CN101574755A - 坡口切割头装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种坡口切割头装置，包括切割头、平行四边形连杆机构、旋转驱动装置、自动探测器、偏摆驱动装置，所述切割头通过一摆动环和所述平行四边形连杆机构连接，所述切割头与所述摆动环铰接，所述平行四边形连杆机构与所述偏摆驱动装置连接，所述偏摆驱动装置与所述旋转驱动装置连接，所述自动探测器通过一偏心立板与所述平行四边形连杆机构连接。本发明数控等离子坡口装置改变了传统的加工方式，实现了全自动化，通过两套驱动装置及平行四边形连杆机构，使切割头能在X、Y方向实现±45°偏摆，且能够在偏摆的任意角度360°无限旋转，满足各种不同的坡口要求。

Description

坡口切割头装置

技术领域

本发明涉及一种切割装置，特别涉及一种等离子切割机的坡口切割头装置。

背景技术

空气等离子切割机是一种新型的热切割设备，是以压缩空气为工作气体，以高温高速的等离子弧为热源、将被切割的金属局部熔化、并同时用高速气流将已熔化的金属吹走、形成狭窄切缝。该设备可用于不锈钢、铝、铜、铸铁、碳钢等各种金属材料切割，不仅切割速度快、切缝狭窄、切口平整、热影响区小，工件变形度低、操作简单，而且具有显著的节能效果。该设备适用于各种机械、金属结构的制造、安装和维修工作中、薄板材的切断、开孔、挖补、开坡口等切割加工。等离子切割系统通常由电源、控制系统、水冷系统、气路系统、电器控制箱、等离子切割头装置、等离子切割机本体和加工工作台。等离子切割头装置是等离子切割机不可或缺的重要组成部分，其设计和加工质量直接影响了切割机的精度。坡口切割时焊接的前道工序，即大好焊接需要的坡口，做好焊接准备，是产品能够焊透、焊牢，目前，钢板焊接前的坡口加工主要以气割手段完成，坡口缺陷较多，坡口气割积瘤很多，经常发生锯齿状、台阶状、不规则、坡口大小不一，宽窄不齐，严重影响焊缝质量和外观成型，降低了钢板焊接的强度，而且对坡口面还需进行一次机加工修整。劳动强度大，制造成本高。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单、方便、制造成本低的等离子切割机坡口切割头装置，改变传统的坡口加工方式，实现自动化切割。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种坡口切割头装置，包括切割头、平行四边形连杆机构、旋转驱动装置、自动探测器、偏摆驱动装置，所述切割头通过一摆动环和所述平行四边形连杆机构连接，所述切割头与所述摆动环铰接，所述平行四边形连杆机构与所述偏摆驱动装置连接，所述偏摆驱动装置与所述旋转驱动装置连接，所述自动探测器通过一偏心立板与所述平行四边形连杆机构连接。

优选的，所述偏摆驱动装置包括下摆杆、上摆杆、第一驱动电机、偏摆轴套和传动机构，所述下摆杆与所述平行四边形连杆机构连接，所述下摆杆与所述上摆杆铰接，所述上摆杆与所述偏摆轴套连接，所述偏摆轴套通过传动机构与所述电机连接。

优选的，所述旋转驱动装置包括旋转轴、第二驱动电机、旋转轴齿轮和驱动齿轮，所述旋转轴与所述偏摆驱动装置连接，所述旋转轴齿轮与所述旋转轴同轴连接，所述旋转轴齿轮与所述驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮与所述第二驱动电机连接。

优选的，所述自动探测器包括测控头、测控套、气缸，所述测控套的一端开口，所述开口处设有一门，所述门上带有复位弹簧，所述测控头、气缸位于所述测控套内，所述测控头与所述气缸连接。

优选的，所述旋转轴齿轮上安装有集电环。

优选的，所述偏心立板上设有防碰环，所述防碰环上设有接触开关与控制系统连接。

上述技术方案具有如下有益效果：本发明数控等离子坡口装置改变了传统的加工方式，实现了全自动化，通过两套驱动装置及平行四边形连杆机构，使切割头能在X、Y方向实现±45°偏摆，且能够在偏摆的任意角度360°无限旋转，满足各种不同的坡口要求。安装的自动探测器能够自动采集切割头到钢板距离，防碰撞系统，能够防止切割头被障碍撞到。一些辅助的装置包括电缆支架，限位开关等必备配备，以使系统更加完善

附图说明

图1本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例自动探测器的结构示意图。

图3是本发明实施例偏摆驱动装置的结构示意图。

图4是本发明实施例旋转驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细的介绍。

如图1所示，该坡口切割头装置，包括切割头1、平行四边形连杆机构2、旋转驱动装置4、自动探测器5和偏摆驱动装置3。切割头1固定在割枪固定座11上(如图1)，割枪固定座11通过偏摆销轴与摆动环14铰接，摆动环14与平行杆上连板12、平行杆下连板13连接，固定在平行四边形连杆机构上，从而使切割枪头远离了机构，不需配备专用冷却水管。平行四边形连杆机构2一端连接切割头，一端连接偏摆驱动3，通过平行杆连杆及销轴组成平行四边形结构，利用了它易动的特点，在各销轴连杆之间安装轴承，使之以底面为基准偏听偏信摆切割头角度且能够绕360度自由摆动。

