專利名稱：等離子割炬的自動坡口切割裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種切割裝置，特別涉及一種繞Z軸無限回轉等離子割炬的自動坡口 切割裝置。
背景技術：
坡口切割裝置是火焰、等離子切割機構的關鍵部件，而坡口切割裝置的關鍵是使 割炬繞一固定點在一定角度的圓錐面上回轉，從而保證鋼板直線或曲線的坡口切割。通常 鋼板所在平面為XY平面，割炬應在軸線垂直于XY平面、平行于Z軸的的圓錐面上回轉作坡 口切割運動。所以無論是火焰切割還是等離子切割，關鍵是設計可以無限回轉的切割裝置。 現有的坡口切割裝置形式有1、割炬繞Z軸旋轉，其擺角電機及減速器都是固定在回轉支架上，結構龐大，重量 大，尤其是擺角電機的電信號與動力傳輸由碳刷與導電環完成，可靠性差。2、割炬繞X、Y軸擺動。割炬本身無旋轉運動，這種機構以割炬繞X、Y軸來合成割 炬繞Z軸旋轉的回轉頭。因此需要價格昂貴的多軸聯動數控系統支持。編程也相應復雜。
發明內容
本發明的目的在于克服上述不足，提供一種結構緊湊，重量輕，可靠性好，成本低， 編程簡單的等離子割炬的自動坡口切割裝置。本發明的目的是這樣實現的一種等離子割炬的自動坡口切割裝置，其特征在于 所述裝置包括機架、割炬回轉機構、割炬擺角機構、同步帶輪傳動機構、連桿機構和割炬；所述割炬回轉機構包括割炬回轉電機、齒輪、齒圈、轉臺軸承、回轉支架和傳動支 架，割炬回轉電機固定于機架上，割炬回轉電機與齒輪相連，齒輪與齒圈嚙合，齒圈安裝在 轉臺軸承的內環上端面，轉臺軸承的外環固定于機架上，回轉支架固定于轉臺軸承的內環 下端面，傳動支架固定在齒圈上；所述割炬擺角機構包括割炬擺角電機、聯軸器、滾珠絲桿運動副、傳遞環、導軌副 和行程開關，割炬擺角電機固定于機架上，割炬擺角電機與滾珠絲桿運動副相連，滾珠絲桿 運動副的螺母固定于傳遞環上，傳遞環與導軌副的滑塊相連，導軌副的導軌固定于機架上， 行程開關有兩件，上下各一件，分別安裝于導軌副的導軌的上、下兩邊；所述同步帶輪傳動機構包括第一同步帶機構、直線導軌副、滾輪和第二同步帶機 構，第一同步帶機構和直線導軌副安裝在傳動支架上，第一同步帶機構包括同步帶輪I、同 步帶輪II和第一同步帶，直線導軌副的滑塊上固定兩個可在傳遞環上無間隙滾動的滾輪， 所述第二同步帶機構包括同步帶輪III、同步帶輪IV和第二同步帶，同步帶輪III與所述同步 帶輪II同軸安裝；所述連桿機構安裝于回轉支架的正面，包括第一擺桿、連桿、第二擺桿和第三擺 桿，連桿有兩件，第一擺桿一端與所述同步帶輪IV同軸安裝，第一擺桿的另一端分別與兩連 桿的一端鉸接，兩連桿的另一端分別與第三擺桿的兩端鉸接，兩連桿的中間與第二擺桿的一端鉸接，第二擺桿的另一端與回轉支架鉸接；所述割炬垂直安裝在所述第三擺桿上。本發明等離子割炬的自動坡口切割裝置，所述割炬頂點置于割炬的擺動軸心線與 所述轉臺軸承的回轉軸線的交點上。本發明的有益效果是本發明等離子割炬的自動坡口切割裝置通過將割炬回轉電機和割炬擺角電機均 固定于機架上，具有結構緊湊，剛性好，重量輕，可靠性好，成本低以及編程也相應簡單等特 點ο
圖1為本發明等離子割炬的自動坡口切割裝置的側面結構示意圖。圖2為圖1的A向視圖。圖3為本發明的割炬運動狀態一示意圖。圖4為本發明的割炬運動狀態二示意圖。圖中附圖標記機架1、割炬回轉電機2、減速器3、齒輪4、齒圈5、轉臺軸承6、回轉支架7、傳動支 架8、割炬擺角電機9、聯軸器10、滾珠絲桿運動副11、傳遞環12、導軌副13、行程開關14、滾 輪15、直線導軌副16、同步帶輪I 17、第一同步帶18、同步帶輪II 19、同步帶輪III 20、同步 帶輪IV 21、第一擺桿22、連桿23、第二擺桿24、第三擺桿25、第二同步帶26、割炬27 ；軸心線0、軸心線01、軸心線02、交點A。
