专利名称：一种丝杠传动装置及激光切割机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传动装置，特别涉及一种丝杠传动装置和应用了该丝 杠传动装置的激光切割机床。
技术背景激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非 金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。激光加 工技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，激光加 工系统包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统等。激光切割是利用经聚 焦的高功率密度激光束照射工件，光束能量以及活性气体辅助切割过程附加的 化学反应热能被材料吸收，由此引起照射点材料温度急剧上升。到达沸点后材料开始汽化，并形成孔洞。随着光束与工件的相对移动，最终使材料形成切缝。目前激光加工应用领域中，C02激光器以切割和焊接应用最广，分别占到70% 和20%,表面处理则不到10%。在美国和欧洲CCb激光器占到了 70 80%。我 国激光加工中以切割为主的占10%，其中98%以上的C02激光器。C02激光 切割是用聚焦镜将co2激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同时用与激光束 同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料沿 一定轨迹作相对运 动，从而形成一定形状的切缝。从二十世纪七十年代以来随着C02激光器及 数控技术的不断完善和发展，目前已成为工业上板材切割的一种先进的加工方 法。现有C02激光虽然应用较广，激光切割装置的传动系统主要采用皮带传动系统和齿轮齿条传动系统。但皮带传动的刚性差，稳定性差，经常需要调整 皮带预紧和更换，驱动负载能力低，加工曲线容易出现振紋且速度低。齿轮齿 条传动存在着加工精度差，齿轮容易出现间隙等问题。现有技术中的激光切割装置采用单丝杠侧驱方式的传动系统。参见图1所示。现有激光切割装置传动系统的运动过程通过控制电机1A的转动，控 制横梁5A沿左导轨3A和右导轨8A做直线运动。由于电机1A的转动带动丝 杠2A旋转，由于横梁5A上固定有与丝杠2A配合的螺母，因此横梁5A就会沿丝杠2A运动，即橫梁5A沿左导轨3A和右导轨8A做直线运动。虽然采用单丝杠侧驱动方式能够实现横梁5A的运动，但由于丝杠2A位 于橫梁5A的一侧，使得左右切割一致性差，长时间运行橫梁容易出现摆动， 使得加工精度很难得到保证。现有技术中的激光切割装置采用单丝杠中驱方式的传动系统。参见图2 所示。由于丝杠2B固定在横梁5B的中间位置，可以避免由于侧驱引起的左 右运动不一致导致的左右切割不一致性的问题。虽然这种单丝杠中驱方式可以 解决单丝杠侧驱方式中的左右切割不一致性的问题，并且也从一定程度上提高 了加工精度。但由于单丝杠中驱方式的丝杠2B位于横梁5B的中间位置，因置，但这样就要考虑到落料的结构设计和排风管路的设计，因此这种方式的结 构复杂，并且体积大，比较笨重，并且该种方式的加减速特性不好。因此，如何满足激光切割装置传动系统的传动稳定性，使得运动更加平稳， 并且满足激光切割装置的加工精度，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。 实用新型内容本实用新型的目的是提供一种结构简单的丝杠传动装置用于满足激光切 割装置传动系统的传动稳定性，使得运动更加平稳，并且满足激光切割装置的 加工精度。本实用新型的目的还提供一种激光切割机床，用于提高激光切割装置的加工精度和传动的稳定性。具体说，本实用新型实施例提供一种丝杠传动装置，用于激光切割装置的传动，该传动装置包括机座、用于固定激光切割装置的横梁、以及固定在所述机座上用于支撑所述横梁的左导轨和右导轨；所述传动装置包括固定在所述机座上的第 一传动系统和第二传动系统；所述第一传动系统包括左电机、与所述左电机相连的左丝杠； 所述第二传动系统包括右电机、与所述右电机相连的右丝杠； 所述横梁与所述左丝杠、右丝杠配合传动，并沿所述左导轨和右导轨运动。 