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(19)国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号6.7(22)申请日2022.08.11(73)专利权人徐州博汇智能装备有限公司地址221000江苏省徐州市鼓楼区经济开发区经五路西纬一路北中标准厂房B10号(72)发明人张文彬房瑞魏敏郑鑫(74)专利代理机构北京中南长风知识产权代理事务所(普通合伙)11674专利代理师(51)Int.Cl.B23K26/08(2014.01)B23K26/38(2014.01)(54)实用新型名称一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构(57)摘要一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，包括驱动结构和传动结构，所述驱动结构包括同轴连接的伺服电机和减速机；所述传动结构包括驱动齿轮组件、浮动齿轮组件及传动齿条，所述驱动齿轮组件包括与伺服电机的输出轴同轴连接的主动齿轮，所述浮动齿轮组件包括与主动齿轮之间弹性连接的从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮均与传动齿条相啮合。本实用新型能够满足设备所需高速动态响应，同时能够增加自动消隙机构，使得整个传动精度可媲比丝杠传动，更加适合高速高精密激光切割设备，尤其多维切割设备。权利要求书1页说明书4页附图6页CN2179912851.一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，包括驱动结构和传动结构，所述驱动结构包括同轴连接的伺服电机和减速机；其特征是：所述传动结构包括驱动齿轮组件、浮动齿轮组件及传动齿条，所述驱动齿轮组件包括与伺服电机的输出轴同轴连接的主动齿轮，所述浮动齿轮组件包括与主动齿轮之间弹性连接的从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮均与传动齿条相啮合。2.根据权利要求1所述的一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，其特征是：所述驱动结构还包括减速机座，减速机固定连接在减速机座上的固定孔处，传动结构设置在减速机座内。3.根据权利要求2所述的一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，其特征是：所述驱动齿轮组件还包括主动齿轮座，主动齿轮通过主动齿轮座固定在减速机座内。4.根据权利要求3所述的一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，其特征是：所述浮动齿轮组件还包括从动齿轮座，从动齿轮通过从动齿轮座浮动安装在减速机座内，从动齿轮座与主动齿轮座弹性相连。5.根据权利要求4所述的一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，其特征是：所述从动齿轮座通过弹性件与主动齿轮座相连。6.根据权利要求5所述的一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，其特征是：所述弹性件包括若干个连接在主动齿轮座与从动齿轮座之间的压缩弹簧或碟簧。7.根据权利要求6所述的一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，九游会 J9官方网站其特征是：所述从动齿轮座通过开设在其上的条形孔浮动安装在减速机座上，条形孔的走向与传动齿条的长度方向一致。8.根据权利要求7所述的一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，其特征是：所述驱动齿轮组件和浮动齿轮组件之间还设有传动导向结构；所述传动导向结构包括导向件以及分别开设在主动齿轮座和从动齿轮座上的第一导向孔和第二导向孔，第一导向孔和第二导向孔相对布置且走向与传动齿条的长度方向一致；导向件的一端固定在第一导向孔/第二导向孔内，另一端滑动设置在第二导向孔/第一导向孔内。9.根据权利要求8所述的一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，其特征是：所述导向件包括导向销轴，导向销轴穿设在压缩弹簧或碟簧内。