[发明专利]长行程数控激光切割机的横梁驱动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光切割机，特别涉及激光切割机的横梁驱动机构。

背景技术

数控激光切割机是将激光作为一种加工手段对金属和非金属板材进行零件加工，通过数控系统控制X轴和Y轴的伺服电机带动切割头来实现平面的复合运动。该设备工作时，数控X、Y轴的传动精度对切割精度有着决定性的影响。

现有的数控激光切割机的横梁驱动机构，主要包括有机架和运动横梁，机架和运动横梁之间可以有两种传动结构，其一为：在运动横梁上安装固定有伺服电机，伺服电机的轴端设有主动齿轮，机架上沿X轴方向设有齿条，所述齿轮和齿条相啮合；其工作时，伺服电机转动，带动运动横向沿X轴方向位移一定距离，实现切割头在X轴向的移动。另一种结构为：在机架上安装固定有伺服电机，伺服电机的轴端连接有沿X轴向设置的丝杠，丝杠上啮合设置有螺母，所述螺母与运动横梁相固定，其工作时，丝杠转动，推动螺母沿丝杠轴向运动。

一般情况下，数控激光切割机X轴行程小于等于3000mm时，通常采用普通丝杠螺母传动就可达到要求，采用丝杆螺母传动时，传动精度高；而X轴行程达到4000mm甚至更高时，由于丝杠挠性增大，丝杠高速旋转将产生强烈的抖动，使噪音增大，精度降低，所以在这种情况下，国内外激光切割机制造厂家均使用第一种传动形式进行传动，即采用齿轮齿条传动方式代替丝杠螺母传动，而这种方法虽可将速度提高但传动精度略有降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种长行程数控激光切割机的横梁驱动机构，使横梁保持良好传动精度的前提下，也能有效提高运动速度。

本发明的目的是这样实现的：长行程数控激光切割机的切割头驱动机构，包括机架、运动横梁、丝杠、螺母和伺服电机，所述丝杠与螺母相啮合，所述伺服电机轴端经减速箱传动连接有驱动带轮，减速箱经连接座与运动横梁相固定，所述丝杠沿X轴向固定不动地安装在机架上，螺母经轴承安装在轴承座内，所述轴承座固定在连接座上，螺母轴端连接有与螺母同心设置的从动带轮，主动带轮和从动带轮之间经同步带传动连接。

本发明工作时，伺服电机工作，驱动主动带轮转动，主动带轮经同步带带动从动带轮转动，从动带轮带动螺母转动，螺母转动时，驱动运动横梁沿丝杠直线运动，实现切割头在X轴方向上的运动；与现有的丝杠螺母传动相比，本发明中，由于丝杠自身不转动，旋转惯性大幅降低，旋转速度可大幅提高，丝杠安装方便，其传动精度高，在高速运转时，也能保持较低噪音。该装置特别适合应用于X轴向行程大于3000mm甚至4000mm以上的长行程数控激光切割机上。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

其中，1伺服电机，2减速箱，3主动带轮，4同步带，5机架，6丝杠，7从动带轮，8运动横梁，9连接座，10轴承座，11螺母，12轴承。

具体实施方式

如图，长行程数控激光切割机的切割头驱动机构，包括机架5、运动横梁8、丝杠6、螺母11和伺服电机1，丝杠6与螺母11相啮合，所述伺服电机1轴端经减速箱2传动连接有驱动带轮，减速箱2经连接座9与运动横梁8相固定，所述丝杠6沿X轴向固定不动地安装在机架5上，螺母11经轴承12安装在轴承座10内，轴承座10固定在连接座9上，螺母11轴端连接有与螺母11同心设置的从动带轮7，主动带轮3和从动带轮7之间经同步带4传动连接。

工作时，伺服电机1工作，驱动主动带轮3转动，主动带轮3经同步带4带动从动带轮7转动，从动带轮7带动螺母11转动，螺母11转动时，驱动运动横梁8沿丝杠6直线运动，实现切割头在X轴方向上的运动；工作时，丝杠6自身不转动，旋转惯低，旋转速度可大幅提高，其传动精度高，在高速运转时，也能保持较低噪音，可用于X轴向行程大于4000mm的长行程数控激光切割机上。