一種直線電機驅動的水切割系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種直線電機驅動的水切割系統，包括水切割裝置和用于安裝水切割裝置的床身，所述床身為U型大理石床身；所述U型大理石床身的U型兩內側面分別設置有Y1驅動軸、Y2驅動軸；所述Y1驅動軸包括Y1直線電機定子、Y1直線電機動子和Y1導軌；所述Y2驅動軸包括Y2直線電機定子、Y2直線電機動子和Y2導軌；并且，所述水切割裝置上還設置X驅動軸，所述X驅動軸包括X直線電機定子、X直線電機動子和X導軌；所述U大理石床身的側面還安裝固定一控制臺。本發明具有切割運動摩擦少，切割精度高、可以切割各種復雜形狀，以及可以實現切割的高加減速度的運動控制。
【專利說明】一種直線電機驅動的水切割系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械設備，尤其涉及的是一種直線電機驅動的水切割系統。
【背景技術】
[0002]現有技術中，水切割系統一般都采用步進電機或者伺服電機驅動，用螺桿或者同步帶傳動。螺桿傳動加工速度較低，磨損大，壽命短，加工效率低；同步帶壽命低精度差。二者僅能用于產量低、使用率不高、加工圖形簡單的場合。
[0003]因此，現有技術存在缺陷，需要改進。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是:提供一種具有運動速度高，摩擦小，切割加工精度高，特別是切割短線段極多的復雜形狀，以及可以實現切割的大加減速度的直線電機驅動的純水切割系統。
[0005]本發明的技術方案如下:一種直線電機驅動的水切割系統，包括水切割裝置和用于安裝水切割裝置的床身，所述床身為U型大理石床身；所述U型大理石床身的U型兩內側面分別設置有Yl驅動軸、Y2驅動軸；所述Yl驅動軸包括Yl直線電機定子、Yl直線電機動子和Yl導軌；所述Y2驅動軸包括Y2直線電機定子、Y2直線電機動子和Y2導軌；并且，所述水切割裝置上還設置X驅動軸，所述X驅動軸包括X直線電機定子、X直線電機動子和X導軌；所述U大理石床身的側面還安裝固定一控制臺。
[0006]應用于上述技術方案，所述的水切割系統中，所述Yl直線電機定子、所述Yl導軌、所述Y2直線電機定子和所述Y2導軌分別安裝在所述U型大理石床身的U型兩內側面上，所述Yl直線電機動子和所述Y2直線電機動子分別安裝在所述水切割裝置橫梁的兩側。
[0007]應用于各個上述技術方案，所述的水切割系統中，所述Yl驅動軸和所述Y2驅動軸采用相向對稱方式安裝。
[0008]應用于各個上述技術方案，所述的水切割系統中，所述Yl驅動軸還設置Yl磁柵尺、及其對應的Yl讀數頭，所述Y2驅動軸還設置Y2磁柵尺、及其對應的Y2讀數頭，所述X驅動軸還設置X磁柵尺、及其對應的X讀數頭。
[0009]應用于各個上述技術方案，所述的水切割系統中，所述水切割裝置還設置一安裝板，所述水切割裝置的水切割頭、以及所述X直線電機動子設置在所述安裝板上。
[0010]應用于各個上述技術方案，所述的水切割系統中，還設置一用于緩沖射流沖擊、容納廢切割水的雙底防涌水箱。
[0011]應用于各個上述技術方案，所述的水切割系統中，所述雙底防涌水箱設置上底板和下底板，其側邊還設置抽氣孔。
[0012]應用于各個上述技術方案，所述的水切割系統中，所述雙底防涌水箱固定在所述U型大理石床身的U型槽內。
[0013]應用于各個上述技術方案，所述的水切割系統中，所述水切割裝置上還設置手動調整水切割頭上下高度的Z驅動軸，所述Z驅動軸包括Z導軌、螺桿、可拆卸手輪和手輪探測器。
[0014]采用上述方案，本發明通過將床身設置為大理石材質的床身，大理石床身可以設置為4噸重，將水切割裝置安裝在大理石床身上，水切割裝置運行穩定，切割精度高；并且，通過設置相互適配的Yl驅動軸和Y2驅動軸實現水切割裝置的前后運動，以及通過設置X驅動軸現切割頭的左右運動，切割精確度高，可以切割各種形狀復雜的軟材質，并且，由于直線電機驅動，不存在螺桿和同步帶，切割運動摩擦小，并且，還可以通過軸向對稱設置Yl驅動軸和Y2驅動軸使各直線電機對床身的吸力變成X軸結構內力相互抵消，產品使用精度保持性好，壽命長。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為發明的結構示意圖。
[0016]圖2為本發明中大理石床身的安裝結構示意圖。
