一种激光切割头三维平移机构制造技术

本实用新型专利技术提出了一种激光切割头三维平移机构，包括：龙门架；横梁，设置在龙门架的顶部，横梁通过一Y轴平移机构沿龙门架长度方向移动；移动座，设置在横梁侧壁上，移动座通过一X轴平移机构沿龙门架宽度方向在横梁上移动；切割头安装座，设在移动座侧壁上，切割头安装座通过一Z轴平移机构沿移动座上下移动；其中，切割头安装座两侧与移动座之间均安装有平衡气缸。通过X、Y、Z轴平移机构的配合，可将激光切割头调节到便于切割工件的位置。同时，通过安装有平衡气缸，能牵拉沿Z轴上下移动的激光切割头重量，从而能够平衡激光切割头上下移动的驱动力，减少驱动设备，同时Z轴平移机构采用齿轮齿条传动，可以提供较大负载力，精度高、传动平稳。

【技术实现步骤摘要】
一种激光切割头三维平移机构
本技术涉及激光切割机
，尤其涉及一种激光切割头三维平移机构。
技术介绍
激光切割技术作为一种高质量、高精度、高效率的加工方法，已被广泛应用于航空、航天及汽车制造等领域。现有的激光切割系统可应用于板材、型材、布料等平面工件的加工。平板工件由于形状简单采用普通的二维激光切割机即能够加工完成，而对于三维立体工件，由于形态复杂，则必须采用三维激光切割机。三维激光切割机，通常由X、Y、Z轴平移动机构来驱动激光切割头在三维空间内移动，同时通过激光切割头上的两个旋转机构来将切割头旋转到方便加工的位置或角度。在三维激光切割机中，沿Z轴上下移动的激光切割头，在工作中需要进行频繁的上下运动，运动一般由滚珠丝杆副驱动。因沿Z轴上下移动的激光切割头的自身的重量，使其在上、下不同方向移动时，所需要的驱动力不同，而为满足向上移动须采用加大驱动力量的整套机构会增加成本，同时，激光切割头在Z轴方向通常是高速移动，长距离重负载下，丝杆易导致弯曲。所以采用能平衡沿Z轴上下移动的激光切割头重量且性能可靠的Z轴平移机构是至关重要的。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种激光切割头三维平移机构，能够平衡激光切割头上下移动的驱动力，减少驱动设备，提高工作平稳性。本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了一种激光切割头三维平移机构，包括：龙门架；横梁，设置在龙门架的顶部，所述横梁通过一Y轴平移机构沿龙门架长度方向移动；移动座，设置在横梁侧壁上，所述移动座通过一X轴平移机构沿龙门架宽度方向在横梁上移动；切割头安装座，设在移动座侧壁上，所述切割头安装座通过一Z轴平移机构沿移动座上下移动；其中，所述切割头安装座两侧与移动座之间均安装有平衡气缸。在上述技术方案的基础上，优选的，所述Y轴平移机构包括第一直齿条、第一导轨、第一滑块、第一伺服电机及第一齿轮，所述第一直齿条及第一导轨沿龙门架顶部长度方向平行铺设，所述第一滑块固定在横梁的一端底部，且所述第一滑块与第一导轨滑动连接，第一伺服电机固定安装在横梁上，第一齿轮与第一伺服电机的输出轴固定连接且与第一直齿条啮合连接。进一步，优选的，所述龙门架顶部设置有楔形面，所述横梁一端与楔形面相配合，楔形面的下端水平设置有第一安装面，楔形面的上端竖直设置有第二安装面，所述第一齿条及第一导轨沿第一安装面长度方向平行设置，第二安装面固定设置有与第一导轨平行的第二导轨，横梁的端部固定设置有与第二导轨滑动连接的第二滑块，与第一安装面相连接的龙门架侧壁上设置有第三导轨，所述第三导轨与第一导轨相互平行，横梁底部固定设置有与第三导轨滑动相连接的第三滑块。在上述技术方案的基础上，优选的，所述X轴平移机构包括第四导轨、第二直齿条、第四滑块、第二伺服电机及第二齿轮，所述第四导轨平行设置有两条，且沿龙门架的宽度方向固定设置在横梁侧壁上，第二直齿条固定设置在两条第四导轨之间所在的横梁侧壁上，且与第四导轨相互平行，第四滑块固定设置在移动座侧壁上，且第四滑块与第四导轨滑动连接，第二伺服电机固定安装在移动座侧壁上，其输出轴固定连接第二齿轮，所述第二齿轮与第二直齿条啮合连接。在上述技术方案的基础上，优选的，所述Z轴平移机构包括第五导轨、第三直齿条、第五滑块、第三伺服电机及第三齿轮，第五导轨平行设置有两条，且竖直固定设置在切割头安装座侧壁上，第三直齿条固定设置在两条第五导轨之间所在的切割头安装座侧壁上，且与第五导轨相互平行，第五滑块固定设置在移动座侧壁上且与第五导轨滑动连接，第三伺服电机固定设置在移动座侧壁上，其输出轴固定连接第三齿轮，所述第三齿轮与第三直齿条啮合连接。进一步，优选的，所述平衡气缸的固定端通过固定座与切割头安装座侧壁固定连接，平衡气缸的伸缩端竖直朝向，且通过连接块与移动座固定连接。优选的，所述切割头安装座远离移动座一侧竖直固定设置有用于安装激光切割头的固定筒。优选的，所述横梁两侧所在的第一安装面两端部分别设置有Y轴防碰件，所述横梁底部两侧分别设置有与Y轴防碰件相配合的Y轴限位件。优选的，所述移动座两侧所在的横梁侧壁上分别设置有X轴防碰件，所述移动座两侧分别设置有与X轴防碰件相配合的X轴限位件。优选的，所述切割头安装座上端、下端分别设置有用于与移动座上顶面、下顶面相抵接的Z轴限位件。本技术相对于现有技术具有以下有益效果：本技术公开的激光切割头三维平移机构，通过设置X轴平移机构推动移动座沿X轴方向移动，Y轴平移机构推动横梁沿Y轴方向移动，Z轴平移机构推动切割头安装座沿Z轴方向移动，通过X、Y、Z轴平移机构的配合，可将激光切割头调节到便于切割工件的位置。同时，通过在切割头安装座两侧与移动座之间均安装有平衡气缸，能牵拉沿Z轴上下移动的激光切割头重量，从而能够平衡激光切割头上下移动的驱动力，减少驱动设备，同时Z轴平移机构采用齿轮齿条传动，可以提供较大负载力，精度高、传动平稳。附图说明为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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为本技术公开的激光切割机三维平移机构正面立体结构示意图；图2为本技术公开的激光切割机三维平移机构侧面立体结构示意图；图3为本技术公开的Y轴平移机构的立体结构示意图；图4为本技术公开的X轴平移机构的立体结构示意图；图5为本技术公开的Z轴平移机构的立体结构示意图；图6为本技术公开的移动座、切割头安装座及平衡气缸装配示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，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方式，都属于本技术保护的范围。如图1所示，结合图2，本技术实施例公开了一种激光切割机三维平移机构，包括龙门架1，固定在生产线上，用于作为激光切割机平移的载体。横梁2，设置在龙门架1的顶部，横梁2通过一Y轴平移机构5沿龙门架1长度方向移动。移动座3，设置在横梁2侧壁上，移动座3通过一X轴平移机构6沿龙门架1宽度方向在横梁2上移动。切割头安装座4，设在移动座3侧壁上，切割头安装座4通过一Z轴平移机构7沿移动座3上下移动。上述X、Y、Z轴平移机构均采用齿轮齿条导轨传动方式来为激光切割头提供三维空间移动动力。切割头安装座4两侧与移动座3之间均安装有平衡气缸8。采用上述技术方案，通过设置X轴平移机构6推动移动座3沿X轴方向移动，Y轴平移机构5推动横梁2沿Y轴方向移动，Z轴平移机构7推动切割头安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光切割头三维平移机构，其特征在于，包括：/n龙门架(1)；/n横梁(2)，设置在龙门架(1)的顶部，所述横梁(2)通过一Y轴平移机构(5)沿龙门架(1)长度方向移动；/n移动座(3)，设置在横梁(2)侧壁上，所述移动座(3)通过一X轴平移机构(6)沿龙门架(1)宽度方向在横梁(2)上移动；/n切割头安装座(4)，设在移动座(3)侧壁上，所述切割头安装座(4)通过一Z轴平移机构(7)沿移动座(3)上下移动；/n其中，所述切割头安装座(4)两侧与移动座(3)之间均安装有平衡气缸(8)。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光切割头三维平移机构，其特征在于，包括：
龙门架(1)；
横梁(2)，设置在龙门架(1)的顶部，所述横梁(2)通过一Y轴平移机构(5)沿龙门架(1)长度方向移动；
移动座(3)，设置在横梁(2)侧壁上，所述移动座(3)通过一X轴平移机构(6)沿龙门架(1)宽度方向在横梁(2)上移动；
切割头安装座(4)，设在移动座(3)侧壁上，所述切割头安装座(4)通过一Z轴平移机构(7)沿移动座(3)上下移动；
其中，所述切割头安装座(4)两侧与移动座(3)之间均安装有平衡气缸(8)。


