一种机床的制作方法

1.本发明涉及激光切割设备技术领域，尤其涉及一种机床。


背景技术：

2.激光切割作为一种新型热切割技术，具有切割速度快，生产效率高，切割表面质量好等优点。激光切割装置安装在悬臂梁上，悬臂梁的一端是连接机架，另一端为自由端。目前悬臂梁的重心离机架较远，通过减轻悬臂梁上部结构的质量，从而改变悬臂梁的重心位置，容易造成悬臂梁刚性的下降，导致激光切割装置运行不可靠。


技术实现要素：

3.本发明提供一种机床，以解决悬臂梁重心远离机架以及悬臂梁刚性不足的问题。
4.本发明实施例提供一种机床，该机床包括：机架；悬臂梁，一端连接所述机架；其中，所述悬臂梁包括：梁体，具有中空的容纳腔；多个加强组件，分布于所述容纳腔内，以使所述悬臂梁的所述一端的质量大于与所述一端相对的另一端的质量，且使所述悬臂梁的所述一端的强度大于与所述一端相对的另一端的强度。
5.进一步地，所述悬臂梁的所述一端的所述加强组件的数量大于与所述一端相对的另一端的所述加强组件的数量。
6.进一步地，所述悬臂梁的所述一端的所述加强组件的体积大于与所述一端相对的另一端的所述加强组件的体积。
7.进一步地，所述加强组件包括第一加强板和第二加强板，所述第一加强板的延伸方向与所述第二加强板的延伸方向成预设夹角。
8.进一步地，所述梁体包括上板和底板，至少部分所述加强组件的一端连接所述上板，另一端连接所述底板。
9.进一步地，所述悬臂梁还包括底座，所述底座与所述底板连接，且靠近所述机架。
10.进一步地，所述底座包括：第一连接板，固定在所述底板上；第二连接板，与所述第一连接板垂直，且所述第二连接板与机架可活动的连接。
11.进一步地，所述底座还包括加强筋，所述加强筋连接所述第一连接板和所述第二连接板。
12.进一步地，所述底座的质量沿所述悬臂梁延伸方向递减。
13.进一步地，所述的梁体还包括侧板，所述侧板连接所述上板和所述底板，至少部分所述加强组件同时连接所述上板，所述底板和所述侧板。
14.本发明实施例提供一种机床，该机床包括：机架和悬臂梁，悬臂梁一端连接机架；其中，悬臂梁包括：梁体和多个加强组件，梁体具有中空的容纳腔；多个加强组件分布于容纳腔内，以使悬臂梁的一端的质量大于与一端相对的另一端的质量，且使悬臂梁的一端的强度大于与一端相对的另一端的强度。通过将梁体的内部设置成具有中空结构的容纳腔，有效减轻梁体的重量，从而降低悬臂梁与机床连接的部件的要求，同时通过在中空的容纳
腔内部设置加强组件，加强组件可以根据实际需求在中空的容纳腔里进行调整布置，使靠近机架一端的悬臂梁的质量大于与一端相对的另一端的质量，从而使悬臂梁的重心位置靠近机架，同时使靠近机架一端的悬臂梁的强度大于与一端相对的另一端的强度，对悬臂梁进行有效支撑，保证悬臂梁结构的可靠性，提高设备运行的稳定性，有效解决悬臂梁重心远离机架以及悬臂梁刚性不足的问题。
附图说明
15.图1为本发明实施例提供的第一种机床的结构示意图；
16.图2为本发明实施例提供的机床的第一种悬臂梁的结构示意图；
17.图3为本发明实施例提供的机床的第二种悬臂梁的结构示意图；
18.图4为本发明实施例提供的机床的第三种悬臂梁的结构示意图；
19.图5为本发明实施例提供的第二种机床的结构示意图；
20.图6为本发明实施例提供的机床的第四种悬臂梁的结构示意图；
21.图7为本发明实施例提供的机床的底座的结构示意图；
22.图8为本发明实施例提供的机床的第五种悬臂梁的结构示意图；
23.图9为本发明实施例提供的机床的第六种悬臂梁的结构示意图；
24.图10为本发明实施例提供的机床的第七种悬臂梁的结构示意图。
25.附图标记说明
