CN102029492A - 一种三割炬曲线坡口切割装置 - Google Patents
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Abstract
一种三割炬曲线坡口切割装置，包括连接架，连接架上设有齿条杆，齿条杆上固设有中心割炬连接架；中心割炬连接架的两侧分别有左、右移动体，左移动体与左手轮连接，左手轮与齿条杆啮合；右移动体与右手轮连接，右手轮与齿条杆啮合；左移动体上设有左割炬夹持器；右移动体上设有右割炬夹持器；还包括一伺服旋转电机，伺服旋转电机的输出轴连接一减速箱的输入轴，减速箱的输出轴上设有输出齿轮；还包括一位于连接架上方的旋转主轴，旋转主轴上设有旋转齿轮，旋转齿轮与输出齿轮啮合，旋转主轴的下端与连接架固接。整个切割装置结构紧凑、操作简便。输入相应的直线或曲线的切割程序，机器便能根据直线或曲线的坡口要求自动完成整个切割工作。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种三割炬曲线坡口切割装置。
(二)背景技术
随着焊接工艺技术的不断提高，板材曲线坡口切割量不断增加，如风电塔杆、水压导管的加工过程中需要切割大量的周边带各种形式坡口的曲线板材、目前采用的加工方法是用数控切割机将曲线外轮廓加工完成，然后采用手工或半自动小车对工件周边进行不同形式的坡口加工，这样不仅生产效率低，劳动强度高，而且产品切割精度和表面质量无法满足后道自动焊接的工艺要求。
(三)发明内容
为了克服现有切割机无法完成坡口切割的不足，本发明提供一种可切割出曲线坡口的三割炬曲线坡口切割装置。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种三割炬曲线坡口切割装置，包括连接架，所述的连接架上设有齿条杆，所述的齿条杆上固设有中心割炬连接架，所述的中心割炬连接架上设有中心割炬；
所述中心割炬连接架的两侧分别有左移动体和右移动体，所述的左移动体与左手轮连接，所述的左手轮与所述的齿条杆啮合；所述的右移动体与右手轮连接，所述的右手轮与所述的齿条杆啮合；
所述的左移动体上设有左割炬夹持器，所述的左割炬夹持器上设有左割炬；所述的右移动体上设有右割炬夹持器，所述的右割炬夹持器上设有右割炬；
还包括一伺服旋转电机，所述伺服旋转电机的输出轴连接一减速箱的输入轴，所述减速箱的输出轴上设有输出齿轮；
还包括一位于所述连接架上方的旋转主轴，所述的旋转主轴上设有旋转齿轮，所述的旋转齿轮与所述的输出齿轮啮合，所述旋转主轴的下端与所述的连接架固接。
进一步，所述的左移动体或右移动体或连接架上可上下滑动地设有调高棒，所述的调高棒还与一电位器的移动电刷连接；
还包括一升降电机，所述的升降电机与所述的连接架或减速箱的箱体连接；该升降电机与用于控制其动作的控制器连接，所述的控制器内设有电压比较单元，所述的电压比较单元内预存有设定电压，所述的电压比较单元与所述的电位器的输出端连接。
本发明在使用时，连接架可上下滑动升降地安装在机体上。在切割过程中中心割炬进行轮廓线的切割，右割炬进行上坡口的切割，左割炬进行下坡口的切割。
左割炬夹持器根据下坡口的切割角度可手动角度调整，即可对左割炬的切割角度进行调整；右割炬夹持器根据下坡口的切割角度可进行手动角度调整，即可对右割炬的切割角度进行调整。
由于左手轮、右手轮都与齿条杆啮合，因此通过转动左手轮、右手轮，即可调节左割炬和右割炬的位置；
调整好所有割炬的切割角度及位置后，切割从板材边缘起始，割炬的先后次序为：首先左割炬先切割下坡口，其次中心割炬切割轮廓线，最后右割炬切割上坡口。
在曲线坡口切割过程中，要求切割风线始终与曲线的法向相垂直，这样才能保证曲线切割角度和坡口的留根精度。因此要求中心割炬的切割点和割炬旋转点始终保持在板材上表面的同一点上。在切割曲线坡口时，随着曲线曲率的不断变化，伺服旋转电机带动割炬组绕切割中心点沿曲线的法线方向旋转，这样保证了每个切割点的等角切割。
在整个切割过程中板材的表面高度会不断地发生变化，将调高棒压在钢板的表面上，当钢板表面发生变化时，由调高棒带动直线位移电位器移动，在输出端输出一定电压，当电压与电压比较单元内的设定电压不平衡时升降电机开始工作，带动割炬作上下移动，这样就将机械直线运动转换成了相应的电机升降运动，实现了调节割炬高度的目的，使得割炬组始终与工件切割表面保持恒距，这样才能保证各种形式坡口切割的角度和留根精度。
本发明的有益效果在于：整个切割装置结构紧凑、操作简便。输入相应的直线或曲线的切割程序，机器便能根据直线或曲线的坡口要求自动完成整个切割工作。这样大幅度地提高了切割生产效率，降到了劳动强度，工件切割精度和表面质量高，无需进行后道加工便可满足自动焊接的工艺要求。
