[发明专利]跨骑式Z轴

说明书

技术领域

本发明属于机床领域，特别涉及一种用于水刀切割机的骑跨式Z轴机构。

背景技术

目前市场上的水刀切割机都采用了悬挂式的Z轴设计。绝大多数都挂靠在Y轴的侧面，对水平轴会产生扭矩，增加了工作台的无效空间，外形也不美观。有少数水刀切割机如福禄水刀的其中一款，则把Z轴悬挂在水平轴之下，但行程受限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对水平轴不产生扭矩、无效空间较小、且行程较大的跨骑式Z轴。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种跨骑式Z轴，包括驱动装置和Z轴运动支架，驱动装置驱动Z轴运动支架沿竖直方向运动；其特征在于，该跨骑式Z轴还包括Z轴箱体，Z轴箱体的侧面开有一通孔，该通孔用于将跨骑式Z轴套在水平轴上，该通孔的轴线与水平轴的轴线重合或在竖直基准面上平行； 所述Z轴运动支架包括多根导轨、顶板和/或底板，多根导轨分别穿过固定安装在Z轴箱体上的多对导轨轴承座，与Z轴箱体活动连接，每根导轨的至少一端与顶板或底板固定连接；多根导轨的运动方向互相平行，且均与竖直基准面平行；所有导轨和所有导轨轴承座均对称分布在竖直基准面的两侧；Z轴箱体的重心和整个跨骑式Z轴的重心均位于竖直基准面上；所述竖直基准面是指经过所述通孔的轴线的竖直面。

进一步的，所述驱动装置包括驱动电机和传动装置，驱动电机的输出端与传动装置的输入端相连，Z轴运动支架与传动装置相连。

进一步的，所述传动装置为螺杆、螺母传动装置，螺母旋入螺杆，螺杆的一端竖直固定安装在Z轴箱体上，螺母通过轴承安装在Z轴运动支架上。

进一步的，所述Z轴箱体与水平轴滑座为一体结构。

进一步的，所述导轨为中空结构。

进一步的，顶板上安装有护罩，导轨外部安装有保护套，Z轴箱体外安装有护板。

本发明所述的跨骑式Z轴通过其内部的通孔套于水平轴上，并与水平轴的滑座固定连接，来实现Z轴沿水平轴方向的平移，其对水平轴无扭矩，力学性能优异。同时这种跨骑式结构可以减少工作台的无效空间，外形美观，行程较大。

附图说明

图1为跨骑式Z轴的立体结构图；

图2 为跨骑式Z轴的主视图；

图3为图2 的A-A剖面图；

图中各标号的含义如下：

1-通孔，2-导轨轴承座，3-皮带，4-伺服电机，5-螺杆，6-导轨，7-顶板，8-底板，9-螺母，10-螺母轴承，11-螺杆固定座， 12-皮带轮， 13-Z轴箱体。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的一种较佳实施方式。

如图1-3所示，本发明提供的跨骑式Z轴，包括驱动装置、Z轴运动支架和Z轴箱体13。

其中驱动装置包括伺服电机4、皮带3、皮带轮12、螺杆5和螺母9，皮带3和皮带轮12为第一组传动装置，螺杆5和螺母9为第二组传动装置，伺服电机4通过皮带3和皮带轮12带动螺母9绕螺杆轴线转动。

Z轴运动支架包括顶板7、底板8和四根导轨6，伺服电机4固定安装在顶板7上。螺母9旋入螺杆5，螺杆5的一端通过螺杆固定座11与Z轴箱体13刚性连接。螺母9配装有一螺母轴承10，螺母轴承10固定安装在顶板7上。

Z轴箱体13呈长方体状，该Z轴箱体13侧面上开有一通孔1，该通孔1用于将Z轴套在水平轴上，通孔1的轴线与水平轴的轴线重合或在竖直基准面上平行。本发明将过通孔1轴线的水平面定义为水平基准面，将过通孔1轴线的竖直面定义为竖直基准面。Z轴箱体13上固定安装有四对导轨轴承座2，四根导轨6分别穿过Z轴箱体13上的四对导轨轴承座2，与Z轴箱体13活动连接，四根导轨6的两端均与顶板7和底板8刚性连接，四根导轨6和四对导轨轴承座2均对称分布在竖直基准面的两侧，四根导轨6的运动方向互相平行，且均与竖直基准面平行，从而可以保证其始终沿着Z轴方向运动。为了保证Z轴对水平轴无扭矩，所述Z轴箱体13的重心位于竖直基准面上，整个Z轴的重心也位于竖直基准面上。