CN109877417B - 一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置及使用方法，设置在钢板上，用于切割钢板，包括左固定点结构、右固定点结构、中轴点结构、切割结构和动力结构；所述左固定点结构和右固定点结构固定在椭圆形轨迹的左右两个焦点上，并与切割结构的距离之后为定长，所述中轴点结构固定在椭圆形轨迹的中点上，所述动力结构为动力源设在切割机构的外侧，并驱动切割结构沿椭圆形轨迹运动；所述动力结构通过连接杆与中轴点结构连接，所述切割结构滑动连接在连接杆上。本发明利用椭圆的几何原理，实现半自动的进行椭圆下料及坡口开制，采用分体式设计，整体结构简单，设备轻便，安装使用便捷，具有较强的实用性。

Description

一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置及使用方法

技术领域

本发明涉及钢板切割技术领域，具体涉及一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置及使用方法。

背景技术

现有技术中，半自动火焰切割机切割厚度大于5mm的钢板作直线切割为主的多用气割机，在一般情况下切割后可不再进行切削加工。该机适用于造船、机械、钢结构、建筑等行业，也适用于其他大中小型企业切割钢板之用。但是现有的切割机主要用于直线切割，不能满足椭圆板下料、椭圆及圆环板坡口的开制。然而实际生产中钢构件有多种形状，为了达到一定的实用或美观价值，钢结构构件往往大都不是长直板条，所以需要开制其他形状截面的坡口，例如椭圆环板坡口，但是半自动切割装置仅仅可以实现圆环板下料及坡口开制工作，无法实现椭圆下料及坡口开制，这样现有的半自动切割机就无法满足条件。为了解决这些构件的坡口开制问题，需要应用一些辅助的方法和胎具，从而延长工期，耽误生产，增加了人工成本，且降低了加工精度。

本发明解决了现有设备携带不方便，适应性差，无法开制坡口的弊端；同时弥补了传统半自动切割设备无法进行椭圆板下料及坡口开制的缺点，具有结构简单，操作便捷，可以实现椭圆下料、圆环下料以及坡口开制的功能。

发明内容

本发明提供一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置及使用方法，具有结构简单、轻便，易操作的优点，实现椭圆下料、圆及圆环下料以及坡口开制的功能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置，设置在钢板上，用于切割钢板，其特征是，包括左固定点结构、右固定点结构、中轴点结构、切割结构和动力结构；

所述左固定点结构和右固定点结构固定在椭圆形轨迹的左右两个焦点上，所述中轴点结构固定在椭圆形轨迹的长轴的中点上，所述动力结构为动力源设在切割机构的外侧，并驱动切割结构运动；

所述左固定点结构和右固定点结构通过定长的钢丝绳连接在切割结构上，所述钢丝绳的两端分别固定在左固定点结构和右固定点结构上，其中部活动连接在切割结构上；

所述动力结构通过连接杆与中轴点结构连接，所述切割结构滑动连接在连接杆上，位于中轴点结构与动力结构之间，所述动力结构绕中轴点结构做圆周运动。

进一步的，所述左固定点结构包括电磁铁、连接立柱、转轴和限位板，所述电磁铁设在钢板上表面，所述连接立柱竖直设在电磁铁上，所述限位板设在连接立柱顶端，所述转轴设在连接立柱上端，位于限位板下方，所述钢丝绳的一端固定在转轴上。

进一步的，所述右固定点结构包括电磁铁、连接立柱、U型柱、转轴和限位板，所述电磁铁设在钢板上表面，所述连接立柱竖直设在电磁铁上，所述连接立柱为分段式，包括上下两段，所述U型柱设在连接立柱上下两段的中间，所述限位板设在上段的连接立柱顶端，所述转轴设在上段的连接立柱上端，位于限位板下方，所述钢丝绳的另一端固定在转轴上。

进一步的，所述中轴点结构包括电磁铁、连接立柱、U型柱、转轴和限位板，所述电磁铁设在钢板上表面，所述连接立柱竖直设在电磁铁上，所述连接立柱为分段式，包括上下两段，所述U型柱设在连接立柱上下两段的中间，所述限位板设在上段的连接立柱顶端，所述转轴设在上段的连接立柱上端，位于限位板下方，所述连接杆的一端固定在转轴上。

进一步的，所述切割结构包括滑块、滑轮、钢丝定位板、固定杆、弹簧、弹簧固定板和割炬，所述滑块滑动连接在连接杆上，所述弹簧套在连接杆上，其一端固定在滑块上，另一端在固定在弹簧固定板上，所述弹簧固定板固定在连接杆上，所述滑轮通过滑轮轴设在滑块上，所述钢丝绳中部绕在滑轮上，其两端分别穿过设在滑块上的钢丝定位板与左固定点结构、右固定点结构连接，所述割炬通过设在滑块底部的固定杆连接在滑块上。

进一步的，所述滑块竖向设在连接杆上，所述滑轮和钢丝定位板设在滑块的同一侧，所述钢丝定位板竖直设置，其上设有钢丝绳穿过的通孔。

进一步的，所述割炬通过转动轴连接在固定杆上，所述割炬的转动轴处设有弧形刻度。

进一步的，所述动力结构包括车体、万向轮、驱动轮和连接杆固定板，所述万向轮和驱动轮设置在车体底部，所述连接杆固定板设在车体上表面，所述连接杆的另一端固定在连接杆固定板上。