具體實施例方式參見圖1，圖1為本發明等離子割炬的自動坡口切割裝置的總體結構示意圖。由圖 1可以看出，本發明等離子割炬的自動坡口切割裝置，主要由機架1、割炬回轉機構、割炬擺 角機構、同步帶輪傳動機構、連桿機構和割炬27組成。所述割炬回轉機構包括割炬回轉電機2、減速器3、齒輪4、齒圈5、轉臺軸承6、回轉 支架7和傳動支架8，割炬回轉電機2固定于機架1上，割炬回轉電機2與減速器3相連，齒 輪4安裝在減速器3輸出端，齒輪4與齒圈5嚙合，割炬回轉電機2通過減速器3及齒輪4 驅動齒圈5回轉；齒圈5安裝在轉臺軸承6的內環上端面，轉臺軸承6的外環固定于機架1 上。回轉支架7固定于轉臺軸承6的內環下端面，傳動支架8固定在齒圈5上。因此回轉 支架7及傳動支架8與齒圈5同步回轉。所述割炬擺角機構包括割炬擺角電機9、聯軸器10、滾珠絲桿運動副11、傳遞環 12、導軌副13和行程開關14，割炬擺角電機9固定于機架1上，割炬擺角電機9通過聯軸器 10與滾珠絲桿運動副11的絲桿相連，滾珠絲桿運動副11的螺母固定于傳遞環12上，傳遞 環12與導軌副13的滑塊相連，導軌副13的導軌固定于機架1上。行程開關14有兩件，上 下各一件，分別安裝于導軌副13的導軌的上、下兩邊。割炬擺角電機9經聯軸器10驅動滾 珠絲桿運動副11的絲桿回轉，傳遞環12可沿導軌副13的直線導軌上下運動，而不能轉動； 割炬擺角電機9的回轉經滾珠絲桿驅動傳遞環12上下運動。運動范圍有電氣軟件及行程 開關14雙重保險。
所述同步帶輪傳動機構包括第一同步帶機構、直線導軌副16、滾輪15和第二同步 帶機構，第一同步帶機構和直線導軌副16安裝在傳動支架8上，第一同步帶機構包括同步 帶輪I 17、同步帶輪II 19和第一同步帶18，直線導軌副16的滑塊上固定兩個可在傳遞環 12上無間隙滾動的滾輪15，滾輪12的上下運動驅動第一同步帶18運動。第一同步帶18 的運動驅動同步帶輪I 17、同步帶輪II 19的回轉。因此滾輪15將隨傳遞環12上下運動， 同時也隨傳動支架8 —同回轉。所述第二同步帶機構包括同步帶輪III20、同步帶輪IV 21和 第二同步帶26，同步帶輪III 20與所述同步帶輪II 19同軸安裝同步轉動。同步帶輪III 20經 第二同步帶26驅動同步帶輪IV 21轉動。所述連桿機構安裝于回轉支架7的正面，包括第一擺桿22、連桿23、第二擺桿24 和第三擺桿25，連桿23有兩件，第一擺桿22 —端與所述同步帶輪IV 21同軸安裝同步轉動， 該軸的軸心線為軸心線02，第一擺桿22的另一端分別與兩連桿23的一端鉸接，兩連桿23 的另一端分別與第三擺桿25的兩端鉸接，兩連桿23的中間與第二擺桿24的一端鉸接，第 二擺桿24的另一端通過轉軸與回轉支架7鉸接，該轉軸的軸心線為軸心線01。第一擺桿 22與同步帶輪IV 21相對固定，可繞軸心線02同步擺動。第二擺桿24繞軸心線01擺動，第 三擺桿25繞軸心線0擺動。所述割炬27垂直安裝在所述第三擺桿25上，其擺動軸心線為軸心線0，所述軸心 線0與所述轉臺軸承6的回轉軸線的交點為交點A。割炬27頂點始終在所述交點A上。如 圖3和圖4所示。割炬內部安裝有防撞裝置、初始定位檢測裝置以及割炬管線的防絞軸承。通過上述機構實現割炬繞一固定點(交點A)擺動，且可繞Z軸無限回轉，完成坡 口切割。
