CN220993178U - 一种曲面切割机用加工平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种曲面切割机用加工平台，包括机架模块、设于所述机架模块上的平台模块，所述平台模块包括设于所述机架模块上的Y轴单元、滑动设于所述Y轴单元上的X轴单元、滑动设于所述X轴单元上的T轴单元、设于所述T轴单元上的R轴单元、设于所述R轴单元上的平台治具，所述X轴单元被所述Y轴单元带动滑动，所述T轴单元被所述X轴单元带动滑动，所述R轴单元被所述T轴单元带动偏转，所述平台治具被所述R轴单元带动转动，所述平台治具用于承载待加工的工件。本实用新型可以实现对切割作业的五轴运动精度的控制，从而保证了对曲面特别是3D曲面进行激光切割时的对位精度，进而提升了激光切割的精度和质量。

Description

一种曲面切割机用加工平台

技术领域

本实用新型涉及激光切割领域，具体涉及一种曲面切割机用加工平台。

背景技术

曲面切割机，即曲面激光切割机，其利用激光发生器所发射出的激光，经过光路系统，聚焦成高功率密度的激光束照射到工件表面，从而完成对工件的切割。其具有切割速度快、切缝窄、切缝光滑、垂直度好等优点，同时可以适用于诸如金属、木材、塑料、玻璃等多种材料。但现有技术中的曲面切割机，其缺少相应的加工平台，导致切割作业时对位精度不够，从而降低了切割精度和质量。如中国发明专利申请CN116275591A所公开的一种基于五轴切割机器人的曲面激光切割控制方法及系统，一包括工控机、微控制器及由驱动器和伺服电机组成的五轴切割机器人；其中所述工控机基于信号接口与所述微控制器建立通信连接，所述微控制器与所述五轴切割机器人的驱动器信号连接，所述驱动器用于控制所述伺服电机，所述伺服电机用于驱动所述五轴切割机器人运动作业。再如中国发明专利申请CN116393842A所公开的一种曲面玻璃边缘膜切割装置及其使用方法，包括：机架，所述机架具有支撑平台；激光切割组件，所述激光切割组件安装于所述支撑平台上，用于切割目标物的边缘膜；驱动组件，所述驱动组件安装于所述支撑平台上；用于固定目标物的治具，所述治具安装于所述驱动组件上；视觉检测组件，所述视觉检测组件安装于所述支撑平台上，并位于所述治具的外围，用于获取所述目标物的边缘位置；控制组件，所述控制组件安装于所述支撑平台上，并与所述激光切割组件、所述驱动组件以及所述视觉检测组件连接。前述两专利均缺少相应的加工平台，切割作业时容易产生对位精度不够的技术问题，从而降低了切割精度和质量。

有鉴于此，本实用新型提供一种曲面切割机用加工平台，通过设置X轴、Y轴、T轴、R轴单元等部件，同时配合切割模块的Z轴单元，实现了对切割作业的五轴运动精度的控制，从而保证了对曲面特别是3D曲面进行激光切割时的对位精度，进而提升了激光切割的精度和质量。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种曲面切割机用加工平台，以解决现有技术中存在的不足，本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。

一种曲面切割机用加工平台，包括机架模块、设于所述机架模块上的平台模块，其改进之处在于：所述平台模块包括设于所述机架模块上的Y轴单元、滑动设于所述Y轴单元上的X轴单元、滑动设于所述X轴单元上的T轴单元、设于所述T轴单元上的R轴单元、设于所述R轴单元上的平台治具，所述X轴单元被所述Y轴单元带动并沿所述Y轴单元滑动，所述T轴单元被所述X轴单元带动并沿所述X轴单元滑动，所述R轴单元被所述T轴单元带动并相对于所述T轴单元的输出轴偏转，所述平台治具被所述R轴单元带动并相对于所述R轴单元的输出轴转动，所述平台治具用于承载待加工的工件。

优选的，所述Y轴单元包括设于所述机架模块上的Y轴滑轨和Y轴驱动器、滑动设于所述Y轴滑轨上的Y轴滑块，所述X轴单元与所述Y轴滑块固定连接，所述X轴单元在所述Y轴驱动器的Y轴驱动器动子的带动下通过所述Y轴滑块沿所述Y轴滑轨滑动。

