數(shù)控六軸智能水刀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及金屬和非金屬材料切割加工機(jī)械，特別是涉及數(shù)控六軸智能水刀。
【背景技術(shù)】
[0002]超高壓水切割機(jī)以其自身多項(xiàng)優(yōu)于傳統(tǒng)的其它切割工藝的優(yōu)點(diǎn)，成為切割領(lǐng)域的首選工具，目前已被國內(nèi)外普遍應(yīng)用。隨著水切割設(shè)備的普及，水切割機(jī)從數(shù)控三軸已經(jīng)發(fā)展到數(shù)控五軸，但水射流唯一的缺點(diǎn)，是在切割過程中由于水射流滯后以及射流能量的降低，使切割后的工件切口呈上寬下窄的斜邊，為了解決這個(gè)問題，在某些三維切割作業(yè)時(shí)(例如在球面上切螺旋線)，五軸水切割設(shè)備需要A軸、C軸(或B軸)其中的一個(gè)軸持續(xù)的旋轉(zhuǎn)，甚至在旋轉(zhuǎn)360°還不足以完成動(dòng)作時(shí)，需要暫停切割，反轉(zhuǎn)回位后再恢復(fù)切割的方法完成作業(yè)。這時(shí)五軸水切割設(shè)備無法一次性的完成切割，不僅切割精度下降，而且切割效率也隨之降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)水切割設(shè)備在一些情況下無法一次性完成切割的缺陷，減少了切割頭姿態(tài)調(diào)整時(shí)間，提高切割精度和切割效率，降低水切割加工成本的數(shù)控六軸智能水刀。
[0004]采用的技術(shù)方案是:
[0005]數(shù)控六軸智能水刀，包括超高壓水射流發(fā)生器，由邊架、橫梁和水箱組成的水射流切割平臺(tái)，裝在水射流切割平臺(tái)上的X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制水射流切割平臺(tái)X軸、Y軸、Z軸進(jìn)給電機(jī)的數(shù)控電路，裝在與Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的切割頭。所述切割頭為設(shè)有A、B、C軸傳動(dòng)復(fù)合旋轉(zhuǎn)的切割頭，A、B、C軸傳動(dòng)復(fù)合旋轉(zhuǎn)的切割頭，包括A軸電機(jī)、A軸減速器、A軸傳動(dòng)皮帶、A軸主動(dòng)帶輪、A軸被動(dòng)帶輪，B軸電機(jī)、B軸減速器、以水噴嘴噴口為圓心的B軸圓弧導(dǎo)軌、B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊、B軸齒輪、與B軸圓弧導(dǎo)軌同圓心的B軸圓弧齒條、C軸電機(jī)、C軸減速器、C軸傳動(dòng)皮帶、C軸主動(dòng)帶輪、C軸被動(dòng)帶輪、C軸法蘭軸、A軸框架、B軸框架、C軸框架、旋轉(zhuǎn)接頭和水噴嘴。所述A軸電機(jī)、A軸減速器及A軸被動(dòng)帶輪裝設(shè)在A軸框架上，A軸電機(jī)輸出軸連接A軸減速器，A軸主動(dòng)帶輪連接A軸減速器輸出軸，A軸主動(dòng)帶輪通過A軸傳動(dòng)皮帶連接A軸被動(dòng)帶輪，水噴嘴的一端固定在A軸被動(dòng)帶輪上，另一端進(jìn)水口與旋轉(zhuǎn)接頭相連，水噴嘴與A軸被動(dòng)帶輪同步旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成切割頭的A軸傳動(dòng)。
[0006]所述的B軸電機(jī)輸出軸連接B軸減速器固定在A軸框架上，B軸齒輪連接B軸減速器輸出軸并與B軸圓弧齒條嚙合，B軸圓弧齒條安裝在B軸框架上與B軸圓弧導(dǎo)軌固定連接，B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊與安裝在B軸框架上的B軸圓弧導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，B軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊沿B軸圓弧導(dǎo)軌滑動(dòng)帶動(dòng)A軸框架做圓弧運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成切割頭的B軸傳動(dòng)。
