CN107598349A - 一种台式数控切割机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种台式数控切割机，包括工作台、机架、横梁和切割枪，机架位于工作台的两侧，横梁位于工作台的上方，切割枪与横梁连接，还包括驱动横梁纵向移动的纵向传动装置、用于驱动切割枪横向移动的横向传动装置、用于驱动切割枪上下移动的升降装置以及用于抽风除尘的抽风除尘装置，抽风除尘装置位于工作台的下方，抽风除尘装置包括料斗、稳流仓和风道，每个料斗具有对应的且位于其下方的稳流仓，料斗与稳流仓通过料斗的出风口相通，稳流仓与风道通过稳流仓的出风口相通。本发明的台式数控切割机结构紧凑、操作简单、维护保养方便、能源损耗低以及除尘效率高；还具有速度高效和质量稳定等特点，适用板材或管材的切割。
Description
技术领域
本发明属于自动化设备技术领域，特别涉及一种适用于管板材切割的切割机。
背景技术
数控切割机的发展必须要适应现代机械加工业发展的要求。切割机分为火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、水切割等。其中，等离子切割机切割速度也很快，切割面有一定的斜度。火焰切割机针对于厚度较大的碳钢材质。
切割金属板料等零件会产生烟尘、碎屑与焊渣等，会对机床上相关的零件及工件产生污染，影响正常切割，而且烟尘飘散出来，对操作环境会产生影响，特别是对操作人员的身体健康。因此，在切割机上便会安装有除尘装置。但现有的除尘装置比较简单，只能整体除尘，而且除尘效果不理想；而且，收集的工件切割后的废料不易清理，现有的清理结构比较复杂，操作不方便。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种台式数控切割机，该台式数控切割机结构紧凑、操作简单、维护保养方便、能源损耗低以及除尘效率高；另外，本发明还具有速度高效和质量稳定等特点，适用板材或管材的切割。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种台式数控切割机，将切割机的长度方向定义为纵向，包括工作台、机架、横梁和切割枪，所述机架位于所述工作台的纵向的两侧，所述横梁位于所述工作台的上方，所述切割枪与所述横梁连接，包括驱动所述横梁纵向移动的纵向传动装置、用于驱动所述切割枪横向移动的横向传动装置、用于驱动所述切割枪上下移动的升降装置以及用于抽风除尘的抽风除尘装置；
所述纵向传动装置包括第一轨道、第一齿轮、第一齿条和第一电机，所述第一轨道和第一齿条皆设于所述机架且为纵向，所述第一齿轮设于所述横梁，所述横梁的两端卡于所述第一轨道且能够沿第一轨道移动，位于所述横梁的第一齿轮与位于机架的所述第一齿条啮合，所述第一齿轮连接所述第一电机的输出轴，所述第一电机驱动横梁沿所述第一轨道纵向移动；
所述横向传动装置包括第二轨道、第二齿轮、第二齿条和第二电机，将与纵向相垂直的横梁的长度方向定义为横向，所述第二轨道和第二齿条皆设于所述横梁且为横向，所述第二齿轮位于所述安装座，所述切割枪的安装座卡于所述第二轨道且能够沿第二轨道移动，所述安装座的第二齿轮与横梁的第二齿条啮合，所述第二齿轮连接所述第二电机的输出轴，所述第二电机驱动安装座沿所述第二轨道横向移动；
所述升降装置与所述切割枪的安装座固定连接；所述升降装置包括能够带动所述切割枪上下移动的驱动机构；所述工作台为格栅状的工作台；
所述抽风除尘装置位于所述工作台的下方，所述抽风除尘装置包括料斗、稳流仓和风道，所述料斗具有多个且所有料斗相互之间沿工作台纵向分布，每个料斗具有对应的且位于其下方的所述稳流仓，所述料斗与所述稳流仓通过料斗的出风口相通，所述稳流仓与所述风道通过稳流仓的出风口相通，所述风道外接除尘设备；
