横梁组件、运动平台及激光加工设备的制作方法

1.本技术涉及运动平台技术领域，尤其涉及一种横梁组件、运动平台及激光加工设备。


背景技术：

2.随着时代的发展，运动平台逐渐朝着高速、高精密和长行程的方向发展。其中，龙门结构的运动平台通常包括横梁、床身和驱动组件，驱动组件通常包括驱动元件、两个导轨和两个滑块。两个导轨并列设置，且固定于床身。两个滑块分别与两个导轨滑动连接，横梁的两端分别与两个滑块连接。
3.在横梁的运动过程中，由于频繁地进行减速、加速或变向，横梁容易抖动，横梁容易弯曲变形，因此与横梁连接的滑块会被拉扯，导致滑块与导轨之间的摩擦力变大，滑块与导轨磨损加剧，最终导致滑块与导轨的使用寿命缩短。
4.相关技术中，横梁的一端会通过滑动机构(例如滑板与具有滑槽的滑座组成的机构)与相应的滑块连接，从而使得弯曲变形的横梁不会过度拉扯滑块。然而，由于滑动机构可以自由滑动，即使横梁发生微小的变形，横梁的一端也会移动，这容易降低安装在横梁上的加工机构(例如激光头、钻头等)的运动精度。


技术实现要素：

5.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种横梁组件，能够提高横梁的一端与滑块之间的摩擦力的上限。
6.本技术还提出一种具有上述横梁组件的运动平台。
7.本技术还提出一种具有上述运动平台的激光加工设备。
8.根据本技术的第一方面实施例的横梁组件，包括：
9.横梁，包括第一端和第二端，所述第一端设有第一孔，所述第二端用于与第二滑块固定连接，设所述横梁的长度方向为第一方向；
10.连接件，用于与第一滑块固定连接，所述连接件设有第二孔；
11.固定件，用于使所述第一端与所述连接件抵持，所述固定件还用于调节所述第一端与所述连接件之间的压力；所述固定件包括杆体，所述杆体穿设在所述第一孔和所述第二孔中；设所述杆体在所述第一方向的宽度为w1，设所述第一孔在所述第一方向的孔径为d1，设所述第二孔在所述第一方向的孔径为d2，w1小于d1和d2中的至少一个。
12.根据本技术实施例的横梁组件，至少具有如下有益效果：通过固定件增加第一端与连接件之间的压力，可使第一端与连接件之间的滑动摩擦力增大，横梁发生微小的变形时，横梁的第一端不会相对第一滑块移动，由此有利于提升安装在横梁上的加工机构的运动精度；此外，w1小于d1和d2中的至少一个，即杆体可在第一孔和/或第二孔中沿第一方向移动，当横梁在发生较大变形时，横梁的第一端可相对第一滑块移动，从而保护第一滑块和第二滑块，延长第一滑块和第二滑块的使用寿命。
13.根据本技术的一些实施例，所述固定件包括螺钉，所述螺钉包括第一头部和所述杆体，所述第一头部与所述杆体的一端固定连接，所述第一头部与所述第一端远离所述连接件的第一侧面抵持；所述杆体设有外螺纹，所述第二孔为螺纹孔，所述杆体与所述第二孔螺纹配合；w1小于d1。
14.根据本技术的一些实施例，所述第一孔为第一腰型孔，所述第一腰型孔的长度方向与所述第一方向的夹角小于90
°
。
15.根据本技术的一些实施例，还包括垫圈，所述垫圈设有通孔，所述杆体插设在所述通孔中，所述垫圈位于所述第一头部与所述横梁之间，所述垫圈设有转动部，所述转动部用于转动所述垫圈。
16.根据本技术的一些实施例，所述转动部包括至少两个平面，且任意两个所述平面不共面。
17.根据本技术的一些实施例，所述固定件包括螺栓和螺母，所述螺栓包括第二头部和所述杆体，所述第二头部与所述杆体的一端固定连接，所述第二头部与所述第一端远离所述连接件的第一侧面抵持；所述杆体设有外螺纹，所述杆体与所述螺母螺纹配合，所述螺母与所述连接件远离所述第一端的第二侧面抵持。
18.根据本技术的一些实施例，所述第一孔和/或所述第二孔为第二腰型孔，所述第二腰型孔的长度方向与所述第一方向的夹角小于90
°
。
19.根据本技术的一些实施例，所述横梁的上半部分的质量小于所述横梁的下半部分的质量。