进一步的，所述左固定点结构的电磁铁、右固定点结构的电磁铁和中轴点结构的电磁铁上均设有刻度。

一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置的使用方法，其特征是：包括以下步骤：

S1，数据计算：根据实际需要的椭圆形状，确定左固定点结构、右固定点结构的位置及钢丝绳长度；

S2，设备固定：通过结构上的刻度，将左固定点结构、右固定点结构和中轴点结构通过电磁铁固定在对应的位置；

S3，设备连接：将钢丝绳穿过切割结构上的滑轮，两端固定在左固定点结构和右固定点结构上，将中轴点结构、切割结构和动力结构固定在连接杆上；

S4，设备调整：调整钢丝绳的长度使其符合切割板材的尺寸要求，调整割炬的角度；

S5，板材下料：开启割炬，启动动力结构带动切割结构绕中轴点结构运动，进行切割工作；

S6，开制坡口：调整钢丝绳长度，调整割炬的倾斜角度对切割完成后的板材进行坡口开制。

本发明有益效果如下：

根据椭圆的定义，设置柔性的钢丝绳使得切割机构能够做椭圆轨迹运动，同时通过割炬进行椭圆板下料及坡口的开制；

设置电磁铁进行机构的固定，操作便捷，且易于调整，能够有效提升工作效率；

本发明利用椭圆的几何原理，实现半自动的进行椭圆下料及坡口开制，分体式设计，整体结构简单，设备轻便，安装使用便捷，具有较强的实用性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的左固定点结构主视图；

图3为本发明的右固定点结构主视图；

图4为本发明的中轴点结构主视图；

图5为本发明的切割结构主视图；

图6为本发明的切割结构俯视图；

图7为本发明的动力结构主视图。

附图标记：1-左固定点结构，11-电磁铁，12-连接立柱，13-转轴，14-限位板，15-U型柱，2-右固定点结构，3-中轴点结构，4-切割结构，41-滑块，42-滑轮，43-钢丝固定板，44-固定杆，45-弹簧，46-弹簧固定板，47-割炬，48-滑轮轴，5-动力结构，51-车体，52-万向轮，53-驱动轮，54-连接杆固定板，6-钢丝绳，7-连接杆。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-7所示，一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置，设置在钢板上，用于切割钢板，其特征是，包括左固定点结构1、右固定点结构2、中轴点结构3、切割结构4和动力结构5；

所述左固定点结构1和右固定点结构2固定在椭圆形轨迹的左右两个焦点上，所述中轴点结构3固定在椭圆形轨迹的长轴的中点上，所述动力结构5为动力源设在切割机构4的外侧，并驱动切割结构4运动；

所述左固定点结构1和右固定点结构2通过定长的钢丝绳6连接在切割结构4上，所述钢丝绳6的两端分别固定在左固定点结构1和右固定点结构2上，其中部活动连接在切割结构4上；

所述动力结构5通过连接杆7与中轴点结构3连接，所述切割结构4滑动连接在连接杆7上，位于中轴点结构3与动力结构5之间，所述动力结构5绕中轴点结构3做圆周运动。

本发明根据椭圆定义，分体设计各个功能组件，将左固定点结构1和右固定点结构2固定在椭圆形轨迹的左右两个焦点上，使用定长的钢丝绳6将切割结构4连接在左固定点结构1和右固定点结构2上，在运动中，定长的钢丝绳6可在切割结构4上滑动，而切割结构4与左固定点结构1和右固定点结构2两个焦点的距离之和为定长的钢丝绳6，动力结构5驱动切割结构4运动，受定长的钢丝绳6限制，切割结构4的运动轨迹为椭圆形。同时，设置连接杆7连接中轴点结构3、切割结构4和动力结构5，使得切割结构4保持稳定的运动轨迹，实现椭圆下料的功能。

如图2所示，进一步的，所述左固定点结构1包括电磁铁11、连接立柱12、转轴13和限位板14，所述电磁铁11设在钢板上表面，所述连接立柱12竖直设在电磁铁11上，所述限位板14设在连接立柱12顶端，所述转轴13设在连接立柱12上端，位于限位板14下方，所述钢丝绳6的一端固定在转轴13上。

如图3所示，进一步的，所述右固定点结构2包括电磁铁11、连接立柱12、U型柱15、转轴13和限位板14，所述电磁铁11设在钢板上表面，所述连接立柱12竖直设在电磁铁11上，所述连接立柱12为分段式，包括上下两段，所述U型柱15设在连接立柱12上下两段的中间，所述限位板14设在上段的连接立柱12顶端，所述转轴13设在上段的连接立柱12上端，位于限位板14下方，所述钢丝绳6的另一端固定在转轴13上。