每一稳流仓的出风口处皆设有风门以及推动所述风门自动移动的动力单元，通过所述动力单元驱动风门移动将稳流仓的出风口盖住与否实现对应区域的抽风与否。
进一步地说，所述动力单元为气缸或电机。
进一步地说，所述工作台包括多根纵向间隔且平行排布的栅条和用于支撑所述栅条的支撑架，所述栅条可拆卸连接于所述支撑架且所有所述栅条组成所述工作台的台面，所述支撑架设有用于将其吊起的吊环。
进一步地说，相邻两所述栅条之间的间距为110-130mm，且所述栅条的厚度为7-9mm。
进一步地说，所述切割机还包括管材切割单元，所述管材切割单元位于所述工作台的侧面且与所述工作台平行，所述管材切割单元包括管材定位座、管材移动架和第三导轨，所述管材定位座固定于所述第三导轨的一端，所述管材移动架位于所述第三导轨且能沿所述第三导轨移动，管材位于所述管材移动架上且管材的一端通过管材定位座限位。
进一步地说，所述横梁的端部具有转轴，所述转轴连接挡板，所述挡板与所述横梁的端部通过手柄固定并将所述纵向传动装置的电机限位。
进一步地说，能够带动所述切割枪上下移动的驱动机构为齿轮齿条传动或丝杠传动。
进一步地说，所述切割枪为火焰切割枪或等离子切割枪。
进一步地说，所述工作台未设有风道的一侧设有用于清理料仓内的废渣的侧门，所述侧门与所述料仓相通且一一对应。
进一步地说，设有控制系统，所述纵向传动装置、所述横向传动装置、所述升降装置和所述抽风除尘装置皆与所述控制系统电连接。
本发明的有益效果是：
本发明中将需要切割的工件放置于工作台上，启动切割机，在控制系统的控制下，纵向传动装置的第一电机驱动横梁通过齿轮齿条结构带动切割枪沿第一轨道纵向移动，横向传动装置的第二电机驱动切割枪的安装座通过齿轮齿条结构带动切割枪横向移动，升降装置通过驱动机构带动切割枪上下移动，通过纵向传动装置、横向传动装置和升降装置带动切割枪三维移动实现对工件的切割；故本发明至少具有以下优点：
一、在切割过程中产生的烟尘会依次通过料仓、稳流仓和风道，进入外接的除尘设备，其中，每个料仓皆具有出风口，每个稳流仓也皆具有出风口，通过动力单元驱动风门移动自动关闭或打开稳流仓的出风口实现抽风与否，此分区设置能够根据切割的区域实现烟尘的分区处理，既能保证抽风除尘效果，又能避免浪费多余的能源；
二、每个料仓的下方皆设有对应的稳流仓，烟尘通过料仓进入稳流仓，在稳流仓内，烟尘充分混合并紊流均匀，之后进入风道，避免烟尘沉积，提高烟尘的抽风除尘效果；
三、工作台包括多根纵向间隔且平行排布的栅条和用于支撑栅条的支撑架，栅条可拆卸连接于支撑架，此设计巧妙，栅条损坏后可单独更换，不用整体更换，工作台的维护成本低。
四、工作台的支撑架设有用于将其吊起的吊环，便于将落入料仓的废料或细小工件取出，方便，易于实现；
五、工作台的相邻两栅条之间的间距为110-130mm，且栅条的厚度为7-9mm，间距和厚度设计合理，既能保证栅条的承载力，又不浪费多余的材料；
六、纵向传动装置和横向传动装置皆采用齿轮齿条传动，相较于传统的链条和链轮机构，结实耐用，不易损环，维护保养简单，使用时间长；
七、横梁的端部具有转轴，转轴连接挡板，挡板与横梁的端部通过手柄固定并将纵向传动装置的电机限位，此设计合理，在电机故障时，只需扳动手柄打开挡板，即可对电机进行维修，便于电机维护保养；
八、机架未设有风道的一侧设有用于清理料仓内的废渣的侧门，侧门与料仓相通且一一对应，当废料过多需要清理时，只需将工作台吊起，通过大型吸尘器清理或借助清洁工具将废料通过侧门扫除，简单、方便、易于操作；
