[实用新型]高速大幅面激光切割机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光切割机，尤其涉及一种高速大幅面激光切割机。

背景技术

机载式激光切割机是实现超大幅面加工(8m×2m以上)的主要手段之一，目前常见的传统机载式激光切割机直接将激光发生器及其伺服驱动装置连接在横梁上，因二者的重量较大，这种刚性连接方式使驱动装置部分惯量增加，造成系统动态响应性能降低，因此不得不选用功率更大的伺服电机和驱动器来保证一定的动态响应性能，但即便如此仍不能从根本上解决响应滞后的问题，尤其在切割轮廓复杂的工件时常会出现图形失真的情况。且激光发生器本身也十分精密，以目前占主流的二氧化碳快轴流激光发生器为例，其内部关键原件罗茨泵在工作中转速超过10000rpm，其工作环境要求安装在一个坚固稳定的平台上，如激光发生器直接参与高速切割中的剧烈加减速运动，对其正常运行十分不利。

此外机载式激光切割机的横梁基本采用同步双驱结构，将两个驱动装置安装在同一个床身上，两者呈完全刚性连接。但因为两侧齿条在加工和安装过程中不可能实现完全一致，有时甚至有较大偏差，两个驱动装置安装在同一个床身上造成床身只能以自身的弹性变形来适应两侧驱动装置的不一致。因床身刚性极高，即便非常微小的形变也会产生巨大的应力，而这些应力必然要通过传动链在床身与底座之间传送，进而有可能损坏精密的传动系统或造成传动系统的提前磨损。

目前同行业内的大幅面激光切割机基本都采用了分区除尘系统来解决大范围内粉尘收集的问题，而对分区除尘系统的控制主要采用机械开关或电感式接近开关。但对于五轴或多轴三维大幅面激光切割机而言，因为切割头的位置由多轴同时控制，仅靠一组或几组开关，已无法实现对激光切割头位置的精确定位。这样往往会造成激光切割头在某一区域切割，却是另一处的除尘系统在工作，产生粉尘的区域与除尘的区域不匹配，因此造成粉尘难以有效收集，从而污染了车间的工作环境，严重的甚至会发生因粉尘超标而引起的火灾爆炸事故。同时由于开关数量众多，激光切割机发生故障的频率也相应较高。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供了一种高速大幅面激光切割机，该激光切割机采用分体式驱动结构，将激光发生器与激光发生器伺服驱动装置独立出来，使二者质量不参与切割的频繁高速往复移动，同时横梁伺服驱动装置采用双边齿轮齿条同步驱动结构，该结构能够有效调节齿轮齿条之间的间隙，从根本上解决了双驱同步轴不同步的问题，并采用了分区除尘装置，该装置能有效解决大范围内粉尘收集的问题。

本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种高速大幅面激光切割机，包括两平行的机床底座、安装在所述两平行机床底座上端面的直线导轨、横跨于两平行机床底座上方并能够沿直线导轨滑动的横梁、与横梁刚性连接的横梁伺服驱动装置、激光发生器、激光发生器伺服驱动装置和悬臂梁，所述悬臂梁一端能够在横梁上沿横梁长度方向滑动，悬臂梁另一端设有能够相对悬臂梁自由运动的激光切割头；所述横梁伺服驱动装置包括伺服电机、安装在伺服电机输出轴上的减速器、床身和齿轮，所述床身上正对减速器下端安装轴位置处设有槽，所述齿轮固定在减速器下端并能够与安装在直线导轨一侧的齿条相啮合。

所述激光发生器与激光发生器伺服驱动装置均安装在直线导轨上并能够沿直线导轨滑动，激光发生器与激光发生器伺服驱动装置之间为刚性连接，所述横梁与激光发生器之间通过弹性连接件连接；所述横梁伺服驱动装置还包括调控块，所述调控块位于槽内，调控块上端面与减速器刚性连接，下端面与导轨上端面相抵，调控块能够在槽内与横梁轴向中心线相平行的水平面上进行滑动；调控块的下部凸起部分上设有通孔，床身上对应通孔的位置设有长条状通孔；所述两平行机床底座之间设有除尘结构，所述除尘结构包括用隔板垂直分隔的一组吸尘风道，每个吸尘风道一侧设有吸尘口，每个吸尘口对应设有风门，风门的启闭由数控系统根据当前激光切割头的实际位置控制。

所述弹性连接件一端为空心弹性体，另一端为空心管，所述空心弹性体一端连接在横梁上，所述空心管一端连接在激光发生器上。

设有气缸，所述气缸安装在激光发生器伺服驱动装置外侧，气缸上设有磁性开关，所述磁性开关能够检测激光发生器的极限跟随距离。

所述气缸为磁性气缸。

所述调控块上端面与减速器之间为螺栓连接。

所述槽在平行于横梁轴向中心线方向上的尺寸大于调控块在该方向上的尺寸，调控块恰能在槽内滑动。

所述吸尘风道通过吸尘管道与吸尘风机连接。