CN218695136U - 一种激光切割机用浮动横梁及激光切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光切割机用浮动横梁及激光切割机，所提供的激光切割机用浮动横梁包括：在第一方向上具有相对的第一端和第二端的横梁主体；固定连接于横梁主体的第一端的第一连接部；设于横梁主体的第二端的第二连接部，第二连接部包括连接板和支撑板，连接板在第一方向上位于横梁主体和支撑板之间，且与支撑板之间具有预设间隙，连接板与支撑板之间为可浮动连接；其中，连接板面向支撑板的一侧的板面上还具有一凸起部，支撑板面向连接板的一侧的板面上设有让位部以在第一方向上让位凸起部。本实用新型的激光切割机用浮动横梁结构简单、重量轻，刚度高，动态性能足，可在其长度方向上伸缩以消除内应力，提高运行精度，延长使用寿命。

Description

一种激光切割机用浮动横梁及激光切割机

技术领域

本实用新型涉及了激光切割机技术领域，尤其涉及一种激光切割机用浮动横梁及激光切割机。

背景技术

激光切割机是利用从激光器发射出的激光经光路系统聚焦而成的高功率激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，使工件逐渐形成切缝，从而达到切割的目的。激光切割加工是利用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高、切割快速、不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑、加工成本低等多种优点。

随着激光设备在切割加工领域的普及，对于激光切割机的速度以及切割精度要求也越来越高。例如在龙门式三维五轴激光切割机中，横梁则是影响切割精度的关键部件。目前，市场上的横梁基本采用固定连接方式，不可浮动，因此对于横梁的机加以及安装都提出了极高的要求，例如当左右两侧导轨的安装精度不达标时，横梁会出现运动受阻甚至卡死的问题；而当外界温度发生较大变化时由于热胀冷缩作用，固接式的横梁，长度方向上两侧均受到约束，无法自由伸缩，内部积累了相当大的内应力，会严重影响整个机床的运动和切割精度，为消除内应力，保证机床的切割精度，需要维修保养人员定时手动调节，效率较低，也影响了生产节奏。

同时，由于横梁基本上采用较大型钢组成，其整体重量大，动态性能不足，也会影响整个激光切割机的切割精度以及切割效率，进而影响激光切割机的整体性能。

实用新型内容

为克服现有激光切割机技术中的缺陷，本实用新型的主要目的在于提供一种激光切割机用浮动横梁及激光切割机，所提供的激光切割机用浮动横梁结构简单、整体重量轻，刚度高，动态性能足，可在其长度方向上伸缩以消除内应力，提高运行精度，延长使用寿命。

本实用新型的目的通过如下技术方案得以实现：

本实用新型提供一种激光切割机用浮动横梁，该激光切割机用浮动横梁包括：

横梁主体，所述横梁主体在第一方向上具有相对的第一端和第二端；

第一连接部，所述第一连接部固定连接于所述横梁主体的第一端；

第二连接部，所述第二连接部设于所述横梁主体的第二端，所述第二连接部包括连接板和支撑板，所述连接板在第一方向上位于所述横梁主体和所述支撑板之间，所述连接板与所述支撑板之间具有预设间隙，且所述连接板与所述支撑板之间为可浮动连接；

其中，所述连接板面向所述支撑板的一侧的板面上还具有一凸起部，所述支撑板面向所述连接板的一侧的板面上设有让位部以在第一方向上让位所述凸起部。

作为上述技术方案的进一步描述，所述可浮动连接的结构为：所述连接板上设有定位孔，所述定位孔内设有销筒，锁紧螺栓的杆部穿过所述销筒后螺纹连接于所述支撑板。

作为上述技术方案的进一步描述，所述锁紧螺栓与所述销筒同轴设置，且其轴线位于所述第一方向上。

作为上述技术方案的进一步描述，所述凸起部具有第一壁面和第二壁面，所述第一壁面在第二方向上与所述让位部相抵触；

所述第二壁面在第三方向上与所述让位部相抵触。

作为上述技术方案的进一步描述，还包括压板，所述压板通过压紧螺栓连接于所述支撑板上。

作为上述技术方案的进一步描述，所述凸起部还形成有第三壁面，所述第三壁面与所述第一壁面相背离，且所述第三壁面在第二方向上与所述压板相抵触。

作为上述技术方案的进一步描述，所述第一连接部和第二连接部背离所述横梁主体的一侧均连接有滑动部，所述滑动部可滑动连接于激光切割机的直线导轨。

作为上述技术方案的进一步描述，所述横梁主体包括第一面板、第二面板、第三面板以及第四面板，所述第一面板和第二面板在第二方向上相对设置，所述第三面板和第四面板在第三方向上相对设置；