26.1、机床；10、机架；20、悬臂梁；21、梁体；211、容纳腔；212、上板；213、底板；214、侧板；2141、第一侧板；2142、第二侧板；22、加强组件；221、第一加强板；222、第二加强板；223、第三加强板；224、第四加强板；225、通孔；23、底座；231、第一连接板；232、第二连接板；233、加强筋。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。
29.在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\...”仅仅是区别不同的对象，不表示各对象之间具有相同或联系之处。应该理解的是，所涉及的方位描述“上方”、“下方”、“外”、“内”均为正常使用状态时的方位，“左”、“右”方向表示在具体对应的示意图中所示意的左右方向，可以为正常使用状态的左右方向也可以不是。
30.需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的
过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。术语“连接”在未特别说明的情况下，既包括直接连接也包括间接连接。
31.在具体实施方式中，机床包括机架，悬臂梁和加强组件。该带悬臂梁结构的机床适用于任何类型的机床，示例性的，该机床可以适用于激光切割的机床，通过激光切割装置对待加工件进行切割；示例性的，该机床可以适用于激光焊接的机床，通过激光焊接装置对待加工件进行焊接；示例性的，该机床的结构也可以适用于牛头刨床；为了便于说明，以下均以机床适用于激光切割的机床为例，对机床的结构进行示例性说明。机床的类型对机床的结构不造成任何影响。
32.在一些实施例中，如图1所示，该机床1包括机架10和悬臂梁20，悬臂梁20一端连接机架10。悬臂梁20的一端连接在机架10上，此处的连接包括固定连接，悬臂梁20的一端固定在机架10上；也包括可活动的连接，悬臂梁20能够相对机架10产生运动，可活动的连接方式在此不做限定，任何能够使悬臂梁20与机架10产生相对运动的装置或者结构均符合本案要求，例如，机架10上设置有滑轨，悬臂梁20的一端设置有滑槽，悬臂梁20的滑槽将机架10的滑轨包裹，悬臂梁20能够在机架10上滑动，同时滑槽与滑轨的配合能够有效防止悬臂梁20从机架10上脱落，同理，机架10上可以为滑槽，悬臂梁20上可以为滑轨。悬臂梁20的一端与机架10可以为单滑轨连接，具体可以理解为，悬臂梁20设置一条滑槽，机架10上设置一条滑轨，悬臂梁20通过单条滑槽与滑轨的配合与机架10连接，为了提高安全性，同时降低单条滑轨的承受力，可以设置多条滑轨，即悬臂梁20设置多条滑槽，机架10设置多条滑轨，通过多条滑槽与多条滑轨的配合，可以有效分散悬臂梁20与机架10连接位置的承受力。为了进一步提高悬臂梁20与机架10整体的稳定性，机架10上设置两条滑轨，两条滑轨平行且不在同一竖直平面内，一条接近于机架10的顶端，对悬臂梁20提供拉力，另一条位于机架10中部位置附近，为悬臂梁提供支撑力，通过斜拉式结构有效提高悬臂梁20与机架10的稳定性。
33.其中，悬臂梁20包括梁体21和多个加强组件22。梁体21具有中空的容纳腔211。需要说明的是，梁体21具有中空的容纳腔211，此处的中空是指梁体21包围形成的空间，并不仅代表整个梁体21的内部为空心状态，其梁体21内部可以有相应的结构，梁体21的具体结构不做限定。梁体21可以仅包括上板212和底板213，上板212和底板213之间形成的空间为容纳腔211；梁体21也可以仅包括上板212和侧板214，上板212和侧板214之间形成的空间为容纳腔211；梁体21也可以包括上板212，底板213和侧板214，上板212，底板213和侧板214包围形成的空间为容纳腔211。梁体21一端能够与机架10连接，同时梁体21上可以用于安装固定其他装置即可，例如安装激光切割头。为了便于说明，以下均以斜拉式悬臂梁20为例，梁体21为梯形体，梁体21的一端连接机架10，梁体21上安装有激光切割头，为了减轻悬臂梁20的重量，梁体21具有中空的容纳腔211。
