CN219443906U - 一种用于三维激光切割机的yz轴组件结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，不仅能够可靠地安装Y轴驱动电机和Z轴驱动电机，而且将竖向安装板的下部设计为两块倾斜设置的延长安装板，使两个Y轴下滑块的间距大于两个Y轴上滑块的间距，从而能够有效提升Y轴滑座安装在激光切割机横梁上的稳定性和可靠性，长期运行以后也不易出现晃动问题，确保了三维激光切割机的加工精度，同时，两块延长安装板的设计，既实现了减重的的目的，又保证了Y轴滑座整体的结构刚度，提高了结构整体的动态性能。

Description

一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构

技术领域

本实用新型涉及激光切割机零部件技术领域，具体涉及一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构。

背景技术

三维激光切割机可以在立体的加工对象上，灵活地进行各种工艺所需的加工，因而广泛应用于航空航天、汽车轮船、机械制造、电梯制造、广告制作、家用电器制造、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业。

三维激光切割机的YZ轴组件用于在Y轴和Z轴方向上控制激光头的位置。在YZ轴组件中，Y轴滑座与激光切割机横梁为最大的受力位置，现有的YZ轴组件由于结构设计问题，在长期运行以后，Y轴滑座与激光切割机横梁的连接处非常容易出现晃动问题，影响三维激光切割机的加工精度。

解决以上问题成为当务之急。

实用新型内容

为解决Y轴滑座与激光切割机横梁的连接处非常容易出现晃动，影响三维激光切割机的加工精度的技术问题，本实用新型提供了一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构。

其技术方案如下：

一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，包括沿Y轴方向延伸的激光切割机横梁、能够沿激光切割机横梁长度方向滑动的Y轴滑座以及能够沿Y轴滑座升降的Z轴套筒，所述Y轴滑座包括竖向延伸的竖向安装板以及横向固定安装在竖向安装板上部的横向安装板，所述竖向安装板靠近横向安装板的一侧安装有Y轴驱动电机和Z轴驱动电机，所述Y轴驱动电机和Z轴驱动电机均位于横向安装板的上方，所述Z轴驱动电机通过Z轴传动组件带动Z轴套筒升降；

所述Y轴驱动电机向下穿过横向安装板后，在其电机轴上同步转动地套装有第一主动齿轮，沿激光切割机横梁的长度方向固定安装有与第一主动齿轮啮合的第一从动齿条，所述激光切割机横梁的顶面安装有沿其长度方向延伸的Y轴上导轨，所述横向安装板底面的两端分别安装有与Y轴上导轨滑动配合的Y轴上滑块，所述竖向安装板的底部具有两块斜向下延伸的延长安装板，两块延长安装板的间距从上到下逐渐增大，所述激光切割机横梁靠近两块延长安装板的一侧表面安装有沿其长度方向延伸的Y轴下导轨，两块延长安装板的下端均安装有与Y轴下导轨滑动配合的Y轴下滑块，两个Y轴下滑块的间距大于两个Y轴上滑块的间距。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

采用以上技术方案的一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，不仅能够可靠地安装Y轴驱动电机和Z轴驱动电机，而且将竖向安装板的下部设计为两块倾斜设置的延长安装板，使两个Y轴下滑块的间距大于两个Y轴上滑块的间距，从而能够有效提升Y轴滑座安装在激光切割机横梁上的稳定性和可靠性，长期运行以后也不易出现晃动问题，确保了三维激光切割机的加工精度，同时，两块延长安装板的设计，既实现了减重的的目的，又保证了Y轴滑座整体的结构刚度，提高了结构整体的动态性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型去除激光切割机横梁后的结构示意图；

图3为Y轴滑座和Z轴套筒的配合关系示意图；

图4为Y轴滑座与安装在其上的主要零部件的配合关系示意图；

图5为Y轴滑座的结构示意图；

图6为Z轴套筒的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，其主要包括激光切割机横梁1、Y轴滑座2和Z轴套筒3，其中，激光切割机横梁1沿Y轴方向延伸，Y轴滑座2能够沿激光切割机横梁1的长度方向滑动，即：Y轴滑座2能够沿Y轴方向滑动，Z轴套筒3能够沿Y轴滑座2升降，即：Z轴套筒3能够沿Z轴方向滑动。