20.根据本技术的第二方面实施例的运动平台，包括：
21.上述的横梁组件；
22.床身；
23.驱动组件，包括第一导轨、所述第一滑块、第二导轨、所述第二滑块和驱动元件；所述第一导轨和所述第二导轨并列设置，且所述第一导轨和所述第二导轨均固定于所述床身；所述第一滑块与所述第一导轨滑动连接，所述第一滑块还与所述连接件固定连接；所述第二滑块与所述第二导轨滑动连接，所述第二滑块还与所述第二端固定连接；所述驱动元件用于驱使所述横梁组件沿所述第一导轨的长度方向移动。
24.根据本技术实施例的运动平台，至少具有如下有益效果：通过使用上述的横梁组件，有利于提升横梁组件的运动精度。
25.根据本技术的第三方面实施例的激光加工设备，包括：
26.上述的运动平台；
27.激光头，用于发出激光，所述激光头与所述横梁连接。
28.根据本技术实施例的激光加工设备，至少具有如下有益效果：通过使用上述的运动平台，有利于提升激光头的加工精度。
29.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
30.下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明，其中：
31.图1为本技术的实施例的横梁组件的立体图；
32.图2为图1中横梁组件的爆炸图；
33.图3为本技术的实施例的激光加工设备的示意图；
34.图4为图1中横梁组件的固定件的另一实施例的示意图；
35.图5为图1中横梁组件的固定件的垫圈的立体图。
36.附图标记：横梁100、第一端110、第一侧面111、第一孔112、第二端120；
37.连接件210、第二孔211、第二侧面212、第二滑板220；
38.固定件300、螺钉310、第一头部311、杆体312、螺栓320、第二头部321、螺母330；
39.垫圈400、通孔410、转动部420、平面421；
40.驱动组件500、第一滑块510、第一导轨520、第二滑块530、第二导轨540、驱动元件550；
41.床身600；
42.激光头700。
具体实施方式
43.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
44.在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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技术和简化描述，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技术的限制。
45.在本技术的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
46.本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
47.本技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
48.参照图1和图2，根据本技术的第一方面实施例的横梁组件，包括横梁100、连接件210和固定件300。横梁100包括第一端110和第二端120，第一端110设有第一孔112(参照图2)，第二端120用于与第二滑块530固定连接(参照图3)，设横梁100的长度方向为第一方向。连接件210用于与第一滑块510固定连接(参照图3)，连接件210设有第二孔211。
49.固定件300用于使第一端110与连接件210抵持，固定件300还用于调节第一端110
与连接件210之间的压力。固定件300包括杆体312，杆体312穿设在第一孔112和第二孔211中。设杆体312在第一方向的宽度为w1(参照图4)，设第一孔112在第一方向的孔径为d1，设第二孔211在第一方向的孔径为d2，w1小于d1和d2中的至少一个。