34.为了保证具有容纳腔211的梁体21有可靠性的结构性能，多个加强组件22分布于容纳腔211内，以使悬臂梁20的一端的质量大于与一端相对的另一端的质量，且使悬臂梁20的一端的强度大于与一端相对的另一端的强度。容纳腔211内设置有加强组件22，加强组件22为任何能够提高梁体21的结构强度的装置或者结构，需要说明的是，加强组件22与梁体21的连接可以为任何形式的连接，例如铆接，焊接，以及通过螺栓螺母固定，为了整体的结构性能，可以选择焊接方式进行连接。同时为了提高悬臂梁20的可靠性以及设备工作时的稳定性，通过设置加强组件22使悬臂梁20靠近机架10一端的质量大于一端相对的另一端的
质量，以及使悬臂梁20靠近机架10一端的强度大于一端相对的另一端的强度。任何能够使悬臂梁20靠近机架10一端的质量大于一端相对的另一端的质量，以及使悬臂梁20靠近机架10一端的强度大于一端相对的另一端的强度的设置方式均符合本案的要求。例如，悬臂梁20靠近机架10一端的加强组件22的数量高于一端相对的另一端的加强组件22的数量；例如，悬臂梁20靠近机架10一端的加强组件22的体积高于一端相对的另一端的加强组件22的体积，从而实现重心靠近机架10，且悬臂梁20靠近机架10一端的强度大于一端相对的另一端的强度。
35.示例性的，加强组件22可以为加强板，通过在容纳腔211内部设置加强板以增加梁体21的刚性，加强板的具体布置方式在此不做限定，悬臂梁20靠近机架10一端的加强板的数量高于一端相对的另一端的加强板的数量，加强板可以是平面板，也可以是带有弯折的板。例如，加强板可以竖直排布在容纳腔211内部；例如，加强板也可以水平方向排布在容纳腔211内部；同时多个加强板可以拼接成三角形，以提高结构的稳定性，布置在容纳腔211内部，后文将对加强板的布置进行详细描述，在此不多做赘述。示例性的，加强组件22也可以为承载台，例如，在容纳腔211内部设置圆柱体，增加梁体21的刚性，悬臂梁20靠近机架10一端的圆柱体的体积大于一端相对的另一端的圆柱体的体积。进一步的，容纳腔211内部可以是加强板与承载台的组合，通过加强板与承载台的组合形式，提高悬臂梁20的结构刚度。通过加强组件22在容纳腔211内形成笼式结构在减轻梁体21重量的同时，将悬臂梁的重心转移至靠近机架10的位置，有效保证了梁体21的刚性，同时也提高了设备运行的稳定性。
36.本发明实施例提供一种机床，该机床包括：机架和悬臂梁，悬臂梁一端连接机架；其中，悬臂梁包括：梁体和多个加强组件，梁体具有中空的容纳腔；多个加强组件分布于容纳腔内，以使悬臂梁的一端的质量大于与一端相对的另一端的质量，且使悬臂梁的一端的强度大于与一端相对的另一端的强度。通过将梁体的内部设置成具有中空结构的容纳腔，有效减轻梁体的重量，从而降低悬臂梁与机床连接的部件的要求，同时通过在中空的容纳腔内部设置加强组件，加强组件可以根据实际需求在中空的容纳腔里进行调整布置，使靠近机架一端的悬臂梁的质量大于与一端相对的另一端的质量，从而使悬臂梁的重心位置靠近机架，同时使靠近机架一端的悬臂梁的强度大于与一端相对的另一端的强度，对悬臂梁进行有效支撑，保证悬臂梁结构的可靠性，提高设备运行的稳定性，有效解决悬臂梁重心远离机架以及悬臂梁刚性不足的问题。