權利要求
一種等離子割炬的自動坡口切割裝置，其特征在于所述裝置包括機架(1)、割炬回轉機構、割炬擺角機構、同步帶輪傳動機構、連桿機構和割炬(27)；所述割炬回轉機構包括割炬回轉電機(2)、齒輪(4)、齒圈(5)、轉臺軸承(6)、回轉支架(7)和傳動支架(8)，割炬回轉電機(2)固定于機架(1)上，割炬回轉電機(2)與齒輪(4)相連，齒輪(4)與齒圈(5)嚙合，齒圈(5)安裝在轉臺軸承(6)的內環上端面，轉臺軸承(6)的外環固定于機架(1)上，回轉支架(7)固定于轉臺軸承(6)的內環下端面，傳動支架(8)固定在齒圈(5)上；所述割炬擺角機構包括割炬擺角電機(9)、聯軸器(10)、滾珠絲桿運動副(11)、傳遞環(12)、導軌副(13)和行程開關(14)，割炬擺角電機(9)固定于機架(1)上，割炬擺角電機(9)與滾珠絲桿運動副(11)相連，滾珠絲桿運動副(11)的螺母固定于傳遞環(12)上，傳遞環(12)與導軌副(13)的滑塊相連，導軌副(13)的導軌固定于機架(1)上，行程開關(14)有兩件，上下各一件，分別安裝于導軌副(13)的導軌的上、下兩邊；所述同步帶輪傳動機構包括第一同步帶機構、直線導軌副(16)、滾輪(15)和第二同步帶機構，第一同步帶機構和直線導軌副(16)安裝在傳動支架(8)上，第一同步帶機構包括同步帶輪Ⅰ(17)、同步帶輪Ⅱ(19)和第一同步帶(18)，直線導軌副(16)的滑塊上固定兩個可在傳遞環(12)上無間隙滾動的滾輪(15)，所述第二同步帶機構包括同步帶輪Ⅲ(20)、同步帶輪Ⅳ(21)和第二同步帶(26)，同步帶輪Ⅲ(20)與所述同步帶輪Ⅱ(19)同軸安裝；所述連桿機構安裝于回轉支架(7)的正面，包括第一擺桿(22)、連桿(23)、第二擺桿(24)和第三擺桿(25)，連桿(23)有兩件，第一擺桿(22)一端與所述同步帶輪Ⅳ(21)同軸安裝，第一擺桿(22)的另一端分別與兩連桿(23)的一端鉸接，兩連桿(23)的另一端分別與第三擺桿(25)的兩端鉸接，兩連桿(23)的中間與第二擺桿(24)的一端鉸接，第二擺桿(24)的另一端與回轉支架(7)鉸接；所述割炬(27)垂直安裝在所述第三擺桿(25)上。
2.根據權利要求1所述的一種等離子割炬的自動坡口切割裝置，其特征在于所述割炬 (27)頂點置于割炬的擺動軸心線與所述轉臺軸承的回轉軸線的交點上。
全文摘要
本發明涉及一種等離子割炬的自動坡口切割裝置，包括機架(1)、割炬回轉機構、割炬擺角機構、同步帶輪傳動機構、連桿機構和割炬(27)；所述割炬回轉機構包括割炬回轉電機(2)、齒輪(4)、齒圈(5)、轉臺軸承(6)、回轉支架(7)和傳動支架(8)；所述割炬擺角機構包括割炬擺角電機(9)、聯軸器(10)、滾珠絲桿運動副(11)、傳遞環(12)、導軌副(13)和行程開關(14)；所述同步帶輪傳動機構包括第一同步帶機構、直線導軌副(16)、滾輪(15)和第二同步帶機構；所述割炬(27)垂直安裝在所述第三擺桿(25)上。本發明的結構緊湊，重量輕，可靠性好，成本低，編程簡單的等離子割炬的自動坡口切割裝置。
文檔編號B23K10/00GK101920386SQ20101026823
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月30日 優先權日2010年8月30日
發明者田威 申請人:江蘇博大數控成套設備有限公司