优选的，所述Y轴单元还包括Y轴读数器、与所述Y轴读数器相配合的Y轴光栅尺，所述Y轴读数器随所述X轴单元同步运动。

优选的，所述Y轴单元还包括Y轴防尘罩，所述Y轴防尘罩与所述X轴单元相连接并随所述X轴单元的运动而伸缩。

优选的，所述X轴单元包括滑动设于所述Y轴单元上的X轴安装板、设于所述X轴安装板上的X轴滑轨和X轴驱动器、滑动设于所述X轴滑轨上的X轴滑块、设于所述X轴滑块上的X轴滑动板，所述X轴滑动板在所述X轴驱动器的X轴驱动器动子的带动下通过所述X轴滑块沿所述X轴滑轨滑动，所述T轴单元设于所述X轴滑动板上。

优选的，所述X轴单元还包括X轴读数器、与所述X轴读数器相配合的X轴光栅尺，所述X轴读数器随所述X轴滑动板同步运动。

优选的，所述T轴单元包括滑动设于所述X轴单元上的T轴安装板、设于所述T轴安装板上的T轴驱动器，所述T轴驱动器的输出轴上设有T轴偏转板，所述R轴单元设于所述T轴偏转板上。

优选的，所述R轴单元包括设于所述T轴偏转板上的R轴驱动器、设于所述R轴驱动器的输出轴上的R轴转动板，所述平台治具设于所述R轴转动板上。

优选的，所述T轴单元上设有用于限制所述T轴偏转板的偏转角度的传感器模组。

优选的，所述传感器模组包括设于所述T轴安装板上的接触开关、设于所述T轴偏转板上并与所述接触开关相配合的接触片。

本实用新型中，所述机架模块用于承载所述平台模块，所述平台模块为激光曲面切割的承载平台，所述X轴、Y轴单元用于提供相应方向的位移运动，所述T轴单元用于提供工件的倾斜偏转，所述R轴单元用于提供工件的水平转动，所述平台治具用于承载待加工的工件。本实用新型具体工作时，通过X轴、Y轴、T轴、R轴单元的运动，将待加工的工件运动至预定位置，并使得待加工的工件处于预定的倾斜偏转角度；切割模块的Z轴单元将切割模块的切割单元带动至预定位置后，切割模块的切割单元对工件进行切割加工。切割作业时，X轴、Y轴、T轴、R轴和Z轴单元进行五轴同步联动，以保证切割单元对待加工工件的连续、准确切割。

与现有技术相比，本实用新型可以进行四轴运动控制，配合切割模块的Z轴单元，可以实现对切割作业的五轴运动精度的控制，从而保证了对曲面特别是3D曲面进行激光切割时的对位精度，进而提升了激光切割的精度和质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中Y轴单元的结构示意图；

图3为本实用新型中X轴单元的结构示意图；

图4为本实用新型中T轴单元和R轴单元的结构示意图；

图5为本实用新型使用时的结构示意图；

附图中的附图标记依次为：

1、机架模块，2、平台模块，21、Y轴单元，211、Y轴滑轨，212、Y轴滑块，213、Y轴驱动器，214、Y轴驱动器动子，215、Y轴光栅尺，216、Y轴读数器，217、Y轴防尘罩，22、X轴单元，221、X轴滑轨，222、X轴滑块，223、X轴驱动器，224、X轴驱动器动子，225、X轴光栅尺，226、X轴读数器，227、X轴安装板，228、X轴滑动板，23、T轴单元，231、T轴安装板，232、T轴驱动器，233、T轴偏转板，24、R轴单元，241、R轴驱动器，242、R轴转动板，25、平台治具，3、切割模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1：

参照图1至图5所示，一种曲面切割机用加工平台，包括机架模块1、设于所述机架模块1上的平台模块2，其改进之处在于：所述平台模块2包括设于所述机架模块1上的Y轴单元21、滑动设于所述Y轴单元21上的X轴单元22、滑动设于所述X轴单元22上的T轴单元23、设于所述T轴单元23上的R轴单元24、设于所述R轴单元24上的平台治具25，所述X轴单元22被所述Y轴单元21带动并沿所述Y轴单元21滑动，所述T轴单元23被所述X轴单元22带动并沿所述X轴单元22滑动，所述R轴单元24被所述T轴单元23带动并相对于所述T轴单元23的输出轴偏转，所述平台治具25被所述R轴单元24带动并相对于所述R轴单元24的输出轴转动，所述平台治具25用于承载待加工的工件。

本实施例中，所述机架模块1用于承载所述平台模块2，所述平台模块2为激光曲面切割的承载平台，所述X轴、Y轴单元用于提供相应方向的位移运动，所述T轴单元23用于提供工件的倾斜偏转，所述R轴单元24用于提供工件的水平转动，所述平台治具25用于承载待加工的工件。本实施例具体工作时，通过X轴、Y轴、T轴、R轴单元的运动，将待加工的工件运动至预定位置，并使得待加工的工件处于预定的倾斜偏转角度；切割模块3的Z轴单元将切割模块3的切割单元带动至预定位置后，切割模块3的切割单元对工件进行切割加工。切割作业时，X轴、Y轴、T轴、R轴和Z轴单元进行五轴同步联动，以保证切割单元对待加工工件的连续、准确切割。