[0017]圖3為本發明中水切割裝置的安裝結構示意圖一。
[0018]圖4為本發明中水切割裝置的安裝結構示意圖二。
[0019]圖5為本發明中水切割裝置的安裝結構放大示意圖。
[0020]圖6為本發明中雙底防涌水箱的示意圖。
[0021]圖7為本發明中雙底防涌水箱的結構示意圖。
[0022]圖8為本發明中Z驅動軸的結構圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行詳細說明。
[0024]本實施例提供了一種直線電機驅動的水切割系統，所述水切割系統通過直線電機來驅動，具有切割運動摩擦小，切割精度高和可以實現切割的大加減速度的快速變化。
[0025]如圖1所示,水切割系統包括水切割頭105和用于安裝水切割裝置的床身106，床身106為U型大理石床身，通過將床身設置為大理石材質的床身，大理石床身可以設置為4噸重，如此，將水切割裝置安裝在大理石床身上，水切割裝置運行穩定，切割精度高。
[0026]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，U型大理石床身106的U型內側面101設置有Yl驅動軸，Yl驅動軸包括Yl直線電機定子301、Yl直線電機動子302、Y1導軌303、Yl磁柵尺304和與Yl磁柵尺304對應的Yl讀數頭；Y1直線電機定子301、Y1導軌303和Yl磁柵尺304安裝在U型內側面101上，Yl直線電機動子302和Yl讀數頭安裝在水切割裝置橫梁201 —端部上。
[0027]并且，U型大理石床身106的U型內側面103上設置有Y2驅動軸，Y2驅動軸包括Y2直線電機定子402、Y2直線電機動子401、Υ2導軌403、Υ2磁柵尺404和與Υ2磁柵尺404對應的Υ2讀數頭。Υ2直線電機定子402、Υ2導軌403和Υ2磁柵尺404安裝在U型內側面103上，Υ2直線電機動子401和Υ2讀數頭安裝在橫梁201的另一端部上。
[0028]如此，在使用時，Yl驅動軸的Yl直線電機動子302沿著Yl直線電機定子301軸向驅動，Υ2驅動軸的Υ2直線電機動子401沿著Υ2直線電機定子402軸向驅動，從而使橫梁201同時沿著Yl導軌303和Υ2導軌403運動，從而實現水切割頭105的前后運動。[0029]并且，在水切割頭105前后運動的過程中，Yl讀數頭讀取Yl磁柵尺304的數據，Y2讀數頭讀取Y2磁柵尺404的數據，并且，將有關數據傳送至外部的控制裝置中，從而可以通過外部的控制裝置來分別調整Yl驅動軸、以及Y2驅動軸的速度，從而使Yl驅動軸、以及Y2驅動軸的速度保持一致，水切割效果好，并且，還可以通過調整Yl驅動軸、以及Y2驅動軸的速度，實現水切割裝置前后運動的加速和減速。
[0030]并且，如圖廣3所示，水切割裝置102還設置X驅動軸，X驅動軸包括X導軌306、X直線電機定子307、X直線電機動子308、X磁柵尺305和與X磁柵尺305對應的X讀數頭。其中，水切割裝置的水切割頭105安裝在安裝板108上，X直線電機動子308和X讀數頭同樣安裝在水切割頭的安裝板108上，X直線電機定子307、X磁柵尺305安裝在水切割裝置的機身上，在切割時，X直線電機動子308沿著X直線電機定子307實現X軸向驅動，從而帶動安裝板108沿著X導軌306左右運動，從而實現水切割頭105的左右運動。
[0031]并且，在水切割頭左右運動的同時，X讀數頭讀取X磁柵尺305的數據，并且，將有關數據傳送至外部的控制裝置中，從而可以通過外部的控制裝置來分別調整X驅動軸的速度，如此，可以通過調整X驅動軸的速度，實現水切割頭左右運動的加速和減速。
[0032]如此，在進行水切割時，水切割裝置沿著兩側的Yl驅動軸、Y2驅動軸前后運動，從而帶動水切割頭105前后運動,使其完成前后切割的動作，并且,安裝板108沿著X導軌左右運動，從而帶動水切割頭105左右運動,使其完成左右切割的動作,從而在水平面上進行任意軌跡的運動，可以切割各種復雜形狀的軟材質，例如海綿、橡皮等等材質的物品。由于驅動電機與運動部件機之間不存在螺桿和同步帶，機械傳動摩擦少，壽命長；并且，通過磁柵尺測量和反饋水切割頭的位置，實現很高的切割精度。
[0033]并且，如圖1所示，U大理石床身106的側面還安裝固定一控制臺104 ;并且，如圖2所示，U型大理石床身的側面還設置用于放置控制設備的放置槽109，控制設備分別與水切割裝置和控制臺連接，并且，控制設備還與各直線電機動子連接，控制臺104設置有與控制設備連接的顯示器、鍵盤和鼠標，如此，通過操作控制臺，可以來控制水切割裝置和各驅動電機的工作；控制臺固定在床身的側邊，連接簡單，使用方便。
