CN103264353A - 悬臂式筒体封头专用数控水切割机 - Google Patents

Abstract

一种悬臂式筒体封头专用数控水切割机，其特征是它主要由导轨（17）、操作机（5）、平板车（15）和系统操作车（14）组成，所述的平板车（15）上安装有高压系统（10）、一级供砂桶（11）、油冷机（12）和水箱（13），所述的操作机（5）主要由操作机立柱（4）、操作机电气柜（6）、二级供砂桶（3）、操作机横梁（2）和五轴刀头部件（7）组成，五轴刀头部件（7）安装在操作机横梁（2）的一端上，在操作机横梁（2）上安装五轴刀头部件（7）的位置处安装有激光对准装置（19），在操作机横梁（2）上还安装有云台（8），云台（8）上安装有摄像装置（9）；五轴刀头部件（7）通过高压管路（18）与平板车（15）上安装的高压系统（10）相连。本发明具有加工质量好，速度快的优点。

Description

悬臂式筒体封头专用数控水切割机

技术领域

本发明涉及一种水切割设备，尤其是一种用于切割大型封头、圆管、圆筒上马鞍型相贯线的大型水切割设备，具体地说是一种悬臂式筒体封头专用数控水切割机。

背景技术

    目前，对于圆筒、圆管、封头等空间曲面进行马鞍型相贯线切割，即开孔切割，在现有的设备中只有等离子设备具备这种给切割功能，但是也不能进行孔口的内外倒角，并且等离子切割引起的切割表面不平整，对于压力容器的开孔是不允许的，因此，切割面的磨平以及倒角功能均是通过人工打磨的方式进行。这就导致加工质量不高，效率难以适应生产节拍的要求，而水切割具有切割效率高、切割面平整，利用五轴控制装置能进行各种形状的切割、倒角，特别适合于各种金属材料的加工，尤其是对材料的机械、化学性能不会产生影响，而据申请人所知，目前尚无将水切割设备与大型管件开孔相结合的水切割机可供用户选用。

发明内容

本发明的目的是针对现有的大型管件相贯线及开孔主要依靠等离子切割设备和人工进行造成切割面质量差并需人工打磨而效率低、一致性差的问题，结合水切割设备的特点，设计一种悬臂式筒体封头专用数控水切割机。

本发明的技术方案是：

 一种悬臂式筒体封头专用数控水切割机，其特征是它主要由导轨17、操作机5、平板车15和系统操作车14组成，操作机5、平板车15和系统操作车14均安装在导轨17上并能在电控装置的控制下随操作机5在导轨17上移动，所述的平板车15上安装有高压系统10、一级供砂桶11、油冷机12和水箱13，所述的操作机5主要由操作机立柱4、操作机电气柜6、二级供砂桶3、操作机横梁2和五轴刀头部件7组成，所述的操作机立柱4和操作机电气柜6均安装在能沿导轨17移动的底座上，操作机横梁2和二级供砂桶3均安装在操作机立柱4上，操作机横梁2既能在操作机立柱4上下移动还能水平移动，五轴刀头部件7安装在操作机横梁2的一端上，在操作机横梁2上安装五轴刀头部件7的位置处安装有激光对准装置19，在操作机横梁2上还安装有云台8，云台8上安装有摄像装置9；五轴刀头部件7通过高压管路18与平板车15上安装的高压系统10相连。

在导轨的一侧安装有便于电线移动的滑车1，在导轨1的另一侧的工作区域四周安装有光栅护栏。

本发明的有益效果：

本发明是一种专用于圆筒、圆管、封头等空间曲面进行马鞍型相贯线切割的设备，能够一次完成开孔加工，并进行孔口的内、外倒角功能，切割面平整光滑，可以直接进行下一道工序，完全避免了人工打磨的程序。

本发明是水切割应用领域的又一项扩展，它解决了目前大型管道表面的各种型线切割和开孔加工的难题，具有加工质量好，效率高的优点，能一次性装夹完成切割与修整双重功能，尤其适用于空间曲面进行马鞍型相贯线切割。

 

