專利名稱：數(shù)控等離子六軸五聯(lián)動(dòng)坡口切割機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
數(shù)控等離子六軸五聯(lián)動(dòng)坡口切割機(jī)一、技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控等離子坡口切割機(jī)，具體涉及一種數(shù)控等離子六軸五 聯(lián)動(dòng)坡口切割機(jī)。二、背景技術(shù)[0002]數(shù)控等離子坡口切割機(jī)，是一種多軸聯(lián)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)切割機(jī)，可一次成型V、 X、Y等型坡口，將傳統(tǒng)切割、銑削等多道工序完成的坡口加工一次完成，大大提高了效 率、節(jié)約了資源。目前使用的數(shù)控等離子坡口切割機(jī)已發(fā)展到六軸五聯(lián)動(dòng)形式，自動(dòng)化 程度更高。等離子切割最致命的缺陷是弧形的不垂直，從而造成切割工件的被切面成傾 斜面。早期美國進(jìn)口等離子的不垂直度高達(dá)7度，美國最新的HPR系列精細(xì)等離子切割 不垂直度任達(dá)3 5度。由于等離子弧的不垂直形而造成切割角度與設(shè)定角度有較大誤 差，從而影響工件的尺寸精度。解決的方法是提高回轉(zhuǎn)裝置和防碰撞裝置的精度，使其 結(jié)構(gòu)更合理，并應(yīng)防止電纜線纏繞。[0003]中國專利CN101733532A公開了一種等離子坡口切割機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括導(dǎo)向 桿、滾珠絲杠、連接架、伺服電機(jī)A、伺服電機(jī)B、擺動(dòng)頭、固定盤、等離子割炬，伺服 電機(jī)A與減速器A的轉(zhuǎn)軸在同一軸線上、伺服電機(jī)B與減速器B的轉(zhuǎn)軸在同一軸線上， 減速器A的輸出軸通過C型螺母、法蘭盤與伺服電機(jī)B連接，減速器B的輸出軸通過C型 螺母、法蘭盤與擺動(dòng)頭連接，減速器A的轉(zhuǎn)軸與減速器B的轉(zhuǎn)軸軸線呈空間相互垂直， 等離子割炬的電纜和軟管固定在伺服電機(jī)A的上端。該發(fā)明的伺服電機(jī)A經(jīng)減速器A的 輸出軸通過C型螺母、法蘭盤與伺服電機(jī)B連接，可實(shí)現(xiàn)水平360。回轉(zhuǎn)，保障了運(yùn)動(dòng) 精度，但結(jié)構(gòu)仍復(fù)雜。[0004]由于傳統(tǒng)割炬防碰撞裝置都是采用彈簧方式，影響了切割精度。中國專利 CN201455733U公開了一種數(shù)控等離子坡口切割機(jī)坡口切割頭防碰撞保護(hù)裝置，包括支 架、保護(hù)環(huán)和限位開關(guān)，保護(hù)環(huán)的后部通過兩個(gè)彈簧連接到后支架的兩端，保護(hù)環(huán)的中 部通過兩個(gè)彈簧分別與左前支架和右前支架的外端連接，左前支架和右前支架為L(zhǎng)形， 左前支架和右前支架的內(nèi)端垂直部分之間安裝坡口切割頭支架，左前支架和右前支架的 內(nèi)端垂直部分有與坡口切割頭支架連接的孔；帶緩沖彈簧的限位開關(guān)安裝在左前支架或 右前支架上，限位開關(guān)的緩沖彈簧的外端與保護(hù)環(huán)連接。這種結(jié)構(gòu)較之傳統(tǒng)割炬防碰 撞裝置有改進(jìn)，但用彈簧連接仍難調(diào)整割炬使其保證沿某個(gè)角度工作，同樣影響切割精 度。三、發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種垂直度在線補(bǔ)償、運(yùn)行平穩(wěn)、切割 精度高的數(shù)控等離子六軸五聯(lián)動(dòng)坡口切割機(jī)。