请参见图1-图3，Y轴滑座2包括竖向延伸的竖向安装板2a以及横向固定安装在竖向安装板2a上部的横向安装板2b，竖向安装板2a靠近横向安装板2b的一侧安装有Y轴驱动电机4和Z轴驱动电机5，Y轴驱动电机4和Z轴驱动电机5均位于横向安装板2b的上方，Z轴驱动电机5通过Z轴传动组件带动Z轴套筒3升降，即：Z轴驱动电机5用于带动Z轴套筒3沿Z轴方向移动，Y轴驱动电机4用于带动Y轴滑座2沿Y轴方向移动。

请参见图1-图3以及图5，Y轴驱动电机4向下穿过横向安装板2b后，在其电机轴上同步转动地套装有第一主动齿轮6，沿激光切割机横梁1的长度方向固定安装有与第一主动齿轮6啮合的第一从动齿条7，激光切割机横梁1的顶面安装有沿其长度方向延伸的Y轴上导轨8，横向安装板2b底面的两端分别安装有与Y轴上导轨8滑动配合的Y轴上滑块9，竖向安装板2a的底部具有两块斜向下延伸的延长安装板2a1，两块延长安装板2a1的间距从上到下逐渐增大，激光切割机横梁1靠近两块延长安装板2a1的一侧表面安装有沿其长度方向延伸的Y轴下导轨10，两块延长安装板2a1的下端均安装有与Y轴下导轨10滑动配合的Y轴下滑块11，Y轴驱动电机4的电机轴带动第一主动齿轮6同步转动，第一主动齿轮6通过第一从动齿条7使Y轴滑座2在激光切割机横梁1上沿Y轴方向移动。

将竖向安装板2a的下部设计为两块倾斜设置的延长安装板2a1，且两个Y轴下滑块11的间距大于两个Y轴上滑块9的间距，从而能够有效提升Y轴滑座2安装在激光切割机横梁1上的稳定性和可靠性，长期运行以后也不易出现晃动问题，确保了三维激光切割机的加工精度，同时，两块延长安装板2a1的设计，既实现了减重的的目的，又保证了Y轴滑座2整体的结构刚度，提高了结构整体的动态性能。

请参见图1-图4以及图6，竖向安装板2a靠近Z轴套筒3的一侧固定安装有两个Z轴上滑块12和两个Z轴中滑块13，两个Z轴上滑块12相对地横向分布在竖向安装板2a的上端，两个Z轴中滑块13相对地横向分布在竖向安装板2a的下端，两块延长安装板2a1靠近Z轴套筒3一侧的下端均固定安装有Z轴下滑块14，其中一个Z轴上滑块12同其中一个Z轴中滑块13和其中一个Z轴下滑块14沿竖直方向呈直线分布，另外一个Z轴上滑块12同另外一个Z轴中滑块13和另外一个Z轴下滑块14沿竖直方向呈直线分布，Z轴传动组件包括均沿Z轴方向固定安装在Z轴套筒3上的两根Z轴导轨15和一根第二从动齿条16，两根Z轴导轨15分别与对应的Z轴上滑块12、Z轴中滑块13和Z轴下滑块14滑动配合，Z轴驱动电机5的电机轴上同步转动地套装在与第二从动齿条16啮合的第二主动齿轮17。Z轴驱动电机5的电机轴带动第二主动齿轮17同步转动，第二主动齿轮17通过第二从动齿条16使Z轴套筒3在Y轴滑座2上沿Z轴方向移动。每根Z轴导轨15均与三个滑块滑动配合，能够确保Y轴滑座2和Z轴套筒3滑动配合的稳定性，进而确保三维激光切割机的加工精度的稳定性。

本实施例中，Y轴滑座2整体采用不对称结构，以减少动力装置质量带来的偏心影响，增强结构在运行过程中的平衡。

请参见图4，竖向安装板2a靠近Z轴套筒3的一侧一体成型有两块均沿Z轴方向延伸的滑块安装板2c，每块滑块安装板2c上均安装有Z轴上滑块12、Z轴中滑块13和Z轴下滑块14，滑块安装板2c上均开设有两个大圆角半槽2c1，其中一个大圆角半槽2c1位于对应的Z轴上滑块12和Z轴中滑块13之间，另外一个大圆角半槽2c1位于对应的Z轴中滑块13和Z轴下滑块14之间，在保证滑块安装板2c结构强度的前提下，实现了轻量化的设计。

