CN217370977U - 一种基于直线电机的激光切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于直线电机的激光切割机，其技术方案要点是包括有床身和滑移连接于床身上的横梁本体以及用于驱动横梁本体的第一直线电机，所述第一直线电机分别设置有横梁本体长度方向的两侧，并且每侧均间隔设置有多个第一直线电机；所述横梁本体上滑移连接有切割装置和用于驱动切割装置移动的第二直线电机，该激光切割机具有磨损小，使用寿命长、噪音小等优点。

Description

一种基于直线电机的激光切割机

技术领域

本实用新型涉及一种激光切割机，更具体地说，它涉及一种基于直线电机的激光切割机。

背景技术

激光切割是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束，激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的，而直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置，它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。

而现有的激光切割机中通常以伺服电机配合减速机以及齿轮齿条的方式进行驱动，然而容易出现寿命短暂、噪音大等缺点。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于直线电机的激光切割机，该激光切割机具有磨损小，使用寿命长、噪音小等优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种基于直线电机的激光切割机，包括有床身和滑移连接于床身上的横梁本体以及用于驱动横梁本体的第一直线电机，所述第一直线电机分别设置有横梁本体长度方向的两侧，并且每侧均间隔设置有多个第一直线电机；

所述横梁本体上滑移连接有切割装置和用于驱动切割装置移动的第二直线电机。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：第一直线电机驱动激光切割机在X轴上进行往返运动，采用了多个推力为4200N的水冷带铁芯直线线电机驱动，使得X轴总推力超过16000N,X轴单轴加速度可达2.5g，同时为了保证电机推力能达最佳状态。同理在在Y轴上采用第二直线电机驱动，单轴可达3.3g,整机合成加速度可达4g.所有直线电均配备高速度，高分辨率，高精确度的非接触式光栅尺，从而保证较高的切割精度。

相较传统旋转电机结构，直线电机直驱系统具有1、节省空间；2、高速响应性；3、噪音低、无磨损，效率高等优点。

附图说明

图1为激光切割机的立体结构示意图；

图2为横梁第一视角的立体结构示意图；

图3为横梁第二视角的立体结构示意图；

图4为A处的放大示意图；

图5为横梁第三视角的立体结构示意图；

图6为横梁内部的立体结构示意图；

图7为横梁第四视角的立体结构示意图。

附图标记：1、床身；2、横梁本体；21、切割装置；22、第二直线电机；23、安装板；24、安装孔；25、下板；26、上板；27、侧板；28、加强板；281、横板；282、竖板；3、第一直线电机；4、第一拖链；5、第二拖链；6、横梁板；61、连接架；62、横梁杆；63、稳固杆；64、第一连接杆；65、第二连接杆；66、固定腔；67、第一固定块；68、第二固定块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

参照图1至图7所示，为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种基于直线电机的激光切割机，包括有床身1和滑移连接于床身1上的横梁本体2以及用于驱动横梁本体2的第一直线电机3，第一直线电机3分别设置有横梁本体2长度方向的两侧，并且每侧均间隔设置有多个第一直线电机3；

横梁本体2上滑移连接有切割装置21和用于驱动切割装置21移动的第二直线电机22。

第一直线电机3用于驱动设备在X轴上进行移动，第二直线电机22用于驱动设备在Y轴上进行移动。

本实用新型，第一直线电机3驱动激光切割机在X轴上进行往返运动，采用了多个推力为4200N的水冷带铁芯直线线电机驱动，使得X轴总推力超过16000N,X轴单轴加速度可达2.5g，同时为了保证电机推力能达最佳状态。同理在在Y轴上采用第二直线电机22驱动，单轴可达3.3g,整机合成加速度可达4g.所有直线电均配备高速度，高分辨率，高精确度的非接触式光栅尺，从而保证较高的切割精度。

相较传统旋转电机结构，直线电机直驱系统具有1、节省空间；2、高速响应性；3、噪音低、无磨损，效率高等优点。

每侧第一直线电机3设置有两个。优选的第一直线电机3采用每侧两个，单个直线电机的推力为4200N，综合总推力达到16000N。

横梁本体2包括有安装板23，安装板23上等距设置有多个安装孔24，第一直线电机3通过安装孔24与安装板23可拆卸连接设置。

通过该安装孔24的设计，电机结构设计了间距调节结构，能够根据具体使用对象，对第一直线电机3的位置进行调节，使其选定最佳的位置。

安装板23包括有下板25、上板26以及两侧板27，并且下板25、上板26以及两侧板27合围形成连接腔，连接腔内设置有加强板28。

加强板28包括有多块横向设置有的横板281和一条竖向设置的竖板282，横板281沿竖板282的长度方向等距排列设置，竖板282设置于下板25的中线上。

该安装板23的设计，在有效保证安装板23强度的同时，方便调节第一直线电机3之间的位置关系，另外还能够达到降低噪音的作用。

横梁本体2上设置有第一拖链4和第二拖链5，第一拖链4设置于横梁本体2的后方，第二拖链5设置于横梁本体2上方。

第一拖链4沿第一方向往返运动，第二拖链5沿第二方向往返运动，第一方向和第二方向之间形成有运行夹角，运行夹角α呈45°斜置。

将包裹大量线缆的第一拖链4侧向放置于横梁后侧，从而有效地降低了横梁重心，提高了运行的稳定性。第一拖链4和第二拖链5之间形成有呈锐角设置的斜角，该结构最大限度降低了高加速度运行状态下对切割头的冲击从而保证切割精度，更进一步的设计，该斜角为45°。

