CN219944994U - 激光切割头的导轨安装精度校准装置 - Google Patents

Abstract

本申请适用于激光切割技术领域，更具体地说，是涉及一种激光切割头的导轨安装精度校准装置，包括千分表、连接组件以及用于与导轨滑动连接的连接工装，千分表连接于连接组件的一端，连接组件的另一端与连接工装连接。通过连接组件使连接工装与千分表连接，同时通过连接工装与激光切割头的导轨滑动连接，从而通过千分表可以较为精准地测量激光切割头导轨平行度，实现对激光切割头导轨平行度的直观可见，其精度最高可达到微米级，进而准确判断导轨运行是否平稳，从而调整相应的零部件。通过本校准装置使得导轨的平行度可读可调，使得激光切割头安装校对精度更高，切割稳定性更强。

Description

激光切割头的导轨安装精度校准装置

技术领域

本申请属于激光切割技术领域，更具体地说，是涉及一种激光切割头的导轨安装精度校准装置。

背景技术

激光切割机是利用高能量密度的激光束照射到待加工材料表面，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气，借助这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口，实现对材料的加工。

在激光切割机中，激光切割头是激光切割机的重要部件，其性能好坏直接影响加工质量。在激光切割头中，一般采用丝杆机构与导轨配合来实现驱动准直镜组件上下移动进行焦点位置的调节，如果导轨安装精度差，则会导致准直镜组件的调焦不准确，由此可知，导轨安装精度对激光切割头的加工精度影响较大，因此，为了避免准直镜组件出现调焦不准确的情况，需要对导轨安装精度进行校准。

目前，对导轨安装精度的校准，通常是依靠质检人员往复移动与导轨滑动连接的丝杆机构，人为主观判断丝杆机构移动是否顺畅，以此作为导轨安装是否符合精度要求因此，对导轨安装精度的校准尚没有合适的校准设备以及科学的校准方法，这就导致导轨的安装精度不高，校准速度慢，且精度不能保证。故而，可能影响切割质量。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种激光切割头的导轨安装精度校准装置，旨在解决激光切割头中导轨的安装精度不高，校准速度慢，且精度不能保证的技术问题。

为实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种激光切割头的导轨安装精度校准装置，包括千分表、连接组件以及用于与导轨滑动连接的连接工装，千分表连接于连接组件的一端，连接组件的另一端与连接工装连接。

可选地，连接组件包括安装于连接工装的第一连接杆，以及与千分表连接的第二连接杆，第二连接杆能够沿第一设定方向移动。

可选地，第二连接杆还能够沿第二设定方向移动，其中，第一设定方向和第二设定方向成角度设置。

可选地，第一设定方向和第二设定方向成90°设置。

可选地，连接组件还包括定位块，定位块能够沿第一设定方向移动，第一连接杆和第二连接杆分别与定位块连接，且第一连接杆和第二连接杆相互垂直设置；其中，第一设定方向与第一连接杆的轴向平行，第二设定方向与第二连接杆的轴向平行。

可选地，定位块设置有第一通孔和第二通孔，第一连接杆穿设于第一通孔内，第二连接杆穿设于第二通孔内。

可选地，定位块连接有贯穿第一通孔侧壁的第一锁紧螺栓，第一锁紧螺栓用于使定位块与第一连接杆固定连接；定位块还连接有贯穿第二通孔侧壁的第二锁紧螺栓，第二锁紧螺栓用于使第二连接杆与定位块固定连接。

可选地，连接组件包括安装于连接工装的第一连接杆，以及与千分表连接的第二连接杆，第一连接杆和第二连接杆通过万向节连接，第一连接杆为可伸缩杆。

可选地，连接工装与第一连接杆之间可拆卸地连接。

可选地，连接工装上设置有安装孔，第一连接杆的一端***安装孔内第一连接杆。

本申请提供的一种激光切割头的导轨安装精度校准装置的有益效果在于：

通过连接组件使连接工装与千分表连接，同时通过连接工装与激光切割头的导轨滑动连接，从而通过千分表可以较为精准地测量激光切割头导轨平行度，实现对激光切割头导轨平行度的直观可见，其精度最高可达到微米级，进而准确判断导轨运行是否平稳，从而调整相应的零部件。通过本校准装置使得导轨的平行度可读可调，使得激光切割头安装校对精度更高，切割稳定性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的一些实施例提供的激光切割头的导轨安装精度校准装置与激光切割头示意图；

