CN105522250A - 一种自动火焰坡口切割机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动火焰坡口切割机及控制方法，涉及坡口切割技术领域。自动火焰坡口切割机包括火焰切割枪头，火焰切割枪头固定在旋转盘上，旋转盘在第一步进驱动电机的作用下能够在竖直方向运行，在第二步进驱动电机的作用下做旋转运行，切割机还包括主横梁，其上安装有沿其长度方向运行的运行机架，运行机架下部固定有丝杆，丝杆能够在第三步进驱动电机的驱动下沿垂直主横梁长度方向的方向水平运行，丝杆下部连接有第一步进驱动电机；主横梁由立柱支撑，立柱外侧安装有控制装置；切割机还包括上料机架。本发明还提出该自动火焰坡口切割机的控制方法。本发明提出一种自动火焰坡口切割机及控制方法，能够提高自动化程度，提高切割的质量和效率。

Description

一种自动火焰坡口切割机及其控制方法

技术领域

本发明涉及坡口切割技术领域，尤其涉及一种自动火焰坡口切割机及其控制方法。

背景技术

现有的火焰坡口切割机有等离子坡口切割机、手持火焰切割机、人工划线小车辅助半自动切割机，也有使用伺服电机定位和驱动坡刀的坡口加工机器人，还有人工使用定位螺母调节割炬摆角距离和手动调节加工速度的坡口切割机等。

然而，现有的多种火焰坡口切割机均不能根据不同的板厚和坡口形式自动计算生成加工参数，或者按照合适的加工参数进行切割枪头自动定位和坡口切割工作，导致自动化程度不高、加工精度不够、成本较高、劳动强度大，对操作人员的经验要求较高；现有的火焰坡口切割枪头不能自动旋转180°，导致加工双面坡口时需要对工件翻身，加工效率低；现有的火焰坡口切割机加工速度不可根据火焰切割枪头和工件的相对位置区间进行自动调速，导致质量不理想，效率低下，浪费能源。

基于以上问题，本发明提出一种自动火焰坡口切割机及其控制方法，能够根据不同的板厚和坡口形式自动计算生成加工参数，并进行切割枪头自动定位和变频驱动坡口切割工作，能够使工件无需翻身即可完成坡口切割工作，加工速度可根据火焰切割枪头和工件的相对位置区间进行自动调速。

发明内容

本发明的目的在于提出一种自动火焰坡口切割机，能够根据不同的板厚和坡口形式自动计算生成加工参数，并进行切割枪头自动定位和变频驱动坡口切割工作，能够使工件无需翻身即可完成坡口切割工作，加工速度可根据火焰切割枪头和工件的相对位置区间进行自动调速。

本发明的另一个目的在于提出一种自动火焰坡口切割机的控制方法，采用的是上述的自动火焰坡口切割机。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自动火焰坡口切割机，包括火焰切割枪头，所述火焰切割枪头固定在旋转盘上，所述旋转盘在第一步进驱动电机的作用下能够在竖直方向运行，在第二步进驱动电机的作用下做旋转运行，所述切割机还包括主横梁，所述主横梁上安装有沿其长度方向运行的运行机架，所述运行机架下部固定有丝杆，所述丝杆能够在第三步进驱动电机的驱动下沿垂直所述主横梁的长度方向水平运行，所述丝杆下部连接有所述第一步进驱动电机；

