[实用新型]一种激光切割头三维平移机构

说明书

本实用新型提出了一种激光切割头三维平移机构，包括：龙门架；横梁，设置在龙门架的顶部，横梁通过一Y轴平移机构沿龙门架长度方向移动；移动座，设置在横梁侧壁上，移动座通过一X轴平移机构沿龙门架宽度方向在横梁上移动；切割头安装座，设在移动座侧壁上，切割头安装座通过一Z轴平移机构沿移动座上下移动；其中，切割头安装座两侧与移动座之间均安装有平衡气缸。通过X、Y、Z轴平移机构的配合，可将激光切割头调节到便于切割工件的位置。同时，通过安装有平衡气缸，能牵拉沿Z轴上下移动的激光切割头重量，从而能够平衡激光切割头上下移动的驱动力，减少驱动设备，同时Z轴平移机构采用齿轮齿条传动，可以提供较大负载力，精度高、传动平稳。

技术领域

本实用新型涉及激光切割机技术领域，尤其涉及一种激光切割头三维平移机构。

背景技术

激光切割技术作为一种高质量、高精度、高效率的加工方法，已被广泛应用于航空、航天及汽车制造等领域。现有的激光切割系统可应用于板材、型材、布料等平面工件的加工。平板工件由于形状简单采用普通的二维激光切割机即能够加工完成，而对于三维立体工件，由于形态复杂，则必须采用三维激光切割机。三维激光切割机，通常由X、Y、Z轴平移动机构来驱动激光切割头在三维空间内移动，同时通过激光切割头上的两个旋转机构来将切割头旋转到方便加工的位置或角度。在三维激光切割机中，沿Z轴上下移动的激光切割头，在工作中需要进行频繁的上下运动，运动一般由滚珠丝杆副驱动。因沿Z轴上下移动的激光切割头的自身的重量，使其在上、下不同方向移动时，所需要的驱动力不同，而为满足向上移动须采用加大驱动力量的整套机构会增加成本，同时，激光切割头在Z轴方向通常是高速移动，长距离重负载下，丝杆易导致弯曲。所以采用能平衡沿Z轴上下移动的激光切割头重量且性能可靠的Z轴平移机构是至关重要的。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种激光切割头三维平移机构，能够平衡激光切割头上下移动的驱动力，减少驱动设备，提高工作平稳性。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种激光切割头三维平移机构，包括：

龙门架；

横梁，设置在龙门架的顶部，所述横梁通过一Y轴平移机构沿龙门架长度方向移动；

移动座，设置在横梁侧壁上，所述移动座通过一X轴平移机构沿龙门架宽度方向在横梁上移动；

切割头安装座，设在移动座侧壁上，所述切割头安装座通过一Z轴平移机构沿移动座上下移动；

其中，所述切割头安装座两侧与移动座之间均安装有平衡气缸。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述Y轴平移机构包括第一直齿条、第一导轨、第一滑块、第一伺服电机及第一齿轮，所述第一直齿条及第一导轨沿龙门架顶部长度方向平行铺设，所述第一滑块固定在横梁的一端底部，且所述第一滑块与第一导轨滑动连接，第一伺服电机固定安装在横梁上，第一齿轮与第一伺服电机的输出轴固定连接且与第一直齿条啮合连接。

进一步，优选的，所述龙门架顶部设置有楔形面，所述横梁一端与楔形面相配合，楔形面的下端水平设置有第一安装面，楔形面的上端竖直设置有第二安装面，所述第一齿条及第一导轨沿第一安装面长度方向平行设置，第二安装面固定设置有与第一导轨平行的第二导轨，横梁的端部固定设置有与第二导轨滑动连接的第二滑块，与第一安装面相连接的龙门架侧壁上设置有第三导轨，所述第三导轨与第一导轨相互平行，横梁底部固定设置有与第三导轨滑动相连接的第三滑块。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述X轴平移机构包括第四导轨、第二直齿条、第四滑块、第二伺服电机及第二齿轮，所述第四导轨平行设置有两条，且沿龙门架的宽度方向固定设置在横梁侧壁上，第二直齿条固定设置在两条第四导轨之间所在的横梁侧壁上，且与第四导轨相互平行，第四滑块固定设置在移动座侧壁上，且第四滑块与第四导轨滑动连接，第二伺服电机固定安装在移动座侧壁上，其输出轴固定连接第二齿轮，所述第二齿轮与第二直齿条啮合连接。