專利名稱：大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)的具有變胞特性的割槍機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在船舶制造過程中，常常遇到在大型圓柱殼體表面切割大尺寸圓孔，同時(shí)在孔上 開角度連續(xù)變化的上下坡口的情況。根據(jù)加工需求，切割機(jī)構(gòu)應(yīng)該具有兩個(gè)主要切割功能 一是能夠完成在圓柱殼體上切割大尺寸圓孔，二是能夠在所開孔上切割變角度坡口。并且 在直口切割和坡口切割之間存在切割狀態(tài)變化，對(duì)切割機(jī)的工作狀態(tài)要求不同。加工直口 時(shí)，要求割槍在豎直平面內(nèi)工作；加工坡口時(shí)，割槍適應(yīng)不同坡口角度在垂直平面內(nèi)不斷擺 動(dòng)。目前，對(duì)此問題的解決辦法主要有1、采用專用割槍直口加工采用垂直割槍，坡口加工采用擺動(dòng)割槍(胡勝海等《數(shù)控火焰切割機(jī)中 擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的演化與設(shè)計(jì)》)。兩種切割狀態(tài)切換時(shí)，更換割槍。割槍針對(duì)性強(qiáng)，切割質(zhì)量高， 但需要更換割槍會(huì)產(chǎn)生不便。2、采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)組成割槍采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)控制割槍運(yùn)動(dòng)。直口切割時(shí)，割槍運(yùn)動(dòng)到垂直位置；坡口切割時(shí)，并 聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)使割槍按坡口角度變化擺動(dòng)(呂金麗《復(fù)雜曲面切割機(jī)中串并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與 仿真》)。此方法不存在更換割槍的麻煩，但并聯(lián)機(jī)構(gòu)的控制較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適應(yīng)直口切割和坡口切割的需求的大直徑數(shù)控火焰 切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由轉(zhuǎn)橋、安裝架、連接轉(zhuǎn)橋和安裝架的支架、固定在安裝架上的電機(jī)座、安裝于電 機(jī)座上的絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)、由絲杠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠、與絲杠配合的螺母、安裝于安裝架上的用 于限制螺母滑行的滑槽壓蓋、用于支撐絲杠頂端的絲杠支撐架、連桿、連接連桿和螺母的螺 紋軸、限制螺紋軸在連桿上的軸承位置的壓蓋、安裝于安裝架上的弧板驅(qū)動(dòng)電機(jī)、連接在弧 板驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的弧板、由連桿帶動(dòng)的可在弧板內(nèi)滑動(dòng)的夾板、安裝于弧板上用于保證夾板 圓弧運(yùn)動(dòng)的滾輪、用于在夾板上固定割槍位置的固定夾、被固定夾固定于夾板上的割槍組 成。由電機(jī)座、絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺母、螺紋軸、壓蓋、連桿、夾板、滾輪、弧板組成擺動(dòng)自由度。由弧板驅(qū)動(dòng)電機(jī)和弧板組成變胞自由度。由固定夾、夾板組成固定割槍位置的固定裝置。本發(fā)明專利的工作原理是
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在直口切割和坡口切割間時(shí)，機(jī)構(gòu)存在2個(gè)自由度由弧板驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的變胞 自由度，由絲杠螺母驅(qū)動(dòng)的擺動(dòng)自由度。變胞機(jī)構(gòu)在直口切割和坡口切割間轉(zhuǎn)換時(shí)，變胞自 由度由坡口切割時(shí)的固結(jié)位置解鎖，變胞自由度與擺動(dòng)自由度一起組成5桿機(jī)構(gòu)，將割槍 調(diào)整到直口加工位置(割槍沿豎直方向)，割槍到達(dá)豎直位置后擺動(dòng)自由度與變胞自由度 均固結(jié)。坡口切割，變胞自由度固結(jié)于坡口切割位置，整個(gè)機(jī)構(gòu)為演化后的4桿擺動(dòng)1自由 度機(jī)構(gòu)。在絲杠電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，螺母沿著安裝架上的滑道移動(dòng)，通過固定于螺母上的螺紋軸 帶動(dòng)連桿，驅(qū)動(dòng)夾板沿著弧板上的滑道擺動(dòng)，適應(yīng)坡口加工時(shí)的變角度要求。直口切割，割槍方向要求沿豎直方向。變胞自由度從固結(jié)的坡口切割位置解鎖，擺 動(dòng)自由度與變胞自由度組成5桿2自由度機(jī)構(gòu)，使割槍運(yùn)動(dòng)到豎直位置后均鎖死。本發(fā)明探索了一種用于大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)實(shí)現(xiàn)直口坡口加工轉(zhuǎn)換的變胞割 槍機(jī)構(gòu)。用于滿足大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)加工直口和坡口的要求。變胞機(jī)構(gòu)，在整個(gè)工作 過程中機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在變化，可以根據(jù)不同的環(huán)境和工況要求，通過機(jī)構(gòu)自身的重構(gòu)滿 足這樣的要求。本發(fā)明采用具有變胞特性的割槍機(jī)構(gòu)，具有加工針對(duì)性強(qiáng)、質(zhì)量高，同時(shí)控 制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。


圖。
示意圖<


圖1是本發(fā)明
圖2是本發(fā)明
圖3是本發(fā)明' 圖4是本發(fā)明' 圖5是本發(fā)明丨
‘大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)’
