CN219767106U - 一种激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及激光切割技术领域，具体涉及一种激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构，包括溜板以及滑板，溜板的一侧面与横梁水平滑动配合，溜板的另一侧面与滑板竖直滑动配合，溜板朝向滑板的一侧面固定有定子直线电机，滑板朝向溜板的一侧面固定有动子直线电机，在动子直线电机与定子直线电机的驱动下，滑板能够沿竖直导轨上下移动。动子直线电机与定子直线电机之间无任何接触，无任何摩擦损失，适合高速往返运动，动态响应速度快，可以提高高速往返运动的精确度；直线电机安装简单，拆卸方便，操作便捷，便于维修和更换零件，提高作业效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光切割技术领域，具体涉及一种激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构。
背景技术
激光切割机具有切割精度高、割缝细、切割质量好及切割无噪声等优点，己广泛应用于汽车制造、石油化工、机械制造、航空航天等领域。为满足激光切割的要求，激光切割机包括多个轴向的运动机构，在现有技术或者现有垂直轴的机构中，大多采用滚珠丝杠结构或齿轮齿条传动结构。
现有结构的不足包括：1)采用滚珠丝杠结构时，由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间的滚珠做滚动运动，因此摩擦损失较大，传动效率较低，不适合作为高速往返运动的结构；2)采用齿轮齿条传动结构时，齿条与齿轮的啮合传动要求齿条、齿轮的加工精度极高，安装工艺复杂，传动噪音大，摩擦损失大，也不适合高速往返运动。
实用新型内容
本实用新型针对目前激光切割机现有的垂直轴的运动机构摩擦损失大、传动噪音大、传动效率低、不适合高速往返运动、动态响应速度慢等问题，提出了一种激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构，包括溜板以及滑板，所述溜板的一侧面与横梁水平滑动配合，所述溜板的另一侧面与所述滑板竖直滑动配合，所述溜板朝向所述滑板的一侧面固定有定子直线电机，所述滑板朝向所述溜板的一侧面固定有动子直线电机，在所述动子直线电机与所述定子直线电机的驱动下，所述滑板能够沿所述竖直导轨上下移动。
优选的，所述溜板朝向所述滑板的一侧面固定有光栅尺，所述滑板朝向所述溜板的一侧面固定有支架，所述支架固定有读数头；在所述滑板沿所述竖直导轨移动的状态下，所述读数头能够沿所述光栅尺上下移动。
优选的，所述溜板朝向所述滑板的一侧面固定有开关支架，所述开关支架的上端与下端分别设置有上感应开关和下感应开关，所述滑板朝向所述溜板的一侧面固定有感应支架；在所述滑板沿所述竖直导轨向上移动的状态下，所述感应支架能够与所述上感应开关感应并停止，在所述滑板沿所述竖直导轨向下移动的状态下，所述感应支架能够与所述下感应开关感应并停止。
优选的，所述溜板的一侧面通过水平滑块滑动设置于横梁上的水平导轨，所述溜板的另一侧面固定有多组相互平行的竖直导轨，每条所述竖直导轨沿其长度方向滑动设置有两个所述竖直滑块，所述竖直滑块均与所述滑板固定。
优选的，所述竖直导轨通过压块固定于所述溜板的侧面。
优选的，所述溜板的上端固定有上风琴护罩，所述溜板的下端固定有下风琴护罩。
优选的，所述滑板的左侧固定有封板，所述滑板的右侧固定有挡板，所述滑板的下端固定有护板。
优选的，所述滑板朝向所述溜板的一侧面设置有气动制动器，所述气动制动器设置有气动接头，所述气动接头与气泵相连
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的动子直线电机与定子直线电机之间无任何接触，无任何摩擦损失，适合高速往返运动，动态响应速度快，可以提高高速往返运动的精确度。
2、本实用新型采用的直线电机安装简单，拆卸方便，操作便捷，便于维修和更换零件，提高作业效率。
3、本实用新型采用的光栅尺具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。