本实施例可以进行四轴运动控制，配合切割模块3的Z轴单元，可以实现对切割作业的五轴运动精度的控制，从而保证了对曲面特别是3D曲面进行激光切割时的对位精度，进而提升了激光切割的精度和质量。

进一步的，参照图4所示，所述T轴单元23包括滑动设于所述X轴单元22上的T轴安装板231、设于所述T轴安装板231上的T轴驱动器232，所述T轴驱动器232的输出轴上设有T轴偏转板233，所述R轴单元24设于所述T轴偏转板233上。

本实施例通过设置T轴偏转板233来承载R轴单元24，通过将所述T轴偏转板233设置于所述T轴驱动器232的输出轴上，从而利用所述T轴驱动器232的转动来带动R轴单元24在竖直面内倾斜偏转，进而实现待加工工件在竖直面内的倾斜偏转。

进一步的，所述T轴驱动器232上设有刹停机构。本实施例通过设置刹停机构可以保证R轴单元24在倾斜偏转至预定角度后处于相对静止状态，从而保证了对位的精度。

进一步的，参照图4所示，所述R轴单元24包括设于所述T轴偏转板233上的R轴驱动器241、设于所述R轴驱动器241的输出轴上的R轴转动板242，所述平台治具25设于所述R轴转动板242上。

本实施例利用所述R轴驱动器241的转动来带动所述平台治具25的转动，从而实现了待加工工件的水平面内的转动。

进一步的，所述T轴单元23上设有用于限制所述T轴偏转板233的偏转角度的传感器模组。

进一步的，所述传感器模组包括设于所述T轴安装板231上的接触开关、设于所述T轴偏转板233上并与所述接触开关相配合的接触片。

实施例2：

在实施例1的基础上，参照图2所示，所述Y轴单元21包括设于所述机架模块1上的Y轴滑轨211和Y轴驱动器213、滑动设于所述Y轴滑轨211上的Y轴滑块212，所述X轴单元22与所述Y轴滑块212固定连接，所述X轴单元22在所述Y轴驱动器213的Y轴驱动器动子214的带动下通过所述Y轴滑块212沿所述Y轴滑轨211滑动。

进一步的，所述Y轴驱动器213为直线电机。直线电机的位移精度较高，采用直线电机作为Y轴驱动器213可以减少位移误差。

本实施例利用所述Y轴驱动器213带动所述X轴单元22沿所述Y轴滑轨211滑动，从而为待加工工件提供Y轴方向的运动。

进一步的，所述Y轴单元21还包括Y轴读数器216、与所述Y轴读数器216相配合的Y轴光栅尺215，所述Y轴读数器216随所述X轴单元22同步运动。

本实施例通过设置Y轴光栅尺215和Y轴读数器216可以对Y轴驱动器动子214的移动距离和位置进行精确测量和定位，当Y轴驱动器动子214的移动距离和位置与预设值不符时，通过Y轴光栅尺215和Y轴读数器216的反馈对其进行校正、补偿。

进一步的，所述Y轴单元21还包括Y轴防尘罩217，所述Y轴防尘罩217与所述X轴单元22相连接并随所述X轴单元22的运动而伸缩。

本实施例通过设置Y轴防尘罩217对Y轴单元21进行封闭，从而延长Y轴单元21的使用寿命和维护周期。

进一步的，参照图3所示，所述X轴单元22包括滑动设于所述Y轴单元21上的X轴安装板227、设于所述X轴安装板227上的X轴滑轨221和X轴驱动器223、滑动设于所述X轴滑轨221上的X轴滑块222、设于所述X轴滑块222上的X轴滑动板228，所述X轴滑动板228在所述X轴驱动器223的X轴驱动器动子224的带动下通过所述X轴滑块222沿所述X轴滑轨221滑动，所述T轴单元23设于所述X轴滑动板228上。

进一步的，所述X轴驱动器223为直线电机。直线电机的位移精度较高，采用直线电机作为X轴驱动器223可以减少位移误差。

本实施例利用X轴驱动器223带动所述X轴滑动板228沿所述X轴滑轨221滑动，将所述T轴单元23设置于所述X轴滑动板228上，从而为待加工工件提供X轴方向的运动。