37.在一些实施例中，如图2所示，为了将悬臂梁20的重心进一步靠近机架10，悬臂梁20的一端的加强组件22的数量大于与一端相对的另一端的加强组件22的数量。加强组件22为任何能够提高悬臂梁20的结构强度的装置或者结构，加强组件22在容纳腔211内的布置形式均不作限定。例如，加强组件22可以为加强板，加强板的大小均相同，通过在容纳腔211内部设置加强板以增加梁体21的刚性，容纳腔211内间隔设置加强板，需要说明的是，此处的间隔为非均匀的间隔设置，悬臂梁20靠近机架10一端的相邻的两块加强板间隔小，间隔距离大约10厘米，悬臂梁20远离机架10一端的相邻的两块加强板间隔大，间隔距离大约20厘米。因此悬臂梁20的一端的加强组件22的数量大于与一端相对的另一端的加强组件22的数量。例如，加强组件22可以为承载台，承载台的大小均相同，同理悬臂梁20靠近机架10一端的相邻的两块承载台间隔小，悬臂梁20远离机架10一端的相邻的两块承载台间隔大，因此悬臂梁20的一端的加强组件22的数量大于与一端相对的另一端的加强组件22的数量，从
而悬臂梁20的一端的质量大于与一端相对的另一端的质量，且使悬臂梁20的一端的强度大于与一端相对的另一端的强度。
38.在一些实施例中，如图3所示，为了将悬臂梁20的重心进一步靠近机架10，悬臂梁20的一端的加强组件22的体积大于与一端相对的另一端的加强组件22的体积。加强组件22为任何能够提高悬臂梁20的结构强度的装置或者结构，加强组件22在容纳腔211内的布置形式均不作限定。例如，加强组件22可以为加强板，通过在容纳腔211内部设置加强板以增加梁体21的刚性，加强板的大小不同，需要说明的是，此处的大小不同是指加强板与悬臂梁20接触面积的大小不同，其中包括加强板的厚度不同。加强板均匀间隔设置在容纳腔211内，悬臂梁20靠近机架10一端的加强板较厚，厚度大约10毫米，悬臂梁20远离机架10一端的加强板较薄，厚度大约5毫米。因此悬臂梁20的一端的加强组件22的体积大于与一端相对的另一端的加强组件22的体积。例如，加强组件22可以为承载台，承载台的直径大小不同，同理悬臂梁20靠近机架10一端的承载台直径较大，直径约为30毫米，悬臂梁20远离机架10一端的承载台直径较小，直径约为20毫米，因此悬臂梁20的一端的加强组件22的体积大于与一端相对的另一端的加强组件22的体积，从而悬臂梁20的一端的质量大于与一端相对的另一端的质量，且使悬臂梁20的一端的强度大于与一端相对的另一端的强度。
39.在一些实施例中，如图4所示，为了进一步增加悬臂梁20结构的稳定性，保证悬臂梁20的刚性，加强组件22包括第一加强板221和第二加强板222，第一加强板221的延伸方向与第二加强板222的延伸方向成预设夹角。具体可以理解为，第一加强板221和第二加强板222之间形成夹角，第一加强板221，第二加强板222和梁体21之间形成三角形的稳定结构，第一加强板221和第二加强板222在容纳腔211内的具体布置方式不做限定。示例性的，第一加强板221沿悬臂梁20延伸的方向间隔设置，且第一加强板221的延伸方向与悬臂梁20延伸的方向垂直，悬臂梁20靠近机架10一端的相邻的两块第一加强板221间隔小于另一端的相邻的两块第一加强板221的间隔。第二加强板222的一端连接第一加强板221竖直方向的底部，另一端连接相邻的另一块第一加强板221竖直方向的顶部，每一块第二加强板222分别连接两块第一加强板221，每一块第一加强板221分别连接两块第二加强板222，从而依次连接形成稳定的三角形结构，进一步增加悬臂梁20结构的稳定性，保证悬臂梁20的刚性。