[0007]所述的C軸電機(jī)輸出軸連接C軸減速器安裝在C軸框架上，C軸減速器輸出軸連接C軸主動(dòng)帶輪，通過C軸傳動(dòng)皮帶連接裝在C軸框架上的C軸被動(dòng)帶輪，C軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)與C軸被動(dòng)帶輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的C軸法蘭軸，C軸法蘭軸帶動(dòng)B軸框架轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成切割頭的C軸傳動(dòng)。
[0008]所述的B軸框架通過B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊與安裝在B軸框架上的B軸圓弧導(dǎo)軌連接，B軸框架通過C軸法蘭軸與C軸框架連接，C軸框架則固定在Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的Z軸上。
[0009]上述的A軸電機(jī)、B軸電機(jī)和C軸電機(jī)分別設(shè)有A軸電機(jī)數(shù)控電路、B軸電機(jī)數(shù)控電路和C軸電機(jī)數(shù)控電路，及所述的控制水射流切割平臺(tái)X軸、Y軸、Z軸進(jìn)給電機(jī)的數(shù)控電路，在總編程控制器的控制下，X、Y、Z、A、B、C六軸運(yùn)動(dòng)來控制水噴嘴的位置與方向，構(gòu)成數(shù)控六軸智能水刀。
[0010]本實(shí)用新型自動(dòng)化程度高，克服了傳統(tǒng)水切割設(shè)備在一些情況下無法一次性完成切割的缺陷，減少了切割頭姿態(tài)調(diào)整時(shí)間，提高了切割精度和切割效率，降低了水切割加工成本。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型的切割頭A軸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型的切割頭B軸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是本實(shí)用新型的切割頭C軸結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]數(shù)控六軸智能水刀，包括超高壓水射流發(fā)生器，由邊架1、橫梁6和水箱2組成的水射流切割平臺(tái)，裝在水射流切割平臺(tái)上的X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5、Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4、Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7，控制水射流切割平臺(tái)X軸、Y軸、Z軸進(jìn)給電機(jī)的數(shù)控電路，裝在與Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7連接的切割頭3。所述切割頭3為設(shè)有A、B、C軸傳動(dòng)復(fù)合旋轉(zhuǎn)的切割頭，A、B、C軸傳動(dòng)復(fù)合旋轉(zhuǎn)的切割頭3，包括A軸電機(jī)18、A軸減速器20、A軸傳動(dòng)皮帶10、A軸主動(dòng)帶輪8、A軸被動(dòng)帶輪9，B軸電機(jī)21、B軸減速器13、以水噴嘴11噴口為圓心的B軸圓弧導(dǎo)軌16、B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊17、B軸齒輪15、與B軸圓弧導(dǎo)軌16同圓心的B軸圓弧齒條14、C軸電機(jī)22、C軸減速器23、C軸傳動(dòng)皮帶25、C軸主動(dòng)帶輪24、C軸被動(dòng)帶輪26、C軸法蘭軸28、A軸框架12、B軸框架27、C軸框架29、旋轉(zhuǎn)接頭19和水噴嘴11。所述A軸電機(jī)18、A軸減速器20及A軸被動(dòng)帶輪9裝設(shè)在A軸框架12上，A軸電機(jī)18輸出軸連接A軸減速器20，A軸主動(dòng)帶輪8連接A軸減速器20輸出軸，A軸主動(dòng)帶輪8通過A軸傳動(dòng)皮帶10連接A軸被動(dòng)帶輪9，水噴嘴11的一端固定在A軸被動(dòng)帶輪9上，另一端進(jìn)水口與旋轉(zhuǎn)接頭19相連，水噴嘴11與A軸被動(dòng)帶輪9同步旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成切割頭的A軸傳動(dòng)。