进一步的，所述X轴单元22还包括X轴读数器226、与所述X轴读数器226相配合的X轴光栅尺225，所述X轴读数器226随所述X轴滑动板228同步运动。

本实施例通过设置X轴光栅尺225和X轴读数器226可以对X轴驱动器动子224的移动距离和位置进行精确测量和定位，当X轴驱动器动子224的移动距离和位置与预设值不符时，通过X轴光栅尺225和X轴读数器226的反馈对其进行校正、补偿。

应该指出，上述详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语均具有与本申请所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请所述的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，如旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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)

1.一种曲面切割机用加工平台，包括机架模块(1)、设于所述机架模块(1)上的平台模块(2)，其特征在于：所述平台模块(2)包括设于所述机架模块(1)上的Y轴单元(21)、滑动设于所述Y轴单元(21)上的X轴单元(22)、滑动设于所述X轴单元(22)上的T轴单元(23)、设于所述T轴单元(23)上的R轴单元(24)、设于所述R轴单元(24)上的平台治具(25)，所述X轴单元(22)被所述Y轴单元(21)带动并沿所述Y轴单元(21)滑动，所述T轴单元(23)被所述X轴单元(22)带动并沿所述X轴单元(22)滑动，所述R轴单元(24)被所述T轴单元(23)带动并相对于所述T轴单元(23)的输出轴偏转，所述平台治具(25)被所述R轴单元(24)带动并相对于所述R轴单元(24)的输出轴转动，所述平台治具(25)用于承载待加工的工件。

2.根据权利要求1所述的一种曲面切割机用加工平台，其特征在于：所述Y轴单元(21)包括设于所述机架模块(1)上的Y轴滑轨(211)和Y轴驱动器(213)、滑动设于所述Y轴滑轨(211)上的Y轴滑块(212)，所述X轴单元(22)与所述Y轴滑块(212)固定连接，所述X轴单元(22)在所述Y轴驱动器(213)的Y轴驱动器动子(214)的带动下通过所述Y轴滑块(212)沿所述Y轴滑轨(211)滑动。

3.根据权利要求2所述的一种曲面切割机用加工平台，其特征在于：所述Y轴单元(21)还包括Y轴读数器(216)、与所述Y轴读数器(216)相配合的Y轴光栅尺(215)，所述Y轴读数器(216)随所述X轴单元(22)同步运动。

4.根据权利要求2所述的一种曲面切割机用加工平台，其特征在于：所述Y轴单元(21)还包括Y轴防尘罩(217)，所述Y轴防尘罩(217)与所述X轴单元(22)相连接并随所述X轴单元(22)的运动而伸缩。

5.根据权利要求1所述的一种曲面切割机用加工平台，其特征在于：所述X轴单元(22)包括滑动设于所述Y轴单元(21)上的X轴安装板(227)、设于所述X轴安装板(227)上的X轴滑轨(221)和X轴驱动器(223)、滑动设于所述X轴滑轨(221)上的X轴滑块(222)、设于所述X轴滑块(222)上的X轴滑动板(228)，所述X轴滑动板(228)在所述X轴驱动器(223)的X轴驱动器动子(224)的带动下通过所述X轴滑块(222)沿所述X轴滑轨(221)滑动，所述T轴单元(23)设于所述X轴滑动板(228)上。

6.根据权利要求5所述的一种曲面切割机用加工平台，其特征在于：所述X轴单元(22)还包括X轴读数器(226)、与所述X轴读数器(226)相配合的X轴光栅尺(225)，所述X轴读数器(226)随所述X轴滑动板(228)同步运动。

7.根据权利要求1所述的一种曲面切割机用加工平台，其特征在于：所述T轴单元(23)包括滑动设于所述X轴单元(22)上的T轴安装板(231)、设于所述T轴安装板(231)上的T轴驱动器(232)，所述T轴驱动器(232)的输出轴上设有T轴偏转板(233)，所述R轴单元(24)设于所述T轴偏转板(233)上。

8.根据权利要求7所述的一种曲面切割机用加工平台，其特征在于：所述R轴单元(24)包括设于所述T轴偏转板(233)上的R轴驱动器(241)、设于所述R轴驱动器(241)的输出轴上的R轴转动板(242)，所述平台治具(25)设于所述R轴转动板(242)上。

9.根据权利要求7所述的一种曲面切割机用加工平台，其特征在于：所述T轴单元(23)上设有用于限制所述T轴偏转板(233)的偏转角度的传感器模组。

10.根据权利要求9所述的一种曲面切割机用加工平台，其特征在于：所述传感器模组包括设于所述T轴安装板(231)上的接触开关、设于所述T轴偏转板(233)上并与所述接触开关相配合的接触片。