本发明属于机械传动技术领域，具体涉及一种激光切割机浮动消隙传动机构。
背景技术：
激光下料切割机具有切割速度快、精度高、性能稳定等优点，广泛应用于金属板材的下料切割。通常激光下料切割设备都包含X轴和Y轴两个方向的精密高速运动，X、Y两个方向的配合运动，走出相应的轨迹，进而通过激光高效地切割出所需要的零件，因此，X、Y两个方向的精密运动，成为激光切割机的关键技术之一，对加工零件的精度影响很大。激光切割机通用的传动结构如图1所示，直线导轨和齿条固定在机床床身上，伺服电机、行星减速器及偏心调节盘固定连接，并与直线导轨滑块一起固定在支撑板上，齿轮与行星减速器的输出轴连接，齿轮与齿条啮合，齿条固定在机床床身上，但齿轮转动时，支撑板及上所有固定的零件一起沿着直线导轨滑动，如此便实现了激光切割机的一个轴的运动，其中，齿轮与齿条的啮合之间的间隙是通过偏心调节盘来进行调节的。这种传动方式存在一下几个问题：
1、在整个移动区间，由于齿条工作面相对直线导轨，总是存在一定的误差，此误差的大小，即与齿条加工精度有关，还与齿条的弯曲程度、机床本身的加工精度、齿条的安装精度等等因素有关，这样，齿轮相对齿条的啮合状态即会在运行过程中发生变化，从而造成传动误差；
2、随着使用齿条齿轮传动的使用时间增加，齿条的磨损也存在差异，齿条不同的部位磨损程度也会不同，磨损不均匀的齿轮也会进一步导致相应的传动误差；
3、齿轮同心度也总会有误差，也会因此出现传动误差；
4、开始装配时，齿轮、齿条的啮合状态，以及齿轮、齿条磨损后，重新调整齿轮齿条的啮合状态，均是通过转动偏心盘来调节，此过程，只能根据操作人员的手感来进行调节，很难达到很好的状态，也会造成传动误差。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术中激光切割机传动机构效率低且传动误差大的问题。
为此，本发明提供了一种激光切割机浮动消隙传动机构，包括驱动装置10、齿轮5、齿条6、直线导轨滑块7及直线导轨8，所述直线导轨滑块7与所述驱动装置10固定连接，所述驱动装置10输出端与所述齿轮5连接，所述齿轮5与所述齿条6啮合，所述齿条6及所述直线导轨8均固定在机床床身9上，所述直线导轨滑块7滑动连接在所述直线导轨8上，还包括弹簧13、固定块15及光轴16，所述光轴16安设在所述固定块15上，所述固定块15与所述直线导轨滑块7固定连接，所述光轴16的轴线方向与所述直线导轨8的轨道方向垂直，弹簧13一端固定在固定块15上，另一端抵靠在所述驱动装置10上。
优选地，还包括直线轴承11，所述驱动装置10与所述直线轴承11固定连接，所述直线轴承11滑动连接在所述光轴16上。
优选地，所述固定块15包括第一固定块151和第二固定块152，所述第一固定块151上设有第一孔洞，所述第二固定块152上设有与第一固定块151上的第一孔洞对应的第二孔洞，所述光轴16的两端分别抵靠在所述第一孔洞内和所述第二孔洞内。
优选地，还包括支撑板4，所述直线导轨滑块7及固定块15均与所述支撑板4固定连接。
优选地，还包括调节螺栓14，所述调节螺栓14与所述固定块15螺纹连接，所述调节螺栓14一端与所述弹簧13连接。
优选地，所述驱动装置10上设有导向孔，所述弹簧13位于所述导向孔内，所述弹簧13的一端固定在所述固定块15上，另一端抵靠在所述导向孔的底部。
本发明的有益效果：本发明提供的这种激光切割机浮动消隙传动机构，包括直线轴承、固定块、光轴及弹簧，直线导轨、齿条固定在机床床身上，伺服电机、行星减速器、电机座及齿轮作为一个运动齿轮整体并通过齿轮与齿条啮合，该运动齿轮整体通过直线轴承与光轴可滑动连接，光轴与直线导轨滑块之间通过固定块固定连接，弹簧一端固定在固定块上，另一端抵靠在电机座上，通过预设弹簧的弹力初值，弹簧将运动齿轮整体抵靠在齿条上进行啮合传动，随着齿轮齿条的啮合的间隙大小不同，弹簧会将运动齿轮整体时刻与齿条保持啮合状态，如此实现浮动的啮合传动来消除齿轮齿条配合的运动间隙。该传动机构的齿轮始终在弹簧力的作用下靠紧齿条，从而可以解决齿轮、齿条原始的误差，以及在后来使用过程中由于不均匀磨损等一系列情况下带来的偏差，大大提高了传动精度，并且在使用过程中，也不需要进行定期传动间隙的调整。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明提供的传统的激光切割机通用传动机构示意图；
图2是本发明的激光切割机浮动消隙传动机构示意图；
图3是本发明的激光切割机浮动消隙传动机构的A-A截面示意图；
图4是本发明的激光切割机浮动消隙传动机构的B-B截面示意图。
