一种采用优化corexy结构的自动化等离子切割机的制作方法

本发明涉及一种等离子切割机，特别涉及一种采用优化corexy结构的自动化等离子切割机。

背景技术：

等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化(和蒸发)，并借助高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法，等离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构等各行各业。等离子切割机虽然相较于传统的切割机切割精度更高，但在切割时仍存在少量毛刺，对精细物件加工难以达到应有的加工精度，而且现有等离子切割技术采用传统机械程序控制，操作复杂。

corexy结构在打印机中应用较为广泛，其主要特点是利用两个步进电机协同完成xy两个方向的运动，不仅精度高且运动速度快。corexy结构在其他领域的应用较少，若将corexy运动模式结合等离子切割技术，则可以大幅提高切割精度，减少毛刺的产生。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的现有等离子切割技术采用传统机械程序控制，操作复杂、精度较低的不足，提供一种采用优化corexy结构的自动化等离子切割机，该等离子切割机不仅操作简便且可以大幅提高切割精度，减少毛刺的产生。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种采用优化corexy结构的自动化等离子切割机，包括：

机床床身；

在所述机床床身的两侧安装有y轴滑轨，以及可沿所述y轴滑轨移动的y轴滑块，在两个所述y轴滑块之间连接有两条x轴滑轨，所述x轴滑轨和所述y轴滑轨相垂直，在其中一条所述x轴滑轨上设有x轴滑块，所述x轴滑块上设有割枪固定座，在所述割枪固定座上安装有割枪；

在两条所述y轴滑轨的一端设有从动轮，另一端设有同步轮，两个所述同步轮分别由两个步进电机驱动，所述步进电机连接控制器，并通过控制器控制两个所述步进电机分别单独工作；

在所述x轴滑轨上设置有四个所述从动轮，其中两个所述从动轮位于所述x轴滑块的后方，另外两个所述从动轮位于所述x轴滑块的两侧；

以及包括一条皮带，所述皮带在穿过位于所述x轴滑块的后方两个从动轮后，分别分别绕过两个所述y轴滑轨上的所述同步轮、从动轮后，再分别绕过位于所述x轴滑轨两侧的两个从动轮后，该皮带的两端再同时连接在所述x轴滑块两端，使所述皮带形成h形状。

使用时，将待切割物件放置在机床床身上，通过控制器控制两个步进电机来驱动所述皮带运动，所述皮带带动所述x轴滑块和y轴滑块进行前后左右运动，从而实现割枪位置的移动调整，并完成对待切割物件的切割。

需要说明的是，为了实现该功能，两个所述步进电机的转速相同。具体的：当两个所述步进电机的转动方向一致时(如均为顺时针或逆时针)，所述皮带带动所述x轴滑块沿所述x轴滑轨移动，而y轴滑块在y方向保持不动，实现割枪位置的横向调整，完成横向切割；

当两个所述步进电机的转动方向相反时(即相向运动)，所述皮带带动所述y轴滑块沿所述y轴滑轨移动，而所述x轴滑块在x方向保持不动，实现割枪位置的纵向调整，完成纵向切割；

当两个所述步进电机中只有一个发生转动而另一个步进电机保持停止状态时，所述皮带带动所述x轴滑块沿所述x轴滑轨移动，同时所述皮带带动所述y轴滑块沿所述y轴滑轨移动，从而实现割枪位置的斜向调整，完成斜向切割；

当然更复杂的是，当两个步进电机的转速相同，但是其转速大小随着时间而改变时，皮带带动x轴滑块沿所述x轴滑轨移动，同时皮带带动所述y轴滑块沿y轴滑轨移动，由于x轴滑块和y轴滑块的运动速度随时间而变化，从而可驱动割枪完成曲线运动。

由于所述x轴滑块和y轴滑块的运动都是由两个步进电机共同控制的，在切割精度和切割力度上都比普通的等离子切割机高，因此在进行等离子切割时可以减少毛刺的产生，并大幅提高切割精度。

本装置不仅将corexy理念引入等离子切割机中，且本装置对传统的corexy结构进行了优化，去掉了冗余的两个从动轮，并利用单根皮带来带动x轴滑块和y轴滑块移动，大幅减少了皮带的长度，提高了切割效率。

本装置结构简单，制作方便，且能实现自动化操作，具有切割效率高、精度高的特点，是一种面对大众的便宜、实用的等离子切割机。

优选的，所述机床床身上设有用于放置被切割物体的锯齿条。

优选的，所述割枪连接空压机和逆变器，给所述割枪提供等离子空气。

优选的，所述从动轮通过从动轮安装座安装在所述y轴滑轨或所述x轴滑轨上。

优选的，所述机床床身为铝管拼接而成。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)由于所述x轴滑块和y轴滑块的运动都是由两个步进电机共同控制的，在切割精度和切割力度上都比普通的等离子切割机高，因此在进行等离子切割时可以减少毛刺的产生，并大幅提高切割精度。

