CN219043715U - 一种斜齿轮双摆激光切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种斜齿轮双摆激光切割机，属于激光切割技术领域。本实用新型的双摆激光切割机包括Z轴固定套、第一减速电机以及第二减速电机，所述的第一减速电机以及第二减速电机均设置在Z轴固定套上，该Z轴固定套上设有转换座，转换座上设有切割头；其中，所述的第一减速电机通过第一换向组件带动切割头进行旋转，第二减速电机通过第二换向组件带动切割头进行摆动。本实用新型不仅能够保证电机与驱动间的匹配度，使得调试更加方便；同时，电机远离加工区域，不会对加工区域形成干扰。

Description

一种斜齿轮双摆激光切割机

技术领域

本实用新型属于激光切割技术领域，更具体地说，涉及一种斜齿轮双摆激光切割机。

背景技术

激光切割作为一种新型的切割技术，因具有切割速度快、生产效率高、切割表面质量好、热影响区小以及环保等优点，现已得到了广泛地应用。整个其激光切割的过程为：在数控程序的激发和驱动下，激光发生器内发射出激光，经过光路系统传送到切割头，并聚焦于待切割工件表面上，将聚焦处的工件表面进行熔化；同时，喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走；在程序控制下，由电机驱动，切割头按照预定路线运动，从而将工件切割出各种形状。

典型的激光切割头是三维五轴联动的，现有的五轴激光双摆头的结构形式主要有两种，一是采用双力矩电机形式，该形式的优点是结构简单易实现，缺点是电机与驱动的匹配度不好，导致调试困难，同时稳定性较差。二是伺服电机加皮带的形式，该种形式解决了电机与驱动之间匹配的问题，但皮带钢性不好无法达到相应的大加速要求。另外，上述两种形式的电机都靠近加工区域，容易形成干涉。

经检索，中国专利申请号为202111124824.6，申请日为2021.09.25的申请案，公开了一种五轴联动激光立体切割机。该申请案的切割机，在垂直移动支架的端部有轴心平行于Z轴导轨的R轴旋转组件，R轴旋转组件由安装在垂直移动支架上的第一驱动电机驱动其旋转。R轴旋转组件下方连接轴心垂直于R轴旋转组件轴心的A轴旋转组件，A轴旋转组件由安装在R轴旋转组件上的第二驱动电机驱动其旋转，A轴旋转组件径向连接切割头。该申请案采用双电机直驱的形成，电机与驱动的匹配度较差；且驱动电机靠近加工区域，容易形成干涉。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对以上现有技术中存在的至少一些问题，本实用新型提出一种斜齿轮双摆激光切割机。采用本实施例的技术方案，不仅能够保证电机与驱动间的匹配度，使得调试更加方便；同时，电机远离加工区域，不会对加工区域形成干扰。

2、技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种斜齿轮双摆激光切割机，包括Z轴固定套、第一减速电机以及第二减速电机，所述的第一减速电机以及第二减速电机均设置在Z轴固定套上，该Z轴固定套上设有转换座，转换座上设有切割头；其中，所述的第一减速电机通过第一换向组件带动切割头进行旋转，第二减速电机通过第二换向组件带动切割头进行摆动。

进一步地，所述的第一换向组件包括第一传动轴以及第一换向件，其中，该第一传动轴同轴设置在Z轴固定套的内腔中，第一减速电机与第一传动轴之间通过第一换向件进行连接。

进一步地，所述的第二换向组件包括第二传动轴以及第三传动轴，其中，所述的第二传动轴同轴设置于第一传动轴的内腔中，该第二传动轴通过第二换向件与第二减速电机相连接，第二传动轴与第三传动轴通过第三换向件相连接。

进一步地，所述的第三传动轴与第二传动轴垂直设置。

进一步地，所述的转换座包括第一转换座和第二转换座，其中，所述第一传动轴的一端与第一转换座相连接，第三传动轴转动设置在第一转换座内，且该第三传动轴的一端连接第二转换座，切割头设置在该第二转换座上。

进一步地，所述的第一换向件、第二换向件以及第三换向件均为相互啮合的第一伞齿和第二伞齿。

进一步地，还包括第一反光镜、第二反光镜以及第三反光镜，其中，所述的第一反光镜设置在第二传动轴的上方，第二反光镜设置在第二传动轴的下方，第三反光镜设置在第三传动轴的上方。

进一步地，所述的切割头内设有聚焦镜，切割头的端部设有切割嘴。

进一步地，所述的第一传动轴与Z轴固定套之间、第二传动轴与第一传动轴之间、第三传动轴与第一转换座之间均通过轴承进行转动连接。

进一步地，所述的第一转换座与Z轴固定套之间，第二转换座与第一转换座之间均通过滑环进行转动连接。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种斜齿轮双摆激光切割机，第一减速电机以及第二减速电机均设置在Z轴固定套上，使得第一减速电机以及第二减速电机可远离加工区域，从而不会对加工区域形成干扰；同时，第一减速电机和第二减速电机可采用伺服电机，通过换向组件进行驱动力的传动以及换向，实现切割头的双摆动，从而保证了电机与系统的匹配度，使得调试更加方便。

