CN217253651U - 一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，所述气浮导轨移动模组设置于所述激光刻印机的工作台上，并能够驱动激光器作X轴方向，Y轴方向，以及Z轴方向移动，气浮导轨移动模组包括：相互垂直设置的X轴移动模组，Y轴移动模组以及Z轴移动模组；所述Z轴移动模组固定连接有激光器，并通过所述直线电机驱动能够带动所述激光器沿Z轴方向作升降滑动。通过本实用新型所揭示的一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，通过在气浮导轨与溜板之间形成静压气浮状态，采用节流器的独特机制，采用直线电机驱动，能够减小激光器位移运动所产生的摩擦，避免热量与粘黏度对激光刻印移动过程的精度影响，能够降低驱动功率，保持高精度制造。

Description

一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组

技术领域

本实用新型涉及激光设备技术领域，更具体涉及一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组。

背景技术

激光是20世纪60年代的新光源，具有方向性好、亮度高、单色性好和高能量密度等特点。当前，国内激光市场主要分为激光加工设备、光通信器件与设备、激光测量设备、激光器、激光医疗设备、激光元部件等，其产品主要应用于工业加工和光通信市场，两者占据了近7成的市场空间。

我国激光应用领域将形成以激光加工、激光通信、激光医疗、激光显示、激光全息等为产业的激光产业群，行业发展前景看好。激光技术应用领域广泛，激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技术。激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。

而现有的激光设备变位三轴，采用传统滚动滑轨滑块进行移载导向，滚动导轨的摩擦大、抗震性差、运动不平稳、寿命低，是其在应用方面欠缺；由于激光器发射出的激光需要时刻精准于加工件面域及大幅面曲面的拼接，在刻印过程中采用传统滚动滑轨滑块进行移载导向的配置，其欠缺会使激光刻印的高精度需求不可实现。

有鉴于此，有必要对现有技术中设备结构予以改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于公开一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，通过在气浮导轨与溜板之间形成静压气浮状态，减小运动产生的摩擦，避免热量与粘黏度对激光刻印移动过程的精度影响，能够降低驱动功率，保持高精度制造。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，其特征在于，所述气浮导轨移动模组设置于所述激光刻印机的工作台上，并能够驱动激光器作X轴方向，Y轴方向，以及Z轴方向移动，所述气浮导轨移动模组包括：相互垂直设置的X轴移动模组，Y轴移动模组以及Z轴移动模组；

所述Y轴移动模组包括沿水平纵向方向对称排布于工作台两端的两个第一导轨座，分别设置于所述第一导轨座上且通过直线电机驱动沿Y轴的方向作同步滑动的第一溜板，所述X轴移动模组包括沿水平横向方向间隔并列设置的第二导轨座，所述第二导轨座的两端分别固设于所述第一溜板上，所述第二导轨座相背的一侧分别设有通过直线电机驱动沿X轴的方向作同步滑动的第二溜板，所述第二导轨座的顶端与底端分别设有用于连接两个所述第二溜板的连接板，所述Z轴移动模组包括分别设置于所述第二导轨座的内侧且与所述连接板相垂直固定连接的两个第三溜板，设置于所述第三溜板之间且沿竖直方向垂直贯穿所述连接板的第三导轨座；

所述第三导轨座顶端固定连接有激光器，并通过所述直线电机驱动能够带动所述激光器沿Z轴方向作升降滑动。

作为本实用新型的进一步改进，所述X轴移动模组，Y轴移动模组以及Z轴移动模组均配置有气流器组件，通过所述气流器组件调整导轨座与溜板的接触面间形成的气膜。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一导轨座相对所述第一溜板的一面，所述第二导轨座相对所述第二溜板的一面以及所述第三导轨座相对所述第三溜板的一面均开设有凹槽，所述凹槽内布置有定位光栅尺。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二导轨座的凹槽布置有直线电机。

作为本实用新型的进一步改进，所述第三导轨座相对所述第三溜板的一面均开设有凹槽，两个所述凹槽还分别设有直线电机与制动抱闸组件。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一导轨座的底端还设有垫块，所述垫块的宽度小于所述第一导轨座的宽度，且所述第一溜板围合所述第一导轨座并与所述垫块的两侧相贴。

