專利名稱：復(fù)合驅(qū)動技術(shù)的數(shù)控激光切割機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及數(shù)控板料激光切割機，尤其涉及對數(shù)控板料激光切割機激光頭小范圍運動驅(qū)動結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
寬、大幅面激光切割機有很大市場應(yīng)用前景，由于其切割幅面大，所以通常運動部件的重量大，比如主橫梁單體重量達(dá)2-3噸，加上激光發(fā)生器、水冷機等，約有4-5噸的重量。主橫梁重量大的主要弊病是1、重量大、慣性大，使得主橫梁運動的動態(tài)響應(yīng)速度差，對加工精度與質(zhì)量有很大的影響。2、使得主橫梁結(jié)構(gòu)的剛度差，會造成傳動系統(tǒng)定位誤差大。 上述兩問題使得現(xiàn)有設(shè)備在加工小孔槽或局部復(fù)雜形狀時，精度低、質(zhì)量低、加工效率低。 運動部件質(zhì)量大時，工作過程中驅(qū)動系統(tǒng)消耗功率大，不符合當(dāng)今低碳減排的產(chǎn)業(yè)要求。為此，申請人于2010. 6. 10.向國家知識產(chǎn)權(quán)局同時提出了名稱為“一種激光切割機及其工作方法，201010196705. 7”以及“激光切割機，201020221418. 2”兩項專利申請，前者與2011. 1. 26.公開，公開號CN101862909A。該項創(chuàng)新技術(shù)為克服前述問題，它采用在橫梁上的激光頭座上增設(shè)X向短導(dǎo)軌，與激光頭座相對于橫梁的Y向運動復(fù)合，完成小范圍區(qū)域內(nèi)激光頭的運動，進(jìn)而在小范圍運動時無需橫梁進(jìn)行X向進(jìn)給運動，大大降低設(shè)備的使用能耗。它能夠像小幅面激光切割機一樣，具有高的切割質(zhì)量、高效率，高精度，且切割過程中驅(qū)動系統(tǒng)消耗的功率較小的效果。但是，前述創(chuàng)新手段中采用的激光頭座結(jié)構(gòu)仍然顯得較為龐大、笨重，造成運動慣性大，進(jìn)而導(dǎo)致運行精度低，可控性差。如圖2所示，圖中驅(qū)動電機8設(shè)置在懸臂梁4上，驅(qū)動激光頭座40做X向的短程運動。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對以上問題，提供了一種結(jié)構(gòu)更為輕便，更便于控制，進(jìn)而使得運行精度更好的復(fù)合驅(qū)動技術(shù)的數(shù)控激光切割機。本實用新型的技術(shù)方案是包括控制器、設(shè)有X導(dǎo)軌的機架、設(shè)有Y導(dǎo)軌的橫梁、激光頭、激光頭座和懸臂梁，所述橫梁與機架上的X導(dǎo)軌活動相連，所述Y導(dǎo)軌設(shè)在所述橫梁朝向所述激光頭的側(cè)面，所述懸臂梁的根部與所述Y導(dǎo)軌活動連接；還包括對稱設(shè)置在懸臂梁兩側(cè)的激光頭座驅(qū)動裝置一和激光頭座驅(qū)動裝置二 ；所述激光頭座驅(qū)動裝置一包括帶有驅(qū)動電機的驅(qū)動座一和驅(qū)動桿一；所述驅(qū)動座一與所述Y導(dǎo)軌活動連接，并位于所述懸臂梁根部的一側(cè)；所述驅(qū)動桿一的一端通過鉸銷一 A與所述驅(qū)動座一相連接，所述驅(qū)動桿一的另一端通過鉸銷一 B連接在所述激光頭座的側(cè)面；所述激光頭座驅(qū)動裝置二包括帶有驅(qū)動電機的驅(qū)動座二和驅(qū)動桿二 ；所述驅(qū)動座二與所述Y導(dǎo)軌活動連接，并位于所述懸臂梁根部的另一側(cè)；所述驅(qū)動桿二的一端通過鉸銷二 A與所述驅(qū)動座二相連接，所述驅(qū)動桿二的另一端通過鉸銷二 B連接在所述激光頭座的另一側(cè)面。本實用新型改變了背景技術(shù)中直接在懸臂梁上設(shè)置驅(qū)動裝置的模式，改進(jìn)為將一對驅(qū)動裝置設(shè)置在Y導(dǎo)軌上，這樣，大大降低了懸臂梁的載荷，并且將原技術(shù)方案在懸臂梁上設(shè)置的X向直線驅(qū)動機構(gòu)改為在橫梁上設(shè)置Y向驅(qū)動機構(gòu)。此外，通過三角函數(shù)關(guān)系，可以判斷出電機運行過程中直線運行的累積誤差將大大降低。適合在高精度數(shù)控激光切割機上應(yīng)用。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1是X導(dǎo)軌，2是機架，3是橫梁，30是Y導(dǎo)軌，4是懸臂梁，40是激光頭座，5 是激光頭，6是驅(qū)動座一，60是驅(qū)動桿一，7是驅(qū)動座二，70是驅(qū)動桿二 ；圖2是本實用新型背景技術(shù)的示意圖；圖中8是驅(qū)動電機。
具體實施方式