所述主横梁由立柱支撑，所述立柱外侧安装有控制装置，所述控制装置能够通过工件厚度和坡口形式自动计算生成火焰切割枪头的定位数据；

所述切割机还包括上料机架，位于所述立柱一侧，用于对工件进行支撑。

进一步的技术方案，所述运行机架的动力装置为变频驱动电机。

进一步的技术方案，所述火焰切割枪头上安装有光电传感器,所述光电传感器用于感应所述工件的位置。

进一步的技术方案，所述主横梁上设置有导轨和长齿条，所述运行机架沿所述导轨和长齿条运行。

进一步的技术方案，所述火焰切割枪头能旋转180°。

进一步的技术方案，所述切割机还包括定位装置，用于对所述工件进行定位。

进一步的技术方案，所述上料机架上设置有夹紧装置，对工件进行定位后的夹紧。

一种自动火焰坡口切割机的控制方法，包括以下步骤，

步骤一，将工件放在上料机架上，并利用定位装置对工件进行定位，然后使用夹紧装置对工件进行定位后的夹紧，使工件处于待加工状态；

步骤二，根据板材厚度和坡口形式，控制装置自动计算生成火焰切割枪头的定位数据，以及运行机架运行的速度参数，并通过定位数据对所述火焰切割枪头进行定位；

步骤三，火焰切割枪头位于原点，对所述火焰切割枪头进行点火，并对工件进行切割；

步骤四，由光电传感器对火焰切割枪头相对工件的位置进行确定，当火焰切割枪头在工件外、工件边、工件内不同位置区间时，使得变频驱动电机调速运行，完成切割。

进一步的技术方案，所述步骤二中的坡口形式为上下坡口，火焰切割枪头在切割一侧坡口后自动旋转，并反向运行切割另一侧的坡口至加工完成返回原点。

进一步的技术方案，所述步骤二中的定位数据，包括第一步进驱动电机、第二步进驱动电机和第三步进驱动电机的位置参数。

本发明的有益效果：

本发明提出的自动火焰坡口切割机，控制装置能够根据工件厚度和坡口形式自动计算生成火焰切割枪头的定位数据，和运行机架的运行参数，火焰切割枪头的定位由第一步进驱动电机、第二步进驱动电机和第三步进驱动电机联动定位，第二步进驱动电机可带动火焰切割枪头旋转180°，工件无需翻身就可实现上坡口和下坡口的往返火焰切割，大大提高工作效率。

本发明提出的自动火焰坡口切割机的控制方法，采用该方法自动化程度高，减少劳动强度，提高生产质量和效率。

附图说明

图1是本发明提供的自动火焰坡口切割机的正向结构示意图；

图2是本发明提供的自动火焰坡口切割机的侧向结构示意图。

其中，1、火焰切割枪头；2、旋转盘；3、第一步进驱动电机；4、第二步进驱动电机；5、主横梁；6、运行机架；7、丝杆；8、第三步进驱动电机；9、立柱；10、控制装置；11、上料机架；12、变频驱动电机；13、工件；14、导轨；15、长齿条；16、定位装置；17、夹紧装置。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

如图1和2所示，一种自动火焰坡口切割机，包括火焰切割枪头1，火焰切割枪头1固定在旋转盘2上，旋转盘2在第一步进驱动电机3的作用下能够在竖直方向运行，在第二步进驱动电机4的作用下做旋转运行，切割机还包括主横梁5，主横梁5上安装有沿其长度方向运行的运行机架6，运行机架6下部固定有丝杆7，丝杆7能够在第三步进驱动电机8的驱动下沿垂直主横梁5的长度方向水平运行，丝杆7下部连接有第一步进驱动电机3；

主横梁5由立柱9支撑，立柱9外侧安装有控制装置10，控制装置10能够通过工件13厚度和坡口形式自动计算生成火焰切割枪头1的定位数据，自动化程度高，加工精度提高，该定位数据包括第一步进驱动电机3、第二步进驱动电机4和第三步进驱动电机8的位置参数，通过控制装置10能够实现三台步进驱动电机的联动定位，位置精确，效率提高，火焰切割枪头1能在第二步进驱动电机4的作用下旋转180°，工件13无需翻身就可实现上坡口和下坡口的往返火焰切割，大大提高工作效率；

切割机还包括上料机架11，位于立柱9一侧，用于对工件13进行支撑。

运行机架6的动力装置为变频驱动电机12，火焰切割枪头1上安装有光电传感器,光电传感器用于感应工件13的位置，由变频驱动电机12和光电传感器的结合，并由控制装置10的控制，实现火焰切割枪头1在工件外、工件边、工件内等位置区间调速运行，使工件外的运行速度提高，提高了坡口切割的质量和效率，也节约了气体能源。

主横梁5上设置有导轨14和长齿条15，运行机架6沿导轨14和长齿条15运行，使得运行机架6的运行顺畅、稳定。

切割机还包括定位装置16，用于对工件13进行定位，上料机架11上设置有夹紧装置17，对工件13进行定位后的夹紧，用以保障切割的精确性。

实施例2

一种自动火焰坡口切割机的控制方法，包括以下步骤，

步骤一，将工件13放在上料机架11上，并利用定位装置16对工件13进行定位，然后使用夹紧装置17对工件13进行定位后的夹紧，使工件13处于待加工状态；

步骤二，根据板材厚度和坡口形式，控制装置10自动计算生成火焰切割枪头1的定位数据，以及运行机架6运行的速度参数，并通过定位数据对所述火焰切割枪头1进行定位，自动化程度提高，能够增加工件13加工的精度；

