CN219787020U - 带辅助支撑的激光机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光加工技术领域，具体公开了一种带辅助支撑的激光机床。激光加工设备在加工工件的过程中，需要使得激光主轴箱沿Z轴上下运动，进而使得激光对焦至不同的位置从而实现对工件的加工。主轴箱的质量通常较大，驱动主轴箱运动的直线驱动器若长期在大负载工况下工作，主轴箱可能相对于直线驱动器发生偏移，即主轴箱的激光不垂直于工作台台面，激光的加工的工件将出现较大的误差。故而本申请公开的激光加工设备通过直线驱动器驱动主轴箱上下运动的同时，还设置有支撑件辅助直线驱动器，即直线驱动器驱动主轴箱的同时，支撑件向上支撑安装架，使得直线驱动器受到主轴箱的负载减小，保证主轴箱处射出的激光能够垂直于工作台台面。

Description

带辅助支撑的激光机床

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，特别涉及一种带辅助支撑的激光机床。

背景技术

激光加工设备由于其自身较佳的加工效率及加工精度，被广泛地应用在各个领域。高功率密度激光束照射被加工材料时，被加工材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝，完成对材料的加工。

激光加工设备的主轴箱通常都能够在Z轴方向上运动，以使得激光加工设备能够加工不同形状的工件。激光主轴箱整体质量通常较大，驱动激光主轴箱运动的驱动结构长期在大负载的环境下工作，驱动结构驱动主轴箱运动时，容易使得主轴箱中射出的激光不垂直于工作台台面。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本实用新型公开了一种带辅助支撑的激光机床，用以改善激光主轴箱由于自重影响其发射的激光不垂直于工作台台面的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

带辅助支撑的激光机床，包括：

机架；

直线驱动器，安装在所述机架上；

激光单元，安装在所述直线驱动器的输出端，所述直线驱动器用于驱动所述激光单元；

支撑件，安装在所述机架上，用于向上支撑所述安装架。

优选地，所述机架包括两个侧板、设置在两个所述侧板之间的背板以及顶板，所述侧板、所述背板与所述顶板之间固定连接。

优选地，所述直线驱动器为直线电机，所述支撑件为气缸。

优选地，所述机架为大理石机架。

优选地，所述激光单元包括安装架与激光单元，所述安装架镂空设置，所述激光单元安装在所述安装架上。

优选地，带辅助支撑的激光机床还包括限位结构，所述限位结构用于限位所述激光单元。

优选地，所述限位结构包括上限位块与下限位块所述安装架上设置有撞块，所述上限位块位于所述撞块的上方，所述下限位块位于所述撞块的下方。

优选地，所述上限位块与所述下限位块的相对面上设置有防撞胶。

优选地，所述安装架的下部设置为倒三角，所述倒三角的斜边沿远离所述直线驱动器的方向倾斜。

优选地，所述机架上设置有减重孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的一种带辅助支撑的激光机床，通过设置直线驱动器驱动主轴箱的同时，通过设置支撑件支撑安装架，从而使得直线驱动器承受的负载减小，进而保证直线驱动器能够驱动主轴箱稳定地在竖直方向运动，保证激光始终垂直于工作台台面。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的带辅助支撑的激光机床的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为本实用新型一实施例提供的主轴箱的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的主轴箱的结构示意图；

图5为图1的A部结构放大图；

图6为图2的B部结构放大图。

主要元件符号说明：1-机架，11-侧板，12-背板，13-顶板，14-减重孔，2-直线驱动器，21-定子，22-动子，23-滑轨，24-滑块，3-激光单元，31-安装架，311-撞块，32-主轴箱，33-连接板，34-撞块，4-支承件，5-限位结构，51-上限位块，52-下限位块，53-防撞胶。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面将结合实施例和附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

实施例

激光加工设备在加工工件的过程中，需要使得激光主轴箱沿Z轴上下运动，进而使得激光对焦至不同的位置从而实现对工件的加工。主轴箱的质量通常较大，在主轴箱较大自重的情况下，驱动主轴箱运动的直线驱动器若是长期在大负载工况下工作，主轴箱可能相对于直线驱动器发生偏移，即主轴箱的激光不垂直于工作台台面，此时激光的加工的工件将出现较大的误差。