九、横梁与安装座之间具有防尘罩，防尘罩套于横梁且其一端固定于横梁的端部，另一端固定于安装座，防尘，避免灰尘堆积影响横向传动装置的性能；
十、本发明还包括管材切割单元，能够实现对管材的切割，适用范围广。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1-1是本发明的实施例1的整体结构示意图(不含管材切割单元)；
图1-2是本发明的实施例2的整体结构示意图(含管材切割单元)
图2-1是本发明的纵向传动装置的局部结构示意图之一；
图2-2是本发明的纵向传动装置的局部结构示意图之二；
图3是本发明的横向传动装置的局部结构示意图之一；
图4是本发明的横向传动装置的局部结构示意图之二；
图5是本发明的工作台与机架的结构示意图；
图6是本发明的工作台的结构示意图；
图7是本发明的料仓的结构示意图；
图8是本发明的抽风除尘装置的横向剖视图；
图9是本发明的抽风除尘装置的局部的纵向剖视图；
图10是本发明的风门的结构示意图(以动力单元是气缸为例)；
附图中各部分标记如下：
工作台1、栅条11、支撑架12、侧门13、吊环121、机架2、横梁3、转轴31、挡板32、手柄33、切割枪4、纵向传动装置5、第一轨道51、第一齿轮52、第一齿条53、第一电机54、横向传动装置6、第二轨道61、第二电机62、第二齿条63、升降装置7、料斗81、料斗的出风口811、稳流仓82、风道83、气缸84、风门85、风门的出风口851、安装座9、滑动座91、管材切割单元10、管材定位座101、管材移动架102、第三导轨103、立式控制柜20和管材30。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本发明所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。
实施例1：一种台式数控切割机，如图1-1到图10所示，将切割机的长度方向定义为纵向，包括工作台1、机架2、横梁3和切割枪4，所述机架位于所述工作台的纵向的两侧，所述横梁位于所述工作台的上方，所述切割枪与所述横梁连接，包括驱动所述横梁纵向移动的纵向传动装置5、用于驱动所述切割枪横向移动的横向传动装置6、用于驱动所述切割枪上下移动的升降装置7以及用于抽风除尘的抽风除尘装置；
所述纵向传动装置5包括第一轨道51、第一齿轮52、第一齿条53和第一电机54，所述第一轨道和第一齿条皆设于所述机架且为纵向，所述第一齿轮设于所述横梁，所述横梁的两端卡于所述第一轨道且能够沿第一轨道移动，位于所述横梁的第一齿轮与位于机架的所述第一齿条啮合，所述第一齿轮连接所述第一电机的输出轴，所述第一电机驱动横梁沿所述第一轨道纵向移动；
所述横向传动装置6包括第二轨道61、第二齿轮、第二齿条63和第二电机62，将与纵向相垂直的横梁的长度方向定义为横向，所述第二轨道和第二齿条皆设于所述横梁且为横向，所述第二齿轮位于所述安装座9，所述切割枪的安装座卡于所述第二轨道且能够沿第二轨道移动，所述安装座的第二齿轮与横梁的第二齿条啮合，所述第二齿轮连接所述第二电机的输出轴，所述第二电机驱动安装座沿所述第二轨道横向移动；
所述升降装置与所述切割枪的安装座固定连接；所述升降装置包括能够带动所述切割枪上下移动的驱动机构；所述工作台为格栅状的工作台；
所述抽风除尘装置位于所述工作台的下方，所述抽风除尘装置包括料斗81、稳流仓82和风道83，所述料斗具有多个且所有料斗相互之间沿工作台纵向分布，每个料斗具有对应的且位于其下方的所述稳流仓，所述料斗与所述稳流仓通过料斗的出风口811相通，所述稳流仓与所述风道通过稳流仓的出风口相通，所述风道外接除尘设备；