[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型數(shù)控等離子六軸五聯(lián)動(dòng)坡口切割機(jī)，包括橫 梁兩側(cè)的端架，兩端架均連接有縱向移動(dòng)裝置并置于軌道上，橫向移動(dòng)裝置安裝在橫梁3上，主機(jī)經(jīng)托架與升降移動(dòng)裝置連接，升降移動(dòng)裝置與橫向移動(dòng)裝置連接，主機(jī)包括安 裝在托架上機(jī)箱，該機(jī)箱頂上安裝旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸與機(jī)箱內(nèi)的滾珠絲 桿連接，滾珠絲桿的上端安裝小齒輪、中部與滑塊螺紋連接，滑塊的一端與安裝在機(jī)箱 側(cè)壁上的垂直導(dǎo)軌凹凸槽配合、另一端與復(fù)位接近開關(guān)連接，復(fù)位接近開關(guān)與安裝在機(jī) 箱側(cè)壁上的限位塊對(duì)應(yīng)；所述機(jī)箱還設(shè)有供電纜線穿過的空心旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸上連接 大齒輪，大齒輪與所述小齒輪嚙合，旋轉(zhuǎn)軸的下端與“C”形連接件上端固定，“C”形 連接件上安裝擺動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速箱，該減速箱經(jīng)齒輪與半圓形齒條嚙合，半圓形齒條 上安裝割炬座，固定割炬的夾持器置于割炬座的接觸面上，所述割炬座的接觸面上鑲嵌 有磁鐵，防碰接近開關(guān)垂直安裝在夾持器的通孔內(nèi)。[0007]所述磁鐵為若干個(gè)圓柱體磁鐵組成，它們均勻分布在割炬座接觸面的圓周上。[0008]由于上述技術(shù)方案將旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸與小齒輪、滾珠絲桿、接近開關(guān)連接成為 一整體，旋轉(zhuǎn)軸與大齒輪固定在一起。旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)其一是帶動(dòng)滾珠絲桿使復(fù)位接近開 關(guān)升降，從而使接近開關(guān)與限位塊脫離或感應(yīng)，調(diào)整好接近開關(guān)與限位塊的初始位置為 零點(diǎn)(即割炬垂直鋼板的位置)，當(dāng)切割完畢或程序需要都能回到初始位置；其二是帶動(dòng) 大齒輪使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而使連接在旋轉(zhuǎn)軸下方的割炬整體旋轉(zhuǎn)。擺動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)半圓形 齒條使割炬左右擺動(dòng)。復(fù)位機(jī)構(gòu)和擺動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成主機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置，其回轉(zhuǎn)復(fù)位準(zhǔn)確，垂 直度在線補(bǔ)償。又由于將磁鐵鑲嵌在割炬座的接觸面上，磁鐵的引力致使夾持器與割炬 座接觸在一個(gè)面上，無需調(diào)整，提高了切割精度。同時(shí)，擺動(dòng)接近開關(guān)控制割炬相對(duì)于 割炬座的傾斜程度，即時(shí)關(guān)閉或開啟電源，達(dá)到了防碰撞的效果。因此，本實(shí)用新型結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，并有效解決了電纜線纏繞問題，可對(duì)任意厚度的被切工件(最厚可達(dá)45毫米) 在+45度到-45度之間的任意角度在線補(bǔ)償。提高了工件的尺寸及角度(切割垂直度或 坡口的角度)的切割精度及其表面的光潔度，減少了穿孔時(shí)的鋼渣量，從而提高割炬及 噴嘴的壽命。