请参见图2和图3，Z轴套筒3的外周面上具有两根沿Z轴方向延伸的安装筋3a，其中一根安装筋3a的内外两侧分别安装有第二从动齿条16和其中一根Z轴导轨15，另外一根安装筋3a的外侧安装有另外一根Z轴导轨15，两根安装筋3a之间连接有多根沿Z轴套筒3轴向分布的弧形加强筋3b，即：各弧形加强筋3b的两端分别与对应的安装筋3a结合。通过设置弧形加强筋3b，能够大幅提升导轨滑块受力处的结构刚度，保证了整体结构的稳定可靠。

请参见图3和图5，横向安装板2b的上表面通过三块三角加强板2d与竖向安装板2a连接，三块三角加强板2d划分出两个电机安装位，两个电机安装位中分别安装有Y轴驱动电机4和Z轴驱动电机5。通过设置三角加强板2d，能够大幅提升横向安装板2b的结构强度。

同时，三角加强板2d上均开设有第一减重散热孔2d1，竖向安装板2a上开设有至少一个正对Y轴驱动电机4的第二减重散热孔2a2，横向安装板2b上开设有至少一个正对Z轴驱动电机5的第三减重散热孔2b1，既能够保证Y轴滑座2的结构强度，又能够对Y轴驱动电机4和Z轴驱动电机5实现有效的散热，同时还实现了轻量化的设计。

进一步地，横向安装板2b的下表面通过两块加强支撑板2e与竖向安装板2a连接，两块加强支撑板2e分别位于Y轴驱动电机4的两侧，加强支撑板2e上均开设有至少一个正对Y轴驱动电机4的第四减重散热孔2e1。不仅能够大幅提升横向安装板2b的结构强度，而且利于Y轴驱动电机4散热，同时还实现了轻量化的设计。

请参见图2、图3和图6，Z轴套筒3的外周面上开设有多个第五减重散热孔3c，在减重的同时保证了Z轴套筒3整体的结构刚度，提高了Z轴套筒3整体的动态性能和稳定性。

进一步地，Z轴套筒3从上到下分为多层呈圆筒结构的套筒功能段，套筒功能段均沿周向开设有若干第五减重散热孔3c，能够实现最大限度轻量化刚高度结构设计。

本实施例中，Y轴滑座2和Z轴套筒3均采用高强度铝合金铸成，再配合上述结构的多处轻量化设计，使整体结构刚度大、质量轻，具有较好的静动态特性，能够满足三维激光切割机高速高精度的性能及加工要求。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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元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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，包括沿Y轴方向延伸的激光切割机横梁(1)、能够沿激光切割机横梁(1)长度方向滑动的Y轴滑座(2)以及能够沿Y轴滑座(2)升降的Z轴套筒(3)，其特征在于：所述Y轴滑座(2)包括竖向延伸的竖向安装板(2a)以及横向固定安装在竖向安装板(2a)上部的横向安装板(2b)，所述竖向安装板(2a)靠近横向安装板(2b)的一侧安装有Y轴驱动电机(4)和Z轴驱动电机(5)，所述Y轴驱动电机(4)和Z轴驱动电机(5)均位于横向安装板(2b)的上方，所述Z轴驱动电机(5)通过Z轴传动组件带动Z轴套筒(3)升降；

所述Y轴驱动电机(4)向下穿过横向安装板(2b)后，在其电机轴上同步转动地套装有第一主动齿轮(6)，沿激光切割机横梁(1)的长度方向固定安装有与第一主动齿轮(6)啮合的第一从动齿条(7)，所述激光切割机横梁(1)的顶面安装有沿其长度方向延伸的Y轴上导轨(8)，所述横向安装板(2b)底面的两端分别安装有与Y轴上导轨(8)滑动配合的Y轴上滑块(9)，所述竖向安装板(2a)的底部具有两块斜向下延伸的延长安装板(2a1)，两块延长安装板(2a1)的间距从上到下逐渐增大，所述激光切割机横梁(1)靠近两块延长安装板(2a1)的一侧表面安装有沿其长度方向延伸的Y轴下导轨(10)，两块延长安装板(2a1)的下端均安装有与Y轴下导轨(10)滑动配合的Y轴下滑块(11)，两个Y轴下滑块(11)的间距大于两个Y轴上滑块(9)的间距。