附图标记说明：伺服电机1，行星减速器2，偏心调节盘3，支撑板4，齿轮5，齿条6，直线导轨滑块7，直线导轨8，机床床身9，驱动装置10，直线轴承11，电机座12，弹簧13，调节螺栓14，固定块15，第一固定块151，第二固定块152，光轴16。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明提供了一种激光切割机浮动消隙传动机构，包括驱动装置10、齿轮5、齿条6、直线导轨滑块7及直线导轨8，所述直线导轨滑块7与所述驱动装置10固定连接，所述驱动装置10输出端与所述齿轮5连接，所述齿轮5与所述齿条6啮合，所述齿条6及所述直线导轨8均固定在机床床身9上，所述直线导轨滑块7可滑动的连接在所述直线导轨8上，传动机构还包括弹簧13、固定块15及光轴16，所述光轴16固定在所述固定块15上，所述固定块15与所述直线导轨滑块7固定连接，所述光轴16的轴线方向与所述直线导轨8的轨道方向垂直，弹簧13一端固定在固定块15上，另一端抵靠在所述驱动装置10上。由此可知，如图1所示为现有的激光切割机通用的传动结构，直线导轨8及齿条6固定在机床床身9上，伺服电机1、行星减速器2及偏心调节盘3构成一个驱动装置10，驱动装置10与直线导轨滑块7一起固定连接到支撑板4上，齿轮5与行星减速器2的输出轴连接，齿轮5与齿条6啮合传动，当齿轮5传动时，支撑板4及上所有固定连接的部件都将一起沿着直线导轨8滑动，其中，齿轮5与齿条6之间的啮合间隙通过偏心调节盘3来进行调节。图2至图4是改进后的激光切割机齿轮5与齿条6传动机构示意图，由此可知，直线导轨滑块7及齿条6固定在机床床身9上，驱动装置10包括伺服电机1、行星减速器2及电机座12，三者固定连接成一个整体，齿轮5与行星减速器2的输出轴连接，直线导轨滑块7及固定块15固定在支撑板4上，光轴16固定在固定块15上，其中，固定块15可以为多块，光轴16包括多根，而弹簧13一端固定在固定块15上，另一端抵靠在所述电机座12上。因此，在弹簧13的推力作用下，电机座12、行星减速器2及齿轮5一起向齿条6靠紧，在齿轮5与齿条6传动过程中，由于弹簧力的存在，二者始终靠紧配合，从而实现浮动消隙的功能，使的在整个传动过程中，齿轮5始终在弹簧力的作用下靠紧齿条6，从而可以解决齿轮5、齿条6原始的误差，以及在后来使用过程中由于不均匀磨损等一系列情况下带来的偏差，大大提高了传动精度，并且用户在使用过程中，也不需要进行定期传动间隙的调整。
优选地方案，传动机构还包括直线轴承11，所述驱动装置10与所述直线轴承11固定连接，所述直线轴承11可滑动的连接在所述光轴16上。由此结构可知，如图2至图4所示，驱动装置10通过直线轴承11可沿着光轴16的轴向滑动，即驱动装置10沿着直线导轨8的轨道的垂直方向运动，直线轴承11与光轴16之间形成滑动摩擦，保护驱动装置10免受磨损，还能减小滑动摩擦力。
优选地方案，所述固定块15包括第一固定块151和第二固定块152，所述第一固定块151上设有第一孔洞，所述第二固定块152上设有与第一固定块151上的第一孔洞对应的第二孔洞，所述光轴16的两端分别抵靠在所述第一孔洞内和所述第二孔洞内。由此可知，如图3所示，光轴16的两端分别固定在固定块15上，因此光轴16相对机床床身9不能移动，与光轴16滑动连接的直线轴承11便可沿着光轴16的轴向来回滑动，进而直线轴承11带动电机座12、行星减速器2及齿轮5相对直线导轨8的轨道垂直方向做相对运动，实现了齿轮5与齿条6的相向和相离的运动。
优选地方案，传动机构还包括支撑板4，所述支撑板4固定连接所述直线导轨滑块7与固定块15。由此结构可知，如图3所示，支撑板4起到连接作用，方便固定块15的安装固定。在其他实施场景中，也可以将支撑板4和固定块15加工一个零件。
优选地方案，传动机构还包括调节螺栓14，所述调节螺栓14与所述固定块15螺纹连接，所述调节螺栓14一端与所述弹簧13连接。由此可知，调节螺栓14起到了调节弹簧13的弹力大小的作用，通过弹力大小来间接调整齿轮5与齿条6的靠紧力的大小，达到装配精度要求。
优选地方案，所述电机座12上设有导向孔，所述弹簧13位于所述导向孔内，所述弹簧13的一端固定在所述固定块15上，另一端抵靠在所述导向孔的底部。由此可知，如图3所示，弹簧13一端深入到固定块15的孔洞内，另一端套在导向孔内且压缩抵靠在导向孔的底部，在固定块15外对应安装有调节螺栓14，调节螺栓14穿过固定块15并抵靠在弹簧13的一端，调节螺栓14与固定块15之间螺纹连接，通过扭转调节螺栓14便可将弹簧13压缩或伸长，进而实现齿轮5与齿条6的靠近与远离，达到浮动配合的目的。
本发明的有益效果：本发明提供的这种激光切割机浮动消隙传动机构，包括直线轴承、固定块、光轴及弹簧，直线导轨、齿条固定在机床床身上，伺服电机、行星减速器、电机座及齿轮作为一个运动齿轮整体并通过齿轮与齿条啮合，该运动齿轮整体通过直线轴承与光轴可滑动连接，光轴与直线导轨滑块之间通过固定块固定连接，弹簧一端固定在固定块上，另一端抵靠在电机座上，通过预设弹簧的弹力初值，弹簧将运动齿轮整体抵靠在齿条上进行啮合传动，随着齿轮齿条的啮合的间隙大小不同，弹簧会将运动齿轮整体时刻与齿条保持啮合状态，如此实现浮动的啮合传动来消除齿轮齿条配合的运动间隙。该传动机构的齿轮始终在弹簧力的作用下靠紧齿条，从而可以解决齿轮、齿条原始的误差，以及在后来使用过程中由于不均匀磨损等一系列情况下带来的偏差，大大提高了传动精度，并且在使用过程中，也不需要进行定期传动间隙的调整。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。