[0009]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖2是圖1所示實(shí)施方式的左視圖；[0011]圖3是圖1所示實(shí)施方式中主機(jī)的正視圖；[0012]圖4是圖1所示實(shí)施方式中復(fù)位裝置的側(cè)視圖；[0013]圖5是圖4A向剖面圖；[0014]圖6是圖1所示實(shí)施方式中防碰撞裝置的側(cè)視圖；[0015]圖7是圖1所示實(shí)施方式中割炬座接觸面的示意圖。五具體實(shí)施方式
[0016]由圖1、圖2和圖3可見，本實(shí)用新型數(shù)控等離子六軸五聯(lián)動(dòng)坡口切割機(jī)，包括 橫梁1，橫梁1兩側(cè)安裝端架2，兩端架均連接有縱向移動(dòng)裝置，縱向移動(dòng)裝置置于軌道 上并由縱向移動(dòng)電機(jī)3驅(qū)動(dòng)，橫向移動(dòng)裝置安裝在橫梁1上并由橫向移動(dòng)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)，主 機(jī)經(jīng)托架5與升降移動(dòng)裝置連接，升降移動(dòng)裝置由升降移動(dòng)電機(jī)6驅(qū)動(dòng)并與橫向移動(dòng)裝置 連接。[0017]參見圖4和圖5，主機(jī)包括回轉(zhuǎn)裝置，該回轉(zhuǎn)裝置的機(jī)箱7安裝在托架5上，機(jī) 箱7頂上安裝旋轉(zhuǎn)電機(jī)8，旋轉(zhuǎn)電機(jī)8的輸出軸與機(jī)箱7內(nèi)的滾珠絲桿9連接，滾珠絲桿 9的上端安裝小齒輪10、中部與滑塊11螺紋連接，滑塊11的一端與安裝在機(jī)箱7側(cè)壁上 的垂直導(dǎo)軌12凹凸槽配合、另一端與復(fù)位接近開關(guān)13連接，復(fù)位接近開關(guān)13與安裝在 機(jī)箱側(cè)壁上的限位塊14對(duì)應(yīng)；機(jī)箱7還設(shè)有供電纜線15穿過的空心旋轉(zhuǎn)軸16，該旋轉(zhuǎn)軸 16上連接大齒輪17，大齒輪17與小齒輪10嚙合。旋轉(zhuǎn)軸16的下端與“C”形連接件 18上端固定，“C”形連接件18上安裝擺動(dòng)電機(jī)19驅(qū)動(dòng)的減速箱20，該減速箱20經(jīng)齒 輪與半圓形齒條21嚙合。[0018]參見圖6和圖7，防碰撞裝置包括安裝在半圓形齒條21上的割炬座22，割炬23 固定在夾持器M上，夾持器M置于割炬座22的接觸面上，割炬座22的接觸面上鑲嵌有 磁鐵，磁鐵可為環(huán)形磁鐵，也可由若干個(gè)圓柱體磁鐵25組成，防碰接近開關(guān)沈垂直安裝 在夾持器M的通孔內(nèi)。主機(jī)上還垂直安裝有L形支架27，L形支架27上安裝固定電纜 旋轉(zhuǎn)吊環(huán)觀，橫支架四安裝在旋轉(zhuǎn)軸16的下端。電纜線15從旋轉(zhuǎn)吊環(huán)觀穿過旋轉(zhuǎn)軸 16的中心孔，再懸掛在橫支架四上，而后與割炬23連接。[0019]本實(shí)用新型由兩個(gè)縱向移動(dòng)裝置、一個(gè)橫向移動(dòng)裝置、一個(gè)升降移動(dòng)裝置、一 個(gè)復(fù)位裝置和一個(gè)擺動(dòng)裝置構(gòu)成六軸五聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)。其重心低、運(yùn)行平穩(wěn)，可以和國內(nèi)外 各種數(shù)控系統(tǒng)配用，它還可以裝置任何型號(hào)的等離子切割系統(tǒng)，使用在6-9米跨距切割 中?？v向移動(dòng)、橫向移動(dòng)、升降移動(dòng)均采用齒輪與齒條的運(yùn)動(dòng)方式，縱向驅(qū)動(dòng)采用雙邊 全同步驅(qū)動(dòng)伺服控制系統(tǒng)，同步精度高(誤差小于1mm)。端架兩端設(shè)有水平導(dǎo)向輪。[0020]本實(shí)用新型切割機(jī)的軌道固定方式軌道固定在工字鋼梁上，工字鋼梁再與混 凝土螺栓連接，橫梁采用大截面結(jié)構(gòu)，用以保證橫梁的剛性。端架采用加長(zhǎng)型結(jié)構(gòu)，用 以保證縱向運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性?？