优选地，所述左丝杠、右丝杠分别位于所述左导轨、右导轨的外侧。 优选地，该传动装置还包括左滑块和右滑块；所述橫梁固定在所述左滑块、右滑块上，所述左滑块、右滑块分别与所述左导轨、右导轨配合。 优选地，所述左丝杠、右丝杠均为滚珠丝杠。优选地，所述第 一传动系统进一步包括用于固定左丝杠的第 一丝杠固定 座；所述第二传动系统进一步包括用于固定右丝杠的第二丝杠固定座。 优选地，所述左导轨、右导轨均为直线导轨。 优选地，所述机座具有一用于落料的凹槽。 优选地，所述左、右导轨与所述机座为一整体结构。 优选地，所述凹槽位于所述左导轨、右导轨之间。本实用新型还提供一种激光切割机床，包括丝杠传动装置和激光切割装 置，该传动装置包括机座、用于固定激光切割装置的横梁、以及固定在所述机 座上用于支撑所述横梁的左导轨和右导轨；所述传动装置包括固定在所述机座上的第 一传动系统和第二传动系统。所述第一传动系统包括左电机、与所述左电机相连的左丝杠。 所述第二传动系统包括右电机、与所述右电机相连的右丝杠。所述橫梁与所述左丝杠、右丝杠配合传动，并沿所述左导轨和右导轨运动。 由于本实用新型实施例丝杠传动装置，包括第 一传动系统、第二传动系统、横梁、机座。第一传动系统和第二传动系统均固定在机座上，由于第一传动系统包括左电机、与左电机相连的左丝杠；第二传动系统包括右电机、与右电机 相连的右丝杠；橫梁两端与左丝杠和右丝杠配合。这样当控制左、右电机同步 转动时，带动与他们分别连接的左丝杠和右丝杠旋转，横梁与左丝杠和右丝杠 配合转动，并且沿所述左导轨和右导轨运动。第一传动系统、第二传动系统分别位于橫梁的两侧，因此提高了系统传动稳定性，使得横梁的运动更加平稳。 本实用新型实施例激光切割机床，由于采用了具有第一传动系统和第二传 动系统双驱动系统的丝杠传动装置，由于横梁两端与左丝杠和右丝杠配合传 动，不会出现左右切割不一致性的现象，因此本实用新型实施例提高了激光切 割装置的加工精度。
图1为现有技术单丝杠侧驱系统结构图； 图2为现有技术单丝杠中驱系统结构图；图3为本实用新型所述双丝杠传动装置第一种实施方式结构图； 图4为本实用新型所述双丝杠传动装置第二种实施方式结构图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供一种结构简单的丝杠传动装置用于满足激光切割 装置传动系统的传动稳定性，使得运动更加平稳，并且满足激光切割装置的加 工精度。为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图 和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。本实用新型丝杠传动装置第一种实施方式可以参见图3,该图为本实用新 型所述双丝杠传动装置第一种实施方式结构图。一种用于激光切割装置的丝杠传动装置，包括机座10、用于固定激光切 割装置的橫梁5、固定在所述机座10上用于支撑所述横梁5的左导轨3和右 导轨8，以及第一传动系统和第二传动系统。所述第一传动系统包括左电机1、与所述左电机1相连的左丝杠2;所述第二传动系统包括右电机6、与所述右电机6相连的右丝杠7;所述橫梁5与所述左丝杠2、右丝杠7配合传动，并沿所述左导轨3和右 导轨8运动。本实用新型丝杠传动装置第一种实施方式丝杠传动装置的第一传动系统 和第二传动系统均固定在机座10上。由于第一传动系统包括左电机1、与该 左电机1相连的左丝杠2。第二传动系统包括右电机6、与右电机6相连的右 丝杠7。橫梁5两端与左丝杠2和右丝杠7配合。这样当控制左电机l、右电 机6同步转动时，带动与他们分别连接的左丝杠2和右丝杠7旋转，横梁5 在左丝杠2和右丝杠7带动下运动，沿所述左导寿九3和右导4九8运动。由于第 一传动系统、第二传动系统分别位于橫梁5的两侧，因此提高了系统传动稳定 性，使得横梁5的运动更加平稳。