作为本实用新型的进一步改进，还包括与所述第一溜板，第二溜板以及第三溜板相接通的供气系统，所述第一溜板，第二溜板以及第三溜板内部开设有气孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，采用气浮导轨移动模组，因导轨座面间和溜板接触面间，静压气浮状态，气膜厚度几乎不受速度的影响，即使在极低速时也不会产生爬行，运动平稳，同时在溜板与导轨座之间发生相对移动时，几乎不产生热量，不会发生粘度变化，无需添加冷却措施，此外，采用气浮的方式，使得溜板与导轨座之间的摩擦系数极小(约为0.0005左右)，使得驱动功率可大大降低；非接触性摩擦，故导轨磨损也极小，寿命长，能长期保持制造精度，减少了维修工作量。

(2)气浮导轨移动模组包括X轴移动模组，Y轴移动模组以及Z轴移动模组，通过在溜板与导轨座的接触面间形成气膜，创造静压气浮状态，配合直线电机驱动以及配置光栅尺实现光学闭环控制，能够更高发挥出其摩擦系数极小的性能优势，非接触性摩擦使得导轨磨损极小，寿命长及运行时的稳定性，能长期保持制造精度的优势，提高激光刻印机高精度纹理加工工艺的控制精度。

(3)将导轨座和溜板以及节流器整合在一起的独特机制；应用气浮原理，从而消除了振动和谐波噪声；由此产生的出色的稳定性，平直度和刚度确保每次都能实现纳米级定位，提高激光刻印机高精度纹理加工工艺的控制精度。

附图说明

图1为一种应用气浮导轨移动模组的激光刻印机的立体结构示意图；

图2为一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组的立体结构示意图；

图3为一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组在另一个视角下的立体结构示意图；

图4为一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组中X轴移动模组与Z轴移动模组的配合结构示意图。

图中：1、X轴移动模组；2、Y轴移动模组；3、Z轴移动模组；4、直线电机；5、激光器；6、制动抱闸组件；10、连接板；11、第一导轨座；12、第一溜板；20、垫块；21、第二导轨座；22、第二溜板；31、第三导轨座；32、第三溜板；110、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型提供了一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组。

下面请参图1-4所示出的本实用新型一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组的一种具体实施方式。

参图1与图2与图3所示，在本实施例中，一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，其特征在于，气浮导轨移动模组设置于激光刻印机的工作台上，并能够驱动激光器作X轴方向，Y轴方向，以及Z轴方向移动，气浮导轨移动模组包括：相互垂直设置的X轴移动模组，Y轴移动模组以及Z轴移动模组；Y轴移动模组包括沿水平纵向方向对称排布于工作台两端的两个第一导轨座，分别设置于第一导轨座上且通过直线电机驱动沿Y轴的方向作同步滑动的第一溜板，X轴移动模组包括沿水平横向方向间隔并列设置的第二导轨座，第二导轨座的两端分别固设于第一溜板上，第二导轨座相背的一侧分别设有通过直线电机驱动沿X轴的方向作同步滑动的第二溜板，第二导轨座的顶端与底端分别设有用于连接两个第二溜板的连接板，Z轴移动模组包括分别设置于第二导轨座的内侧且与连接板相垂直固定连接的两个第三溜板，设置于第三溜板之间且沿竖直方向垂直贯穿连接板的第三导轨座；第三导轨座顶端固定连接有激光器，并通过直线电机驱动能够带动激光器沿Z轴方向作升降滑动。

具体的，一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，采用气浮导轨移动模组，因导轨座面间和溜板接触面间，静压气浮状态，气膜厚度几乎不受速度的影响，即使在极低速时也不会产生爬行，运动平稳，同时在溜板与导轨座之间发生相对移动时，几乎不产生热量，不会发生粘度变化，无需添加冷却措施，此外，采用气浮的方式，使得溜板与导轨座之间的摩擦系数极小(约为0.0005左右)，使得驱动功率可大大降低；非接触性摩擦，故导轨磨损也极小，寿命长，能长期保持制造精度，减少了维修工作量。