v向驅(qū)動(dòng)采用雙邊同步驅(qū)動(dòng)伺服控制系統(tǒng)，保證雙邊的同步 運(yùn)行的快速性、穩(wěn)定件。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控等離子六軸五聯(lián)動(dòng)坡口切割機(jī)，包括橫梁兩側(cè)的端架，兩端架均連接有 縱向移動(dòng)裝置并置于軌道上，橫向移動(dòng)裝置安裝在橫梁上，主機(jī)經(jīng)托架與升降移動(dòng)裝置 連接，升降移動(dòng)裝置與橫向移動(dòng)裝置連接，主機(jī)包括安裝在托架上機(jī)箱，該機(jī)箱頂上安 裝旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征是所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8)的輸出軸與機(jī)箱(7)內(nèi)的滾珠絲桿(9)連接， 滾珠絲桿(9)的上端安裝小齒輪(10)、中部與滑塊(11)螺紋連接，滑塊(11)的一端與安 裝在機(jī)箱(7)側(cè)壁上的垂直導(dǎo)軌(1 凹凸槽配合、另一端與復(fù)位接近開關(guān)(1 連接，復(fù) 位接近開關(guān)(1 與安裝在機(jī)箱(7)側(cè)壁上的限位塊(14)對(duì)應(yīng)；所述機(jī)箱(7)還設(shè)有供電 纜線(15)穿過的空心旋轉(zhuǎn)軸(16)，該旋轉(zhuǎn)軸(16)上連接大齒輪(17)，大齒輪(17)與所 述小齒輪(10)嚙合，旋轉(zhuǎn)軸(16)的下端與“C”形連接件(18)上端固定，“C”形連 接件(18)上安裝擺動(dòng)電機(jī)(19)驅(qū)動(dòng)的減速箱00)，該減速箱00)經(jīng)齒輪與半圓形齒條 (21)嚙合，半圓形齒條上安裝割炬座02)，固定割炬03)的夾持器04)置于割炬 座0 的接觸面上，所述割炬座的接觸面上鑲嵌有磁鐵，防碰接近開關(guān)06)垂直安裝在 夾持器04)的通孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控等離子六軸五聯(lián)動(dòng)坡口切割機(jī)，其特征是所述磁鐵 為若干個(gè)圓柱體磁鐵0 組成，它們均勻分布在割炬座0 接觸面的圓周上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種數(shù)控等離子六軸五聯(lián)動(dòng)坡口切割機(jī)，其主機(jī)的機(jī)箱頂上安裝旋轉(zhuǎn)電機(jī)，并與機(jī)箱內(nèi)的滾珠絲桿連接，滾珠絲桿的上端安裝小齒輪、中部與滑塊螺紋連接，滑塊的一端與機(jī)箱側(cè)壁上的垂直導(dǎo)軌凹凸槽配合、另一端與復(fù)位接近開關(guān)連接，復(fù)位接近開關(guān)與機(jī)箱側(cè)壁上的限位塊對(duì)應(yīng)；機(jī)箱設(shè)有的空心旋轉(zhuǎn)軸上連接大齒輪，大齒輪與小齒輪嚙合，旋轉(zhuǎn)軸的下端與“C”形連接件上端固定，“C”形連接件上安裝擺動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速箱，減速箱經(jīng)齒輪與半圓形齒條嚙合，該齒條上安裝割炬座，割炬夾持器置于割炬座的接觸面上，割炬座的接觸面上鑲嵌有磁鐵，防碰接近開關(guān)垂直安裝在夾持器的通孔內(nèi)。具有回轉(zhuǎn)復(fù)位準(zhǔn)確，垂直度在線補(bǔ)償，切割精度高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K10/00GK201807826SQ20102056955
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者余金湖, 殷莉, 閆海永 申請(qǐng)人:安徽西銳重工科技有限公司