图2为本申请的一些实施例提供的激光切割头的导轨安装精度校准装置与激光切割头的前视图；

图3为本申请的一些实施例提供的激光切割头的导轨安装精度校准装置与激光切割头的仰视图；

图4为本申请的一些实施例提供的激光切割头的导轨安装精度校准装置与激光切割头的俯视图。

上述附图所涉及的标号明细如下：

100、激光切割头；101、导轨；102、腔体；103、安装面；104、丝母座；105、滑块；106、喷嘴；107、侧面；

1、连接工装；

2、连接组件；21、第一连接杆；22、第二连接杆；23、定位块；24、第一锁紧螺栓；25、第二锁紧螺栓；

3、千分表。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。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。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

正如背景技术中所记载的，目前，对导轨安装精度的校准，通常是依靠质检人员往复移动与导轨滑动连接的丝杆机构，人为主观判断丝杆机构移动是否顺畅，以此作为导轨安装是否符合精度要求因此，对导轨安装精度的校准尚没有合适的校准设备以及科学的校准方法，这就导致导轨的安装精度不高，校准速度慢，且精度不能保证。故而，可能影响切割质量。

参见图1至图4所示，为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本申请的实施例提供了一种激光切割头的导轨安装精度校准装置，主要用于测量安装于激光切割头100上的导轨101的平行度，该校准装置包括千分表3、连接组件2以及用于与导轨101滑动连接的连接工装1，千分表3连接于连接组件2的一端，连接组件2的另一端与连接工装1连接。

应用本申请实施例提供的上述技术方案，通过连接组件2使连接工装1与千分表3连接，同时通过连接工装1与激光切割头100的导轨101滑动连接，从而通过千分表3可以较为精准地测量导轨101的平行度，实现对导轨101的平行度的直观可见，其精度最高可达到微米级，进而准确判断导轨101运行是否平稳，从而调整相应的零部件。通过本校准装置使得导轨101的平行度可读可调，使得激光切割头100安装校对精度更高，切割稳定性更强。

其中，平行度评价两条直线之间、两个平面之间或直线与平面之间的平行状态。其中一个直线或平面是评价基准，而直线可以是被测样品的直线部分或直线运动轨迹，平面可以是被测样品的平面部分或运动轨迹形成的平面。

参见图1至图4所示，一些实施例中的激光切割头100设置腔体102，准直镜组件(图上未示出)安装于腔体102内部，喷嘴106安装于腔体102外部且与准直镜组件同轴设置，该腔体102具有安装导轨101的安装面103，导轨101安装于该安装面103，丝杆机构包括与准直镜组件连接的丝母座104，以及与丝母座104驱动连接的丝杆(图上未示出)；导轨101通过滑块105与丝母座104滑动连接，丝母座104可沿导轨101滑动以带动准直镜组件在腔体102内上下移动，从而实现调节准直镜组件与激光切割头100的喷嘴106之间的距离。其中，准直镜组件、丝杆机构的平行度及直线度均由导轨101安装精度保证，而导轨101的安装精度主要取决于导轨101的平行度。由于导轨101安装于安装面103上，安装面103为标准平面，故将安装面103作为测量导轨101的平行度的基准平面，将连接工装1与丝母座104固定连接，使千分表3的探头与安装面103接触，移动丝母座104使千分表3的探头沿安装面103划过，读最大值和最小值进行平行度的测量，优选千分表3的探头在测量过程中垂直于安装面103以保障测量的精确度。其中，连接工装1与丝母座104通过螺栓固定连接；此外，连接工装1可以采用磁吸结构，如磁铁，若丝母座104采用铁材料制成，这样通过磁吸结构吸附于丝母座104上，方便整个装置的安装于拆卸。当然，采用其他的可拆卸结构将连接工装1与丝母座104连接也是可以的，这里不再一一详述。