4、本实用新型的气动制动器具有安全防护措施，断气自动制动，运行平稳、安全性好。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对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实用新型的一些实施例，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为本实用新型所述的激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构的立体结构示意图。
图2为本实用新型所述的激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构的主视图。
图中：1、溜板，2、滑板，3、上风琴护罩，4、下风琴护罩，5、水平滑块，6、挡板，7、封板，8、开关支架，9、上感应开关，10、感应支架，11、护板，12、竖直导轨，13、压块，14、气动制动器，15、气动接头，16、竖直滑块，17、光栅尺，18、读数头，19、支架，20、定子直线电机，21、动子直线电机，22、电缆线，23、下感应开关。
具体实施方式
为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
如图1至图2所示，在本实施例中，本实用新型提出的激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构包括溜板1以及滑板2，溜板1的一侧面与横梁水平滑动配合，溜板1的另一侧面与滑板2竖直滑动配合，溜板1朝向滑板2的一侧面固定有定子直线电机20，滑板2朝向溜板1的一侧面固定有动子直线电机21，在动子直线电机21与定子直线电机20的驱动下，滑板2能够沿竖直导轨12上下移动。直线电动机是一种将电能直接转换成直线运动机械能的电力传动装置，它可以省去大量中间传动机构，从而减少机械装配中存在的误差。在本实施例中，动子直线电机21与定子直线电机20之间无任何接触，无任何摩擦损失，适合高速往返运动，动态响应速度快，可以提高高速往返运动的精确度。具体的，溜板1的一侧面通过水平滑块5滑动设置于横梁上的水平导轨，溜板1的侧面固定有多组相互平行的竖直导轨12，两条竖直导轨12的内侧通过压块13固定于溜板1的侧面；每条竖直导轨12沿其长度方向滑动设置有两个竖直滑块16，竖直滑块16均与滑板2固定。两条竖直导轨12可保证滑板2在上下运动时的稳定性。当然，也可以根据滑板的实际宽度选择设置任意多根竖直导轨12，本申请对此不作具体限制。
如图2所示，溜板1朝向滑板2的一侧面固定有光栅尺17，滑板2朝向溜板1的一侧面固定有支架19，支架19固定有读数头18；在滑板2沿竖直导轨12移动的状态下，读数头18能够沿光栅尺17上下移动。滑板2在上下做往返运动时会带动支架19与读数头18一起运动，读数头18得以把移动距离实时传递给操作系统，系统通过发信号控制读数头18，以保证滑板2高速往返运动的精确度。其中，光栅尺17应用于闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测，其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。
同时，溜板1朝向滑板2的一侧面固定有开关支架8，开关支架8的上端与下端分别设置有上感应开关9和下感应开关23，滑板2朝向溜板1的一侧面固定有感应支架10；在滑板2沿竖直导轨12向上移动的状态下，感应支架10能够与上感应开关9感应并停止，在滑板2沿竖直导轨12向下移动的状态下，感应支架10能够与下感应开关23感应并停止。滑板2在上下做往返运动时会带动感应支架10一起运动，从而使感应支架10向上或向下运动并与上感应开关9或下感应开关23感应停止，上感应开关9与下感应开关23之间的距离即是滑板2上下运动距离的范围。
光栅尺17、支架19以及读数头18可以设置在溜板1的左侧，开关支架8、上感应开关9、下感应开关23、感应支架10可以设置在溜板1的右侧。要说明的是，光栅尺17、支架19以及读数头18也可以设置在溜板1的右侧，则开关支架8、上感应开关9、下感应开关23、感应支架10设置在溜板1的左侧。
如图1所示，溜板1的上端固定有上风琴护罩3，溜板1的下端固定有下风琴护罩4。滑板2的左侧固定有封板7，滑板2的右侧固定有挡板6，滑板2的下端固定有护板11。其中，滑板2左右侧设置的封板7和挡板6可以互相交换位置。封板7、挡板6以及护板11均可以设置为钣金件，在起到保护内部的电机等部件的同时，还能够兼顾美观等效果。
