专利名称：激光设备z轴调节装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及激光领域，特别涉及一种用于激光设备中适用于激光焊接、激光 切割的Z轴调节装置。
背景技术：
这里说的“Z轴”，并不是指某一个具象的、杆状零件的轴，而是指一套完整的自动 化系统在工业化自动控制中，一个独立的、可以进行“直线移动的精密电动工作台”被称 之为“轴”，其间包括精密直线导轨副、精密滚珠丝杆、步进电机或伺服电机，带动工作台做 精密的移动。若将两套“直线移动的精密电动工作台，，交叠使用，就可以实现X方向、和Y方向 的二维移动，其结果就是实现了工作台在一个平面范围内x方向、和Y方向任意位置的移 动。这个可以实现工作台在一个平面范围内任意位置移动、定位的系统中，其每一个 单方向的移动系统，就被称之为“X轴”、和“Y轴”如果要实现三维立体的控制(也就是自动控制专业中的“三轴联动”当然还有“多 轴联动”)，就需要再加上一套垂直于二维工作台的“直线移动的精密电动工作台”，这个垂 直的直线移动的精密电动工作台被称之为“Z轴”。由“X轴”、“Y轴”、Z轴”就共同组成了一个实现立体控制的封闭系统，可以进行三 维立体的位置控制，如进行复杂构件的焊接、切割等加工。在激光焊接、激光切割的系统中，Z轴的作用主要是1、调整焦距；2、根据工件的高低起伏，进行自动跟随而保证激光的焦距为恒定值。从上可知，在激光设备中，Z轴系统是一个非常重要的部分，它与下面的二维工作 台共同组成一个三维控制系统，实现全自动化的、立体的焊接和切割。截止到目前的技术，常用Z轴的形态也就是普通一个水平单元(X轴，或Y轴)简 单的换位安装而已，但是，作为垂直安装的Z轴，却是有着一个不同于水平安装的移动单元 的，简单的进行“拿来”运用，存在着诸多的弊端。如在工业生产中，每一个产品都有其系列，从外形上，小的如米粒大小，大的需要 用吊车起吊，激光加工设备若能涵盖这些产品，其Z轴的功能便需具有特殊性，若激光设备 在进行焊接或切割这些工业对象时，其Z轴高低的调整需要大距离的调整，但是，在进行局 部焊接或切割的三维联动时，Z轴又不需要做长距离的三维配合。将Z轴做得足够长是可以满足要求，但是，其设备成本势必要高很多，另外，这样 长距离的Z轴，在生产中的空行程率也将是很高，空行程也就是做无用功的行程，这样，也 就大大的降低了生产效率。发明内容本实用新型的目的提供一种激光设备Z轴调节装置，本实用新型复合电动、手动 的功能，能快速的手工定位，适应加工大小不同体积的工件，并设置有工业摄像机，能够全 程监视工作过程，包括调焦的监视，激光焊接或切割的过程监视。本实用新型设置了全封闭 结构，对机械运动部件，以及激光的光路都起到了保护作用。本实用新型的目的可通过下述技术方案来实现激光设备Z轴调节装置，包括聚焦头、升降板、滚珠丝杆螺母、滚珠丝杆、精密直线 导轨、滑块、滑座、步进电机、45度全反镜片、顶板、工业摄像机、DP15航插、坐标原点开关、 原点开关支架、下极限感应板、下极限开关、上极限开关、滑移锁紧手柄、上极限感应板、底 板、手动旋钮、皮腔，其特征在于升降板与顶板之间通过底板和皮腔连接成一整体，底板上 设有导向槽，滑座嵌入底板上的导向槽内，滑座可以在底板的导向槽中上下滑动，滑移锁紧 手柄与滑座固定连接，45度全反镜片成45度安装在顶板上，顶板上与垂直光路同轴安装着 工业摄像机，DP15航插安装在顶板上，且DP15航插为外部供电及信号输送的接插件，聚焦 头固连在升降板上，且聚焦头与上面的45度全反镜片中心对齐，升降板与滚珠丝杆螺母固 连，滚珠丝杆穿过升降板的下端固连一个旋钮，滚珠丝杆穿入滑座的上端与步进电机的轴 相连，滑座的内腔左右对称的固定安装一对滑块，每个滑块上套着一精密直线导轨，每个精 密直线导轨的下端与滚珠丝杆螺母固连，在滚珠丝杆螺母与一精密直线导轨之间安装有一 个上极限感应板，在滑座上安装着下极限开关、上极限开关，步进电机安装在滑座上并通过 联轴器与下面的滚珠丝杆固连，下极限感应板安装在精密直线导轨上，原点开关支架固定 在滑座上面，在原点开关支架上端安装着一个坐标原点开关。