参见图4，该图为本实用新型所述双丝杠传动装置第二种实施方式结构图。本实用新型丝杠传动装置第二种实施方式，橫梁5内安装第三丝杠11, 第三丝杠11与第三电机(图中未示)相连。第三电机可以固定在左丝杠2的激光切割装置包括用于切割工料的激光切割头和发射激光的激光装置。 本实用新型丝杠传动装置第二种实施方式第一具体实施例，激光装置固定安装在横梁5上，激光切割头通过丝杠螺母安装在第三丝杠11上，激光切割 头可以在第三电机驱动下，沿橫梁5作直线运动即左右运动。同样，在左电机 1、右电机6驱动下，带动与左电机l、右电机6分别连接的左丝杠2和右丝 杠7旋转。横梁5在左丝杠2和右丝杠7带动下运动，沿所述左导轨3和右导 轨8运动。此时就可以带动激光切割头沿所述左导4九3和右导轨8纵向运动。本实用新型丝杠传动装置第二种实施方式的另一具体实施例，相对第二种 实施方式的第一具体实施例，激光切割装置的安装位置不同。横梁5内同样安 装了第三丝杠ll,第三丝杠11与第三电机相连。第三电机可以固定在左丝杠 2的外侧即左侧或者固定在右丝杠7的外侧即右侧。激光切割头通过丝杠螺母 安装在第三丝杠ll上，用于切割工料。激光装置固定安装在机座10上。激光 切割头可以在第三电机驱动下，沿橫梁5座直线运动即左右运动。并且激光切 割头在左电机1和右电机6的驱动下沿所述左导轨3和右导轨8纵向运动。本实用新型丝杠传动装置优选实施方式，所述左丝杠2、右丝杠7分别位 于所述左导轨3、右导轨8的外侧。这种结构方式，所述左导轨3和右导轨8 可以更好的承载激光切割装置，更加有利于提高了激光切割装置的加工精度。本实用新型优选实施方式，所述左丝杠2、右丝杠7均为滚珠丝杠。采用 滚珠丝杠使得左丝杠2、右丝杠7更好的转动，以更好的带动与左丝杠2、右 丝杠7相连接的横梁5的纵向移动。提高了控制的精度。当然，本实用新型所述左丝杠2、右丝杠7还可以采用T型丝杠，或者其 他丝杠形式，只要横梁5与所述左丝杠2、右丝杠7能够配合传动即可，其他 形式的丝杠在此不再赘述。本实用新型丝杠传动装置优选实施方式，所述^f黄梁5可以通过丝杠螺母与 左丝杠2、右丝杠7配合，所述丝杠螺母固定在横梁5上，通过左丝杠2、右 丝杠7的转动，带动横梁5的纵向移动。本实用新型丝杠传动装置优选实施方式，该传动装置还包括左滑块和右滑 块；所述橫梁5固定在所述左滑块、右滑块上，所述左滑块、右滑块分别与所 述左导轨3、右导轨8配合。本实用新型丝杠传动装置优选实施方式，所述第一传动系统进一步包括用于固定左丝杠2的第一丝杠固定座；所述第二传动系统进一步包括用于固定右 丝杠7的第二丝杠固定座。这样就可以增强左丝杠2、右丝杠7的稳定性，不 会出现晃动的现象，从而保证了最终的加工精度。本实用新型丝杠传动装置优选实施方式，所述左导轨3、右导轨8均为直 线导轨。所述机座IO具有一用于落料的凹槽。该凹槽位于所述左导轨3、右导轨8 之间。该凹槽内放置需要加工的物料，根据实际的加工需要，激光切割头在左 电机1和右电机6的驱动下沿所述左导轨3和右导轨8纵向运动，实现切割的 过程。所述左导轨3、右导轨8与所述机座10可以为一整体结构，可以通过整体加工，也能够实现本实用新型的目的。当然优选实施方式左导轨3、右导轨8是固定在所述机座IO上的，不是一个整体结构。本实用新型还提供一种激光切割机床，用于提高激光切割装置的加工精度和传动的稳定性。本实用新型激光切割机床第一种实施方式可以参见图3。 本实用新型实施例所述激光切割机床，包括丝杠传动装置和激光切割装置，该传动装置包括机座IO、用于固定激光切割装置的横梁5、以及固定在所述机座10上用于支撑所述橫梁的左导轨3和右导轨8，所述传动装置包括第一传动系统和第二传动系统。所述第一传动系统包括左电机1、与所述左电机1相连的左丝杠2。 所述第二传动系统包括右电机6、与所述右电机6相连的右丝杠7。 所述横梁5与所述左丝杠2、右丝杠7配合传动，并沿所述左导轨3和右导轨8运动。本实用新型实施例激光切割机床，由于激光切割机床的丝杠传动装置的第 一传动系统和第二传动系统均固定在机座10上。由于第一传动系统包括左电 机l、与该左电机1相连的左丝杠2。