专利名称：激光切割机切割头随动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数控板料激光切割机，尤其涉及对激光切割机激光切割头驱动机构的改进。
背景技术：
激光切割加工时，经常遇到板料有凹凸不平的情况。在加工前调定焦点后，激光光束会在板料表面形成一个合适的焦点对板料进行均匀的切割。如板料表面凹凸不平，会导致焦点丧失，使得切割不均匀。此外，在加工中也经常遇有一些意外，如在板料上出现遗落物、装夹具移位等情况，尽管激光切割头自带有距离感应装置，激光切割机也具有根据该感应装置控制Z轴(高度)向运动的直线运动机构，但该机构的响应速度不能适应切割头在X、 Y平面上快速移动的需求；原因很简单，该机构带动的是切割头驱动机构整体移动，而一般情况下切割头驱动机构整体结构较大，质量较大，使得出现上述情况时不能及时、灵敏地进行响应。
实用新型内容本实用新型针对以上问题，提供了一种响应快，运动轻捷的激光切割机切割头随动机构。本实用新型的技术方案是包括切割头和带有入、出光口的切割头驱动机构，所述切割头驱动机构中还包括切割头直线驱动机构，使得切割头沿自身轴线做轴向运动；所述切割头直线驱动机构包括具有中孔的固定座和活动连接在固定座中孔内的筒形驱动座；固定座固定连接于所述切割头驱动机构的出光口，所述切割头固定连接在所述驱动座的底部。所述固定座中孔内设有液压缸腔；所述驱动座的外壁中部设有作活塞用的台阶圆，所述的驱动座外壁上的台阶圆与所述固定座中孔内的液压缸腔密封；驱动座的外圆柱面与固定座的内圆柱面相互配合，使得驱动座能够相对于固定座作往复直线运动。在所述固定座底面开设有深孔，所述深孔平行于所述切割头驱动机构的出光口的轴线；所述驱动座底部的侧面通过连接杆固定连接一定向杆，所述定向杆伸入所述深孔内、与所述深孔同轴心。所述固定座外侧设有直线电机定子；所述驱动座下部通过L形连杆固定连接有直线电机动子；所述直线电机动子贴合在所述直线电机定子上。所述驱动座外表面开设有轴向定位槽，所述固定座开设有垂直于中孔的定位孔，所述定位孔内设有定位销，所述定位销伸入所述定位槽内。所述固定座外侧设有由带链传动机构驱动的螺杆，所述螺杆轴线平行于所述固定座中孔轴线；所述驱动座底部外侧通过连接杆固定连接有螺母；所述螺母连接所述螺杆。所述驱动座外表面开设有轴向定位槽，所述固定座开设有垂直于中孔的定位孔，所述定位孔内设有定位销，所述定位销伸入所述定位槽内。[0011]本实用新型的切割头直线驱动机构，它能驱动切割头单体运动，进而改变激光焦点(切割头相对于板料的距离)，使得切割更加均匀；同时协同整机X、Y、Z三直线以及V、Z两旋转运动，使得三维切割运动更加精细化，可控性更强。
图I是本实用新型第一实施例的结构示意图，
·[0013]图2是图I的工作状态变化图，图3是本实用新型第二实施例的结构示意图，图4是图3的工作状态变化图，图5是本实用新型第三实施例的结构示意图，图6是图5的工作状态变化图；图中I是支座，2是壳体一，3是壳体二，4是切割头，40是W轴，5是光束，611是驱动座，612是固定座，6111是台阶圆，6112是定向杆，6121是液压缸腔，6122深孔，6123是油口一，6124
是油口二，621是驱动座，622是固定座，6211是动子，6212是定位槽，6213是L形连杆，6221是定子，6222是定位销，631是驱动座，632是固定座，6311是螺母，6312是定位槽，6321是螺杆，6322是定位销，6323是带链传动机构。
具体实施方式
本实用新型如图1-6所示，包括切割头4和带有入、出光口的切割头驱动机构，本实用新型以加载在三维激光切割机为例，该机型的切割头驱动机构包括支座I、壳体一 2和壳体二 3，光束5 (图中双点划线标示)经由支座I、壳体一 2和壳体二 3，从壳体二 3的出光口进入切割头4。所述切割头驱动机构中还包括切割头直线驱动机构，使得切割头沿自身轴线(即W轴40)做轴向运动；所述切割头直线驱动机构包括具有中孔的固定座和活动连接在固定座中孔内的筒形驱动座；固定座固定连接于所述切割头驱动机构的出光口，所述切割头4固定连接在所述驱动座的底部。本实用新型的实施例一如图1、2所示所述固定座612中孔内设有液压缸腔6121 ;所述驱动座611的外壁中部设有作活塞用的台阶圆6111，所述的驱动座611外壁上的台阶圆与所述固定座612中孔内的液压缸腔6121液密封；驱动座的外圆柱面与固定座的内圆柱面相互配合,使得驱动座611能够相对于固定座612作往复直线运动(直线运动方向为切割头驱动机构的出光口的轴线，即W轴40)。当然固定座的液压缸腔6121需设置油口一 6123和油口二 6124，用于连接液压油源。