50.根据本技术实施例的横梁组件，至少具有如下有益效果：通过固定件300增加第一端110与连接件210之间的压力，可使第一端110与连接件210之间的滑动摩擦力增大，横梁100发生微小的变形时，横梁100的第一端110不会相对第一滑块510移动，由此有利于提升安装在横梁100上的加工机构的运动精度；此外，w1小于d1和d2中的至少一个，即杆体312可在第一孔112和/或第二孔211中沿第一方向移动，当横梁100在发生较大变形时，横梁100的第一端110可相对第一滑块510移动，从而保护第一滑块510和第二滑块530，延长第一滑块510和第二滑块530的使用寿命。
51.此外，在第一端110相对连接件210滑动的过程中，第一端110与连接件210之间的摩擦可将横梁100抖动的动能转化为热量，由此有利于缩短横梁100抖动的幅度和时间。
52.具体的，连接件210包括第一滑板，当第一滑块510设置多个时，第一滑板可方便地与多个第一滑块510固定连接。类似的，横梁组件还包括第二滑板220，第二滑板220可与多个第二滑块530固定连接。
53.参照图2，在本技术的一些实施例中，固定件300包括螺钉310，螺钉310包括第一头部311和杆体312，第一头部311与杆体312的一端固定连接，第一头部311与第一端110远离连接件210的第一侧面111抵持；杆体312设有外螺纹，第二孔211为螺纹孔，杆体312与第二孔211螺纹配合。w1小于d1。
54.由此，通过旋转螺钉310，可调节第一端110与连接件210之间的压力。此外，当横梁100变形相对较大时，螺钉310还可在第一孔112中沿第一方向移动，从而减小对第一滑块510和第二滑块530的作用力。
55.参照图2，在上述实施例的改进方案中，第一孔112为第一腰型孔，第一腰型孔的长度方向与第一方向的夹角小于90
°
。
56.第一腰型孔可为螺钉310沿第一方向的运动提供空间，从而满足横梁100的第一端110相对第一滑块510沿第一方向向运动的需求。
57.具体的，当横梁100的第一端110沿第一方向运动时，由于第一腰型孔的长度方向与第一方向的夹角小于90
°
，第一腰型孔的长度在第一方向有一个长度分量，螺钉310在第一腰型孔中可沿第一方向运动，第一端110不会与螺钉310卡住，第一端110可相对第一滑块510沿第一方向向运动。
58.具体的，第一腰型孔的长度方向与第一方向的夹角可以是0
°
、5
°
、10
°
、45
°
或其它角度。其中0
°
是较优的实施例，此时螺钉310沿第一腰型孔的长度方向运动，在垂直第一方向的方向上不会有位移分量，横梁100的第一端110不会沿垂直第一方向的方向运动，这有利于提升安装在横梁100上的加工机构的运动精度。
59.参照图2和图5，在本技术的一些实施例中，横梁组件还包括垫圈400，垫圈400设有通孔410，杆体312插设在通孔410中，垫圈400位于第一头部311与横梁100之间，垫圈400设有转动部420，转动部420用于转动垫圈400。
60.由此，通过转动部420转动垫圈400，可检测第一端110与连接件210之间的压力。例如，通过设置一定扭矩的扭矩扳手转动转动部420，如果扭矩扳手能够转动垫圈400，则表明
第一端110与连接件210之间的压力合适，当横梁100弯曲变形到一定程度时，横梁100的第一端110可相对连接件210移动；如果扭矩扳手不能转动垫圈400，则表明第一端110与连接件210之间的压力过大，此时螺钉310需要适当松开一些，以保证横梁100弯曲变形到一定程度时，横梁100的第一端110能够相对连接件210移动。
61.参照图5，在上述实施例的改进方案中，转动部420包括至少两个平面421，且任意两个平面421不共面。
62.此时，可通过扳手夹持两个平面421，从而方便地转动垫圈400。当平面421设置更多个时(如三个、四个等)，扳手在不同角度均可方便地夹持到两个平面421，从而转动垫圈400。