还包括连接板，连接板固定在底板上。连接板两边设有弧形槽，有用于安装固定之 用，另弧形槽也可以将本Z轴整体偏转一个角度，实现激光在做焊接(切割)的偏转角度问 题，这个偏转角度将由用户自己随意调整和固定。本实用新型具有以下的特点一、复合了电动、手动的功能。二、能快速的手工定位。三、适应加工大小不同体积的工件。四、配有工业摄像机，能够全程监视工作过程，包括调焦的监视，激光焊接或切割 的过程监视。五、全封闭结构，对机械运动部件，以及激光的光路都起到了保护作用。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的立体示意图。图3为本实用新型的正面剖视图。图4为本实用新型的侧面剖视图。图5为本实用新型的横截面视图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步的描述。如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型包括聚焦头1、升降板2、滚珠丝杆螺 母3、滚珠丝杆4、精密直线导轨5、滑块6、滑座7、步进电机8、45度全反镜片9、顶板10、工 业摄像机11、DP15航插12、连接板13、坐标原点开关14、原点开关支架15、下极限感应板 16、下极限开关17、上极限开关18、滑移锁紧手柄19、上极限感应板20、底板21、手动旋钮 22、皮腔23，升降板2与顶板10之间通过底板21和皮腔23连接成一整体，底板21上设有 导向槽，滑座7嵌入底板21上的导向槽内，滑座7可以在底板21的导向槽中上下滑动，滑 移锁紧手柄19与滑座7固定连接，45度全反镜片9成45度安装在底板21上，顶板10上与 垂直光路同轴安装着工业摄像机11，DP15航插12安装在顶板10上，且DP15航插12为外 部供电及信号输送的接插件，连接板13固定在底板21上，聚焦头1固连在升降板2上，且聚 焦头与上面的45度全反镜片9中心对齐，升降板2与滚珠丝杆螺母3固连，滚珠丝杆4穿过 升降板2的下端固连一个旋钮22，滚珠丝杆4穿入滑座7的上端与步进电机8的轴相连，滑 座7的内腔左右对称的固定安装一对滑块6，每个滑决6上套着一精密直线导轨5，每个精密 直线导轨5的下端与滚珠丝杆螺母3固连，在滚珠丝杆螺母3与一精密直线导轨5之间安装 有一个上极限感应板20，在滑座7上安装着下极限开关17、上极限开关18，步进电机8安装 在滑座7上并通过联轴器与下面的滚珠丝杆4固连，下极限感应板16安装在精密直线导轨5 上，原点开关支架15固定在滑座7上面，原点开关支架15的上端固定着坐标原点开关14。聚焦头1固连在升降板2上，同时，聚焦头与上面的45度全反镜片9的中心对齐， 激光将由垂直与底板21的方向射入，穿过连接板13、底板21，直射45度全反镜片9，而后反 射到下面的聚焦头1的中心，经由聚焦头1将激光聚焦后，输出聚焦激光做功。升降板2与滚珠丝杆螺母3固连，滚珠丝杆4穿过升降板2，并滚珠丝杆4的下端 固连一个旋钮22，滚珠丝杆4的上端与步进电机8的轴相连，当用手旋转旋钮22时，将带动 滚珠丝杆4、步进电机8的电机轴一起同步转动。