(四)附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的侧视图。
图3是本发明切割出的坡口的示意图。
(五)具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参照图1、图2、图3，一种三割炬曲线坡口切割装置，包括连接架1，所述的连接架1上设有齿条杆2，所述的齿条杆2上固设有中心割炬连接架3，所述的中心割炬连接架3上设有中心割炬4；
所述中心割炬连接架3的两侧分别有左移动体5和右移动体6，所述的左移动体5与左手轮7连接，所述的左手轮7与所述的齿条杆2啮合；所述的右移动体6与右手轮8连接，所述的右手轮8与所述的齿条杆2啮合；
所述的左移动体5上设有左割炬夹持器9，所述的左割炬夹持器9上设有左割炬10；所述的右移动体6上设有右割炬夹持器11，所述的右割炬夹持器11上设有右割炬12；
还包括一伺服旋转电机13，所述伺服旋转电机13的输出轴连接一减速箱14(采用NEUGART精密减速箱)的输入轴，所述减速箱的输出轴上设有输出齿轮15；
还包括一位于所述连接架1上方的旋转主轴16，所述的旋转主轴16上设有旋转齿轮17，所述的旋转齿轮17与所述的输出齿轮15啮合，所述旋转主轴16的下端与所述的连接架1固接，所述中心割炬4的中心轴线与所述旋转主轴16的中心轴线重合。
所述的左移动体5或右移动体6或连接架1上可上下滑动地设有调高棒，所述的调高棒还与一电位器的移动电刷连接；
还包括一升降电机18，所述的升降电机18与所述的连接架或减速箱的箱体连接(本实施例中是与减速箱14的箱体连接)；该升降电机18与用于控制其动作的控制器连接，所述的控制器内设有电压比较单元，所述的电压比较单元内预存有设定电压，所述的电压比较单元与所述的电位器的输出端连接。
本发明在使用时，连接架1可上下滑动升降地安装在机体上。在切割过程中中心割炬4进行轮廓线的切割，右割炬11进行的上坡口的切割，左割炬10进行下坡口的切割。
左割炬夹持器9根据下坡口的切割角度可手动角度调整，即可对左割炬10的切割角度进行调整；右割炬夹持器11根据下坡口的切割角度可进行手动角度调整，即可对右割炬12的切割角度进行调整。
由于左手轮7、右手轮8都与齿条杆2啮合，因此通过转动左手轮7、右手轮8，即可调节左割炬11和右割炬12的位置；
调整好所有割炬的切割角度及位置后，切割从板材边缘起始，割炬的先后次序为：首先左割炬11先切割下坡口20，其次中心割炬4切割轮廓线19，最后右割炬12切割上坡口21。
在曲线坡口切割过程中，要求切割风线始终与曲线的法向相垂直，这样才能保证曲线切割角度和坡口的留根精度。因此要求中心割炬4的切割点和割炬旋转点始终保持在板材上表面的同一点上。在切割曲线坡口时，随着曲线曲率的不断变化，伺服旋转电机13带动割炬组绕切割中心点沿曲线的法线方向旋转，这样保证了每个切割点的等角切割。
在整个切割过程中板材的表面高度会不断地发生变化，将调高棒压在钢板的表面上，当钢板表面发生变化时，由调高棒带动直线位移电位器移动，在输出端输出一定电压，当电压与电压比较单元内的设定电压不平衡时升降电机开始工作，带动割炬作上下移动，这样就将机械直线运动转换成了相应的电机升降运动，实现了调节割炬高度的目的，使得割炬组始终与工件切割表面保持恒距，这样才能保证各种形式坡口切割的角度和留根精度。
Claims (2)
1.一种三割炬曲线坡口切割装置，包括连接架，所述的连接架上设有齿条杆，所述的齿条杆上固设有中心割炬连接架，所述的中心割炬连接架上设有中心割炬；
所述中心割炬连接架的两侧分别有左移动体和右移动体，所述的左移动体与左手轮连接，所述的左手轮与所述的齿条杆啮合；所述的右移动体与右手轮连接，所述的右手轮与所述的齿条杆啮合；
所述的左移动体上设有左割炬夹持器，所述的左割炬夹持器上设有左割炬；所述的右移动体上设有右割炬夹持器，所述的右割炬夹持器上设有右割炬；
其特征在于：还包括一伺服旋转电机，所述伺服旋转电机的输出轴连接一减速箱的输入轴，所述减速箱的输出轴上设有输出齿轮；
还包括一位于所述连接架上方的旋转主轴，所述的旋转主轴上设有旋转齿轮，所述的旋转齿轮与所述的输出齿轮啮合，所述旋转主轴的下端与所述的连接架固接，所述中心割炬的中心轴线与所述旋转主轴的中心轴线重合。
2.如权利要求1所述的三割炬曲线坡口切割装置，其特征在于：所述的左移动体或右移动体或连接架上可上下滑动地设有调高棒，所述的调高棒还与一电位器的移动电刷连接；
还包括一升降电机，所述的升降电机与所述的连接架或减速箱的箱体连接；该升降电机与用于控制其动作的控制器连接，所述的控制器内设有电压比较单元，所述的电压比较单元内预存有设定电压，所述的电压比较单元与所述的电位器的输出端连接。
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