一种激光方管切割机主机装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103658980103658980A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310616373.7(22)申请日2013.11.27(71)申请人武汉法利莱切割系统工程有限责任公司地址430223湖北省武汉市东湖高新技术开发区华中科技大学科技园激光产业园申请人华中科技大学(72)发明人邵新宇李斌郭平华段正澄黄禹王征范大鹏陈浩郭涟李建喻阳春(74)专利代理机构武汉东喻专利代理事务所(普通合伙)42224代理人李佑宏(51)Int.Cl.B23K26/08(2014.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称一种激光方管切割机主机装置(57)摘要本发明公开了一种激光切割机主机装置，用于加工管材工件，包括：垂直于被加工管材的水平Y向丝杠导轨滑动机构，连接在该滑动机构上的平行于被加工管材的X向齿轮齿条移动机构，连接在移动机构上的竖直方向上的Z向丝杠导轨滑动机构，连接在Z向滑动机构上的Z’向滑动机构，固定在Z’向机构上的激光头。多轴机构使得末端的激光头可以在一定空间内自由运动，达到加工各种管材形状的目的，其中双Z轴结构分别用于插补运动和浮动，能有效提高加工精度，主机X轴与管材的X方向运动相配合，能有效增强激光头对复杂形状加工的适应性。CN103658980ACN1036589ACN103658980A权利要求书1/1页1.一种激光方管切割机主机装置，其特征在于：所述装置包括X、Y、Z、Z’四个运动轴，其中，所述Y轴固定在整个主机装置的支撑架（15）上，由伺服电机（1）、滚珠丝杠（2）、两个直线导轨（3）和Y轴平台（4）构成，所述Y轴运动方向与被加工管材垂直；所述X轴固连在所述Y轴平台（4）上，X轴传动采用齿轮齿条机构（6），其中X轴的电机（5）与所述齿轮齿条机构（6）的齿轮（6-1）相连，齿条（6-2）与所述X轴平台（8）相连，所述X轴电机（5）转动时，齿轮（6-1）带动齿条（6-2）运动，从而使得所述X轴平台可以沿X方向运动，所述X轴电机（5）轴线方向与所述Y轴方向平行；所述Z轴固连在所述X轴平台（8）上，通过Z轴电机（9）和丝杠（10）带动Z轴平台（11）在竖直方向上运动，并且在所述Z轴平台（11）的末端安装有由Z’轴电机（12）驱动的Z’轴，其运动方向与Z轴相同；所述Z’轴整体固定在Z轴平台（11）上，激光头（14）固定在Z’轴平台（13）上。2.如权利要求1所述的激光方管切割机主机装置，其中，所述激光头能够在一定空间中自由运动。3.如权利要求1或2所述的激光方管切割机主机装置，其中，X轴由齿轮齿条（6）机构驱动，能实现小行程运动。4.如权利要求1－3任一所述的激光方管切割机主机装置，其特征在于，Z’轴固定在Z轴上，实现加工过程中激光头的竖直方向上的浮动。5.一种激光方管切割机，其配备有如权利要求1-4任意一项所述的主机装置。2CN103658980A说明书1/3页一种激光方管切割机主机装置技术领域[0001]本发明属于激光加工技术领域，更具体地，涉及一种激光方管切割机主机装置。技术背景[0002]激光切割机是利用激光光束来切割工件，其主要原理是利用激光的能量以光的形式集中成一条高密度的光束，光束传递到工作表面，产生足够的能量，使材料熔化，已达到切割和雕刻的目的，激光切割机具有精度高、切割速度快、不局限于切割图案限制、能自动排版节省材料、切口平滑和加工成本低等特点。[0003]近年来，激光切割机的应用越来越广泛，在管材切割方面的应用也越来越多。由于管材切割经常需要加工一些复杂的图案和形状，并对加工精度的要求也较高，激光管材切割机已成为一种重要的加工装备。在加工复杂形状的过程中，由于激光头在竖直方向上（Z方向上）和X方向上需要频繁且迅速的调整位置，在X方向上由于，管材的加紧机构（主轴箱）重量和行程较大，在小范围高速度的运动情况下很难达到加工要求的精度。同样在Z轴方向上频繁地进行插补运动也很难保证精度。发明内容[0004]针对现有的技术要求，本发明的目的在于提供一种可实现高速高精度加工的激光管材切割机主机装置。通过多轴结构实现主机在一定空间范围内的自由运动，实现加工过程中主机的微小距离快速移动，保证加工精度和效率。[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：[0006]一种激光方管切割机主机装置，其特征在于：所述装置包括X、Y、Z、Z’四个运动轴，其中，所述Y轴固定在整个主机装置的支撑架上，由伺服电机、滚珠丝杠、两个直线导轨和Y轴平台构成，所述Y轴运动方向与被加工管材垂直；[0007]所述X轴固连在所述Y轴平台上，X轴传动采用齿轮齿条机构，其中X轴的电机与所述齿轮