(2)本实用新型的一种斜齿轮双摆激光切割机，通过对第一换向组件具体结构的进一步优化设计，所述的第一换向组件包括第一传动轴以及第一换向件，第一传动轴同轴设置在Z轴固定套的内腔中，且该第一传动轴连接第一连接座，第一减速电机的驱动力通过伞齿的传递、换向，带动第一连接座进行旋转，从而实现切割头的旋转。

(3)本实用新型的一种斜齿轮双摆激光切割机，通过对第二换向组件具体结构的进一步优化设计，所述的第二换向组件包括第二传动轴、第三传动轴、第二换向件以及第三换向件，第二减速电机的驱动力通过第二换向件的传递、换向，带动第二传动轴进行旋转，第二传动轴通过第三换向件带动第三传动轴转动，第三传动轴带动第二连接座，从而实现切割头的摆动。

(4)本实用新型的一种斜齿轮双摆激光切割机，还包括第一反光镜、第二反光镜以及第三反光镜，激光通过第一反光镜进入第二传动轴内，经第二反光镜后进入第三传动轴，再经过第三反光镜的反射，最终到达切割嘴，实现切割功能。

附图说明

图1为本实用新型的一种斜齿轮双摆激光切割机的结构示意图；

图2为本实用新型的激光切割机的剖视图；

图3为本实用新型中第一换向件的结构示意图。

图中：1、Z轴固定套；21、第一减速电机；22、第二减速电机；

3、转换座；31、第一转换座；32、第二转换座；4、切割头；41、切割嘴；

5、第一换向组件；51、第一传动轴；52、第一换向件；521、第一伞齿；522、第二伞齿；

6、第二换向组件；61、第二传动轴；62、第三传动轴；63、第二换向件；64、第三换向件；

71、第一反光镜；72、第二反光镜；73、第三反光镜；74、聚焦镜；

8、轴承；9、滑环。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种斜齿轮双摆激光切割机，包括Z轴固定套1、第一减速电机21以及第二减速电机22。其中，所述的第一减速电机21以及第二减速电机22均设置在Z轴固定套1上，该Z轴固定套1转动连接有转换座3，该转换座3上设有切割头4；其中，所述的第一减速电机21通过第一换向组件5带动切割头4沿Z轴进行旋转，第二减速电机22通过第二换向组件6带动切割头4进行摆动。

本实施例的双摆激光切割机，第一减速电机21以及第二减速电机22均可远离切割头4安装，从而远离加工区域，不会对加工区域形成干扰；同时，第一减速电机21和第二减速电机22可采用伺服电机，通过传动轴与伞齿的相互配合进行传动、换向，实现切割头4的双摆动，从而保证了电机与系统的匹配度，使得调试更加方便。

具体地，所述的转换座3包括第一转换座31和第二转换座32，其中，第一转换座31与Z轴固定套1的端部转动连接，第二转换座32转动设置在第一转换座31的侧面，切割头4设置在该第二转换座32上。优选地，所述的第一转换座31与Z轴固定套1之间，第二转换座32与第一转换座31之间均通过滑环9进行转动连接，且切割头4位于第二转换座32的下方。

参考图2所示，所述的第一换向组件5包括第一传动轴51以及第一换向件52，该第一传动轴51转动设置于Z轴固定套1的内腔中，且与Z轴固定套1同轴设置。第一减速电机21与第一传动轴51之间通过第一换向件52进行连接。同时，所述第一传动轴51的端部与第一转换座31相连接。

具体到本实施例中，所述的第一传动轴51与Z轴固定套1之间通过轴承8进行转动连接。参考图3所示，所述的第一换向件52包括相互啮合的第一伞齿521和第二伞齿522。其中，所述的第一伞齿521套设在第一传动轴51上，第一减速电机21的输出端贯穿至Z轴固定套1的内腔，并与第二伞齿522相连接。这样，通过第二伞齿522、第一伞齿521进行换向，将第一减速电机21竖直面的旋转力转换成第一传动轴51水平面的旋转，从而带动转换座3进行同步转动，实现切割头4的水平面的旋转，即切割头4沿着Z轴固定套1的中心轴进行旋转。

所述的第二换向组件6包括第二传动轴61、第三传动轴62、第二换向件63以及第三换向件64。其中，所述的第二传动轴61转动设置于第一传动轴51的内腔中，该第一传动轴51的一端通过第二换向件63与第二减速电机22的输出端相连接，另一端延伸至第一转换座31的内腔。所述的第三传动轴62转动设置与第一转换座31内，且该第三传动轴62呈水平设置，第三传动轴62与第二传动轴61之间通过第三换向件64进行连接，该第三传动轴62的一端连接第二转换座32。