能够很好的平衡第一拖链4和第二拖链5在运行过程中给横梁带来的振动，从而大大提升横梁工作的稳定性。

横梁本体2包括有横梁板6、若干连接架61以及横梁杆62，若干连接架61沿横梁板6的长度方向等距排列设置，连接架61的一端与横梁板6连接设置，另一端与横梁杆62连接设置。

相邻连接架61之间设置有安装腔，安装腔内均设置有两交叉连接的稳固杆63。

连接架61的包括有第一连接杆64和第二连接杆65，并且第一连接杆64和第二连接杆65以及横梁板6合围形成呈直角三角形结构设置的固定腔66，第一连接杆64与床身1平行设置，第二连接杆65作为直角斜边，固定腔66内设置有第一固定块67和第二固定块68，第一固定块67分别与横梁板6和第一连接杆64抵接，第二固定块68分别与横梁板6和第二连接杆65抵接。

采用蜂窝夹层结构，1、通过安装腔的设计，使得该横梁结构相对现有的铁质横梁相比，降低了横梁整体重量；2、通过多个连接架61和稳固结构的设计，保证了该横梁结构具有较好的强度；3、再冲击过程中能够实现很好的卸力作用，从而保证了抗冲击性能好。还能够效地减少了高加速度运行过程中横梁的变形及对床身1的冲击，从而保证高加速度运行下的切割精度。

进一步的采用铝制材质设备，进一步降低横梁重量，保障设备运行的稳定性。

采用直角三角形结构能够大大提升了横梁整体的稳定性和强度。

采用交叉的稳固杆63设计，1、能够将强每一第一腔和每一第二腔内的强度；2、相比整块铺设的加强板28而言，降低整体横梁的重量，减小了对床身1的冲击。

第一固定块67和第二固定块68均呈直角三角形结构设置。

该第一固定块67和第二固定块68的设计，如图3所示，与直角三角形的固定腔66相配合，分别卡入固定腔66的直角槽和其一锐角槽内，增强固定腔66的强度。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于直线电机的激光切割机，其特征是：包括有床身(1)和滑移连接于床身(1)上的横梁本体(2)以及用于驱动横梁本体(2)的第一直线电机(3)，所述第一直线电机(3)分别设置有横梁本体(2)长度方向的两侧，并且每侧均间隔设置有多个第一直线电机(3)；

所述横梁本体(2)上滑移连接有切割装置(21)和用于驱动切割装置(21)移动的第二直线电机(22)。

2.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的激光切割机，其特征是：每侧所述第一直线电机(3)设置有两个。

3.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的激光切割机，其特征是：所述横梁本体(2)包括有安装板(23)，所述安装板(23)上等距设置有多个安装孔(24)，所述第一直线电机(3)通过安装孔(24)与安装板(23)可拆卸连接设置。

4.根据权利要求3所述的一种基于直线电机的激光切割机，其特征是：所述安装板(23)包括有下板(25)、上板(26)以及两侧板(27)，并且所述下板(25)、上板(26)以及两侧板(27)合围形成连接腔，所述连接腔内设置有加强板(28)。

5.根据权利要求4所述的一种基于直线电机的激光切割机，其特征是：所述加强板(28)包括有多块横向设置有的横板(281)和一条竖向设置的竖板(282)，所述横板(281)沿竖板(282)的长度方向等距排列设置，所述竖板(282)设置于下板(25)的中线上。

6.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的激光切割机，其特征是：所述横梁本体(2)上设置有第一拖链(4)和第二拖链(5)，所述第一拖链(4)设置于横梁本体(2)的后方，所述第二拖链(5)设置于横梁本体(2)上方。

7.根据权利要求6所述的一种基于直线电机的激光切割机，其特征是：所述第一拖链(4)沿第一方向往返运动，所述第二拖链(5)沿第二方向往返运动，所述第一方向和第二方向之间形成有运行夹角，所述运行夹角α呈45°斜置。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种基于直线电机的激光切割机，其特征是：所述横梁本体(2)包括有横梁板(6)、若干连接架(61)以及横梁杆(62)，若干所述连接架(61)沿横梁板(6)的长度方向等距排列设置，所述连接架(61)的一端与横梁板(6)连接设置，另一端与横梁杆(62)连接设置。

9.根据权利要求8所述的一种基于直线电机的激光切割机，其特征是：相邻所述连接架(61)之间设置有安装腔，所述安装腔内均设置有两交叉连接的稳固杆(63)。

10.根据权利要求8所述的一种基于直线电机的激光切割机，其特征是：所述连接架(61)的包括有第一连接杆(64)和第二连接杆(65)，并且所述第一连接杆(64)和第二连接杆(65)以及横梁板(6)合围形成呈直角三角形结构设置的固定腔(66)，所述第一连接杆(64)与床身(1)平行设置，所述第二连接杆(65)作为直角斜边，所述固定腔(66)内设置有第一固定块(67)和第二固定块(68)，所述第一固定块(67)分别与横梁板(6)和第一连接杆(64)抵接，所述第二固定块(68)分别与横梁板(6)和第二连接杆(65)抵接。

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