[0016]所述的B軸電機(jī)21輸出軸連接B軸減速器13固定在A軸框架12上，B軸齒輪15連接B軸減速器13輸出軸并與B軸圓弧齒條14嚙合，B軸圓弧齒條14安裝在B軸框架27上，與B軸圓弧導(dǎo)軌16固定連接，B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊17與安裝在B軸框架27上的B軸圓弧導(dǎo)軌16滑動(dòng)連接，B軸電機(jī)21驅(qū)動(dòng)B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊17沿B軸圓弧導(dǎo)軌16滑動(dòng)帶動(dòng)A軸框架12做圓弧運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成切割頭的B軸傳動(dòng)。
[0017]所述的C軸電機(jī)22輸出軸連接C軸減速器23安裝在C軸框架29上，C軸減速器23輸出軸連接C軸主動(dòng)帶輪24，通過C軸傳動(dòng)皮帶25連接裝在C軸框架29上的C軸被動(dòng)帶輪26，C軸電機(jī)22驅(qū)動(dòng)與C軸被動(dòng)帶輪26同步轉(zhuǎn)動(dòng)的C軸法蘭軸28，C軸法蘭軸28帶動(dòng)B軸框架27轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成切割頭的C軸傳動(dòng)。
[0018]所述的B軸框架27通過B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊17與安裝在B軸框架27上的B軸圓弧導(dǎo)軌16連接，B軸框架27通過C軸法蘭軸28與C軸框架29連接，C軸框架29則固定在Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7的Z軸上。
[0019]所述的A軸電機(jī)18、B軸電機(jī)21和C軸電機(jī)22分別設(shè)有A軸電機(jī)數(shù)控電路、B軸電機(jī)數(shù)控電路和C軸電機(jī)數(shù)控電路，及所述的控制水射流切割平臺(tái)X軸、Y軸、Z軸進(jìn)給電機(jī)的數(shù)控電路，在總編程控制器的控制下，X、Y、Z、A、B、C六軸運(yùn)動(dòng)來控制水噴嘴11的位置與方向，通過超高壓水射流發(fā)生器形成高壓水，經(jīng)水噴嘴11形成水刀，水刀在數(shù)控下可沿圖形一次精確切割材料，所述構(gòu)成數(shù)控六軸智能水刀。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.數(shù)控六軸智能水刀，包括超高壓水射流發(fā)生器，由邊架(I)、橫梁(6)和水箱(2)組成的水射流切割平臺(tái)，裝在水射流切割平臺(tái)上的X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)、Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)、Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)，控制水射流切割平臺(tái)X軸、Y軸、Z軸進(jìn)給電機(jī)的數(shù)控電路，裝在與Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)連接的切割頭(3)，其特征在于所述切割頭(3)為設(shè)有A、B、C軸傳動(dòng)復(fù)合旋轉(zhuǎn)的切割頭，A、B、C軸傳動(dòng)復(fù)合旋轉(zhuǎn)的切割頭(3)，包括A軸電機(jī)(18)、A軸減速器(20)、A軸傳動(dòng)皮帶(10 )、A軸主動(dòng)帶輪(8 )、A軸被動(dòng)帶輪(9 )，B軸電機(jī)(21)、B軸減速器(13 )、以水噴嘴(11)噴口為圓心的B軸圓弧導(dǎo)軌(16 )、B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊(17 )、B軸齒輪(15 )、與B軸圓弧導(dǎo)軌(16)同圓心的B軸圓弧齒條(14)、C軸電機(jī)(22)、C軸減速器(23)、C軸傳動(dòng)皮帶(25)、C軸主動(dòng)帶輪(24)、C軸被動(dòng)帶輪(26)、C軸法蘭軸(28)、A軸框架(12)、B軸框架(27)、C軸框架(29)、旋轉(zhuǎn)接頭(19)和水噴嘴(11)，所述A軸電機(jī)(18)、A軸減速器(20)及A軸被動(dòng)帶輪(9)裝設(shè)在A軸框架(12)上，A軸電機(jī)(18)輸出軸連接A軸減速器(20)，A軸主動(dòng)帶輪(8 )連接A軸減速器(20 )輸出軸，A軸主動(dòng)帶輪(8 )通過A軸傳動(dòng)皮帶(10 )連接A軸被動(dòng)帶輪(9 )，水噴嘴(11)的一端固定在A軸被動(dòng)帶輪(9 )上，另一端進(jìn)水口與旋轉(zhuǎn)接頭(19 )相連，水噴嘴(11)與A軸被動(dòng)帶輪(9)同步旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成切割頭的A軸傳動(dòng)；所述的B軸電機(jī)(21)輸出軸連接B軸減速器(13)固定在A軸框架(12)上，B軸齒輪(15)連接B軸減速器(13)輸出軸并與B軸圓弧齒條(14)嚙合，B軸圓弧齒條(14)安裝在B軸框架(27)上，與B軸圓弧導(dǎo)軌(16)固定連接，B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊(17)與安裝在B軸框架(27)上的B軸圓弧導(dǎo)軌(16)滑動(dòng)連接，B軸電機(jī)(21)驅(qū)動(dòng)B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊(17)沿B軸圓弧導(dǎo)軌(16)滑動(dòng)帶動(dòng)A軸框架(12)做圓弧運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成切割頭的B軸傳動(dòng)；所述的C軸電機(jī)(22)輸出軸連接C軸減速器(23)安裝在C軸框架(29)上，C軸減速器(23)輸出軸連接C軸主動(dòng)帶輪(24)，通過C軸傳動(dòng)皮帶(25)連接裝在C軸框架(29)上的C軸被動(dòng)帶輪(26)，C軸電機(jī)(22)驅(qū)動(dòng)與C軸被動(dòng)帶輪(26)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的C軸法蘭軸(28)，C軸法蘭軸(28)帶動(dòng)B軸框架(27)轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成切割頭的C軸傳動(dòng)；所述的B軸框架(27)通過B軸圓弧導(dǎo)軌滑塊(17)與安裝在B軸框架(27)上的B軸圓弧導(dǎo)軌(16)連接，B軸框架(27)通過C軸法蘭軸(28)與C軸框架(29 )連接，C軸框架(29 )則固定在Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7 )的Z軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控六軸智能水刀，其特征在于所述的A軸電機(jī)(18)、B軸電機(jī)(21)和C軸電機(jī)(22)分別設(shè)有A軸電機(jī)數(shù)控電路、B軸電機(jī)數(shù)控電路和C軸電機(jī)數(shù)控電路及所述的控制水射流切割平臺(tái)X軸、Y軸、Z軸進(jìn)給電機(jī)的數(shù)控電路，在總編程控制器的控制下，X、Y、Z、A、B、C六軸運(yùn)動(dòng)來控制水噴嘴(11)的位置與方向。
【專利摘要】數(shù)控六軸智能水刀，包括由邊架、橫梁、水箱組成的水切割平臺(tái)，裝在水射流切割平臺(tái)上的X軸、Y軸、Z軸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，裝在Z軸上的切割頭。所述切割頭為設(shè)有A、B、C軸傳動(dòng)復(fù)合旋轉(zhuǎn)的切割頭，A軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝在A軸框架上的A軸被動(dòng)帶輪，水噴嘴固定在A軸被動(dòng)帶輪上，與A軸被動(dòng)帶輪同步旋轉(zhuǎn)。B軸電機(jī)通過B軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)A軸框架上作圓弧轉(zhuǎn)動(dòng)。C軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)B軸框架旋轉(zhuǎn)，C軸法蘭軸與固定在Z軸上的C軸框架連接。在總編程控制器的控制下，X、Y、Z、A、B、C六軸聯(lián)動(dòng)來控制水噴嘴的位置與方向，克服了傳統(tǒng)水切割設(shè)備在一些情況下無法一次性完成切割的缺陷，減少了切割頭姿態(tài)調(diào)整時(shí)間，提高切割精度和切割效率，降低水切割加工成本。
【IPC分類】B26F3-00, B23D79-00
【公開號(hào)】CN204354219
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420829619
【發(fā)明人】武子全, 張麗閔, 李森
【申請(qǐng)人】奧拓福水刀有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日