其中，所述第一面板上设有相互平行且沿第一方向分布的导轨座和齿条座；所述第二面板、第四面板上均加工有镂空孔。

作为上述技术方案的进一步描述，所述横梁主体内部沿第一方向依次设有多个矩形筋板，所述矩形筋板具有镂空部，所述镂空部周向焊接有加强筋。

本实用新型还提供一种激光切割机，包括如上所述的激光切割机用浮动横梁以及床身，其中，所述的激光切割机用浮动横梁通过其滑动部滑动连接于所述床身的直线导轨上。

本实用新型的突出效果为：

本实用新型所提供的激光切割机用浮动横梁中，横梁主体的第一端与第一连接部固定连接，第二端与第二连接部连接，第二连接部包括连接板与支撑板，连接板设于横梁主体和支撑板之间，连接板和支撑板为浮动连接，且两板间具有预设间隙，由于连接板具有的凸起部与支撑板的让位部、压板之间的相抵触，对连接板具有限位导向作用，使得横梁主体在热胀冷缩时仅可以带动连接板于第一方向上在一定范围内靠近或远离支撑板，从而消除了横梁主体产生的内应力，保证了其运行精度，延长了其使用寿命；

本实用新型所提供的激光切割机用浮动横梁中，横梁主体采用钢板拼焊而成，其中第二、第四面板进行镂空，同时在横梁主体内部布置矩形筋板进行刚度加强，矩形筋板同样进行镂空并形成斜拉边，相邻两矩形筋板之间的斜拉边方向相反，大幅度降低了横梁主体的重量，减小了自身惯性，提高了响应速度，同时也极大提高了横梁主体弯曲和扭转的刚度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中激光切割机用的浮动横梁的一视角的结构示意图；

图2为本实用新型中激光切割机用的浮动横梁的又一视角的结构示意图；

图3为本实用新型中第二连接部的结构示意图。

附图标记：

11、第一面板；111、导轨座；112、齿条座；12、第二面板；13、第三面板；14、第四面板；2、第一连接部；31、连接板；32、支撑板；41、销筒；42、锁紧螺栓；5、压板；6、压紧螺栓；7、滑动部；8、镂空孔；9、矩形筋板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“中”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面根据本实用新型的整体结构，对其实施方式进行说明。

请参阅图1至图3，本实用新型的一个实施例公开了一种激光切割机用浮动横梁及激光切割机，其中，激光切割机用浮动横梁包括：

横梁主体，所述横梁主体在第一方向上具有相对的第一端和第二端；

第一连接部2，所述第一连接部2固定连接于所述横梁主体的第一端；

第二连接部，所述第二连接部设于所述横梁主体的第二端，所述第二连接部包括连接板 31和支撑板32，所述连接板31在第一方向上位于所述横梁主体和所述支撑板32之间，所述连接板31与所述支撑板32之间具有预设间隙，且所述连接板31与所述支撑板32之间为可浮动连接；

其中，所述连接板31面向所述支撑板32的一侧的板面上还具有一凸起部，所述支撑板 32面向所述连接板31的一侧的板面上设有让位部以在第一方向上让位所述凸起部。

上述的设置方式中，所述横梁主体在第一方向上具有相对的第一端和第二端，在将所述第一端与第一连接部2固定连接，所述第二端与所述第二连接部连接后，即可通过两连接部将所述横梁主体安装于激光切割机的床身上，而所述第二连接部包括设有连接板31以及支撑板32，且所述连接板31在第一方向上位于所述横梁主体和所述支撑板32之间，两板间具有预设间隙且为可浮动连接，实现了所述横梁主体在热胀冷缩时可以在第一方向上在预设间隙范围内自由伸缩以消除内应力，从而提高了横梁的运行精度，延长了其使用寿命。其中，所述连接板31面向所述支撑板32的一侧的板面上具有一凸起部，所述支撑板32面向所述连接板31的一侧的板面上具有一让位部，所述凸起部与所述让位部321相适配，当所述横梁主体因热胀冷缩作用伸缩时在第一方向上对其进行限位导向，保证了其在第一方向上的移动。