第二传动系统包括右电机6、与右电机6 相连的右丝杠7。横梁5两端与左丝杠2和右丝杠7配合。这样当控制左电机 1、右电机6同步转动时，带动与他们分别连接的左丝杠2和右丝杠7旋转，横梁5在左丝杠2和右丝杠7带动下运动，沿所述左导轨3和右导轨8运动。 由于第一传动系统、第二传动系统分别位于横梁5的两侧，使得横梁5的运动 更加平稳。由于本实用新型实施例激光切割机床采用了具有第一传动系统和第 二传动系统双驱动系统的丝杠传动装置，由于横梁5两端与左丝杠2和右丝杠 7配合传动，不会出现左右切割不一致性的现象，因此本实用新型实施例提高 了激光切割机床的加工精度。本实用新型激光切割机床第二种实施方式参见图4所示，横梁5内安装第 三丝杠ll，第三丝杠ll与第三电机(图中未示)相连。第三电机可以固定在 左丝杠2的外侧即左侧或者固定在右丝杠7的外侧即右侧。本实用新型激光切割机床第二种实施方式第一具体实施例，激光切割装置 的激光切割头通过丝杠螺母座安装在第三丝杠11上，激光切割头可以在第三 电机驱动下，沿横梁5作直线运动即左右运动。激光装置固定安装在橫梁5 上。同样，在左电机l、右电机6驱动下，带动与左电机l、右电机6分别连 接的左丝杠2和右丝杠7旋转，横梁5在左丝杠2和右丝杠7带动下运动，沿 所述左导轨3和右导轨8运动。此时就可以带动激光切割装置包括激光切割头 和激光装置沿所述左导轨3和右导轨8纵向运动。本实用新型激光切割机床第二种实施方式的另一具体实施例，相对第二种 实施方式的第一具体实施例，激光切割装置的安装位置不同。横梁5内同样安 装了第三丝杠ll，第三丝杠11与第三电机相连。第三电机可以固定在左丝杠 2的外侧即左侧或者固定在右丝杠7的外侧即右侧。激光切割头通过丝杠螺母 安装在第三丝杠ll上，用于切割工料。激光装置固定安装在机座10上。激光 头可以在第三电机驱动下，沿横梁5作直线运动即左右运动。并且激光切割头 在左电机1和右电机6的驱动下沿所述左导轨3和右导轨8纵向运动。本实用新型激光切割机床优选实施方式，所述左丝杠2、右丝杠7分别位 于所述左导轨3、右导轨8的外侧。这种结构方式，所述左导轨3和右导轨8 可以更好的承栽激光切割装置，更加有利于提高了激光切割机床的加工精度。本实用新型激光切割机床优选实施方式，所述左丝杠2、右丝杠7以及第 三丝杠11均为滚珠丝杠。采用滚珠丝杠使得左丝杠2、右丝杠7以及第三丝 杠11更好的转动，以更好的带动与左丝杠2、右丝杠7相连接的橫梁5的纵向移动，以及更好的带动与第三丝杠11相连接的激光切割头的横向移动，提 高了控制的精度。当然，本实用新型所述左丝杠2、右丝杠7以及第三丝杠11还可以采用T 型丝杠，或者其他丝杠形式。只要横梁5与所述左丝杠2、右丝杠7能够配合 传动即可其他形式的丝杠在此不再赘述。本实用新型激光切割机床优选实施方式，所述横梁5可以通过丝杠螺母与 左丝杠2、右丝杠7配合，所述丝杠螺母固定在横梁5上，通过左丝杠2、右 丝杠7的转动，带动橫梁5的纵向移动。本实用新型激光切割机床优选实施方式，其传动装置还包括左滑块和右滑 块；所述横梁5固定在所述左滑块、右滑块上，所述左滑块、右滑块分别与所 述左导轨3、右导轨8配合。本实用新型激光切割机床优选实施方式，所述第一传动系统进一步包括用 于固定左丝杠2的第 一丝杠固定座；所述第二传动系统进一步包括用于固定右 丝杠7的第二丝杠固定座。这样就可以增强左丝杠2、右丝杠7的稳定性，不 会出现晃动的现象，从而保证了最终的加工精度。本实用新型激光切割机床优选实施方式，所述左导轨3、右导轨8均为直 线导轨。所述机座IO具有一用于落料的凹槽。该凹槽位于所述左导轨3、右导轨8 之间。该凹槽内放置需要加工的物料，根据实际的加工需要，激光切割装置在 左电机1和右电才几6的驱动下沿所述左导轨3和右导轨8纵向运动，实现切割 的过程。所述左导轨3、右导轨8与所述机座10可以为一整体结构，可以通过整 体加工，也能够实现本实用新型的目的。当然优选实施方式左导轨3、右导轨 8是固定在所述机座IO上的，不是一个整体结构。本实用新型激光切割机床稳定可靠、高传动刚性、高精度，运动速度及加 速度成倍提升，从而使加工效率成倍提升。