故而本申请公开的激光加工设备通过直线驱动器2驱动主轴箱32上下运动的同时，还设置有支撑件辅助直线驱动器2，即直线驱动器2驱动主轴箱32的同时，支撑件向上支撑安装架31，进而使得直线驱动器2受到主轴箱32的负载减小，保证主轴箱32处射出的激光能够始终垂直于工作台台面。

具体来说，参照图1-2，本实用新型提供的带辅助支撑的激光机床包括机架1，机架1上安装有直线驱动器2。主轴箱32安装在直线驱动器2的输出端，主轴箱32通过直线驱动器2驱动而上下运动。支承件4安装在机架1上，用于向上支撑安装架31。当直线驱动器2驱动主轴箱32运动时，在直线驱动器2驱动主轴箱32运动时，支承件4为主轴箱32提供另一向上的力，直线驱动器2的负载降低，从而使得主轴箱32发射的激光能够始终垂直于工作台台面。

具体来说，参照图2，机架1包括两个侧板11，两个侧板11之间设置有背板12，侧板11与背板12的顶部设置有顶板13。其中背板12和两个侧板11均固定连接，顶板13同样地分别与背板12和侧板11固定连接。侧板11、背板12与顶板13组成门形的机架1，顶板13上可以安装激光发生装置，激光发生装置位于主轴箱32的正上方，相较于如专利号为CN111716022 A的申请文件的激光加工设备的激光反射光路更短，此时激光能够以在运行较短的路径就抵达激光头，从而使得激光的衰减减小。

同时，激光传递路径大致为直线，从而使得该激光机床更便于模块化。

具体来说，直线驱动器2选用直线电机，直线电机的定子21安装在机架1上，该定子21竖直设置，直线电机的动子22沿定子21上下运动。直线电机机型较小，并且传送精度高，使得激光对于工件的加工更加精确。

如图2所示的，动子22通过连接板33与激光单元3进行连接，使得动子22与激光单元3的连接更加稳定。

结合图2及图4，直线驱动器2上还设置有滑轨23，激光单元3上对应地设置有滑块24，滑块24与滑轨23结合，从而使得激光单元3在运动过程中更加地稳定。

参照图4，滑块24两两对称地分列在动子22的两侧，当动子22沿着定子21运动时，对称设置的滑块24为激光单元3提供更好的导向。

滑块24设置有四个，四个滑块24两两分布在动子22的两侧，并且同侧的两个较短的滑块24之间设置有一定的间距，进一步地使得激光单元3沿着滑轨23竖直上下运动。

具体的，滑块24分别设置在激光单元3与定子21相邻面的顶部和底部，使得滑块24的导向效果最佳。

支撑件始终对安装架31提供一个向上的力，从而减轻直线电机的负载。

需要注意的是，当直线电机带动激光单元3向下运动时，直线电机不用克服支撑件的力额外做功。

优选地，在本实用新型一实施例中，支撑件选用气缸。

在本实用新型一实施例中，气缸通常安装在远离顶板13处，从而使得顶板13上的激光传递到激光单元3的距离更短。

结合图1，气缸可以安装在背板12或者是定子21上，并且气缸的输出端和激光单元3固定连接。具体运行时，当直线电机需要带动激光单元3向上运动时，此时气缸的输出端伸长，直线电机与气缸共同分担激光单元3的重力，进而使得直线电机的负载减小。

当直线电机需要带动激光单元3向下运动时，此时气缸的输出端与直线电机的动子22的下行速度相同地缩短，气缸的输出端在缩短的过程中始终保持对安装架31的支撑，直线电机与气缸共同分担激光单元3的重力，进而使得直线电机的负载减小。

结合图1，在本实用新型一实施例中，气缸对称地设置有两个，两个气缸对称地设置在激光单元3的两侧，从而使得激光单元3受力更加平衡。

进一步地，在本实用新型一实施例中，当激光单元3被气缸支撑时，若是机床突然断电，此时气缸能够起到制动作用，避免激光单元3快速下落而受损。

进一步地，在本实用新型一实施例中，机架1选用大理石材料制成。大理石材料热传导性能差，避免激光机床其他部位的发热传递至直线电机处，使得激光加工更加准确。

参照图3和图4，激光单元3包括安装架31及主轴箱32，主轴箱32安装在安装架31上。具体来说，安装架31镂空设置，从而使得主轴箱32整体的质量减轻。

进一步地，在本实用新型一实施例中，安装架31设置为铸铁安装架31，铸铁安装架31具备良好的热传导，将主轴箱32与直线电机处运行的发热吸收，并且通过镂空设置的铸铁安装架31将热量传递至空气中，进一步地保证了激光的加工精度。

