具有擺動軸的雷射坡口切割頭裝置的製作方法
2023-05-22 09:33:26 1
專利名稱：具有擺動軸的雷射坡口切割頭裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及雷射切割機技術領域，尤其涉及雷射切割機的坡口切割頭裝置， 該裝置為雷射切割機的配套裝置。
背景技術：
雷射切割是用聚焦鏡將雷射束聚焦在材料表面，使材料熔化，同時用與雷射束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料，並使雷射束與材料沿一定軌跡作相對運動，從而形成一定外形的切縫。雷射切割系統通常由七部分組成，即雷射器、控制系統、水冷系統、氣體裝置、雷射切割頭裝置、雷射切割機本體和加工工作檯。雷射切割機坡口切割頭裝置作為雷射切割機不可或缺的重要組成部分，其設計和製造的好壞對保證獲得良好的加工質量有非常重要的關係。目前我國切割焊接企業一般都是採用數控切割機先把零件切割下來，再使用刨邊機、坡口切割機器人、小車切割機，或是手工打磨方式，經過二次，甚至三次，才能加工出焊接坡口。這種傳統的坡口加工方式，不僅切割加工效率低，而且需要預留出更多的坡口焊接餘量，從而導致在坡口切割中鋼材的嚴重浪費。
實用新型內容本實用新型的要解決的技術問題是提供一種結構簡單輕巧、使用可靠、控制操作簡單、實用性強、製造成本低的雷射切割機坡口切割頭裝置，以改變傳統的坡口加工方式， 實現自動化切割。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是一種具有擺動軸的雷射坡口切割頭裝置，主要包括驅動裝置、連接裝置、輔助裝置和切割頭；驅動裝置，包括X軸驅動裝置與Y軸驅動裝置兩套驅動裝置，X軸驅動裝置與Y軸驅動裝置具體分別包括電機、皮帶輪、同步帶、軸承、滾珠絲槓、直線導軌、支架、齒條、扇形齒輪、限位開關；電機通過皮帶輪和同步帶傳動，從而帶動滾珠絲槓轉動，與滾珠絲槓螺母相連的支架隨之沿直線導軌作直線運動，齒條固定在支架上，也隨之做直線運動，從而帶動與齒條嚙合的扇形齒輪做迴轉運動，其行程由安裝在支架上的兩個限位開關控制，最大迴轉角度為士62.3°，工作行程為士55° ；連接裝置，包括機架、連接軸、連接裝置的支架、支座，是連接驅動裝置及切割頭的輔助裝置；機架、連接軸將X軸驅動裝置與Y軸驅動裝置及切割頭連接為一體；連接軸一端與X軸驅動裝置中的扇形齒輪由定位銷連接，另一端與連接裝置的支架通過螺釘連接；Y軸驅動裝置固定在連接裝置的支架上；而切割頭固定於支座上，支座一端通過滾動軸承固定在連接裝置的支架上，另一端與Y軸驅動裝置的扇形齒輪連接；X軸驅動裝置便經過內部一系列傳動後，使X軸驅動裝置的扇形齒輪擺動，通過連接軸帶動連接裝置的支架、支座、切割頭及Y軸驅動裝置一起轉動，從而實現切割頭在X軸方向士55°旋轉；而Y軸驅動裝置經過內部一系列傳動後，使Y軸驅動裝置的扇形齒輪擺動，帶動支座、切割頭一起轉動，從而實現切割頭在Y軸方向士陽°旋轉;輔助裝置，包括電纜支架、軟管、塑料管；電纜支架用來支撐和固定電纜；軟管一端固定於切割頭上，其內有冷卻水管、工作氣體管等件；塑料管，其內有電纜；軟管及塑料管均起保護作用。本實用新型的有益效果是改變了傳統的坡口加工方式，通過數控系統控制可自動實現士陽°坡口加工，其結構簡單、使用可靠，達到優質、高效、低成本的效果。
圖1是本實用新型一實施例的外觀結構示意圖及連接裝置部分剖視圖。圖2是本實用新型一實施例的輔助裝置外觀結構示意圖(圖1的C向視圖)。圖3是本實用新型一實施例的Y軸驅動裝置整體結構示意圖(圖1的B向視圖)。圖4是本實用新型一實施例的X軸驅動裝置整體結構示意圖(圖1的A向視圖)。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本實用新型並能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。本實用新型的雷射切割機坡口切割頭主要由驅動裝置、連接裝置、輔助裝置、切割頭等構成。驅動裝置由電機、齒輪、連接體等組成，通過兩套驅動裝置傳動，帶動切割頭在兩個方向(Χ、γ方向)實現士旋轉，滿足加工不同角度坡口的要求。連接裝置是連接電機、齒輪等驅動裝置及切割頭的輔助裝置。輔助裝置包括進出水管、通氣管、電纜支架等加工必備的配套系統。切割頭是雷射切割機重要的組成部件，其設計和製造的好壞直接影響加工質量。