[实用新型]二维激光切割机

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控板料激光切割机，尤其涉及具有局部高速切割功能的激光切割机的切割头在中小范围内驱动机构的的改进。

背景技术

为了不断完善、优化激光切割机的精细化运动，本申请人自2009年起对激光切割机的激光头运动系统不断进行了自主研发。于2010.6.10.向国家知识产权局同时提出了名称为“一种激光切割机及其工作方法，201010196705.7”以及“激光切割机，201020221418.2”两项专利申请，前者与2011.1.26.公开，公开号：CN101862909A。该项创新技术为克服前述问题，它采用在横梁上的激光头座上增设X向短导轨，与激光头座相对于横梁的Y向运动复合，完成小范围区域内激光头的运动，进而在小范围运动时无需横梁进行X向进给运动，大大降低设备的使用能耗。它能够像小幅面激光切割机一样，具有高的切割质量、高效率，高精度，且切割过程中驱动系统消耗的功率较小的效果。但该方案中采用的激光头座结构仍然显得较为庞大、笨重，造成运动惯性大，进而导致运行精度低；且在需要改变激光头Z向高度时，需单独的Z向驱动机构。

为此，本申请人于2011.5.16.向国家知识产权局又递交了名称为：“一种复合驱动技术的数控激光切割机”、申请号“201110125783.2”的专利申请。采用了更为轻巧的线性驱动机构，通过连杆驱动激光切割头运动。该技术方案的优势突出，但申请人研发团队中有技术人员认为还具有进一步简化结构、简化控制编程的研发空间。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提供了一种结构更加简化，后续控制编程更加方便，使得操控性更优越的二维激光切割机。

本实用新型的技术方案是：所述激光切割机包括机体、横梁、激光切割头和激光发生器，所述机体和横梁通过设在机体上的X向导轨相连，所述横梁的侧面设有Y向导轨，所述激光切割头通过局部运动机构活动连接在所述横梁侧面的Y向导轨上；

所述局部运动机构包括Y向运动支座、双向空心螺旋轴、导光筒、丝母一、驱动电机一、丝母二、驱动电机二和至少两只反射镜组；

所述Y向运动支座的背面设有用于连接所述Y向导轨的滑槽；所述Y向运动支座的正面设有上、下相互平行的支撑耳一和支撑耳二，所述支撑耳一上开设有孔一、支撑耳二开设有孔二，所述孔一和孔二同轴心；所述丝母一设置在孔一内，所述丝母二设置在孔二内，所述丝母一和丝母二的旋向相反；

所述双向空心螺旋轴的外表面的上半部分和下半部分分别设有旋向相反、螺距相等的外螺纹，上半部分螺纹与所述丝母一相连、下半部分螺纹与所述丝母二相连； 

所述至少两只反射镜组包括反射镜组一和反射镜组二，所述反射镜组一固定连接在所述双向空心螺旋轴的下端，反射镜组二通过所述导光筒与所述反射镜组一相连；所述激光切割头固定连接反射镜组二。

所述导光筒与所述双向空心螺旋轴之间的夹角为70-110°。

激光切割头与所述双向空心螺旋轴平行。

本实用新型在Y向运动支座上设置“直立”的双向空心螺旋轴，利用该轴的空心部分实现导光作用，该轴外部上、下部分设置旋向相反的螺旋（纹），该轴与Y向运动支座之间通过一对旋向相反的丝母连接；当一对丝母同向同速旋转运动时，驱动该轴围绕Z轴旋转；当一对丝母反向同速旋转运动时，驱动该轴在Z轴向垂直运动。在该轴与激光头之间设置一导光筒，导光筒起“横杆”的作用，在该轴旋转时，通过导光筒带动远端的激光切割头做圆周运动（以该轴轴心为圆心）；与Y向运动支座-横梁之间的Y向运动复合，即能完成中小范围内二维平面上的加工。此外本实用新型中起“横杆”作用的导光筒负荷很小（仅仅负荷激光切割头和反射镜组二），挠度变形小，使得加工精度能够提高。相对于现有技术，首先，在控制方面，在小范围内进行精度加工只需复合Y向直线运动和绕Z轴圆周即能实现；其次，Y轴运动部件的体积和重量明显大幅度减小，不需要直线导轨等导向机构，使得结构简单，动作灵敏；然后，还能通过Z向升降运动，能使激光焦点与被切割板面的距离保持恒定；最终使得本实用新型的整机防护简单、速度、精度、刚性显著提升。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是本实用新型中局部运动机构的结构示意图；