CN215238637U - 一种用于三维五轴激光切割机的随动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光切割设备技术领域，具体涉及一种用于三维五轴激光切割机的随动机构，旨在解决现有随动机构多采用钢丝绳传动机构，或圆柱导轨丝杠结构，存在精度差，寿命低，体积大、响应速度慢的问题，包括壳体，所述壳体内部通过电机支架安装有随动电机，所述随动电机的输出轴上设有主动齿轮，所述主动齿轮啮合连接有从动齿轮，所述从动齿轮连接有传动丝杆，所述传动丝杆连接有升降件，所述升降件连接有位于壳体底部的连接板，所述连接板上设有切割头。本实用新型相比较传统钢丝绳升降结构，该结构响应快，速度高，寿命长，适合工况更加宽泛。

Description

一种用于三维五轴激光切割机的随动机构

技术领域

本实用新型涉及激光切割设备技术领域，具体涉及一种用于三维五轴激光切割机的随动机构。

背景技术

在激光切割技术的发展史上，我国对二维激光切割领域的研究工作开展较早，但由于研发难度和技术壁垒等各种原因，在三维激光切割领域迟迟未打开局面，尤其是三维五轴激光切割领域，无论理论研究还是实际应用，都远落后于发达国家。

三维五轴激光三维切割***，广泛应用于三维金属钣金件、金属管类件的激光切割，是汽车行业高强钢、热成型钢、低碳钢、镀锌板材、铝、不锈钢等材料零部件的高效率、高智能的加工装备。可满足以汽车A柱、B柱、中央通道、纵梁、异型管为代表的轻量化材料的轮廓线、圆孔、异形孔的激光切割需求。

由于切割零件形状复杂，三维五轴机床的随动机构显得尤为重要，现有随动机构多采用钢丝绳传动机构，或圆柱导轨丝杠结构，存在精度差，寿命低，体积大、响应速度慢等缺点。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种用于三维五轴激光切割机的随动机构，解决现有随动机构多采用钢丝绳传动机构，或圆柱导轨丝杠结构，存在精度差，寿命低，体积大、响应速度慢的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于三维五轴激光切割机的随动机构，包括壳体，所述壳体内部通过电机支架安装有随动电机，所述随动电机的输出轴上设有主动齿轮，所述主动齿轮啮合连接有从动齿轮，所述从动齿轮连接有传动丝杆，所述传动丝杆连接有升降件，所述升降件连接有位于壳体底部的连接板，所述连接板上设有切割头。

可选地，所述连接板与切割头之间设有传感器。

可选地，所述传感器连接有位于同一直线上的聚焦器和光路折返镜。

可选地，所述升降件、连接板、聚焦器、传感器、切割头均为刚性连接。

可选地，所述电机支架上设有沿传动丝杆长度方向延伸的导轨，所述导轨与所述升降件可活动连接。

可选地，所述从动齿轮通过轴承座安装于电机支架上。

本实用新型的有益效果：

1、通过控制随动电机动作，使之带动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮旋转，由于从动齿轮与传动丝杆相连，将旋转运动转换为直线运动，从而使得升降件沿着竖直方向上下运动，最终通过连接板改变切割头到工件的距离，消除偏差值；一级传动机构采用斜齿轮直角传动，有效减少了无用空间，使切割头更加小巧灵活，适合多种类零件加工，二级传动机构采用精密丝杠传动，最大程度的保证随动机构的定位精度，使切割嘴到工件距离稳定、精准，有效，有效提高切割质量，相比较传统钢丝绳升降结构，该结构响应快，速度高，寿命长，适合工况更加宽泛。

2、传感器的设置，可测量切割头到工件的距离，并与正确的预设距离值作对比，如果有偏差则反馈给数控***，由数控***控制随动电机动作；传感器连接有位于同一直线上的聚焦器和光路折返镜，并采用偏置布局避让光路折返镜的安装位置，最大程度的保证随动结构的检测定位精度。

3、采用双导轨双滑块形式，使升降件沿导轨方向进行升降，保证运行精度，并且刚性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型的一种实施方式的一种用于三维五轴激光切割机的随动机构的外部结构示意图；

图2为本实用新型的一种实施方式的一种用于三维五轴激光切割机的随动机构的内部结构示意图；

图3为本实用新型的一种实施方式的一种用于三维五轴激光切割机的随动机构的剖视图。

附图标记说明：

1、壳体；11、电机支架；12、导轨；2、随动电机；3、主动齿轮；4、从动齿轮；41、轴承座；5、传动丝杆；6、升降件；7、连接板；8、切割头；9、传感器；91、聚焦器；92、光路折返镜。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