请参阅图1、图2以及图3，具体的，本实施例中，所述横梁主体的第一端、第二端分别对应与所述第一连接部2、所述第二连接部连接后可安装于激光切割机本体，其中，所述第二连接部包括连接板31和支撑板32，且所述连接板31在第一方向上连接于所述横梁主体与所述支撑板32之间。请参阅图3，所述连接板31与所述支撑板32之间的可浮动连接的结构为：所述连接板31与所述支撑板32在第一方向上具有一预设间隙，且连接板31上设有定位孔，所述定位孔内设有销筒41，可以将所述锁紧螺栓42的杆部沿第一方向穿过所述销筒41后再通过螺纹连接于所述支撑板32，即将所述销筒41固定连接于所述支撑板32。而所述锁紧螺栓42与所述销筒41同轴设置，其轴向位于所述第一方向上，因此当所述横梁主体发生热胀冷缩时会带动所述连接板31以销筒41为轴靠近或远离所述支撑板32，此时所述销筒41也在第一方向上具有导向作用，保证了所述横梁主体不会发生偏移。应当理解的是，所述销筒41的外径恰好适配于所述定位孔的内径以使所述连接板31恰好可以与销筒41发生相对滑动，从而使得所述横梁主体热胀冷缩时可以带动所述连接板31以所述销筒41为导向靠近或远离所述支撑板32，实现了所述横梁主体的单边浮动，避免了所述横梁主体内应力的产生积聚。

，具体的，本实施例中，所述连接板31与所述支撑板32之间的预设间隙大小可以依所述横梁主体材质的膨胀系数进行调节预留，一般所述预设间隙大小为2mm-5mm，例如本实施例中，所述预设间隙大小调节为3mm，即所述横梁主体在第一方向上可浮动的范围值。具体来说，当温度上升使得所述横梁主体膨胀时，所述横梁主体的第二端会带动所述连接板31 逐渐靠近所述支撑板32，而当温度下降使得所述横梁主体收缩时，所述横梁主体会带动所述连接板31逐渐远离所述支撑板32。在靠近或远离所述支撑板32的过程中，实现了对所述横梁主体内应力的消除。

，具体的，本实施例中，所述连接板31面向所述支撑板32的一侧具有一凸起部，优选的，所述凸起部可以为长方体型，所述支撑板32面向所述连接板31的一侧具有的让位部对应的设为长方体槽状，所述凸起部的5个壁面凸出于所述连接板31的本体，其中，所述第二壁面在第三方向上与所述让位部321的内壁相抵触，所述让位部在第三方向上配合所述锁紧螺栓42对所述连接板31限位，即间接保证了所述横梁主体因热胀冷缩浮动时不会发生第三方向上的偏移，从而提高了运行精度，延长了使用寿命。

具体的，本实施例中，所述凸起部的5个壁面中的第一壁面和第三壁面在第二方向上相背离，且所述第一壁面与所述让位部内壁相抵触，所述第三壁面与所述支撑板32上通过压紧螺栓6连接有的压板5相抵触，因此，在所述压板5通过压紧螺栓6紧固至预设位置后，所述压板5、让位部在第二方向上可以通过与所述凸起部的抵触对所述连接板31进行限位，即在所述横梁主体因热胀冷缩发生浮动时，间接地对其在第二方向上进行了限位以保证其运行精度。其中，所述压板5采用铜质材料制成，由于其通过所述压紧螺栓6连接于所述支撑板32上，同时与所的凸起部相抵触，对所述连接板31进行压紧，因此也起到了加固作用，从而延长了横梁整体的使用寿命。

请继续参阅图1、图2和图3，具体的，本实施例中，所述第一连接部2和第二连接部背离所述横梁主体的一侧均设有滑动部7，所述滑动部7可以根据实际需要设置，例如本实施例中，将所述滑动部7设置成块状，12个块状滑动部7使用螺栓固定连接于两连接部第一方向上背离所述横梁本体的一侧后可以滑动连接于激光切割机的直线导轨上。当然的，在其他实施例中，所述滑动部7也可以设置成槽状、长条状等适配于激光切割机的导轨，通过螺栓连接，也保证了浮动横梁的适配性，仅需更换滑动部7，即可使得所述浮动横梁安装于更多的激光切割机上。

具体的，本实施例中，所述横梁主体包括第一面板11、第二面板12、第三面板13以及第四面板14，每个面板呈长方体板状，两两相对地采用4mm的钢板四边折弯拼焊形成箱式的所述横梁主体，例如可以是所述的第一面板11和第二面板12在第二方向上相对设置，所述第三面板13和第四面板14在第三方向上相对设置进行拼焊。当然的，在其他实施例，也可以选择厚度为3mm-5mm钢板作为面板进行拼焊。