精密直线导轨5的下端与滚珠丝杆螺母3固连，在滚珠丝杆螺母3与一精密直线 导轨5之间安装有一个上极限感应板20，这样，当旋转滚珠丝杆4时，将会带动滚珠丝杆螺 母3做上下的运动，同时将带动精密直线导轨5、上极限感应板20、升降板2、聚焦头1 一起 做上下的运动。这样的上下运动也可以由步进电机8来实现，当步进电机8旋转时，也将带动精密 直线导轨5、上极限感应板20、升降板2、聚焦头1 一起运动。滑座7的内腔左右对称的固定安装一对滑块6，每个滑块6上套着一精密直线导轨 5，这样的结果是滑块6将不运动，而运动的却是精密直线导轨5。在滑座7的上缘安装着步进电机8，通过联轴器与下面的滚珠丝杆4固连，当步进 电机通电旋转时，将带动滚珠丝杆4同步转动，其结果就是带动升降板2聚焦头1做上下的 运动，同步上下运动的还包括有上极限感应板20、下极限感应板(兼坐标原点感应板)16 — 起运动。在滑座7内安装着下极限开关17、上极限开关18，经由步进电机8或是经由手动 旋转旋钮22，将带动升降板、聚焦头1上下运动的同时，下极限感应板(兼坐标原点感应 板)16将可以触碰下极限开关17，朝上运行时，上极限感应板20将触碰上极限开关18，以
5控制机构上下运行的两个极限位置。 在接近上极限位置的地方，安装有一个坐标原点开关14，让坐标原点开关获得感 应的是下极限感应板(兼坐标原点感应板)16，为什么是下极限感应板16来感应坐标原点 开关呢？当这个下极限感应板16向下运行时，是作为下极限开关触发板来使用的，下极限 感应板16将触碰下极限开关17，若机构上行时，这个下极限感应板16将走“空行程”，这里 是利用这个感应板去感应坐标原点开关14，也就是说，这个下极限感应板16有两个作用， 机构下行是作为触碰下极限开关17的作用，机构上行便用做去感应坐标原点开关14 了。设置坐标原点，是自动控制中所必须要的一个重要定位基准，无论是平面坐标 (X-Y 二维系)，还是空间的三维坐标(X-Y-Z三维系)，都必须有各自的一个作为定位的“坐 标原点”，这个坐标原点实际上也就是一个开关信号，机构实现这个开关信号的给定，就是 在直线运动的一个接近极限位置的地方设置一个开关，这个开关让系统获得一个运行基 准，也就是坐标的原点。滑座7可以在底板21的导向槽中上下滑动，这个滑动是手动操作的，主要是用于 大距离的滑移，滑座7在做上下位置调整时，将带动精密直线导轨的滑块6、精密直线导轨 5、滚珠丝杆4、滚珠丝杆螺母3、步进电机8、升降板2、聚焦头1、上极限开关18、上极限开关 感应板20、下极限开关17、下极限感应板(兼坐标原点感应板)16等，一起上下滑动。滑座7以及安装在滑座7上面的所有部件一起滑动到理想位置时，将可以由滑移 锁紧手柄19进行固定，参见图2、图4。实现这个手动大距离的滑移，是本使用新型的一个特色，这个功能能提高工作效 率，降低设备成本，因为，若将整个电动Z轴做得很长也是可以的，但是，制造成本就上去 了，并且，在使用中，电动机要做长距离的运行也比较耗时，因为在自动控制中，作为三轴联 动的机构，其运行速度一般不是很快，还有，Z轴过长，若需要很大的工作空间时，庞大的Z 轴将无能为力，因为过长的Z轴不能自体缩短而腾出有效地工作空间。45度全反镜片9由一套常用的镜片微调机构进行，就不包含于本实用新型之内， 因此不加详述。连接板13与底板21固连，连接板13两边的弧形槽将有用于安装固定之用，另弧 形槽也可以将本Z轴整体偏转一个角度，实现激光在做焊接或切割的偏转角度问题，这个 偏转角度将由用户自己随意调整和固定。