[0034]或者，Yl驅動軸和Y2驅動軸相對橫梁201軸向對稱安裝，即Yl驅動軸和Y2驅動軸與橫梁201在同一水平上安裝，并且，Yl驅動軸和Y2驅動軸相互對稱，橫梁為X軸方向的水平面軸，其與X驅動軸平行，Yl驅動軸和Y2驅動軸的直線電機動子和直線電機定子均為相同型號和參數的電機，Yl直線電機動子302與Yl直線電機定子301之間有極大水平吸力，Y2直線電機動子401與Y2直線電機定子402之間有極大水平吸力，兩個水平吸力在水平面內，沿著X方向通過橫梁內部，成為橫梁的內力，而不對橫梁產生彎曲變形外力，兩內力相互抵消，橫梁橫向不變形，對各導軌負載小，摩擦少，導向和定位精度保持性好，設備使用壽命長。
[0035]或者，如圖6所示，水切割裝置還設置一用于緩沖射流沖擊、容納廢切割水的雙底防涌水箱601，如圖7所示，雙底防涌水箱包括托板701、導向槽702、上底板704和下底板703，其中，雙底防涌水箱可以固定在所述U型大理石床身的U型槽內，托板701可以使其始終與大理石床身連接固定，導向槽702用于安裝防護罩。并且，雙底防涌水箱的側邊還設置抽氣孔705，例如，可以設置多個抽氣孔，通過抽氣孔抽走雙底防涌水箱上部的水汽，防止水汽進入水切割裝置和導軌，影響導軌使用；并且，通過設置上底板704和下底板703，水切割裝置完成切割后排出的水，通過下底板703下的排水管排出。
[0036]如圖8所示，所述水切割裝置上還設置手動調整水切割頭上下高度的Z驅動軸，Z驅動軸安裝固定在安裝板108上，Z驅動軸包括Z導軌、螺桿803、可拆卸手輪801和手輪探測器802，其中，水切割頭105通過固定裝置804固定，使用時，通過可拆卸手輪108帶動螺桿803沿著Z導軌來使水切割頭105上下運動，從而調整水切割頭105的上下高度，手輪探測器802用于確認可拆卸手輪801是否準確安裝到位。
[0037]以上僅為本發明的較佳實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種直線電機驅動的水切割系統，包括水切割裝置和用于安裝水切割裝置的床身，其特征在于: 所述床身為U型大理石床身；所述U型大理石床身的U型兩內側面分別設置有Yl驅動軸、Y2驅動軸； 所述Yl驅動軸包括Yl直線電機定子、Yl直線電機動子和Yl導軌； 所述Y2驅動軸包括Y2直線電機定子、Y2直線電機動子和Y2導軌； 并且，所述水切割裝置上還設置X驅動軸，所述X驅動軸包括X直線電機定子、X直線電機動子和X導軌； 所述U大理石床身的側面還安裝固定一控制臺。
2.根據權利要求1所述的水切割系統，其特征在于，所述Yl直線電機定子、所述Yl導軌、所述Y2直線電機定子和所述Y2導軌分別安裝在所述U型大理石床身的U型兩內側面上，所述Yl直線電機動子和所述Y2直線電機動子分別安裝在所述水切割裝置橫梁的兩側。
3.根據權利要求2所述的水切割系統，其特征在于，所述Yl驅動軸和所述Y2驅動軸采用相向對稱方式安裝。
4.根據權利要求3所述的水切割系統，其特征在于，所述Yl驅動軸還設置Yl磁柵尺、及其對應的Yl讀數頭，所述Y2驅動軸還設置Y2磁柵尺、及其對應的Y2讀數頭，所述X驅動軸還設置X磁柵尺、及其對應的X讀數頭。
5.根據權利要求3所述的水切割系統，其特征在于，所述水切割裝置還設置一安裝板，所述水切割裝置的水切割頭、以及所述X直線電機動子設置在所述安裝板上。
6.根據權利要求1所述的水切割系統，其特征在于，還設置一用于緩沖射流沖擊、容納廢切割水的雙底防涌水箱。
7.根據權利要求6所述的水切割系統，其特征在于，所述雙底防涌水箱設置上底板和下底板，其側邊還設置抽氣孔。
8.根據權利要求6所述的水切割系統，其特征在于，所述雙底防涌水箱固定在所述U型大理石床身的U型槽內。
9.根據權利要求1-8任一所述的水切割系統，其特征在于，所述水切割裝置上還設置手動調整水切割頭上下高度的Z驅動軸，所述Z驅動軸包括Z導軌、螺桿、可拆卸手輪和手輪探測器。
【文檔編號】B26F3/00GK103753647SQ201410024283
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月20日 優先權日:2014年1月20日
【發明者】李廷波 申請人:粵和興激光刀模（深圳）有限公司