專利名稱：數(shù)控坡口切割機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及等離子鋼材數(shù)控切割設(shè)備，尤其是一種用于對鋼板進行各種曲面坡口切割的數(shù)控坡口切割機。
背景技術(shù)：
目前，我國大多數(shù)鋼材切割企業(yè)在進行鋼板坡口切割中，一般都是采用數(shù)控切割機先把零件切割下來，再使用刨邊機、坡口切割機器人、小車切割機或者手工打磨方式，經(jīng)過二次甚至三次加工，才能加工完成焊接坡口，其坡口焊接余量需要放得很大，不僅加工工序復(fù)雜，而且勞動強度大，鋼材浪費嚴重。為滿足大批量、高效率、高質(zhì)量的切割生產(chǎn)需要，對數(shù)控坡口切割機設(shè)備的技術(shù)需求迅速增長，數(shù)控坡口切割機是國際焊割界中一項高難度的綜合技術(shù)，它可廣泛應(yīng)用于航天、造船、冶金、機械加工行業(yè)，主要功能是對需要做焊接的鋼板進行各種曲面坡口切割，不需要二次加工，切割完的板材可直接用于焊接。實踐中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的數(shù)控坡口切割機設(shè)備仍然存在一定缺陷一是在等離子切割過程中，坡口切割精度不高，切割過程中坡口角度不易控制，誤差大；二是由于等離子在坡口切割時的最大能力在40毫米以下，切割機在對厚度大于40毫米以上的鋼板進行坡口切割時，必須采用火焰割槍進行切割，而火焰割槍在坡口切割中存在割槍與板材之間的高度如何進行跟蹤精確控制的問題，目前尚未解決。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，特別是針對切割機割槍與板材之間的高度控制問題，提出一種數(shù)控坡口切割機。本實用新型采用的技術(shù)方案是數(shù)控坡口切割機，包括數(shù)控系統(tǒng)、X-Y-Z機械系統(tǒng)、電氣控制柜和回轉(zhuǎn)切割頭，X-Y-Z機械系統(tǒng)是一個龍門式的三維運動系統(tǒng)，包括工作臺、 X軸、Y軸和Z軸，X軸、Y軸和Z軸為三根直線軸，回轉(zhuǎn)切割頭安裝在X-Y-Z機械系統(tǒng)的橫梁上，回轉(zhuǎn)切割頭包括A軸、固定架、B軸、懸臂、割槍、連接板和三維防碰撞自動復(fù)位裝置組成，A軸安裝在固定架上，并通過驅(qū)動裝置與懸臂相連，懸臂的下端連接B軸，割槍通過三維防碰撞自動復(fù)位裝置安裝在B軸上，固定架下方設(shè)有防碰撞保護支架，其特征在于所述懸臂的下端設(shè)有滑軌，B軸與懸臂通過滑軌連接，所述B軸下端連接有托盤。所述B軸下端的托盤下面設(shè)有萬向輪。所述B軸下端的托盤為中空的環(huán)形或者半環(huán)形。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果和特點是①通過在回轉(zhuǎn)切割頭的懸臂上作了實質(zhì)性的結(jié)構(gòu)改進，將懸臂與B軸之間的連接改為用精密滑軌可上下移動的連接方式，再將B軸接近切割板材的一端設(shè)置可移動托盤，割槍固定在與B軸連接的三維防碰撞自動復(fù)位裝置上，由于托盤在工作時一直壓在板材上，板材的高低變化也讓托盤隨著進行同步變換，從而保證了割槍與板材之間高度的精確控制，有效地解決了割槍與板材之間高度的跟蹤精密控制問題。②由于托盤解決了割槍與板材之間的高度控制問題，只需將B軸旋轉(zhuǎn)一定角度，就可以解決目前等離子切割過程中產(chǎn)生的切割坡口誤差問題，使等離子切割實現(xiàn)零誤差坡口切割。③改進后的數(shù)控坡口切割機，解決了目前切割焊接行業(yè)對40毫米以上及10毫米以下的板材切割工藝上尚未突破的技術(shù)問題，整機采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，體積和重量較國外同類產(chǎn)品輕巧，性價比高，具有優(yōu)良的切割質(zhì)量、切割精度和切割能力。

圖1是本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)正面示意圖；圖2是本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖；圖3是本實用新型實施例中的回轉(zhuǎn)切割頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號分別表示1-數(shù)控系統(tǒng)，2-X-Y-Z機械系統(tǒng)，3-電器控制柜，4-工作臺， 5_回轉(zhuǎn)切割頭，6-三維防碰撞自動復(fù)位裝置，7-滑軌，8-A軸，9-Z軸，IO-X軸，Il-Y軸，12-B 軸，13-光電開關(guān)，14-防碰撞保護支架，15-割槍，16-托盤，17-萬向輪，18固定架，19-懸臂，20-連接板，21-電機，22-板材。