为保证系统的安全性，如图2所示，滑板2朝向溜板1的一侧面设置有气动制动器14，气动制动器14设置有气动接头15，气动接头15与外界的气泵相连。气动制动器14利用空气压力，是机械中使运动件停止或减速的机械零件，当需要制动时，空气压力释放，制动腔推杆在弹簧力的作用下进行制动，可以实现断气自动制动。当突然断电或系统故障时，气动制动器14抱住两根竖直导轨12，可以防止滑板2下滑，起到安全保护的作用。
如图1至图2所示，该激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构的工作原理是：
电缆线22通电后，电能直接转换成直线运动机械能，通过动子直线电机21与滑板2安装固定、滑板2背面与竖直滑块16安装固定、四个竖直滑块16与两根竖直导轨12滑动连接，从而实现滑板2在两根竖直导轨12上的上下高速往返运动。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的动子直线电机21与定子直线电机20之间无任何接触，无任何摩擦损失，适合高速往返运动，动态响应速度快，可以提高高速往返运动的精确度。
2、本实用新型采用的直线电机安装简单，拆卸方便，操作便捷，便于维修和更换零件，提高作业效率。
3、本实用新型采用的光栅尺17具有检测范围大、检测精度高、响应速度快的特点。
4、本实用新型的气动制动器14具有安全防护措施，断气自动制动，运行平稳、安全性好。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构，包括溜板以及滑板，所述溜板的一侧面与横梁水平滑动配合，所述溜板的另一侧面与所述滑板竖直滑动配合，其特征在于，所述溜板朝向所述滑板的一侧面固定有定子直线电机，所述滑板朝向所述溜板的一侧面固定有动子直线电机，在所述动子直线电机与所述定子直线电机的驱动下，所述滑板能够沿竖直导轨上下移动。
2.根据权利要求1所述的激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构，其特征在于，所述溜板朝向所述滑板的一侧面固定有光栅尺，所述滑板朝向所述溜板的一侧面固定有支架，所述支架固定有读数头；在所述滑板沿所述竖直导轨移动的状态下，所述读数头能够沿所述光栅尺上下移动。
3.根据权利要求1所述的激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构，其特征在于，所述溜板朝向所述滑板的一侧面固定有开关支架，所述开关支架的上端与下端分别设置有上感应开关和下感应开关，所述滑板朝向所述溜板的一侧面固定有感应支架；在所述滑板沿所述竖直导轨向上移动的状态下，所述感应支架能够与所述上感应开关感应并停止，在所述滑板沿所述竖直导轨向下移动的状态下，所述感应支架能够与所述下感应开关感应并停止。
4.根据权利要求1所述的激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构，其特征在于，所述溜板的一侧面通过水平滑块滑动设置于横梁上的水平导轨，所述溜板的另一侧面固定有多组相互平行的竖直导轨，每条所述竖直导轨沿其长度方向滑动设置有两个竖直滑块，所述竖直滑块均与所述滑板固定。
5.根据权利要求4所述的激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构，其特征在于，所述竖直导轨通过压块固定于所述溜板的侧面。
6.根据权利要求1所述的激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构，其特征在于，所述溜板的上端固定有上风琴护罩，所述溜板的下端固定有下风琴护罩。
7.根据权利要求1所述的激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构，其特征在于，所述滑板的左侧固定有封板，所述滑板的右侧固定有挡板，所述滑板的下端固定有护板。
8.根据权利要求1所述的激光切割机直线驱动垂直轴的运动机构，其特征在于，所述滑板朝向所述溜板的一侧面设置有气动制动器，所述气动制动器设置有气动接头，所述气动接头与气泵相连。
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