参图4所示，需要理解的是，X轴移动模组，Y轴移动模组以及Z轴移动模组均配置有气流器组件，通过气流器组件调整导轨座与溜板的接触面间形成的气膜。将导轨座和溜板以及节流器整合在一起的独特机制；应用气浮原理，从而消除了振动和谐波噪声；由此产生的出色的稳定性，平直度和刚度确保每次都能实现纳米级定位，提高激光刻印机高精度纹理加工工艺的控制精度。第一导轨座相对第一溜板的一面，第二导轨座相对第二溜板的一面以及第三导轨座相对第三溜板的一面均开设有凹槽，凹槽内布置有定位光栅尺。气浮导轨移动模组包括X轴移动模组，Y轴移动模组以及Z轴移动模组，通过在溜板与导轨座的接触面间形成气膜，创造静压气浮状态，配合直线电机驱动以及配置光栅尺实现光学闭环控制，能够更高发挥出其摩擦系数极小的性能优势，非接触性摩擦使得导轨磨损极小，寿命长及运行时的稳定性，能长期保持制造精度的优势，提高激光刻印机高精度纹理加工工艺的控制精度。

更具体的，参图3所示，在本实施例中，第二导轨座的凹槽布置有直线电机。第三导轨座相对第三溜板的一面均开设有凹槽，两个凹槽还分别设有直线电机与制动抱闸组件。制动抱闸组件能够提高激光器运行的稳定性，避免激光器升降过程中由于重力与加速度的趋势而发生惯性位移的问题。第一导轨座的底端还设有垫块，垫块的宽度小于第一导轨座的宽度，且第一溜板围合第一导轨座并与垫块的两侧相贴。还包括与第一溜板，第二溜板以及第三溜板相接通的供气系统，第一溜板，第二溜板以及第三溜板内部开设有气孔。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，其特征在于，所述气浮导轨移动模组设置于所述激光刻印机的工作台上，并能够驱动激光器作X轴方向，Y轴方向，以及Z轴方向移动，所述气浮导轨移动模组包括：相互垂直设置的X轴移动模组，Y轴移动模组以及Z轴移动模组；

所述Y轴移动模组包括沿水平纵向方向对称排布于工作台两端的两个第一导轨座，分别设置于所述第一导轨座上且通过直线电机驱动沿Y轴的方向作同步滑动的第一溜板，所述X轴移动模组包括沿水平横向方向间隔并列设置的第二导轨座，所述第二导轨座的两端分别固设于所述第一溜板上，所述第二导轨座相背的一侧分别设有通过直线电机驱动沿X轴的方向作同步滑动的第二溜板，所述第二导轨座的顶端与底端分别设有用于连接两个所述第二溜板的连接板，所述Z轴移动模组包括分别设置于所述第二导轨座的内侧且与所述连接板相垂直固定连接的两个第三溜板，设置于所述第三溜板之间且沿竖直方向垂直贯穿所述连接板的第三导轨座；

所述第三导轨座顶端固定连接有激光器，并通过所述直线电机驱动能够带动所述激光器沿Z轴方向作升降滑动。

2.根据权利要求1所述的一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，其特征在于：所述X轴移动模组，Y轴移动模组以及Z轴移动模组均配置有气流器组件，通过所述气流器组件调整导轨座与溜板的接触面间形成的气膜。

3.根据权利要求2所述的一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，其特征在于：所述第一导轨座相对所述第一溜板的一面，所述第二导轨座相对所述第二溜板的一面以及所述第三导轨座相对所述第三溜板的一面均开设有凹槽，所述凹槽内布置有定位光栅尺。

4.根据权利要求3所述的一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，其特征在于：所述第二导轨座的凹槽布置有直线电机。

5.根据权利要求3所述的一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，其特征在于：所述第三导轨座相对所述第三溜板的一面均开设有凹槽，两个所述凹槽还分别设有直线电机与制动抱闸组件。

6.根据权利要求1所述的一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，其特征在于：所述第一导轨座的底端还设有垫块，所述垫块的宽度小于所述第一导轨座的宽度，且所述第一溜板围合所述第一导轨座并与所述垫块的两侧相贴。

7.根据权利要求1所述的一种应用于激光刻印机的气浮导轨移动模组，其特征在于：还包括与所述第一溜板，第二溜板以及第三溜板相接通的供气系统，所述第一溜板，第二溜板以及第三溜板内部开设有气孔。

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