具体的，本实施例中，所述第一面板11上设有相互平行且沿第一方向分布的导轨座111 和齿条座112，所述导轨座111设于所述第一面板11第三方向上的两边缘，用以安装激光切割头，而所述齿条座112设于两所述导轨座111之间用于安装齿条，从而实现激光切割头在横梁主体上的移动。而所述第二面板12和第四面板14均加工有镂空孔8，所述镂空孔8可以为矩形，其数量和大小可以依实际需要设置，例如本实施例中，第二面板12上设有7个镂空孔8，第四面板14上设有9个镂空孔8，两组镂空孔8均沿第一方向上等距分布，大幅度降低了横梁主体的重量。

请参阅图2，具体的，本实施例中，为加强所述横梁主体的刚度，所述横梁主体内部沿第一方向等距设有8个矩形筋板9，每个矩形筋板9均设有两个镂空部，配合镂空面板大幅度降低横梁主体的重量，惯性小，响应快。两镂空部均呈三角形，以所述矩形筋板9的中心成中心对称，两镂空部间形成一条斜拉边，在将所述矩形筋板9布置于所述横梁主体内部时，可以使相邻两个矩形筋板9之间的斜拉边方向相反，可以均匀增强横梁主体弯曲和扭转的刚度。值得注意的是，每个镂空部的边缘还焊接有加强筋，进一步提高了矩形筋板9对所述横梁主体的加强作用。当然的，在其他实施例中，所述矩形筋板9也可以设置为其他数量。

具体的，本实施例中还提供了一种激光切割机(图中未示出)，包括如上所述的激光切割机用浮动横梁以及床身(图中未示出)，其中，所述的激光切割机用浮动横梁通过其滑动部7滑动连接于所述床身的直线导轨(图中未示出)上。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不限于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其仍然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡是在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何更改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光切割机用浮动横梁，其特征在于，包括：

横梁主体，所述横梁主体在第一方向上具有相对的第一端和第二端；

第一连接部，所述第一连接部固定连接于所述横梁主体的第一端；

第二连接部，所述第二连接部设于所述横梁主体的第二端，所述第二连接部包括连接板和支撑板，所述连接板在第一方向上位于所述横梁主体和所述支撑板之间，所述连接板与所述支撑板之间具有预设间隙，且所述连接板与所述支撑板之间为可浮动连接；

其中，所述连接板面向所述支撑板的一侧的板面上还具有一凸起部，所述支撑板面向所述连接板的一侧的板面上设有让位部以在第一方向上让位所述凸起部。

2.根据权利要求1所述的激光切割机用浮动横梁，其特征在于，所述可浮动连接的结构为：所述连接板上设有定位孔，所述定位孔内设有销筒，锁紧螺栓的杆部穿过所述销筒后螺纹连接于所述支撑板。

3.根据权利要求2所述的激光切割机用浮动横梁，其特征在于，所述锁紧螺栓与所述销筒同轴设置，且其轴线位于所述第一方向上。

4.根据权利要求1所述的激光切割机用浮动横梁，其特征在于，所述凸起部具有第一壁面和第二壁面，所述第一壁面在第二方向上与所述让位部相抵触；

所述第二壁面在第三方向上与所述让位部相抵触。

5.根据权利要求4所述的激光切割机用浮动横梁，其特征在于，还包括压板，所述压板通过压紧螺栓连接于所述支撑板上。

6.根据权利要求5所述的激光切割机用浮动横梁，其特征在于，所述凸起部还形成有第三壁面，所述第三壁面与所述第一壁面相背离，且所述第三壁面在第二方向上与所述压板相抵触。

7.根据权利要求1所述的激光切割机用浮动横梁，其特征在于，所述第一连接部和第二连接部背离所述横梁主体的一侧均设连接有滑动部，所述滑动部可滑动连接于激光切割机的直线导轨。

8.根据权利要求1所述的激光切割机用浮动横梁，其特征在于，所述横梁主体包括第一面板、第二面板、第三面板以及第四面板，所述第一面板和第二面板在第二方向上相对设置，所述第三面板和第四面板在第三方向上相对设置；

其中，所述第一面板上设有相互平行且沿第一方向分布的导轨座和齿条座；所述第二面板、第四面板上均加工有镂空孔。

9.根据权利要求1所述的激光切割机用浮动横梁，其特征在于，所述横梁主体内部沿第一方向依次设有多个矩形筋板，所述矩形筋板具有镂空部，所述镂空部周向焊接有加强筋。

10.一种激光切割机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的激光切割机用浮动横梁以及床身，其中，所述的激光切割机用浮动横梁通过其滑动部滑动连接于所述床身的直线导轨上。

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