2.如权利要求1所述的一种激光切割头三维平移机构，其特征在于：所述Y轴平移机构(5)包括第一直齿条(51)、第一导轨(52)、第一滑块(53)、第一伺服电机(54)及第一齿轮(55)，所述第一直齿条(51)及第一导轨(52)沿龙门架(1)顶部长度方向平行铺设，所述第一滑块(53)固定在横梁(2)的一端底部，且所述第一滑块(53)与第一导轨(52)滑动连接，第一伺服电机(54)固定安装在横梁(2)上，第一齿轮(55)与第一伺服电机(54)的输出轴固定连接且与第一直齿条(51)啮合连接。


3.如权利要求2所述的一种激光切割头三维平移机构，其特征在于：所述龙门架(1)顶部设置有楔形面(11)，所述横梁(2)一端与楔形面(11)相配合，楔形面(11)的下端水平设置有第一安装面(12)，楔形面(11)的上端竖直设置有第二安装面(13)，所述第一直齿条及第一导轨(52)沿第一安装面(12)长度方向平行设置，第二安装面(13)固定设置有与第一导轨(52)平行的第二导轨(56)，横梁(2)的端部固定设置有与第二导轨(56)滑动连接的第二滑块(57)，与第一安装面(12)相连接的龙门架(1)侧壁上设置有第三导轨(58)，所述第三导轨(58)与第一导轨(52)相互平行，横梁(2)底部固定设置有与第三导轨(58)滑动相连接的第三滑块(59)。


4.如权利要求1所述的一种激光切割头三维平移机构，其特征在于：所述X轴平移机构(6)包括第四导轨(61)、第二直齿条(62)、第四滑块(63)、第二伺服电机(64)及第二齿轮(65)，所述第四导轨(61)平行设置有两条，且沿龙门架(1)的宽度方向固定设置在横梁(2)侧壁上，第二直...

【专利技术属性】
技术研发人员：余双喜，程五四，胡建民，李伟，
申请(专利权)人：武汉中谷联创光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42