如图2所示，自动探测器5通过偏心立板55与平行四边形连杆机构2连接，偏心立板55上设有一测控罩53，测控罩53的一端开口，开口处设有门50，门50与一复位弹簧连接，复位弹簧的另一端一弹簧挂销54连接，测控罩53内设有测控头52和气缸51。

测控头52通过气缸51来调节控制升降，当通电时，系统给气缸51信号，气缸51带动测控头下降，下降时测控头推开50门，同时拉伸复位弹簧，给出信号到钢板，当测控头52测到距离为系统给定距离时，割枪停止，气缸51回升，带动测控头52上升，此时，门50没有了测控头的推力，故复位弹簧带动门50合拢。为了保护测控头52，偏心立板55上安装了防碰环56，通过接触开关控制，当系统通电时，割枪下降切割，若回转头四周有障碍物碰到防碰环56时，接触开关被碰到，信号反馈给系统，停止切割。

请参考图3，偏摆驱动装置3通过下摆杆35、锁紧螺栓36、销轴31与平行四边形连杆机构2连接，下摆杆35与上摆杆34连接，上摆杆34与偏摆电机座32连接，第一驱动电机39安装在偏摆电机座32上，第一驱动电机39通过减速器33等传动机构与偏摆轴套30连接，偏摆轴套30与上摆杆34连接。这样当系统通电时，给第一驱动电机39信号，第一驱动电机39转动，给上摆杆34一个左(右)的力，从而带动平行四边形连杆机构，进而达到偏摆切割头的目的。

请参考图4，旋转驱动装置4通过旋转轴42与偏摆驱动装置3连接，旋转轴齿轮48安装在旋转轴42上，第二驱动电机(图中未显示)安装在安装座40上，安装座40安装在主轴安装架41上，驱动齿轮49安装在第二驱动电机电机上，与旋转轴齿轮48啮合，同时，旋转轴齿轮48上还安装了46集电环，解决了旋转电机绕线问题，使之可以无限旋转。42旋转主轴通过45牵引式弹簧与偏摆轴套30连接，安装气弹簧是为了减轻电机负载。当系统通电时，系统给第二驱动电机信号，电机旋转带动驱动齿轮49旋转，驱动齿轮49带动旋转轴齿轮48旋转，从而带动旋转轴42旋转，进而带动整个切割头旋转。

本发明数控等离子坡口装置改变了传统的加工方式，实现了全自动化，通过两套驱动装置及平行四边形连杆机构，使切割头能在X、Y方向实现±45°偏摆，且能够在偏摆的任意角度360°无限旋转，满足各种不同的坡口要求。安装的自动探测器能够自动采集切割头到钢板距离，防碰撞系统，能够防止切割头被障碍撞到。一些辅助的装置包括电缆支架，限位开关等必备配备，以使系统更加完善

以上对本发明实施例所提供的一种坡口切割头装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1一种坡口切割头装置，其特征在于：包括切割头、平行四边形连杆机构、旋转驱动装置、自动探测器、偏摆驱动装置，所述切割头通过一摆动环和所述平行四边形连杆机构连接，所述切割头与所述摆动环铰接，所述平行四边形连杆机构与所述偏摆驱动装置连接，所述偏摆驱动装置与所述旋转驱动装置连接，所述自动探测器通过一偏心立板与所述平行四边形连杆机构连接。

2根据权利要求1所述的坡口切割头装置，其特征在于：所述偏摆驱动装置包括下摆杆、上摆杆、第一驱动电机、偏摆轴套和传动机构，所述下摆杆与所述平行四边形连杆机构连接，所述下摆杆与所述上摆杆铰接，所述上摆杆与所述偏摆轴套连接，所述偏摆轴套通过传动机构与所述电机连接。

3根据权利要求1所述的坡口切割头装置，其特征在于：所述旋转驱动装置包括旋转轴、第二驱动电机、旋转轴齿轮和驱动齿轮，所述旋转轴与所述偏摆驱动装置连接，所述旋转轴齿轮与所述旋转轴同轴连接，所述旋转轴齿轮与所述驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮与所述第二驱动电机连接。

4根据权利要求1所述的坡口切割头装置，其特征在于：所述自动探测器包括测控头、测控套、气缸，所述测控套的一端开口，所述开口处设有一门，所述门上带有复位弹簧，所述测控头、气缸位于所述测控套内，所述测控头与所述气缸连接。

5根据权利要求3所述的坡口切割头装置，其特征在于：所述旋转轴齿轮上安装有集电环。

6根据权利要求4所述的坡口切割头装置，其特征在于：所述偏心立板上设有防碰环，所述防碰环上设有接触开关与控制系统连接。

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