参见图1至图4所示，一些实施例中的连接组件2包括安装于连接工装1的第一连接杆21，以及与千分表3连接的第二连接杆22，第二连接杆22能够沿第一设定方向移动。

由于激光切割头的导轨安装精度校准装置在测量的过程中可能需要改变位置，以使得千分表3可以抵接在腔体102的安装面103上。因此，在一些实施例中的第二连接杆22设置为可移动的，则可通过移动第二连接杆22同时改变千分表3的位置，从而适应测量需求。

参见图1至图4所示，一些实施例中的第二连接杆22还能够沿第二设定方向移动，其中，第一设定方向和第二设定方向成角度设置。

在一些实施例中，为了进行一步调整千分表3的位置，保证测量精度，使第二连接杆22能够沿不同的两个方向移动，从而通过两个维度调整千分表3所处位置，使得千分表3的位置改变更加灵活，以适应测量需求。

参见图1至图4所示，一些实施例中的第一设定方向和第二设定方向成90°设置。

在一些实施例中，第一设定方向和第二设定方向相互垂直，优选第一设定方向为垂直于安装面103的方向，第二设定方向为平行于安装面103的方向，则通过沿第一设定方向和第二设定方向分别移动第二连接杆22，从而调节千分表3的探头与安装面103之间的相对位置，以配合测量需求。

参见图1至图4所示，一些实施例中的连接组件2还包括定位块23，定位块23能够沿第一设定方向移动，第一连接杆21和第二连接杆22分别与定位块23连接，且第一连接杆21和第二连接杆22相互垂直设置；其中，第一设定方向与第一连接杆21的轴向平行，第二设定方向与第二连接杆22的轴向平行。

在一些实施例中，由于第二连接杆22与定位块23连接，因此，当定位块23沿第一连接杆21的轴线方向移动的同时带动第二连接杆22沿第一连接杆21的轴线方向移动。

一些可选实施例中，第一连接杆21垂直设置于腔体102的安装面103上方，第二连接杆22平行设置于腔体102的安装面103上方，第一连接杆21与第二连接杆22相互垂直设置，千分表3连接于第二连接杆22的一端，第一连接杆21的一端通过连接工装1与丝母座104固定连接。通过移动定位块23带动第二连接杆22沿第一连接杆21的轴向移动，以及通过移动第二连接杆22沿第二连接杆22自身的轴向移动，通过在安装面103的垂直与水平方向分别对千分表3进行调整，以将千分表3调整至合适位置进行测量。

其中，定位块23可以为长方体、立方体或球体等等，优选立方体，便于加工和定位。

参见图1至图4所示，一些实施例中的定位块23设置有第一通孔和第二通孔，第一连接杆21穿设于第一通孔(图上未示出)内，第二连接杆22穿设于第二通孔(图上未示出)内。

具体地，第一连接杆21的***第一通孔中，且第一连接杆21的两端位于第一通孔的外部；第二连接杆22***第二通孔中，且第二连接杆22的两端位于第二通孔的外部。

参见图1至图4所示，一些实施例中的定位块23连接有贯穿第一通孔侧壁的第一锁紧螺栓24，第一锁紧螺栓24用于使定位块23与第一连接杆21固定连接；定位块23还连接有贯穿第二通孔侧壁的第二锁紧螺栓25，第二锁紧螺栓25用于使第二连接杆22与定位块23固定连接。