CN217991285一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构技术领域[0001]本实用新型涉及一种高速高精密激光切割设备，尤其是一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构。背景技术[0002]公知的，精密激光切割机是利用激光技术和数控技术设计而成的一种切割专用设备，具有激光功率稳定，光束模式好，峰值功率高，高效率、低成本、安全、稳定、操作简便等特点。而高速高精密级的激光切割设备，需要同时满足高速动态响应和高精度的传动。[0003]目前，市场上已有激光切割设备切割头的升降运动通常通过丝杠传动或齿条传动方式来实现。其中，丝杠传动虽然满足精度高的要求，但是存在速度不够快、九游会 J9官方网站动态响应差的缺陷，尤其用于多维切割设备上，该缺陷愈发明显。而采用齿条传动时，虽可以使切割头的升降速度获得大幅提升，动态响应速度也会增加，但是齿条传动会因为齿条与齿轮的啮合问题，在进行移动时产生一定间隙的误差，并且这个由于啮合不全造成的误差还会因为磨损而增大，长期下来累计误差将严重影响加工精度，无法满足精度高的要求。发明内容[0004]为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，该机构能够满足设备所需高速动态响应，同时能够增加自动消隙机构，使得整个传动精度可媲比丝杠传动，更加适合高速高精密激光切割设备，尤其多维切割设备。[0005]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：[0006]一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，包括驱动结构和传动结构，所述驱动结构包括同轴连接的伺服电机和减速机；所述传动结构包括驱动齿轮组件、浮动齿轮组件及传动齿条，所述驱动齿轮组件包括与伺服电机的输出轴同轴连接的主动齿轮，所述浮动齿轮组件包括与主动齿轮之间弹性连接的从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮均与传动齿条相啮合。[0007]可选的，所述驱动结构还包括减速机座，减速机固定连接在减速机座上的固定孔处，传动结构设置在减速机座内。[0008]可选的，所述驱动齿轮组件还包括主动齿轮座，主动齿轮通过主动齿轮座固定在减速机座内。[0009]可选的，所述浮动齿轮组件还包括从动齿轮座，从动齿轮通过从动齿轮座浮动安装在减速机座内，从动齿轮座与主动齿轮座弹性相连。[0010]可选的，所述从动齿轮座通过弹性件与主动齿轮座相连。[0011]可选的，所述弹性件包括若干个连接在主动齿轮座与从动齿轮座之间的压缩弹簧[0012]可选的，所述从动齿轮座通过开设在其上的条形孔浮动安装在减速机座上，条形孔的走向与传动齿条的长度方向一致。CN217991285[0013]可选的，所述驱动齿轮组件和浮动齿轮组件之间还设有传动导向结构；所述传动导向结构包括导向件以及分别开设在主动齿轮座和从动齿轮座上的第一导向孔和第二导向孔，第一导向孔和第二导向孔相对布置且走向与传动齿条的长度方向一致；导向件的一端固定在第一导向孔/第二导向孔内，另一端滑动设置在第二导向孔/第一导向孔内。[0014]可选的，所述导向件包括导向销轴，导向销轴穿设在压缩弹簧或碟簧内。[0015]相比现有技术，本实用新型的一种高速高精密激光切割设备Z轴升降传动机构，通过设置包括驱动齿轮组件、浮动齿轮组件及传动齿条的传动结构，驱动齿轮组件和浮动齿轮组件之间弹性连接并同时与传动齿条啮合，实现了自动消隙功能，从而保证齿轮齿条间始终无间隙啮合，消除了背隙。进而既大大提升了激光切割设备的动态响应性能，该优点在多维切割设备上尤为重要，又保证了整个传动的高精密性；特别是在成本方面，仅需要增加 浮动齿轮组件的成本，就可以将传动用的齿轮齿条的啮合始终保持活动紧密，使得激光切 割设备可以更长时间在保持高响应速度的同时保持高精度。 附图说明 [0016] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 [0017] 图1是本实用新型一个实施例的立体图。 [0018] 图2是本实用新型一个实施例的主视图。 [0019] 图3是图2中A‑A处的剖视图。 [0020] 图4是本实用新型一个实施例的俯视图。 [0021] 图5是本实用新型一个实施例的左视图。 [0022] 图6是图5中B‑B处的剖视图。 [0023] 图7是本实用新型一个实施例中减速机座的立体图。 [0024] 图8是本实用新型一个实施例中伺服电机+减速机+驱动齿轮组件+浮动齿轮组件 的立体图。 [0025] 图9是本实用新型一个实施例中减速机+传动结构的立体图。 [0026] 图10是本实用新型一个实施例中减速机+传动结构的仰视图。 [0027] 图11是本实用新型一个实施例应用在激光切割设备部分结构上的立体图。 [0028] 图中附图标记说明： [0029] 10‑Z轴升降传动机构；20‑Z轴部件；30‑溜板；40‑横梁；50‑切割头； [0030] 1‑驱动结构；11‑伺服电机；12‑减速机；13‑减速机座；131‑固定孔； [0031] 2‑传动结构；21‑驱动齿轮组件；211‑主动齿轮；212‑主动齿轮座；22‑浮动齿轮组 件；221‑从动齿轮；222‑从动齿轮座；2221‑条形孔；23‑传动齿条；24‑弹性件；241‑压缩弹 簧；25‑传动导向结构；251‑导向件；2511‑导向销轴；252‑第一导向孔；253‑第二导向孔。 具体实施方式 [0032] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实 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他实施例，都属 CN217991285 于本实用新型的保护范围。[0033] 图1至图10示出了本实用新型一个较佳的实施例的结构示意图，图中的一种高速 高精密激光切割设备Z轴升降传动机构10，包括驱动结构1和传动结构2，所述驱动结构1包 括同轴连接的伺服电机11和减速机12；所述传动结构2包括驱动齿轮组件21、浮动齿轮组件 22及传动齿条23，所述驱动齿轮组件21包括与伺服电机11的输出轴同轴连接的主动齿轮 211，所述浮动齿轮组件22包括与主动齿轮211之间弹性连接的从动齿轮221，主动齿轮211 和从动齿轮221均与传动齿条23相啮合。 [0034] 本实施例的传动结构2，首先基于主动齿轮211、从动齿轮221与传动齿条23相啮合 的齿轮齿条传动，满足了设备所需高速动态响应，同时由于主动齿轮211与从动齿轮221之 间弹性连接构成了自动消隙结构，当该自动消隙结构中的主动齿轮211与从动齿轮221同时 与齿条啮合时会受反向弹性力，主动齿轮211与传动齿条23的紧靠点的紧靠方向始终在偏 左侧，从动齿轮221与传动齿条23的紧靠点的紧靠方向始终偏右侧，在弹性拉力作用下，使 得传动齿条23所固定的Z轴部件20不会出现活动的现象，从而消除背隙，保证齿轮齿条间始 终无间隙啮合，使得整个传动系统精度可媲比丝杠传动，更能够满足高速高精密激光切割 设备的使用需求，尤其多维切割设备。 [0035] 作为本实施例的一种具体实施方式，所述驱动结构1还包括减速机座13，减速机12 固定连接在减速机座13上的固定孔131处，传动结构2设置在减速机座13内。 [0036] 作为本实施例进一步的具体实施方式，所述驱动齿轮组件21还包括主动齿轮座 212，主动齿轮211通过主动齿轮座212固定在减速机座13内。 [0037] 作为本实施例进一步的具体实施方式，所述浮动齿轮组件22还包括从动齿轮座 222，从动齿轮221通过从动齿轮座222浮动安装在减速机座13内，从动齿轮座222与主动齿 轮座212弹性相连。 [0038] 作为本实施例进一步的具体实施方式，所述从动齿轮座222通过弹性件24与主动 齿轮座212相连。 [0039] 弹性件24可以将两种齿轮(主动齿轮211和从动齿轮221)与齿条在相对运行时始 终保持紧密啮合状态，能够实现在更长时间内保持高响应速度和保持高精度。 [0040] 作为本实施例的一种可选实施方式，所述弹性件24包括若干个连接在主动齿轮座 212与从动齿轮座222之间的压缩弹簧241或碟簧。 [0041] 具体实施中，将两个压缩弹簧241或碟簧安装在主动齿轮座212与从动齿轮座222 之间，通过压缩弹簧241或碟簧实现浮动安装。 [0042] 作为本实施例的一种可选实施方式，所述从动齿轮座222通过开设在其上的条形 孔2221浮动安装在减速机座13上，条形孔2221的走向与传动齿条23的长度方向一致。J9九游会登录入口首页J9九游会登录入口首页