顶板10上与垂直光路同轴安装着工业摄像机11，工业摄像机(CXD) 11的作用是用 于激光的调焦监视、焊接或切割过程的监视，工业摄像机11将外接显示器，本说明书不加 详细描述。顶板10上还安装着DP15航插12，参见图1、图2，DP15航插12的作用是外部供电 及信号输送的接插件，主要是为步进电机8提供驱动电力、以及脉冲信号，DP15航插12还 包括上极限开关18、下极限开关17、坐标原点开关(光电开关)14信号的输出输入。皮腔23主要是对整个机构起保护作用，包括光路的密封，都一并在这个皮腔之 内，皮腔形如手风琴的风箱一样，可以自由的伸长和压缩。具体的操作方法如下根据放置在二维工作台上的工件大小，将滑移锁紧手柄19松开(只需要将手柄19 搬转一个不大的角度即可)，此时，就可以用手托住升降板2，将整个滑动部件总成一起进行手动的上升和下降的操作，当调整到位后，便可以锁紧手柄19紧固，此时，本机构就可以 作为电动Z轴使用了。 电动Z轴的工作，也就是由步进电机8的旋转带动聚焦头1， 以及升降板等部件做 上下的运动，运动受控于三轴联动的控制系统。
权利要求激光设备Z轴调节装置，包括聚焦头、升降板、滚珠丝杆螺母、滚珠丝杆、精密直线导轨、滑块、滑座、步进电机、45度全反镜片、顶板、DP15航插、坐标原点开关、原点开关支架、下极限感应板、下极限开关、上极限开关、滑移锁紧手柄、上极限感应板、底板、手动旋钮、皮腔，其特征在于升降板与顶板之间通过底板和皮腔连接成一整体，底板上设有导向槽，滑座嵌入底板上的导向槽内，滑移锁紧手柄与滑座固定连接，45度全反镜片成45度安装在底板上，DP15航插安装在顶板上，且DP15航插为外部供电及信号输送的接插件，聚焦头固连在升降板上，且聚焦头与上面的45度全反镜片中心对齐，升降板与滚珠丝杆螺母固连，滚珠丝杆穿过升降板的下端固连一个旋钮，滚珠丝杆穿入滑座的上端与步进电机的轴相连，滑座的内腔左右对称的固定安装一对滑块，每个滑块上套着一精密直线导轨，每个精密直线导轨的下端与滚珠丝杆螺母固连，在滚珠丝杆螺母与一精密直线导轨之间安装有一个上极限感应板，在滑座上安装着下极限开关、上极限开关，步进电机安装在滑座上并通过联轴器与下面的滚珠丝杆固连，下极限开关感应板安装在精密直线导轨，坐标原点开关固定在原点开关支架上，原点开关支架又固定在滑座的上面。
2.根据权利要求1所述的激光设备Z轴调节装置，其特征在于还包括工业摄像机，顶 板上与垂直光路同轴安装工业摄像机。
3.根据权利要求1所述的激光设备Z轴调节装置，其特征在于还包括在连接板，连接 板固定在底板上。
4.根据权利要求3所述的激光设备Z轴调节装置，其特征在于连接板两边设有弧形槽。
专利摘要本实用新型涉及激光设备Z轴调节装置，其升降板与顶板通过底板和皮腔连接成一整体，滑座嵌入底板上的导向槽内，45度全反镜片安装在底板上，DP15航插安装在顶板上，聚焦头固连在升降板上，升降板与滚珠丝杆螺母固连，滚珠丝杆下端固连一旋钮，另一端与步进电机轴相连，滑座内腔左右对称的固定安装一对滑块，每个滑块上套着一精密直线导轨，每个精密直线导轨的下端与滚珠丝杆螺母固连，在一个精密直线导轨上安装有上极限感应板、下极限感应板，在滑座上安装着下极限开关、上极限开关。本实用新型复合电动、手动的功能，能快速的手工定位，适应加工大小不同体积的工件。
文档编号B23K26/08GK201613425SQ201020039410
公开日2010年10月27日 申请日期2010年1月13日 优先权日2010年1月13日
发明者吴轩, 熊五岳, 韩小平 申请人:武汉逸飞激光设备有限公司