具体地，定位块23设置有第三通孔(图上未示出)，第三通孔与第一通孔连通，第三通孔为与第一锁紧螺栓24配合的螺纹孔，第一锁紧螺栓24***第三通孔内，通过旋转第一锁紧螺栓24使第一锁紧螺栓24与第一连接杆21抵接，使定位块23固定于第一连接杆21上，当向相反方向旋转第一锁紧螺栓24时，第一锁紧螺栓24则远离第一连接杆21，使定位块23可沿第一连接杆21的轴向移动；定位块23还设置有第四通孔(图上未示出)，第四通孔与第二通孔连通，第四通孔为与第二锁紧螺栓25配合的螺纹孔，第二锁紧螺栓25***第四通孔内，通过旋转第二锁紧螺栓25使第二锁紧螺栓25与第二连接杆22抵接，使第二连接杆22固定于定位块23上，当向相反方向旋转第二锁紧螺栓25时，第二锁紧螺栓25则远离第二连接杆22，使第二连接杆22可沿其自身的轴向移动。

一些可选实施例中，第一通孔和第二通孔设置有内螺纹，第一连接杆21和第二连接杆22为螺纹杆设置有与内螺纹配合的外螺纹，通过内螺纹和外螺纹配合更方便调节，同时，内螺纹和外螺纹可实现自锁，使得结构更简单易操作。

在另一些可选实施例中，连接组件包括安装于连接工装的第一连接杆21，以及与千分表3连接的第二连接杆22，第一连接杆21和第二连接杆22通过万向节连接，第一连接杆为可伸缩杆。

本实施例中通过设置万向节，使得第一连接杆21和第二连接杆22转动连接，使得千分表3的位置改变更加灵活，同时，第一连接杆21采用可伸缩杆，使得装置的适应性更强。此外，第一连接杆21可以为电动伸缩杆，控制更方便，调节更准确。

需要说明的是，本实施例中通过万向节与第一连接杆21、第二连接杆22配合实现千分表3位置的改变仅为参考的实施方式，具体实施过程中当然可以根据需要将万向节更改为其他结构，例如，在第一连接杆21和第二连接杆22之间设置连杆机构。

参见图1至图4所示，一些实施例中的连接工装1与第一连接杆21之间可拆卸地连接。这样，在连接工装1与第一连接杆21发生损坏时，可便于更换与维修，从而节约成本。

参见图1至图4所示，一些实施例中的连接工装上设置有安装孔，第一连接杆21的一端***安装孔内。具体地，在第一连接杆21上设置有外螺纹，在安装孔内设置有内螺纹，使第一连接杆21和安装孔通过螺纹连接。当然，第一连接杆21和安装孔还可以通过其他方式连接，如在第一连接杆21和安装孔内壁上分别设置相配合的卡槽和卡块以实现卡接连接。

参见图1至图4所示，激光切割头100设置腔体102，准直镜组件安装于腔体102内部，喷嘴106安装于腔体102外部且与准直镜组件同轴设置，该腔体102具有安装导轨101的安装面103，导轨101安装于该安装面103，丝杆机构包括与准直镜组件连接的丝母座104，以及与丝母座104驱动连接的丝杆；导轨101通过滑块105与丝母座104滑动连接，丝母座104可沿导轨101滑动以带动准直镜组件在腔体102内上下移动，从而实现调节准直镜组件与激光切割头100的喷嘴106之间的距离。本申请的实施例提供了一种激光切割头的导轨安装精度校准装置，用于上述激光切割头100上的导轨101的平行度的测量，具体结构及原理如下：

本装置包括连接工装1、千分表3、第一连接杆21、第二连接杆22和定位块23，第一连接杆21和第二连接杆22穿设于定位块23，且第一连接杆21与第二连接杆22相互垂直设置，第一连接杆21的一端与连接工装1连接，第二连接杆22的一端与千分表3连接，连接工装1通过螺栓安装于丝母座104上，第一连接杆21垂直设置于腔体102的安装面103上方，第二连接杆22平行设置于腔体102的安装面103上方。将安装面103作为测量导轨101的平行度的基准平面，通过移动定位块23带动第二连接杆22沿第一连接杆21的轴向移动，以及通过移动第二连接杆22沿第二连接杆22自身的轴向移动，将千分表3调整至合适位置，即使千分表3的探头与安装面103接触且垂直于安装面103，此时，移动丝母座104使千分表3的探头沿安装面103划过，读最大值和最小值进行平行度的测量。优选地，平行度的测量值的变化范围为0-3um，如测量值超过上述范围，需对导轨101进行调整，待调整后再重新测量。