本實用新型如圖1所示，包括控制器、設(shè)有X導(dǎo)軌1的機架2、設(shè)有Y導(dǎo)軌30的橫梁3、激光頭5、激光頭座40和懸臂梁4，所述橫梁3與機架2上的X導(dǎo)軌1活動相連；所述Y導(dǎo)軌30設(shè)在所述橫梁3朝向所述激光頭5的側(cè)面，所述懸臂梁4的根部與所述Y導(dǎo)軌30活動連接；還包括對稱設(shè)置在懸臂梁4兩側(cè)的激光頭座驅(qū)動裝置一和激光頭座驅(qū)動裝置二 ；所述激光頭座驅(qū)動裝置一包括帶有驅(qū)動電機的驅(qū)動座一 6和驅(qū)動桿一 60 ；所述驅(qū)動座一 6與所述Y導(dǎo)軌30活動連接，并位于所述懸臂梁4根部的一側(cè)；所述驅(qū)動桿一 60的一端通過鉸銷一 A與所述驅(qū)動座一 6相連接，所述驅(qū)動桿一 60的另一端通過鉸銷一 B連接在所述激光頭座40的側(cè)面；即通過驅(qū)動座一 6在Y導(dǎo)軌30上的直線運動，驅(qū)動驅(qū)動桿一 60，再帶動激光頭座40在X向運動。所述激光頭座驅(qū)動裝置二包括帶有驅(qū)動電機的驅(qū)動座二 7和驅(qū)動桿二 70 ；所述驅(qū)動座二 7與所述Y導(dǎo)軌30活動連接，并位于所述懸臂梁4根部的另一側(cè)；所述驅(qū)動桿二 70 的一端通過鉸銷二 A與所述驅(qū)動座二 7相連接，所述驅(qū)動桿二 70的另一端通過鉸銷二 B連接在所述激光頭座40的另一側(cè)面。其實，申請人在試制過程中曾嘗試單側(cè)設(shè)置前述的激光頭座驅(qū)動裝置，但發(fā)現(xiàn)單側(cè)設(shè)置時，由于驅(qū)動桿兩端分別于激光頭座4、驅(qū)動座構(gòu)成鉸接關(guān)系，Z軸的旋轉(zhuǎn)自由度未被限制，精度控制不理想。因此，提出了在懸臂梁兩側(cè)對稱設(shè)置(復(fù)合驅(qū)動技術(shù))激光頭座驅(qū)動裝置的技術(shù)方案，可使得激光頭座40的運動更為平衡。本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)響應(yīng)速度快，精度高，柔性好。同時，結(jié)合主橫梁的運動，能夠?qū)崿F(xiàn)在大切割幅面內(nèi)的高速，高精度的切割。
權(quán)利要求1.復(fù)合驅(qū)動技術(shù)的數(shù)控激光切割機，包括控制器、設(shè)有X導(dǎo)軌的機架、設(shè)有Y導(dǎo)軌的橫梁、激光頭、激光頭座和懸臂梁，所述橫梁與機架上的X導(dǎo)軌活動相連，其特征在于，所述Y導(dǎo)軌設(shè)在所述橫梁朝向所述激光頭的側(cè)面，所述懸臂梁的根部與所述Y導(dǎo)軌活動連接；還包括對稱設(shè)置在懸臂梁兩側(cè)的激光頭座驅(qū)動裝置一和激光頭座驅(qū)動裝置二； 所述激光頭座驅(qū)動裝置一包括帶有驅(qū)動電機的驅(qū)動座一和驅(qū)動桿一；所述驅(qū)動座一與所述Y導(dǎo)軌活動連接，并位于所述懸臂梁根部的一側(cè)；所述驅(qū)動桿一的一端通過鉸銷一A與所述驅(qū)動座一相連接，所述驅(qū)動桿一的另一端通過鉸銷一 B連接在所述激光頭座的側(cè)面；所述激光頭座驅(qū)動裝置二包括帶有驅(qū)動電機的驅(qū)動座二和驅(qū)動桿二 ；所述驅(qū)動座二與所述Y導(dǎo)軌活動連接，并位于所述懸臂梁根部的另一側(cè)；所述驅(qū)動桿二的一端通過鉸銷二 A 與所述驅(qū)動座二相連接，所述驅(qū)動桿二的另一端通過鉸銷二 B連接在所述激光頭座的另一側(cè)面。
專利摘要復(fù)合驅(qū)動技術(shù)的數(shù)控激光切割機。涉及對數(shù)控板料激光切割機激光頭小范圍運動驅(qū)動結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。結(jié)構(gòu)更為輕便，更便于控制，進(jìn)而使得運行精度更好。包括對稱設(shè)置在懸臂梁兩側(cè)的激光頭座驅(qū)動裝置一和激光頭座驅(qū)動裝置二；激光頭座驅(qū)動裝置一包括帶有驅(qū)動電機的驅(qū)動座一和驅(qū)動桿一；驅(qū)動座一與Y導(dǎo)軌活動連接，并位于懸臂梁根部的一側(cè)；驅(qū)動桿一的一端通過鉸銷一A與驅(qū)動座一相連接，驅(qū)動桿一的另一端通過鉸銷一B連接在激光頭座的側(cè)面；激光頭座驅(qū)動裝置二亦然。本實用新型改變了背景技術(shù)中直接在懸臂梁上設(shè)置驅(qū)動裝置的模式，改進(jìn)為將一對驅(qū)動裝置設(shè)置在Y導(dǎo)軌上，大大降低了懸臂梁的載荷。適合在高精度數(shù)控激光切割機上應(yīng)用。
文檔編號B23K26/08GK202097497SQ20112015527
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者周鵬飛, 洪超, 潘志華, 胡金龍 申請人:江蘇揚力數(shù)控機床有限公司