63.具体的，平面421的数量可以是两个、三个、四个、五个、六个(参照图5)或其它数量。
64.参照图4，在本技术的一些实施例中，固定件300包括螺栓320和螺母330，螺栓320包括第二头部321和杆体312，第二头部321与杆体312的一端固定连接，第二头部321与第一端110远离连接件210的第一侧面111抵持；杆体312设有外螺纹，杆体312与螺母330螺纹配合，螺母330与连接件210远离第一端110的第二侧面212抵持。
65.由此，通过旋转螺栓320，可通过第二头部321和螺母330夹紧第一端110和连接件210。通过旋紧螺栓320，可增大第一端110和连接件210之间的压力；通过松开螺栓320，可减小第一端110和连接件210之间的压力。
66.参照图4，在上述实施例的改进方案中，第一孔112和/或第二孔211为第二腰型孔，第二腰型孔的长度方向与第一方向的夹角小于90
°
。
67.第二腰型孔可为螺栓320沿第一方向的运动提供空间，当横梁100的第一端110相对第一滑块510沿第一方向运动时，螺栓320不会卡住横梁100的第一端110。
68.具体的，当横梁100的第一端110沿第一方向运动时，由于第二腰型孔的长度方向与第一方向的夹角小于90
°
，第二腰型孔的长度在第一方向有一个长度分量，螺栓320在第二腰型孔中可沿第一方向运动，第一端110不会与螺栓320卡住，第一端110可相对第一滑块510沿第一方向向运动。
69.具体的，第二腰型孔的长度方向与第一方向的夹角可以是0
°
、5
°
、10
°
、45
°
或其它角度。其中0
°
是较优的实施例，此时螺栓320沿第二腰型孔的长度方向运动，在垂直第一方向的方向上不会有位移分量，横梁100的第一端110不会沿垂直第一方向的方向运动，这有利于提升安装在横梁100上的加工机构的运动精度。
70.参照图1，在本技术的一些实施例中，横梁100的上半部分的质量小于横梁100的下半部分的质量。
71.此时，横梁100的重心位于横梁100的下半部分，横梁100运动时更为平稳，不容易抖动。
72.需要说明的是，横梁100的上半部分和下半部分通过横梁100的高度来区分的，即位于横梁100的高度的中点的上方的横梁100为横梁100的上半部分，位于横梁100的高度的中点的下方的横梁100为横梁100的下半部分。
73.参照图3，根据本技术的第二方面实施例的运动平台，包括横梁组件、驱动组件500和床身600。驱动组件500包括第一导轨520、第一滑块510、第二导轨540、第二滑块530和驱
动元件550。第一导轨520和第二导轨540并列设置，且第一导轨520和第二导轨540均固定于床身600。第一滑块510与第一导轨520滑动连接，第一滑块510还与连接件210固定连接。第二滑块530与第二导轨540滑动连接，第二滑块530还与第二端120固定连接。驱动元件550用于驱使横梁组件沿第一导轨520的长度方向移动。
74.根据本技术实施例的运动平台，至少具有如下有益效果：通过使用上述的横梁组件，有利于提升横梁组件的运动精度。
75.驱动元件550可包括直线电机，直线电机的动子与横梁100固定连接，直线电机的定子固定于床身600。直线电机通电工作后，即可驱使横梁组件沿第一导轨520的长度方向移动。
76.此外，驱动元件550也可包括电机、减速机、齿轮和齿条。齿条固定于床身600，电机固定于横梁100，齿轮与齿条啮合，电机通过减速机与齿轮传动连接。由此，当电机通电工作后，即可驱使横梁组件沿第一导轨520的长度方向移动。
77.根据本技术的第三方面实施例的激光加工设备，包括运动平台和激光头700。激光头700用于发出激光，激光头700与横梁100连接。
78.根据本技术实施例的激光加工设备，至少具有如下有益效果：通过使用上述的运动平台，有利于提升激光头700的加工精度。