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型數(shù)控坡口切割機主要包括數(shù)控系統(tǒng)1、Χ-Υ_Ζ機械系統(tǒng)2、電氣控制柜3和回轉(zhuǎn)切割頭5等部分構(gòu)成，其中由數(shù)控系統(tǒng)1、電器控制柜3以及等離子電源等構(gòu)成電器系統(tǒng)，它為機械系統(tǒng)提供動力電源、控制和保護功能。X-Y-Z機械系統(tǒng)2 是一個龍門式的三維運動系統(tǒng)，它包括工作臺4和X軸10、Υ軸11、Ζ軸9等三根直線軸，其中X軸10、Y軸11采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)實現(xiàn)直線運動，Z軸9為絲桿結(jié)構(gòu)實現(xiàn)直線運動。回轉(zhuǎn)切割頭5是一個獨立的模塊，它固定安裝在X-Y-Z機械系統(tǒng)2的橫梁上。根據(jù)圖3所示，回轉(zhuǎn)切割頭5主要包括A軸8、固定架18、Β軸12、懸臂19、割槍15、連接板20 和三維防碰撞自動復(fù)位裝置6組成，A軸8安裝在固定架18上，并通過驅(qū)動裝置與懸臂19 相連，驅(qū)動懸臂19進行旋轉(zhuǎn)運動，懸臂19的下端連接B軸12，割槍15通過三維防碰撞自動復(fù)位裝置6安裝在B軸12上，A軸8和B軸12的聯(lián)動使割槍實現(xiàn)坡口角度，通過數(shù)控系統(tǒng) 1控制的五軸運動實現(xiàn)割槍15對板材22的坡口加工。固定架18下方安裝有防碰撞保護支架14，懸臂19的下端設(shè)有滑軌7，B軸12與懸臂19通過滑軌7連接，B軸12下端連接有托盤16，托盤16制成中空的圓形、方形或者其它形狀的環(huán)形或者半環(huán)形結(jié)構(gòu)，托盤16下面裝設(shè)有萬向輪17，并通過萬向輪17壓在被切割板材22上滑動運行。工作狀態(tài)下，割槍15在運行過程中受到防碰撞保護支架14和三維防碰撞自動復(fù)位裝置6的雙重保護。B軸12下端的托盤16通過萬向輪17 —直壓在板材22上滑動，隨著板材22的高低變化，托盤16帶動B軸12沿懸臂19的精密滑軌上下移動，進行著同步變換，從而保證了割槍15與板材22之間高度的精確控制。工作時零件角度主要靠B軸12旋轉(zhuǎn)和A軸8旋轉(zhuǎn)共同生成(稱之為擬合角)。由于托盤16解決了割槍15與板材22之間的高度控制問題，只需將B軸12旋轉(zhuǎn)一定角度，切割過程中再通過A軸8旋轉(zhuǎn)修正B軸12旋轉(zhuǎn)的角度誤差，就可以解決目前等離子切割過程中產(chǎn)生的切割坡口誤差問題，使等離子切割實現(xiàn)零誤差坡口切割。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控坡口切割機，包括數(shù)控系統(tǒng)、X-Y-Z機械系統(tǒng)、電氣控制柜和回轉(zhuǎn)切割頭， X-Y-Z機械系統(tǒng)是一個龍門式的三維運動系統(tǒng)，包括工作臺、X軸、Y軸和Z軸，X軸、Y軸和 Z軸為三根直線軸，回轉(zhuǎn)切割頭安裝在X-Y-Z機械系統(tǒng)的橫梁上，回轉(zhuǎn)切割頭包括A軸、固定架、B軸、懸臂、割槍、連接板和三維防碰撞自動復(fù)位裝置組成，A軸安裝在固定架上，并通過驅(qū)動裝置與懸臂相連，懸臂的下端連接B軸，割槍通過三維防碰撞自動復(fù)位裝置安裝在B軸上，固定架下方設(shè)有防碰撞保護支架，其特征在于所述懸臂的下端設(shè)有滑軌，B軸與懸臂通過滑軌連接，所述B軸下端連接有托盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控坡口切割機，其特征在于所述B軸下端的托盤下面設(shè)有萬向輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)控坡口切割機，其特征在于所述B軸下端的托盤為中空的環(huán)形或者半環(huán)形。
專利摘要本實用新型是一種數(shù)控坡口切割機，包括數(shù)控系統(tǒng)、X-Y-Z機械系統(tǒng)、電氣控制柜和回轉(zhuǎn)切割頭，X-Y-Z機械系統(tǒng)是一個龍門式的三維運動系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)切割頭安裝在X-Y-Z機械系統(tǒng)的橫梁上，由回轉(zhuǎn)切割頭的A軸和B軸聯(lián)動使割槍實現(xiàn)坡口角度，通過數(shù)控系統(tǒng)控制的五軸運動實現(xiàn)割槍對鋼板的坡口加工，其特征在于在回轉(zhuǎn)切割頭的懸臂下端設(shè)有滑軌，B軸與懸臂之間通過滑軌連接，B軸下端連接有托盤，托盤在被切割板材上方滑動運行，有效地解決了割槍與板材之間高度的控制問題以及等離子切割過程中產(chǎn)生的切割坡口誤差。
文檔編號B23K37/02GK202291792SQ20112037996
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者賈紅兵 申請人:武漢伊萬博格科技有限公司