在所述固定座612底面开设有深孔6122，所述深孔6122平行于所述出光口二的轴线；所述驱动座611底部的侧面通过连接杆固定连接一定向杆6112，所述定向杆6112伸入所述深孔6122内、与所述深孔6122同轴心。本实用新型的实施例二如图3、4所示所述固定座622外侧设有直线电机定子6221 ;所述驱动座621下部通过L形连杆6213固定连接有直线电机动子6211 ;所述直线电机动子6211贴合在所述直线电机定子6221上。所述驱动座621外表面开设有轴向定位槽6212，所述固定座622的外表面开设有垂直于中孔的定位孔，所述定位孔内设有定位销6222，所述定位销6222伸入所述定位槽6212 内。本实用新型的实施例三如图5、6所示所述固定座632外侧设有由带链传动机构6323驱动的螺杆6321，所述螺杆6321轴线平行于所述固定座632中孔轴线；所述驱动座631底部外侧通过连接杆固定连接有螺母6311 ;所述螺母6311连接所述螺杆6321。所述驱动座631外表面开设有轴向定位槽6312，所述固定座632开设有垂直于中孔的定位孔，所述定位孔内设有定位销6322，所述定位销6322伸入所述定位槽6312内。本实用新型的工作原理为三维五轴激光切割机在空间立体切割过程中，待切割 零件有不规则的凹凸(实际切割零件的外形与数控系统中的理论的理想的模型间的差别)不平，这样在切割过程中焦点以及切割头的喷嘴与零件的距离就会时刻发生变化，使得切割质量不稳定，甚至切割头会发生碰撞。安装在切割头上的传感器实时将切割头与零件间的距离信号反馈给数控系统，数控系统根据反馈信号对随动机构进行驱动，实时对焦点位置及喷嘴与零件的距离进行调整，保证距离恒定，保证切割质量的稳定，避免碰撞。
权利要求1.激光切割机切割头随动机构，包括带有传感器的切割头和带有入、出光口的切割头驱动机构，其特征在于，所述切割头驱动机构中还包括切割头直线驱动机构，使得切割头沿自身轴线做轴向运动；所述切割头直线驱动机构包括具有中孔的固定座和活动连接在固定座中孔内的筒形驱动座；固定座固定连接于所述切割头驱动机构的出光口，所述切割头固定连接在所述驱动座的底部。
2.根据权利要求I所述的激光切割机切割头随动机构，其特征在于，所述固定座中孔内设有液压缸腔；所述驱动座的外壁中部设有作活塞用的台阶圆，所述的驱动座外壁上的台阶圆与所述固定座中孔内的液压缸腔密封；驱动座的外圆柱面与固定座的内圆柱面相互配合，使得驱动座能够相对于固定座作往复直线运动。
3.根据权利要求2所述的激光切割机切割头随动机构，其特征在于，在所述固定座底面开设有深孔，所述深孔平行于所述切割头驱动机构的出光口的轴线；所述驱动座底部的侧面通过连接杆固定连接一定向杆，所述定向杆伸入所述深孔内、与所述深孔同轴心。
4.根据权利要求I所述的激光切割机切割头随动机构，其特征在于，所述固定座外侧设有直线电机定子；所述驱动座下部通过L形连杆固定连接有直线电机动子；所述直线电机动子贴合在所述直线电机定子上。
5.根据权利要求4所述的激光切割机切割头随动机构，其特征在于，所述驱动座外表面开设有轴向定位槽，所述固定座开设有垂直于中孔的定位孔，所述定位孔内设有定位销，所述定位销伸入所述定位槽内。
6.根据权利要求I所述的激光切割机切割头随动机构，其特征在于，所述固定座外侧设有由带链传动机构驱动的螺杆，所述螺杆轴线平行于所述固定座中孔轴线；所述驱动座底部外侧通过连接杆固定连接有螺母；所述螺母连接所述螺杆。
7.根据权利要求6所述的激光切割机切割头随动机构，其特征在于，所述驱动座外表面开设有轴向定位槽，所述固定座开设有垂直于中孔的定位孔，所述定位孔内设有定位销，所述定位销伸入所述定位槽内。
专利摘要激光切割机切割头随动机构。涉及对激光切割机激光切割头驱动机构的改进。响应快，运动轻捷。包括切割头和带有入、出光口的切割头驱动机构，切割头驱动机构中还包括带有传感器的切割头直线驱动机构，使得切割头沿自身轴线做轴向运动；切割头直线驱动机构包括具有中孔的固定座和活动连接在固定座中孔内的筒形驱动座；固定座固定连接于切割头驱动机构的出光口，切割头固定连接在驱动座的底部。本实用新型的切割头直线驱动机构，它能驱动切割头单体运动，进而改变激光焦点(切割头相对于板料的距离)，使得切割更加均匀；同时协同整机X、Y、Z三直线以及V、Z两旋转运动，使得三维切割运动更加精细化，可控性更强。
文档编号B23K26/04GK202461812SQ20122003264
公开日2012年10月3日 申请日期2012年2月2日 优先权日2012年2月2日
发明者周鹏飞, 潘志华, 胡金龙 申请人:江苏扬力数控机床有限公司