‘大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)’
‘大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)” ‘大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)” ‘大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)”
’的坡口切割4桿原理示意
’自由度轉(zhuǎn)換時(shí)的5桿原理
的機(jī)構(gòu)主視圖。 的機(jī)構(gòu)右視圖。 的A向視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)的組成包括 轉(zhuǎn)橋18、安裝架16、連接轉(zhuǎn)橋18和安裝架16的支架17、固定在安裝架16上的電機(jī)座14、 安裝于電機(jī)座14上的絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、由絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)15驅(qū)動(dòng)的絲杠9、與絲杠9配合的 螺母10、安裝于安裝架16上的用于限制螺母10滑行的滑槽壓蓋13、用于支撐絲杠9頂端 的絲杠支撐架8、連桿7、連接連桿7和螺母10的螺紋軸12、限制螺紋軸12在連桿7上的軸 承位置的壓蓋11、安裝于安裝架16上的弧板驅(qū)動(dòng)電機(jī)6、連接在弧板驅(qū)動(dòng)電機(jī)6上的弧板 4、由連桿7帶動(dòng)的可在弧板4內(nèi)滑動(dòng)的夾板2、安裝于弧板4上用于保證夾板2圓弧運(yùn)動(dòng)的 滾輪5、用于在夾板2上固定割槍1位置的固定夾3、被固定夾3固定于夾板2上的割槍1。坡口切割時(shí)，結(jié)合圖1、圖3、圖4，割槍1的方向要求在豎直面內(nèi)擺動(dòng)。由弧板驅(qū)動(dòng) 電機(jī)6和弧板4組成的變胞自由度固結(jié)于坡口切割位置，整個(gè)機(jī)構(gòu)為演化后的4桿擺動(dòng)1 自由度機(jī)構(gòu)。在絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的驅(qū)動(dòng)下，螺母10沿著安裝架16上的滑道移動(dòng)，通過固 定于螺母10上的螺紋軸12帶動(dòng)連桿7，驅(qū)動(dòng)夾板2在滾輪5的限制下沿著弧板4上的滑道
4擺動(dòng)，適應(yīng)坡口加工時(shí)的變角度要求。 直口切割時(shí)，結(jié)合圖2、圖3、圖4，割槍1的方向要求沿豎直方向。由弧板驅(qū)動(dòng)電機(jī) 6和弧板4組成的變胞自由度從固結(jié)的坡口切割位置解鎖，由電機(jī)座14、絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、 螺母10、螺紋軸12、壓蓋11、連桿7、夾板2、滾輪5、弧板4組成的擺動(dòng)自由度與變胞自由度 組成5桿2自由度機(jī)構(gòu)，使割槍運(yùn)動(dòng)到豎直位置。在割槍1到達(dá)豎直位置后擺動(dòng)自由度和 變胞自由度均鎖死。
權(quán)利要求
一種大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)，其特征是由轉(zhuǎn)橋、安裝架、連接轉(zhuǎn)橋和安裝架的支架、固定在安裝架上的電機(jī)座、安裝于電機(jī)座上的絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)、由絲杠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠、與絲杠配合的螺母、安裝于安裝架上的用于限制螺母滑行的滑槽壓蓋、用于支撐絲杠頂端的絲杠支撐架、連桿、連接連桿和螺母的螺紋軸、限制螺紋軸在連桿上的軸承位置的壓蓋、安裝于安裝架上的弧板驅(qū)動(dòng)電機(jī)、連接在弧板驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的弧板、由連桿帶動(dòng)的可在弧板內(nèi)滑動(dòng)的夾板、安裝于弧板上用于保證夾板圓弧運(yùn)動(dòng)的滾輪、用于在夾板上固定割槍位置的固定夾、被固定夾固定于夾板上的割槍組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)，其特征是由電機(jī)座、 絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺母、螺紋軸、壓蓋、連桿、夾板、滾輪、弧板組成擺動(dòng)自由度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)，其特征是由弧板驅(qū) 動(dòng)電機(jī)和弧板組成變胞自由度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)，其特征是由固定夾、 夾板組成固定割槍位置的固定裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)變胞割槍機(jī)構(gòu)。由轉(zhuǎn)橋、安裝架、支架、電機(jī)座、絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)、絲杠、螺母、滑槽壓蓋、絲杠支撐架、連桿、螺紋軸、壓蓋、弧板驅(qū)動(dòng)電機(jī)、弧板、夾板、滾輪、固定夾、割槍組成。本發(fā)明用于滿足大直徑數(shù)控火焰切割機(jī)加工直口和坡口的要求。變胞機(jī)構(gòu)，在整個(gè)工作過程中機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在變化，可以根據(jù)不同的環(huán)境和工況要求，通過機(jī)構(gòu)自身的重構(gòu)滿足這樣的要求。本發(fā)明采用具有變胞特性的割槍機(jī)構(gòu)，具有加工針對(duì)性強(qiáng)、質(zhì)量高，同時(shí)控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K7/00GK101954523SQ201010513168
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者何蕾, 姚建均, 徐鵬, 李林, 李永輝, 楊奇, 胡勝海, 譚向全, 鄧?yán)ば? 金錦花 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)