40.在一些实施例中，如图5所示，梁体21包括上板212和底板213，至少部分加强组件22的一端连接上板212，另一端连接底板213。为了加强上板212与底板213之间的连接关系，提高悬臂梁20的刚性，在上板212与底板213之间设置加强组件22。例如，加强组件22可以为承载台，承载台的大小不做限定，符合结构性能要求即可，承载台的两端分别来连接上板212与底板213。例如，加强组件22可以为加强板，加强板的尺寸不做限定，符合结构性能要求即可，加强板的延伸方向可以与悬臂梁20的延伸方向呈一定的夹角，同时为了悬臂梁20的整体刚性，同时节省制造成本，加强板可以分为大加强板和小加强板，大加强板和小加强板均可以沿悬臂梁延伸方向间隔设置，具体可以理解为，任意相邻的两个大加强版之间设置有小加强板，任意相邻的两个小加强板之间设置有大加强板。
41.在一些实施例中，如图6所示，为了进一步提高悬臂梁20的刚性，保证设备工作运动时的可靠性，可以将悬臂梁20的重心下调，悬臂梁20还包括底座23，底座23与底板213连接，且靠近机架10。通过在悬臂梁20的底板213上安装底座23，增加悬臂梁20下方的质量，从而实现悬臂梁20的重心偏于靠近机架10一侧的下方，需要说明的是底座23与底板213连接，
此处的连接可以是可拆卸的连接，例如通过螺栓螺母进行连接，可拆卸的连接可以方便更换底座23，便于调整悬臂梁20的重心位置；此处的连接也可以是不可拆卸的连接，例如通过焊接进行连接；底座23的具体形状以及具体的尺寸大小不做限定，例如，底座23为钢板，钢板安装在悬臂梁20的下方与底板213焊接在一起，钢板的质量越大，则悬臂梁20的重心则越低。
42.在一些实施例中，如图7所示，为了进一步提高悬臂梁20移动的可靠性，底座23包括第一连接板231和第二连接板232，第一连接板231固定在底板213上；第二连接板232与第一连接板231垂直，且第二连接板232与机架10可活动的连接。需要说明的是，第二连接板232与第一连接板231固定连接，第二连接板232与机架10可活动的连接，第二连接板232能够得到机架10的支撑力并用于支撑悬臂梁20，示例性，机架10上设置有两条滑轨，悬臂梁20的设置有两条滑槽，悬臂梁20的滑槽将机架10的滑轨包裹，悬臂梁20能够在机架10上滑动，同时滑槽与滑轨的配合能够有效防止悬臂梁20从机架10上脱落，机架10上设置两条滑轨，两条滑轨平行且不在同一竖直平面内，一条接近于机架10的顶端，对悬臂梁20提供拉力，另一条位于机架10中部位置附近，为悬臂梁提供支撑力，为了进一步提高悬臂梁20的移动时稳定性，为了进一步提高悬臂梁20移动时的稳定性，第二连接板232设置一条滑槽，机架10上再增加一条滑轨，通过第二连接板232的滑槽与机架10的滑轨配合，机架10给第二连接板232提供支撑力，第二连接板232再将支撑力通过第一连接板231传递给悬臂梁20，通过多条滑槽与多条滑轨的配合，可以有效分散悬臂梁20与机架10连接位置的承受力。进一步保证悬臂梁20移动时的稳定性。
43.在一些实施例中，如图7所示，为了方便第一连接板231和第二连接板232之间力的传递，同时防止因悬臂梁20质量过大造成第一连接板231和第二连接板232的损坏，底座23还包括加强筋233，加强筋233连接第一连接板231和第二连接板232。为了保证力传递的可靠性，第一连接板231和第二连接板232之间的连接可以选择为焊接。具体可以理解为，加强筋233的一侧与第一连接板231焊接，加强筋233的另外一侧与第二连接板232焊接，为了保证受力的均匀，焊接的位置选择为第一连接板231和第二连接板232的中部位置，即焊接位置与悬臂梁20重心在同一竖直平面内。
44.在一些实施例中，如图7所示，通过增加底座23的方式使悬臂梁20的重心下降，同时为了进一步将重心贴近机架10，底座23的质量沿悬臂梁20延伸方向递减。任何能够使底座23的质量沿悬臂梁20延伸方向递减的结构均符合本案的要求，例如，底座23为三角形板，三角形板的一边与机架10可活动的连接，则三角形板的质量沿悬臂梁20延伸方向递减。