步骤三，火焰切割枪头1位于原点，对火焰切割枪头1进行点火，并对工件13进行切割；

步骤四，由光电传感器对火焰切割枪头1相对工件13的位置进行确定，当火焰切割枪头1在工件外、工件边、工件内不同位置区间时，使得变频驱动电机12调速运行，完成切割，该过程能够在工件外实现火焰切割枪头1的快速运行，在工件边和工件内实现调整速度，减缓速度，能够实现提高了坡口切割的质量和效率，还能减少在工件外火焰切割枪头1中气体的消耗，减少能源浪费。

具体的，步骤二中的坡口形式为上下坡口，火焰切割枪头1在切割一侧坡口后自动旋转，并反向运行切割另一侧的坡口至加工完成返回原点，无需翻身就可实现上坡口和下坡口的往返火焰切割，大大提高工作效率。

步骤二中的定位数据包括第一步进驱动电机3、第二步进驱动电机4和第三步进驱动电机8的位置参数，通过控制装置10能够实现三台步进驱动电机的联动定位，位置精确，效率提高。

申请人声明，本发明的上述实施例仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动火焰坡口切割机，其特征在于，包括火焰切割枪头(1)，所述火焰切割枪头(1)固定在旋转盘(2)上，所述旋转盘(2)在第一步进驱动电机(3)的作用下能够在竖直方向运行，在第二步进驱动电机(4)的作用下做旋转运行，所述切割机还包括主横梁(5)，所述主横梁(5)上安装有沿其长度方向运行的运行机架(6)，所述运行机架(6)下部固定有丝杆(7)，所述丝杆(7)能够在第三步进驱动电机(8)的驱动下沿垂直所述主横梁(5)的长度方向水平运行，所述丝杆(7)下部连接有所述第一步进驱动电机(3)；

所述主横梁(5)由立柱(9)支撑，所述立柱(9)外侧安装有控制装置(10)，所述控制装置(10)能够通过工件(13)厚度和坡口形式自动计算生成火焰切割枪头(1)的定位数据；

所述切割机还包括上料机架(11)，位于所述立柱(9)一侧，用于对工件(13)进行支撑。

2.根据权利要求1所述的自动火焰坡口切割机，其特征在于，所述运行机架(6)的动力装置为变频驱动电机(12)。

3.根据权利要求2所述的自动火焰坡口切割机，其特征在于，所述火焰切割枪头(1)上安装有光电传感器,所述光电传感器用于感应所述工件(13)的位置。

4.根据权利要求1所述的自动火焰坡口切割机，其特征在于，所述主横梁(5)上设置有导轨(14)和长齿条(15)，所述运行机架(6)沿所述导轨(14)和长齿条(15)运行。

5.根据权利要求1所述的自动火焰坡口切割机，其特征在于，所述火焰切割枪头(1)能旋转180°。

6.根据权利要求1-5任一所述的自动火焰坡口切割机，其特征在于，所述切割机还包括定位装置(16)，用于对所述工件(13)进行定位。

7.根据权利要求6所述的自动火焰坡口切割机，其特征在于，所述上料机架(11)上设置有夹紧装置(17)，对工件(13)进行定位后的夹紧。

8.一种权利要求1-7任一所述自动火焰坡口切割机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤一，将工件(13)放在上料机架(11)上，并利用定位装置(16)对工件(13)进行定位，然后使用夹紧装置(17)对工件(13)进行定位后的夹紧，使工件(13)处于待加工状态；

步骤二，根据板材厚度和坡口形式，控制装置(10)自动计算生成火焰切割枪头(1)的定位数据，以及运行机架(6)运行的速度参数，并通过定位数据对所述火焰切割枪头(1)进行定位；

步骤三，火焰切割枪头(1)位于原点，对所述火焰切割枪头(1)进行点火，并对工件(13)进行切割；

步骤四，由光电传感器对火焰切割枪头(1)相对工件(13)的位置进行确定，当火焰切割枪头(1)在工件外、工件边、工件内不同位置区间时，使得变频驱动电机(12)调速运行，完成切割。

9.根据权利要求8所述的自动火焰坡口切割机的控制方法，其特征在于，所述步骤二中的坡口形式为上下坡口，火焰切割枪头(1)在切割一侧坡口后自动旋转，并反向运行切割另一侧的坡口至加工完成返回原点。

10.根据权利要求8所述的自动火焰坡口切割机的控制方法，其特征在于，所述步骤二中的定位数据，包括第一步进驱动电机(3)、第二步进驱动电机(4)和第三步进驱动电机(8)的位置参数。