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数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。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、***、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。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

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申请。

一种用于三维五轴激光切割机的随动机构，如图1、图2和图3所示，包括壳体1，壳体1内部通过电机支架11安装有随动电机2，随动电机2的输出轴上固定有主动齿轮3，主动齿轮3啮合连接有从动齿轮4，从动齿轮4连接有传动丝杆5，传动丝杆5连接有升降件6，升降件6连接有位于壳体1底部的连接板7，连接板7上安装有切割头8。因此，控制随动电机2动作，使之带动主动齿轮3旋转，主动齿轮3带动从动齿轮4旋转，由于从动齿轮4与传动丝杆5相连，将旋转运动转换为直线运动，从而使得升降件6沿着竖直方向上下运动，最终通过连接板7改变切割头8到工件的距离，消除偏差值。本方案一级传动机构采用斜齿轮直角传动，有效减少了无用空间，使切割头更加小巧灵活，适合多种类零件加工，二级传动机构采用精密丝杠传动，最大程度的保证随动机构的定位精度，使切割嘴到工件距离稳定、精准，有效，有效提高切割质量，相比较传统钢丝绳升降结构，该结构响应快，速度高，寿命长，适合工况更加宽泛，不仅解决传动机构精度低，运行不稳定的问题，还解决了切割头体积大，不能适用狭小空间切割的问题。

如图2和图3所示，连接板7与切割头8之间安装有传感器9，从而传感器9的设置可测量切割头8到工件的距离，并与正确的预设距离值作对比，如果有偏差则反馈给数控***，由数控***控制随动电机2动作。在本实用新型此实施例中，传感器9连接有位于同一直线上的聚焦器91和光路折返镜92，并采用偏置布局避让光路折返镜92的安装位置，最大程度的保证随动结构的检测定位精度。另外，升降件6、连接板7、聚焦器91、传感器9、切割头8均为刚性连接，防止随动机构受外界因素影响导致定位不准确。

如图2所示，电机支架11上安装有沿传动丝杆5长度方向延伸的导轨12，导轨12与升降件6可活动连接，在本实施中采用双导轨双滑块形式，使升降件6沿导轨12方向进行升降，保证运行精度，并且刚性好。

如图2和图3所示，从动齿轮4通过轴承座41安装于电机支架11上，配合采用斜齿轮直角传动，有效减少了无用空间，使切割头布局合理。

本用于三维五轴激光切割机的随动机构的工作原理：通过传感器9配合聚焦器91和光路折返镜92来测量切割头8到工件的距离，并与正确的预设距离值作对比，如果有偏差则反馈给数控***，由数控***控制随动电机2动作，使之带动主动齿轮3旋转，主动齿轮3带动从动齿轮4旋转，由于从动齿轮4与传动丝杆5相连，将旋转运动转换为直线运动，从而使得升降件6沿导轨12方向进行升降，最终通过连接板7改变切割头8到工件的距离，消除偏差值。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种用于三维五轴激光切割机的随动机构，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内部通过电机支架(11)安装有随动电机(2)，所述随动电机(2)的输出轴上设有主动齿轮(3)，所述主动齿轮(3)啮合连接有从动齿轮(4)，所述从动齿轮(4)连接有传动丝杆(5)，所述传动丝杆(5)连接有升降件(6)，所述升降件(6)连接有位于壳体(1)底部的连接板(7)，所述连接板(7)上设有切割头(8)。

2.根据权利要求1所述的一种用于三维五轴激光切割机的随动机构，其特征在于，所述连接板(7)与切割头(8)之间设有传感器(9)。

3.根据权利要求2所述的一种用于三维五轴激光切割机的随动机构，其特征在于，所述传感器(9)连接有位于同一直线上的聚焦器(91)和光路折返镜(92)。

4.根据权利要求3所述的一种用于三维五轴激光切割机的随动机构，其特征在于，所述升降件(6)、连接板(7)、聚焦器(91)、传感器(9)、切割头(8)均为刚性连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于三维五轴激光切割机的随动机构，其特征在于，所述电机支架(11)上设有沿传动丝杆(5)长度方向延伸的导轨(12)，所述导轨(12)与所述升降件(6)可活动连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于三维五轴激光切割机的随动机构，其特征在于，所述从动齿轮(4)通过轴承座(41)安装于电机支架(11)上。

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