进一步来说，参照图2及图5，在安装架31的上部两侧设置有定位板，相对的两个定位板之间的间距与定子21的宽度相同，从而使得安装架31的定位安装更加简单。

与之配合地，气缸安装在凸出设置的定子21的两侧，并且气缸的输出端和定位板之间固定连接。

优选地，在本实用新型一实施例中，还设置有限位结构5，限位结构5用于限位安装架31上下运动的行程，以避免安装架31运动过程中脱离滑轨23。

具体地，限位结构5包括上限位块51与下限位块52，安装架31上与之配合地设置有撞块34311，并且上限位块51位于撞块34311的上方，下限位块52位于撞块34311的下方。

在安装架31上下运动时，当撞块34311碰撞到上限位块51或者下限位块52均停止运动，以防止安装架31脱落滑轨23。

具体来说，结合图1和图2，上限位块51与下限位块52均安装在定子21上，且上限位块51与下限位块52均位于滑轨23的旁侧，以节省安装空间。

参照图2，在上限位块51与下限位块52上均固定连接有防撞胶53，防撞胶53相对设置，当撞块34311向上撞击上限位块51时，撞块34311撞击在上限位块51的防撞胶53上。当撞块34311向下撞击下限位块52时，撞块34311撞击在下限位块52的防撞胶53上，使得撞块34311撞击限位块时的震动较小，进而保证主轴箱32射出的激光的精度。

结合图1及图2，通常只将安装架31的上部与定子21连接，以使得激光头能够更靠近工件，避免滑轨23及定子21对激光加工时造成干涉。

进一步来说，参照图3或图4，安装架31的下部设置为倒三角结构。倒三角结构的设置，使得安装架31下部的质量减小，进而使得激光单元3整体的重心上移，在安装架31的上部与定子21连接的情况下，重心接近连接处，激光单元3整体的稳定性提升，激光加工工件时更加稳定。

参照图1或图2，机架1上还设置有减重孔14，从而使得机架1整体的质量降低，在保证装置稳定性的同时实现装置的轻量化。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.带辅助支撑的激光机床，其特征在于，包括：

机架；

直线驱动器，安装在所述机架上；

激光单元，安装在所述直线驱动器的输出端，所述直线驱动器用于驱动所述激光单元，所述激光单元包括安装架与主轴箱，所述主轴箱安装在所述安装架上；

支撑件，安装在所述机架上，用于向上支撑所述安装架。

2.根据权利要求1所述的带辅助支撑的激光机床，其特征在于，所述机架包括两个侧板、设置在两个所述侧板之间的背板以及顶板，所述侧板、所述背板与所述顶板之间固定连接。

3.根据权利要求2所述的带辅助支撑的激光机床，其特征在于，所述直线驱动器为直线电机，所述支撑件为气缸。

4.根据权利要求2所述的带辅助支撑的激光机床，其特征在于，所述机架为大理石机架。

5.根据权利要求4所述的带辅助支撑的激光机床，其特征在于，所述安装架镂空设置。

6.根据权利要求4所述的带辅助支撑的激光机床，其特征在于，带辅助支撑的激光机床还包括限位结构，所述限位结构用于限位所述激光单元。

7.根据权利要求6所述的带辅助支撑的激光机床，其特征在于，所述限位结构包括上限位块与下限位块，所述安装架上设置有撞块，所述上限位块位于所述撞块的上方，所述下限位块位于所述撞块的下方。

8.根据权利要求7所述的带辅助支撑的激光机床，其特征在于，所述上限位块与所述下限位块的相对面上设置有防撞胶。

9.根据权利要求5所述的带辅助支撑的激光机床，其特征在于，所述安装架的下部设置为倒三角，所述倒三角的斜边沿远离所述直线驱动器的方向倾斜。

10.根据权利要求3所述的带辅助支撑的激光机床，其特征在于，所述机架上设置有减重孔。