此外，本装置还可以用于导轨101的垂直度的测量，以进一步保障导轨101运行的稳定性，具体地，腔体102具有与安装面103垂直连接的侧面107，将侧面107作为垂直度测量的基准平面，调整定位块23和第二连接杆22，使千分表3的探头与侧面107接触，此时移动丝母座104使千分表3的探头沿侧面107划过，读最大值和最小值进行垂直度的测量。优选地，垂直度的测量值的变化范围为0-5um。

综上，实施本实施例提供的一种激光切割头的导轨安装精度校准装置，至少具有以下有益技术效果：

(1)通过本校准装置实现对导轨101的平行度的直观可见，其精度最高可达到微米级；

(2)通过本校准装置使得导轨101的平行度可读可调，使得激光切割头100安装校对精度更高，切割稳定性更强。

(3)本校准装置设计合理，结构简单稳定，实用性强。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光切割头的导轨安装精度校准装置，其特征在于，包括千分表、连接组件以及用于与所述导轨滑动连接的连接工装，所述千分表连接于所述连接组件的一端，所述连接组件的另一端与所述连接工装连接。

2.根据权利要求1所述的激光切割头的导轨安装精度校准装置，其特征在于，所述连接组件包括安装于所述连接工装的第一连接杆，以及与所述千分表连接的第二连接杆，所述第二连接杆能够沿第一设定方向移动。

3.根据权利要求2所述的激光切割头的导轨安装精度校准装置，其特征在于，所述第二连接杆还能够沿第二设定方向移动，其中，所述第一设定方向和所述第二设定方向成角度设置。

4.根据权利要求3所述的激光切割头的导轨安装精度校准装置，其特征在于，所述第一设定方向和所述第二设定方向成90°设置。

5.根据权利要求4所述的激光切割头的导轨安装精度校准装置，其特征在于，所述连接组件还包括定位块，所述定位块能够沿所述第一设定方向移动，所述第一连接杆和所述第二连接杆分别与所述定位块连接，且所述第一连接杆和所述第二连接杆相互垂直设置；

其中，所述第一设定方向与所述第一连接杆的轴向平行，所述第二设定方向与所述第二连接杆的轴向平行。

6.根据权利要求5所述的激光切割头的导轨安装精度校准装置，其特征在于，所述定位块设置有第一通孔和第二通孔，所述第一连接杆穿设于所述第一通孔内，所述第二连接杆穿设于所述第二通孔内。

7.根据权利要求6所述的激光切割头的导轨安装精度校准装置，其特征在于，所述定位块连接有贯穿所述第一通孔侧壁的第一锁紧螺栓，所述第一锁紧螺栓用于使所述定位块与所述第一连接杆固定连接；所述定位块还连接有贯穿所述第二通孔侧壁的第二锁紧螺栓，所述第二锁紧螺栓用于使所述第二连接杆与所述定位块固定连接。

8.根据权利要求1所述的激光切割头的导轨安装精度校准装置，其特征在于，所述连接组件包括安装于所述连接工装的第一连接杆，以及与所述千分表连接的第二连接杆，第一连接杆和第二连接杆通过万向节连接，第一连接杆为可伸缩杆。

9.根据权利要求2至8任意一项所述的激光切割头的导轨安装精度校准装置，其特征在于，所述连接工装与所述第一连接杆之间可拆卸地连接。

10.根据权利要求9所述的激光切割头的导轨安装精度校准装置，其特征在于，所述连接工装上设置有安装孔，所述第一连接杆的一端***所述安装孔内。