以上对本实用新型所提供的丝杠传动装置和激光切割机床进行了详细介实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围 上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1. 一种丝杠传动装置，用于激光切割装置的传动，该传动装置包括机座、用于固定激光切割装置的横梁、以及固定在所述机座上用于支撑所述横梁的左导轨和右导轨；其特征在于，所述传动装置包括固定在所述机座上的第一传动系统和第二传动系统；所述第一传动系统包括左电机、与所述左电机相连的左丝杠；所述第二传动系统包括右电机、与所述右电机相连的右丝杠；所述横梁与所述左丝杠、右丝杠配合传动，并沿所述左导轨和右导轨运动。
2、 根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述左丝杠、右丝杠 分别位于所述左导轨、右导轨的外侧。
3、 根据权利要求1或2所述的传动装置，其特征在于，该传动装置还包 括左滑块和右滑块；所述横梁固定在所述左滑块、右滑块上，所述左滑块、右 滑块分别与所述左导轨、右导轨配合。
4、 根据权利要求1或2所述的传动装置，其特征在于，所述左丝杠、右 丝杠均为滚珠丝杠。
5、 根据权利要求4所述的传动装置，其特征在于，所述第一传动系统进 一步包括用于固定左丝杠的第一丝杠固定座；所述第二传动系统进一步包括用 于固定右丝杠的第二丝杠固定座。
6、 根据权利要求5所述的传动装置，其特征在于，所述左导轨、右导轨 均为直线导轨。
7、 根据权利要求6所述的传动装置，其特征在于，所述机座具有一用于 落料的凹槽。
8、 根据权利要求7所述的传动装置，其特征在于，所述左、右导轨与所 述才几座为 一整体结构。
9、 根据权利要求8所述的传动装置，其特征在于，所述凹槽位于所述左 导^L、右导轨之间。
10、 根据权利要求3所述的传动装置，其特征在于，所述左丝杠、右丝杠 均为滚珠丝杠。
11、 根据权利要求IO所述的传动装置，其特征在于，所述第一传动系统进一步包括用于固定左丝杠的第一丝杠固定座；所述第二传动系统进一步包括用于固定右丝杠的第二丝杠固定座。
12、 根据权利要求11所速的传动装置，其特征在于，所迷左导轨、右导轨均为直线导轨。
13、 根据权利要求12所述的传动装置，其特征在于，所述机座具有一用 于落料的凹槽。
14、 根据权利要求13所述的传动装置，其特征在于，所述左、右导轨与 所述机座为一整体结构。
15、 根据权利要求14所述的传动装置，其特征在于，所述凹槽位于所述 左导轨、右导轨之间。
16、 一种激光切割机床，包括丝杠传动装置和激光切割装置，该传动装置 包括机座、用于固定激光切割装置的横梁、以及固定在所述机座上用于支撑所 述横梁的左导轨和右导轨；其特征在于，所述传动装置包括固定在所述机座上 的第 一传动系统和第二传动系统；所述第一传动系统包括左电机、与所述左电机相连的左丝杠； 所述第二传动系统包括右电机、与所述右电机相连的右丝杠； 所述横梁与所述左丝杠、右丝杠配合传动，并沿所述左导轨和右导轨运动。
专利摘要本实用新型公开一种丝杠传动装置，用于激光切割装置的传动，该传动装置包括机座、用于固定激光切割装置的横梁、以及固定在所述机座上用于支撑所述横梁的左导轨和右导轨；其特征在于，所述传动装置包括第一传动系统和第二传动系统；所述第一传动系统包括左电机、与所述左电机相连的左丝杠；所述第二传动系统包括右电机、与所述右电机相连的右丝杠；所述横梁与所述左丝杠、右丝杠配合传动，并沿所述左导轨和右导轨运动。本实用新型还公开一种激光切割机床。本实用新型提供一种丝杠传动装置和一种激光切割机床，用于满足激光切割装置传动系统的传动稳定性，使得运动更加平稳，并且满足激光切割装置的加工精度。
文档编号B23K26/08GK201089066SQ200720141560
公开日2008年7月23日 申请日期2007年3月19日 优先权日2007年3月19日
发明者刘庆林, 越 张 申请人:北京大恒激光设备有限公司