滑块，所述第一齿条及所述第一滑轨相对设置于所述机架上，所述第一驱动件、所述第一转动件及所述第一滑块均安装于所述第一安装架上，所述第一驱动件驱动所述第一转动件沿所述第一齿条转动，以带动所述第一滑块沿所述第一滑轨滑动；

第二平移机构，安装于所述第一平移机构上，且能够驱动所述激光头沿Y轴相对所述机架运动；

升降机构，安装于所述第二平移机构上，所述激光头安装于所述升降机构上，所述升降机构能够驱动所述激光头沿Z轴相对所述机架运动。

2.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述第一齿条与所述第一滑轨均沿所述X轴延伸，所述第一安装架与所述第一滑轨垂直且沿所述Y轴延伸，所述第一转动件安装于所述第一驱动件的输出轴上，所述第一转动件与所述第一齿条啮合。

3.根据权利要求2所述的激光切割机，其特征在于，所述第二平移机构包括第二齿条、第二安装架、第二驱动件、第二转动件、第二滑轨及第二滑块，所述第二齿条及所述第二滑轨相对设置于所述第一安装架上，所述第二驱动件、所述第二转动件及所述第二滑块均安装于所述第二安装架上，所述第二驱动件驱动所述第二转动件沿所述第二齿条转动，以带动所述第二滑块沿所述第二滑轨滑动。

4.根据权利要求3所述的激光切割机，其特征在于，所述第二滑轨及所述第二齿条均沿所述第一安装架的长度方向延伸，且与所述第一滑轨垂直，所述滑块固定于所述第二安装架靠近所述第二滑轨的一面，所述第二滑块与所述第二滑轨滑动配合。

5.根据权利要求3所述的激光切割机，其特征在于，第二平移机构还包括辅助滑轨，所述辅助滑轨安装在所述第一安装架上，所述辅助滑轨与所述第二滑轨间隔设置，且在Y轴方向上且平行。

6.根据权利要求3所述的激光切割机，其特征在于，所述第二滑块的加速度不小于2g。

7.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述第一滑块的加速度不小于2g。

8.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述升降机构包括第三驱动件、联轴器、丝杆组件及第三滑块，所述激光头安装于所述第三滑块上，所述第三驱动件通过所述联轴器与所述丝杆组件传动连接，所述第三滑块与所述丝杆组件连接，以驱动所述激光头相对机架升降。

9.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，还包括用于承载工件的工作台机构，所述工作台机构与所述安装架滑动连接，以进入或离开所述第一平移机构的移动范围。

10.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，还包括操作台机构，所述操作台机构包括悬臂及操作台，所述悬臂连接于所述机架上，所述操作台通过所述悬臂与所述机架连接，所述悬臂与所述机架之间设有夹角，以使所述操作台相对所述机架倾斜设置。

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