45.在一些实施例中，如图5所示，梁体21还包括侧板214，侧板214连接上板212和底板213，至少部分加强组件22同时连接上板212，底板213和侧板214。侧板214包括第一侧板2141，第一侧板2141一端来连接上板2122，另一端连接底板213，第一侧板2141的延伸方向与悬臂梁20的延伸方向相同。侧板214还包括第二侧板2142，第二侧板2142一端来连接上板212，另一端连接底板213，第二侧板2142的延伸方向与悬臂梁20的延伸方向垂直。需要说明的是，悬臂梁20可以仅包括第一侧板2141，也可以仅包括第二侧板2142，也可以同时包括第一侧板2141和第二侧板2142。例如，激光切割头安装在悬臂梁20的侧面，即安装在第一侧板2141上，悬臂梁20仅包括第一侧板2141；例如，激光切割头安装在悬臂梁20的端面，即安装在第二侧板2142上，悬臂梁20仅包括第二侧板2142。为了提高激光切割装置的切割效率，悬
臂梁20可以安装两组激光切割头，两组激光切割装置分别设置在悬臂梁20的两侧，即悬臂梁20包含两个第一侧板2141。侧板214的具体结构不做限定，可以根据实际情况以及根据激光切割装置的结构做相匹配的适应性调整。
46.在一些实施例中，如图8所示，加强组件22包括第一加强板221，第一加强板221的长度与宽度均不突出于悬臂梁20的外表面，第一加强板221的一端连接上板212，另一端连接底板213，第一加强板221的延伸方向与悬臂梁20的延伸方向垂直，为了提高安装的便利性，以及保证悬臂梁20整体的结构刚性，此处的连接可以选择为焊接，通过焊接的方式将第一加强板221分别与上板212和底板213固定。为了进一步提高悬臂梁20的稳定性，保证悬臂梁20的结构刚性，第一加强板221在悬臂梁20的延伸方向上间隔设置，加强组件22包括第三加强板223，第三加强板223的一端连接上板212，另一端连接底板213，第三加强板223的延伸方向与悬臂梁20的延伸方向相同。此处的悬臂梁20的宽是指上板212的宽度，具体可以理解为，上板212与悬臂梁20延伸的方向平行的边为上板212的长，上板212垂直悬臂梁20延伸的方向的边为上板212的宽，上板212的宽度超过一定值，中间没有相应结构支撑可能存在悬臂梁20刚性下降的问题，为了克服悬臂梁20刚性下降的问题，将第三加强板223的一端连接上板212，另一端连接底板213，同样可以采用焊接的方式连接，第三加强板223的延伸方向与悬臂梁20的延伸方向相同，具体的延伸长度可以根据实际情况，同时根据悬臂梁20的宽度，第三加强板223也可以设置为多个并进行间隔设置。
47.在一些实施例中，如图9所示，悬臂梁20的上板212与底板213之间间隔距离较大，为了避免悬臂梁20刚性受到影响，加强组件22还包括第四加强板224，第四加强板224连接侧板214，且第四加强板224延伸方向与悬臂梁20的延伸方向相同。此处的侧板214包括第一侧板2141和第二侧板2142，第四加强板224可以分别连接第一侧板2141和第二侧板2142，加强了第一侧板2141和第二侧板2142之间的连接稳定性。
48.在一些实施例中，如图10所示，在保证悬臂梁20结构的可靠性的前提下，为了进一步降低悬臂梁20的重量，加强组件22件均设置有通孔225，通孔225的具体尺寸与具体设置位置均不做限定，符合悬臂梁20结构刚性要求即可，例如，通孔225可以设置为圆形，均匀设置在每个加强组件22上，即第一加强板221，第二加强板222，第三加强板223和第四加强板224的通孔225均相同；例如，通孔225可以设置为方形，通孔225可以间隔设置在加强组件22上。
49.以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。