79.上面结合附图对本技术实施例作了详细说明，但是本技术不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

技术特征：
1.横梁组件，其特征在于，包括：横梁，包括第一端和第二端，所述第一端设有第一孔，所述第二端用于与第二滑块固定连接，设所述横梁的长度方向为第一方向；连接件，用于与第一滑块固定连接，所述连接件设有第二孔；固定件，用于使所述第一端与所述连接件抵持，所述固定件还用于调节所述第一端与所述连接件之间的压力；所述固定件包括杆体，所述杆体穿设在所述第一孔和所述第二孔中；设所述杆体在所述第一方向的宽度为w1，设所述第一孔在所述第一方向的孔径为d1，设所述第二孔在所述第一方向的孔径为d2，w1小于d1和d2中的至少一个。2.根据权利要求1所述的横梁组件，其特征在于，所述固定件包括螺钉，所述螺钉包括第一头部和所述杆体，所述第一头部与所述杆体的一端固定连接，所述第一头部与所述第一端远离所述连接件的第一侧面抵持；所述杆体设有外螺纹，所述第二孔为螺纹孔，所述杆体与所述第二孔螺纹配合；w1小于d1。3.根据权利要求2所述的横梁组件，其特征在于，所述第一孔为第一腰型孔，所述第一腰型孔的长度方向与所述第一方向的夹角小于90
°
。4.根据权利要求2所述的横梁组件，其特征在于，还包括垫圈，所述垫圈设有通孔，所述杆体插设在所述通孔中，所述垫圈位于所述第一头部与所述横梁之间，所述垫圈设有转动部，所述转动部用于转动所述垫圈。5.根据权利要求4所述的横梁组件，其特征在于，所述转动部包括至少两个平面，且任意两个所述平面不共面。6.根据权利要求1所述的横梁组件，其特征在于，所述固定件包括螺栓和螺母，所述螺栓包括第二头部和所述杆体，所述第二头部与所述杆体的一端固定连接，所述第二头部与所述第一端远离所述连接件的第一侧面抵持；所述杆体设有外螺纹，所述杆体与所述螺母螺纹配合，所述螺母与所述连接件远离所述第一端的第二侧面抵持。7.根据权利要求6所述的横梁组件，其特征在于，所述第一孔和/或所述第二孔为第二腰型孔，所述第二腰型孔的长度方向与所述第一方向的夹角小于90
°
。8.根据权利要求1所述的横梁组件，其特征在于，所述横梁的上半部分的质量小于所述横梁的下半部分的质量。9.运动平台，其特征在于，包括：权利要求1至8中任一项所述的横梁组件；床身；驱动组件，包括第一导轨、所述第一滑块、第二导轨、所述第二滑块和驱动元件；所述第一导轨和所述第二导轨并列设置，且所述第一导轨和所述第二导轨均固定于所述床身；所述第一滑块与所述第一导轨滑动连接，所述第一滑块还与所述连接件固定连接；所述第二滑块与所述第二导轨滑动连接，所述第二滑块还与所述第二端固定连接；所述驱动元件用于驱使所述横梁组件沿所述第一导轨的长度方向移动。10.激光加工设备，其特征在于，包括：权利要求9所述的运动平台；激光头，用于发出激光，所述激光头与所述横梁连接。

技术总结
本申请公开了一种横梁组件、运动平台及激光加工设备，包括横梁、连接件和固定件。横梁包括第一端和第二端，第一端设有第一孔，第二端用于与第二滑块固定连接，设横梁的长度方向为第一方向；连接件用于与第一滑块固定连接，连接件设有第二孔；固定件用于使第一端与连接件抵持，固定件还用于调节第一端与连接件之间的压力；固定件包括杆体，杆体穿设在第一孔和第二孔中；设杆体在第一方向的宽度为w1，设第一孔在第一方向的孔径为d1，设第二孔在第一方向的孔径为d2，w1小于d1和d2中的至少一个。本申请的横梁组件能够提高横梁的一端与滑块之间的摩擦力的上限。摩擦力的上限。摩擦力的上限。


技术研发人员：闫宏岗 张衡 邹大润 赵剑 马栩 高云峰
受保护的技术使用者：大族激光科技产业集团股份有限公司
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/7/14