附图说明

    图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

    如图1所示。

一种悬臂式筒体封头专用数控水切割机，它主要由导轨17、操作机5、平板车15和系统操作车14组成，操作机5、平板车15和系统操作车14（电气控制装置）的底部均安装有滑轮，能在电控装置的控制下随操作机5在导轨17上移动，所述的平板车15上安装有高压系统10、一级供砂桶11、油冷机12和水箱13，所述的操作机5主要由操作机立柱4、操作机电气柜6、二级供砂桶3、操作机横梁2和五轴刀头部件7组成，所述的操作机立柱4和操作机电气柜6均安装在能沿导轨17移动的底座上，操作机横梁2和二级供砂桶3均安装在操作机立柱4上，操作机横梁2既能在操作机立柱4上下移动还能水平移动，五轴刀头部件7安装在操作机横梁2的一端上，在操作机横梁2上安装五轴刀头部件7的位置处安装有激光对准装置19，在操作机横梁2上还安装有云台8，云台8上安装有摄像装置9；五轴刀头部件7上的切割头通过高压管路18与平板车15上安装的高压系统10相连。在导轨的一侧安装有便于系统操作车14与操作机电气柜6的电源线及控制线、信号线移动的滑车1（可采用现有技术加以实现），在导轨1的另一侧工作区域四周安装有光栅护栏。本实施例所涉及的系统操作车14与操作机电气柜6电气连接，它们均可采用现有技术加以实现，五轴刀头部件7可直接采用申请人在先申请的相关专利技术加以实现。

本发明首次将移动式操作平台与高压水射流切割系统结合，可广泛运用于大型的筒体、封头开孔，即马鞍型相贯线的切割，例如圆管的正交、偏交、斜插，椭圆封头的正交、偏交，球体的正交、偏交等，扩大了水切割的应用范围。

     本发明主要由操作机5、平板车15、系统操作车14三部分组成。操作机5牵引平板车15及控制车14在导轨17上移动，操作机5通过手持控制，设备能在轨道17上来回移动，操作机5上横梁2可变速伸缩（0~3000mm），横梁通过滑台可完成上下升降（2000~6500mm）。

    根据被加工件尺寸及开孔位置，调整操作机的台车、滑台及横梁2完成切割头的粗定位。五轴刀头部件7挂在操作机5横梁2的顶端，切割时通过调节五轴刀头部件7的各个运动轴，完成精细定位及切割。另外，操作机立柱上安装了二级供砂桶3，与平板车上的一级供砂桶11共同完成对切割头的供砂工作。

    平板车15上携带着高压系统10、油冷机12、水箱13、一级砂桶11。油冷机冷却高压系统中的液压油，水箱提供水源，一级供砂桶11在需要时自动向二级供砂桶3输送磨料。

    系统操作车14是数控系统控制室，该数控系统采用封头切割专用数控软件（可采用现有技术加以编制），综合控制水、电、气、供砂、高压的运行和切割头的位置与姿态，并完成参数输入与切割指令的发送。

    此外，本发明还安装了云台监控系统：在横梁2上各安装有两组不同角度的摄像装置9（摄像头），每个摄像头都配有二轴云台8，能够从不同的角度对切割头位置区域进行监视，切割头旋转中心的激光对准装置19辅助找中心点，监控画面实时传输回系统操作车14内。由于本发明为大型的数控水切割机，因此，在工作区域四周安装光栅护栏16进行安全防护。

    本发明的高压水射流切割系统采用大功率双增压器高压系统，将自来水增压至420MPa，通过高压管路18输送，混合磨料，进行工件20的切割。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种悬臂式筒体封头专用数控水切割机，其特征是它主要由导轨（17）、操作机（5）、平板车（15）和系统操作车（14）组成，操作机（5）、平板车（15）和系统操作车（14）均安装在导轨（17）上并能在电控装置的控制下随操作机（5）在导轨（17）上移动，所述的平板车（15）上安装有高压系统（10）、一级供砂桶（11）、油冷机（12）和水箱（13），所述的操作机（5）主要由操作机立柱（4）、操作机电气柜（6）、二级供砂桶（3）、操作机横梁（2）和五轴刀头部件（7）组成，所述的操作机立柱（4）和操作机电气柜（6）均安装在能沿导轨（17）移动的底座上，操作机横梁（2）和二级供砂桶（3）均安装在操作机立柱（4）上，操作机横梁（2）既能在操作机立柱（4）上下移动还能水平移动，五轴刀头部件（7）安装在操作机横梁（2）的一端上，在操作机横梁（2）上安装五轴刀头部件（7）的位置处安装有激光对准装置（19），在操作机横梁（2）上还安装有云台（8），云台（8）上安装有摄像装置（9）；五轴刀头部件（7）通过高压管路（18）与平板车（15）上安装的高压系统（10）相连。

2.根据权利要求1所述的悬臂式筒体封头专用数控水切割机，其特征是在导轨的一侧安装有便于电线移动的滑车（1），在导轨（1）的另一侧的工作区域四周安装有光栅护栏。