2.根据权利要求1所述的一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，其特征在于：所述竖向安装板(2a)靠近Z轴套筒(3)的一侧固定安装有两个Z轴上滑块(12)和两个Z轴中滑块(13)，两个Z轴上滑块(12)相对地横向分布在竖向安装板(2a)的上端，两个Z轴中滑块(13)相对地横向分布在竖向安装板(2a)的下端，两块延长安装板(2a1)靠近Z轴套筒(3)一侧的下端均固定安装有Z轴下滑块(14)，其中一个Z轴上滑块(12)同其中一个Z轴中滑块(13)和其中一个Z轴下滑块(14)沿竖直方向呈直线分布，另外一个Z轴上滑块(12)同另外一个Z轴中滑块(13)和另外一个Z轴下滑块(14)沿竖直方向呈直线分布，所述Z轴传动组件包括均沿Z轴方向固定安装在Z轴套筒(3)上的两根Z轴导轨(15)和一根第二从动齿条(16)，两根Z轴导轨(15)分别与对应的Z轴上滑块(12)、Z轴中滑块(13)和Z轴下滑块(14)滑动配合，所述Z轴驱动电机(5)的电机轴上同步转动地套装在与第二从动齿条(16)啮合的第二主动齿轮(17)。

3.根据权利要求2所述的一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，其特征在于：所述竖向安装板(2a)靠近Z轴套筒(3)的一侧一体成型有两块均沿Z轴方向延伸的滑块安装板(2c)，每块滑块安装板(2c)上均安装有Z轴上滑块(12)、Z轴中滑块(13)和Z轴下滑块(14)，所述滑块安装板(2c)上均开设有两个大圆角半槽(2c1)，其中一个大圆角半槽(2c1)位于对应的Z轴上滑块(12)和Z轴中滑块(13)之间，另外一个大圆角半槽(2c1)位于对应的Z轴中滑块(13)和Z轴下滑块(14)之间。

4.根据权利要求2所述的一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，其特征在于：所述Z轴套筒(3)的外周面上具有两根沿Z轴方向延伸的安装筋(3a)，其中一根安装筋(3a)的内外两侧分别安装有第二从动齿条(16)和其中一根Z轴导轨(15)，另外一根安装筋(3a)的外侧安装有另外一根Z轴导轨(15)，两根安装筋(3a)之间连接有多根沿Z轴套筒(3)轴向分布的弧形加强筋(3b)。

5.根据权利要求1所述的一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，其特征在于：所述横向安装板(2b)的上表面通过三块三角加强板(2d)与竖向安装板(2a)连接，三块三角加强板(2d)划分出两个电机安装位，两个电机安装位中分别安装有所述Y轴驱动电机(4)和所述Z轴驱动电机(5)。

6.根据权利要求5所述的一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，其特征在于：所述三角加强板(2d)上均开设有第一减重散热孔(2d1)，所述竖向安装板(2a)上开设有至少一个正对Y轴驱动电机(4)的第二减重散热孔(2a2)，所述横向安装板(2b)上开设有至少一个正对Z轴驱动电机(5)的第三减重散热孔(2b1)。

7.根据权利要求5所述的一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，其特征在于：所述横向安装板(2b)的下表面通过两块加强支撑板(2e)与竖向安装板(2a)连接，两块加强支撑板(2e)分别位于Y轴驱动电机(4)的两侧，所述加强支撑板(2e)上均开设有至少一个正对Y轴驱动电机(4)的第四减重散热孔(2e1)。

8.根据权利要求1所述的一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，其特征在于：所述Z轴套筒(3)的外周面上开设有多个第五减重散热孔(3c)。

9.根据权利要求8所述的一种用于三维激光切割机的YZ轴组件结构，其特征在于：所述Z轴套筒(3)从上到下分为多层呈圆筒结构的套筒功能段，所述套筒功能段均沿周向开设有若干所述第五减重散热孔(3c)。