具体到本实施例中，所述第二传动轴61与第一传动轴51之间、第三传动轴62与第一转换座31之间均通过轴承8进行转动连接。第二换向件63、第三换向件64均为伞齿。这样设计，第二减速电机22竖直面的旋转力，通过第二换向件63转换成第二传动轴61水平面的旋转，再通过第三换向件64转换成第三传动轴62竖直面的旋转，从而带动第二转换座32进行同步转动，实现切割头4竖直面内的摆动。

本实施例的一种斜齿轮双摆激光切割机，还包括光路系统，该光路系统包括激光源、第一反光镜71、第二反光镜72、第三反光镜73以及聚焦镜74。其中，所述的第一反光镜71设置在Z轴固定套1上，且位于第二传动轴61的上方；第二反光镜72设置在第一转换座31上，且位于第二传动轴61的下方；第三反光镜73设置在第二转换座32上，且位于第三传动轴62的上方；聚焦镜74设置切割头4内。激光源通过第一反光镜71进入第二传动轴61内，经第二反光镜72后进入第三传动轴62，再经过第三反光镜73的反射，最后经过聚焦镜74的聚焦后到达切割嘴41，实现切割功能。

本实施例的一种斜齿轮双摆激光切割机，采用伺服电机进行驱动，与系统的匹配度较高，使得调试更加方便。另外，通过传动轴加伞齿的结构进行转向传动，在实现切割头4双摆动的同时，伺服电机可远离加工区域安装，从而有效避免了对加工区域造成的干扰。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种斜齿轮双摆激光切割机，包括Z轴固定套(1)、第一减速电机(21)以及第二减速电机(22)，其特征在于：所述的第一减速电机(21)以及第二减速电机(22)均设置在Z轴固定套(1)上，该Z轴固定套(1)上设有转换座(3)，转换座(3)上设有切割头(4)；其中，所述的第一减速电机(21)通过第一换向组件(5)带动切割头(4)进行旋转，第二减速电机(22)通过第二换向组件(6)带动切割头(4)进行摆动。

2.根据权利要求1所述的一种斜齿轮双摆激光切割机，其特征在于：所述的第一换向组件(5)包括第一传动轴(51)以及第一换向件(52)，其中，该第一传动轴(51)同轴设置在Z轴固定套(1)的内腔中，第一减速电机(21)与第一传动轴(51)之间通过第一换向件(52)进行连接。

3.根据权利要求2所述的一种斜齿轮双摆激光切割机，其特征在于：所述的第二换向组件(6)包括第二传动轴(61)以及第三传动轴(62)，其中，所述的第二传动轴(61)同轴设置于第一传动轴(51)的内腔中，该第二传动轴(61)通过第二换向件(63)与第二减速电机(22)相连接，第二传动轴(61)与第三传动轴(62)通过第三换向件(64)相连接。

4.根据权利要求3所述的一种斜齿轮双摆激光切割机，其特征在于：所述的第三传动轴(62)与第二传动轴(61)垂直设置。

5.根据权利要求4所述的一种斜齿轮双摆激光切割机，其特征在于：所述的转换座(3)包括第一转换座(31)和第二转换座(32)，其中，所述第一传动轴(51)的一端与第一转换座(31)相连接，第三传动轴(62)转动设置在第一转换座(31)内，且该第三传动轴(62)的一端连接第二转换座(32)，切割头(4)设置在该第二转换座(32)上。

6.根据权利要求5所述的一种斜齿轮双摆激光切割机，其特征在于：所述的第一换向件(52)、第二换向件(63)以及第三换向件(64)均为相互啮合的第一伞齿(521)和第二伞齿(522)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种斜齿轮双摆激光切割机，其特征在于：还包括第一反光镜(71)、第二反光镜(72)以及第三反光镜(73)，其中，所述的第一反光镜(71)设置在第二传动轴(61)的上方，第二反光镜(72)设置在第二传动轴(61)的下方，第三反光镜(73)设置在第三传动轴(62)的上方。

8.根据权利要求7所述的一种斜齿轮双摆激光切割机，其特征在于：所述的切割头(4)内设有聚焦镜(74)，切割头(4)的端部设有切割嘴(41)。

9.根据权利要求6所述的一种斜齿轮双摆激光切割机，其特征在于：所述的第一传动轴(51)与Z轴固定套(1)之间、第二传动轴(61)与第一传动轴(51)之间、第三传动轴(62)与第一转换座(31)之间均通过轴承(8)进行连接。

10.根据权利要求9所述的一种斜齿轮双摆激光切割机，其特征在于：所述的第一转换座(31)与Z轴固定套(1)之间，第二转换座(32)与第一转换座(31)之间均通过滑环(9)进行连接。

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