(2)本装置不仅将corexy理念引入等离子切割机中，且本装置对传统的corexy结构进行了优化，去掉了冗余的两个从动轮，并利用单根皮带来带动x轴滑块和y轴滑块移动，大幅减少了皮带的长度，提高了切割效率。

(3)本装置结构简单，制作方便，且能实现自动化操作，具有切割效率高、精度高的特点，是一种面对大众的便宜、实用的等离子切割机。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明所述的传统的corexy结构的结构示意图。

图3为本发明所述的优化后的corexy结构的结构示意图。

图4为本发明的两个所述步进电机同向转动时的割枪运动示意图。

图5为本发明的两个所述步进电机反向转动时的割枪运动示意图。

图6为本发明的两个所述步进电机中仅有一个转动时的割枪运动示意图。

图7为本发明所述的等离子切割机的爆炸图。

图中标记：1-机床床身，2-y轴滑轨，3-y轴滑块，4-x轴滑轨，5-x轴滑块，6-割枪固定座，7-割枪，8-从动轮，9-同步轮，10-步进电机，11-皮带，12-控制器，13-锯齿条，14-空压机，15-逆变器。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

如图1和图7所示，一种采用优化corexy结构的自动化等离子切割机，包括：

机床床身1，所述机床床身1为铝管拼接而成，所述机床床身1上设有用于放置被切割物体的锯齿条13；

在所述机床床身1的两侧安装有y轴滑轨2，以及可沿所述y轴滑轨2移动的y轴滑块3，在两个所述y轴滑块3之间连接有两条x轴滑轨4，所述x轴滑轨4和所述y轴滑轨2相垂直，在其中一条所述x轴滑轨4上设有x轴滑块5，所述x轴滑块5上设有割枪固定座6，在所述割枪固定座6上安装有割枪7，所述割枪7连接空压机14和逆变器15；

在两条所述y轴滑轨2的一端设有从动轮8，另一端设有同步轮9，两个所述同步轮9分别由两个步进电机10驱动，所述步进电机10连接控制器12，并通过控制器12控制两个所述步进电机10分别单独工作；

在所述x轴滑轨4上设置有四个所述从动轮8，其中两个所述从动轮8位于所述x轴滑块5的后方，另外两个所述从动轮8位于所述x轴滑块5的两侧；

以及包括一条皮带11，所述皮带11在穿过位于所述x轴滑块5的后方两个从动轮8后，分别分别绕过两个所述y轴滑轨2上的所述同步轮9、从动轮8后，再分别绕过位于所述x轴滑轨4两侧的两个从动轮8后，该皮带11的两端再同时连接在所述x轴滑块5两端，使所述皮带11形成h形状。

使用时，将待切割物件放置在机床床身1上，通过控制器12控制两个步进电机10来驱动所述皮带11运动，所述皮带11带动所述x轴滑块5和y轴滑块3进行前后左右运动，从而实现割枪7位置的移动调整，并完成对待切割物件的切割。

如图2-图3所示，本装置不仅将corexy理念引入等离子切割机中，且本装置对传统的corexy结构进行了优化，去掉了冗余的两个从动轮8，并利用单根皮带11来带动x轴滑块5和y轴滑块3移动，大幅减少了皮带11的长度，提高了切割效率。

需要说明的是，为了实现该功能，两个所述步进电机10的转速相同，具体的：

如图4所示，当两个所述步进电机10的转动方向一致时(如均为顺时针或逆时针)，所述皮带11带动所述x轴滑块5沿所述x轴滑轨4移动，而y轴滑块3在y方向保持不动，实现割枪7位置的横向调整，完成横向切割；

如图5所示，当两个所述步进电机10的转动方向相反时(即相向运动)，所述皮带11带动所述y轴滑块3沿所述y轴滑轨2移动，而所述x轴滑块5在x方向保持不动，实现割枪7位置的纵向调整，完成纵向切割；

如图6所示，当两个所述步进电机10中只有一个发生转动而另一个步进电机10保持停止状态时，所述皮带11带动所述x轴滑块5沿所述x轴滑轨4移动，同时所述皮带带动所述y轴滑块3沿所述y轴滑轨2移动，从而实现割枪7位置的斜向调整，完成斜向切割；

当然更复杂的是，当两个步进电机10的转速相同，但是其转速大小随着时间而改变时，皮带11带动x轴滑块5沿所述x轴滑轨4移动，同时皮带11带动所述y轴滑块3沿y轴滑轨2移动，由于x轴滑块5和y轴滑块3的运动速度随时间而变化，从而可驱动割枪7完成曲线运动。

由于所述x轴滑块5和y轴滑块3的运动都是由两个步进电机10共同控制的，在切割精度和切割力度上都比普通的等离子切割机高，因此在进行等离子切割时可以减少毛刺的产生，并大幅提高切割精度。

本装置结构简单，制作方便，且能实现自动化操作，具有切割效率高、精度高的特点，是一种面对大众的便宜、实用的等离子切割机。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。