圖1-圖4揭示了本實用新型一實施例的具體結構如圖1所示，連接裝置是連接電機、齒輪等驅動裝置及切割頭的輔助裝置。連接裝置由機架6、軸承4、連接軸5、支架7、板8、支座9等組成。機架6、連接軸5將X軸驅動裝置1與Y軸驅動裝置11及切割頭12連接為一體，連接軸5 —端與X軸驅動裝置中的扇形齒輪2由定位銷3連接，另一端與支架7通過螺釘連接；Y軸驅動裝置11固定在支架7上； 而切割頭12固定於支座9上，支座9 一端通過滾動軸承固定在支架7上，另一端與Y軸驅動裝置的扇形齒輪2連接。當需要切割頭12繞X軸轉動時，X軸驅動裝置便經過內部一系列傳動後，使扇形齒輪2擺動，通過連接軸5帶動支架7、支座9、切割頭12及Y軸驅動裝置 11 一起轉動；而Y軸驅動裝置11經過內部傳動使扇形齒輪2擺動，可帶動支座9、切割頭12 一起轉動，從而實現切割頭在另一個方向的擺動。如圖2所示，輔助裝置包括電纜支架13、蓋18、軟管14、管夾15、塑料管16、接頭 17等加工必備的配套系統。電纜支架13、蓋18用來支撐和固定電纜；軟管14 一端由軟管夾15固定於切割頭上，其內有冷卻水管、工作氣體管等件；而塑料管16的一端由接頭17固定，其內有電纜；軟管14及塑料管16均起保護作用。如圖3所示，Y軸驅動裝置11包括電機19、皮帶輪20和23、蓋21、同步帶22、軸承Μ、滾珠絲槓25、箱體沈、直線導軌27、支架觀、齒條四、扇形齒輪2、限位開關30等。電
4機19帶動皮帶輪20轉動，由同步帶22傳動皮帶輪23，從而帶動滾珠絲槓25轉動，與絲槓螺母相連的支架觀隨之沿直線導軌27作直線運動，齒條四固定在支架觀上，也隨之做直線運動，從而帶動與齒條四嚙合的扇形齒輪2做迴轉運動，而切割頭12與扇形齒輪2由定位銷3及支座9連接為一體，也隨之做迴轉運動，其行程由安裝在支架觀上的兩個限位開關30控制，最大迴轉角度為士62. 3°，工作行程為士55°。如圖4所示，X軸驅動裝置包括電機19、皮帶輪20和23、蓋21、同步帶22、軸承 M、滾珠絲槓25、箱體38、直線導軌27、支架39、齒條四、扇形齒輪2、限位開關30等，其結構與Y軸驅動裝置類似，此處不再贅述。以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型的保護範圍不限於此。本技術領域的技術人員在本實用新型基礎上所作的等同替代或變換，均在本實用新型的保護範圍之內。本實用新型的保護範圍以權利要求書為準。
權利要求1. 一種具有擺動軸的雷射坡口切割頭裝置，主要包括驅動裝置、連接裝置、輔助裝置和切割頭；其特徵在於驅動裝置，包括X軸驅動裝置與Y軸驅動裝置兩套驅動裝置，X軸驅動裝置與Y軸驅動裝置具體分別包括電機、皮帶輪、同步帶、軸承、滾珠絲槓、直線導軌、支架、齒條、扇形齒輪、限位開關；電機通過皮帶輪和同步帶傳動，從而帶動滾珠絲槓轉動，與滾珠絲槓螺母相連的支架隨之沿直線導軌作直線運動，齒條固定在支架上，也隨之做直線運動，從而帶動與齒條嚙合的扇形齒輪做迴轉運動，其行程由安裝在支架上的兩個限位開關控制，最大迴轉角度為士62.3°，工作行程為士55° ；連接裝置，包括機架、連接軸、連接裝置的支架、支座，是連接驅動裝置及切割頭的輔助裝置；機架、連接軸將X軸驅動裝置與Y軸驅動裝置及切割頭連接為一體；連接軸一端與X 軸驅動裝置中的扇形齒輪由定位銷連接，另一端與連接裝置的支架通過螺釘連接；Y軸驅動裝置固定在連接裝置的支架上；而切割頭固定於支座上，支座一端通過滾動軸承固定在連接裝置的支架上，另一端與Y軸驅動裝置的扇形齒輪連接；輔助裝置，包括電纜支架、軟管、塑料管；電纜支架用來支撐和固定電纜；軟管一端固定於切割頭上，其內有冷卻水管、工作氣體管；塑料管，其內有電纜。
專利摘要本實用新型涉及雷射切割機技術領域，具體公開了一種具有擺動軸的雷射坡口切割頭裝置，該裝置為雷射切割機的配套裝置，該裝置主要包括驅動裝置、連接裝置、輔助裝置和切割頭。該坡口切割頭裝置可以在兩個方向實現加工±55°的坡口，整個裝置的移動由數控系統控制，實現全自動化，改變了傳統手工打磨或需要兩三臺設備同時運行的坡口加工方式，省時省力，實現優質、高效、低成本。
文檔編號B23K26/42GK202021425SQ201020643250
公開日2011年11月2日 申請日期2010年12月6日 優先權日2010年12月6日
發明者李家軍, 李斌, 熊衍軍, 王徵, 郭平華, 高昌波 申請人:武漢法利萊切割系統工程有限責任公司