每一稳流仓的出风口处皆设有风门以及推动所述风门自动移动的动力单元，通过所述动力单元驱动风门移动将稳流仓的出风口盖住与否实现对应区域的抽风与否。
所述动力单元为气缸84或电机。
所述工作台包括多根纵向间隔且平行排布的栅条11和用于支撑所述栅条的支撑架12，所述栅条可拆卸连接于所述支撑架且所有所述栅条组成所述工作台的台面，所述支撑架设有用于将其吊起的吊环121。
相邻两所述栅条之间的间距为110-130mm，且所述栅条的厚度为7-9mm。
所述横梁的端部具有转轴31，所述转轴连接挡板32，所述挡板与所述横梁的端部通过手柄33固定并将所述纵向传动装置的电机限位。
能够带动所述切割枪上下移动的驱动机构为齿轮齿条传动或丝杠传动。
所述切割枪为火焰切割枪或等离子切割枪。
优选的，所述工作台未设有风道的一侧设有用于清理料仓内的废渣的侧门13，所述侧门与所述料仓相通且一一对应。
设有控制系统，所述纵向传动装置、所述横向传动装置、所述升降装置和所述抽风除尘装置皆与所述控制系统电连接。
本实施例中，设有立式控制柜20，所述立式控制柜位于所述工作台的一侧。
所述切割枪的安装座上能够同时安装两把切割枪，每把切割枪皆设有对应的驱动其上下移动的驱动机构。
所述第二轨道设有两条且皆设于所述横梁的同侧，所述切割枪的安装座设有与所述第二轨道相匹配的滑动座91，所述滑动座卡于所述第二导轨并在电机的驱动下带动切割枪的安装座横向移动。
所述风道设于所述工作台的纵向的侧面的两侧中的至少一侧，若工作台的横向跨距较大，所述风道可以设于所述工作台的纵向的两侧面，且在稳流仓的两侧面皆设置出风口、风门和推动所述风门自动移动的动力单元。
所述横梁与所述安装座之间具有防尘罩(图未示意)，所述防尘罩套于所述横梁且其一端固定于所述横梁的端部，另一端固定于所述安装座。
所述防尘罩为波纹式防尘罩。
所述风门的出风口和所述稳流仓的出风口皆为百叶窗式出风口，所述风门的出风口851设有多个。
实施例2：一种台式数控切割机，如图1-2所示，与实施例1结构类似，不同之处在于：
所述切割机还包括管材切割单元10，所述管材切割单元位于所述工作台的侧面且与所述工作台平行，所述管材切割单元包括管材定位座101、管材移动架102和第三导轨103，所述管材定位座固定于所述第三导轨的一端，所述管材移动架位于所述第三导轨且能沿所述第三导轨移动，管材30位于所述管材移动架上且管材的一端通过管材定位座限位。
本发明的工作原理和工作过程如下：
将需要切割的工件放置于工作台上，启动切割机，在控制系统的控制下，纵向传动装置的第一电机驱动横梁通过齿轮齿条结构带动切割枪沿第一轨道纵向移动，横向传动装置的第二电机驱动切割枪的安装座通过齿轮齿条结构带动切割枪横向移动，升降装置通过驱动机构带动切割枪上下移动，通过纵向传动装置、横向传动装置和升降装置带动切割枪三维移动实现对工件的切割；
在切割过程中产生的烟尘会依次通过料仓、稳流仓和风道，进入外接的除尘设备，其中，每个料仓皆具有出风口，每个稳流仓也具有出风口，通过气缸驱动对应的风门移动关闭或打开稳流仓的出风口实现抽风与否，此分区设置能够根据切割的区域实现烟尘的分区处理，既能保证抽风除尘效果，又能避免浪费多余的能源。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种台式数控切割机，将切割机的长度方向定义为纵向，包括工作台(1)、机架(2)、横梁(3)和切割枪(4)，所述机架位于所述工作台的纵向的两侧，所述横梁位于所述工作台的上方，所述切割枪与所述横梁连接，其特征在于：包括驱动所述横梁纵向移动的纵向传动装置(5)、用于驱动所述切割枪横向移动的横向传动装置(6)、用于驱动所述切割枪上下移动的升降装置(7)以及用于抽风除尘的抽风除尘装置；
所述纵向传动装置(5)包括第一轨道(51)、第一齿轮(52)、第一齿条(53)和第一电机(54)，所述第一轨道和第一齿条皆设于所述机架且为纵向，所述第一齿轮设于所述横梁，所述横梁的两端卡于所述第一轨道且能够沿第一轨道移动，位于所述横梁的第一齿轮与位于机架的所述第一齿条啮合，所述第一齿轮连接所述第一电机的输出轴，所述第一电机驱动横梁沿所述第一轨道纵向移动；
所述横向传动装置(6)包括第二轨道(61)、第二齿轮、第二齿条(63)和第二电机(62)，将与纵向相垂直的横梁的长度方向定义为横向，所述第二轨道和第二齿条皆设于所述横梁且为横向，所述第二齿轮位于所述安装座(9)，所述切割枪的安装座卡于所述第二轨道且能够沿第二轨道移动，所述安装座的第二齿轮与横梁的第二齿条啮合，所述第二齿轮连接所述第二电机的输出轴，所述第二电机驱动安装座沿所述第二轨道横向移动；
所述升降装置与所述切割枪的安装座固定连接；所述升降装置包括能够带动所述切割枪上下移动的驱动机构；所述工作台为格栅状的工作台；
所述抽风除尘装置位于所述工作台的下方，所述抽风除尘装置包括料斗(81)、稳流仓(82)和风道(83)，所述料斗具有多个且所有料斗相互之间沿工作台纵向分布，每个料斗具有对应的且位于其下方的所述稳流仓，所述料斗与所述稳流仓通过料斗的出风口(811)相通，所述稳流仓与所述风道通过稳流仓的出风口相通，所述风道外接除尘设备；
每一稳流仓的出风口处皆设有风门以及推动所述风门自动移动的动力单元，通过所述动力单元驱动风门移动将稳流仓的出风口盖住与否实现对应区域的抽风与否。
2.根据权利要求1所述的台式数控切割机，其特征在于：所述动力单元为气缸(84)或电机。
3.根据权利要求1所述的台式数控切割机，其特征在于：所述工作台包括多根纵向间隔且平行排布的栅条(11)和用于支撑所述栅条的支撑架(12)，所述栅条可拆卸连接于所述支撑架且所有所述栅条组成所述工作台的台面，所述支撑架设有用于将其吊起的吊环(121)。
4.根据权利要求3所述的台式数控切割机，其特征在于：相邻两所述栅条之间的间距为110-130mm，且所述栅条的厚度为7-9mm。
5.根据权利要求1所述的台式数控切割机，其特征在于：所述切割机还包括管材切割单元(10)，所述管材切割单元位于所述工作台的侧面且与所述工作台平行，所述管材切割单元包括管材定位座(101)、管材移动架(102)和第三导轨(103)，所述管材定位座固定于所述第三导轨的一端，所述管材移动架位于所述第三导轨且能沿所述第三导轨移动，管材(30)位于所述管材移动架上且管材的一端通过管材定位座限位。
6.根据权利要求1所述的台式数控切割机，其特征在于：所述横梁的端部具有转轴(31)，所述转轴连接挡板(32)，所述挡板与所述横梁的端部通过手柄(33)固定并将所述纵向传动装置的电机限位。
7.根据权利要求1所述的台式数控切割机，其特征在于：能够带动所述切割枪上下移动的驱动机构为齿轮齿条传动或丝杠传动。
8.根据权利要求1所述的台式数控切割机，其特征在于：所述切割枪为火焰切割枪或等离子切割枪。
9.根据权利要求1所述的台式数控切割机，其特征在于：所述工作台未设有风道的一侧设有用于清理料仓内的废渣的侧门(13)，所述侧门与所述料仓相通且一一对应。
10.根据权利要求1所述的台式数控切割机，其特征在于：设有控制系统，所述纵向传动装置、所述横向传动装置、所述升降装置和所述抽风除尘装置皆与所述控制系统电连接。
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