如图4所示，进一步的，所述中轴点结构3包括电磁铁11、连接立柱12、U型柱15、转轴13和限位板14，所述电磁铁11设在钢板上表面，所述连接立柱12竖直设在电磁铁11上，所述连接立柱12为分段式，包括上下两段，所述U型柱15设在连接立柱12上下两段的中间，所述限位板14设在上段的连接立柱12顶端，所述转轴13设在上段的连接立柱12上端，位于限位板14下方，所述连接杆7的一端固定在转轴13上。

进一步的，如图2-4所示，所述钢丝绳6和连接杆7均设在转轴13上，所述转轴可绕连接立柱12转动，在切割结构4运动的同时，钢丝绳6和连接杆7可转动，以避免因钢丝绳6缠绕导致长度变化，影响切割成型的形状；所述左固定点结构1上未设置U型柱15，所述右固定点结构2和中轴点结构3上设有U型柱15且右固定点结构2上的U型柱15开口较中轴点结构3上的U型柱15开口大，所述左固定点结构1、右固定点结构2和中轴点结构3上的转轴13的高度依次升高，在切割结构4运动时对钢丝绳6和连接杆7进行让位，以免造成切割结构4运动的阻碍。所述左固定点结构1、右固定点结构2和中轴点结构3上的转轴13的高度也可依次降低，以能够完成完整的椭圆运动轨迹为目的。

如图5、6所示，进一步的，所述切割结构4包括滑块41、滑轮42、钢丝定位板43、固定杆44、弹簧45、弹簧固定板46和割炬47，所述滑块41滑动连接在连接杆7上，所述弹簧45套在连接杆7上，其一端固定在滑块41上，另一端在固定在弹簧固定板46上，所述弹簧固定板46固定在连接杆7上，所述滑轮42通过滑轮轴48设在滑块41上，所述钢丝绳6中部绕在滑轮42上，其两端分别穿过设在滑块41上的钢丝定位板43与左固定点结构1、右固定点结构2连接，所述割炬47通过设在滑块41底部的固定杆44连接在滑块41上。

进一步的，所述弹簧45处于拉伸状态，所述切割结构4利用拉伸的弹簧45限制其运动，弹簧45一直处于拉伸状态，对切割结构4有向外的作用力，在和钢丝绳6的共同作用下保证切割结构4运动轨迹为符合要求的椭圆。

所述割炬47通过气管与氧气罐和乙炔罐连接。

如图5、6所示，进一步的，所述滑块41竖向设在连接杆7上，所述滑轮42和钢丝定位板43设在滑块41的同一侧，所述钢丝定位板43竖直设置，其上设有钢丝绳6穿过的通孔。设置钢丝定位板43对钢丝绳6进行限制及定位，更能避免运动过程中的相互缠绕。

如图5所示，进一步的，所述割炬47通过转动轴连接在固定杆44上，所述割炬47的转动轴处设有弧形刻度。所述割炬47可转动，来进行不同角度的气割，实现下料或者坡口的开制等功能。

如图7所示，进一步的，所述动力结构5包括车体51、万向轮52、驱动轮53和连接杆固定板54，所述万向轮52和驱动轮53设置在车体51底部，所述连接杆固定板54设在车体51上表面，所述连接杆7的另一端固定在连接杆固定板54上，所述连接杆7通过锁定螺栓固定在连接杆固定板54上。

进一步的，所述左固定点结构1的电磁铁11、右固定点结构2的电磁铁11和中轴点结构3的电磁铁11上均设有刻度，且电磁铁11上均设有手动开关。设置刻度可以更加方便快捷的固定左固定点结构1、右固定点结构2和中轴点结构3，操作便捷，位置准确，精度较高。

所述钢丝绳6和连接杆7与左固定点结构1、右固定点结构2、中轴点结构3、切割结构4和动力结构5之间可拆卸连接，在实现不同功能时，可以根据实际情况进行调整。

本发明的另一种实施例，进行圆及圆环的下料时，使用中轴点结构3、切割结构4和动力结构5并通过连接杆7进行连接，所述连接杆7的两端分别连接在中轴点结构3和动力结构5上，所述切割结构4固定在连接杆7的固定位置，进行圆形下料，通过多次调整切割结构4在连接杆7上的位置，进行圆环下料。

一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置的使用方法，其特征是：包括以下步骤：

S1，数据计算：根据实际需要的椭圆形状，确定左固定点结构1、右固定点结构2的位置及钢丝绳6长度；

S2，设备固定：通过各个结构上的刻度，将左固定点结构1、右固定点结构2和中轴点结构3通过电磁铁11固定在对应的位置；先将电磁铁11上的刻度与固定位置对齐，然后扳动手动开关，将电磁铁11吸附在待切割钢板上；

S3，设备连接：将钢丝绳6穿过切割结构4上的滑轮42，两端固定在左固定点结构1和右固定点结构2上，将中轴点结构3、切割结构4和动力结构5固定在连接杆7上；钢丝绳6和连接杆7固定完成后，转动转轴13进行调试，保证各个构件在运行时符合要求。

S4，设备调整：调整钢丝绳6的长度使其符合切割板材的尺寸要求，调整割炬47的角度；调整完成后，不开启割炬47模拟运行，若模拟过程中出现问题，调整后进行再次模拟，直至模拟过程正常；

S5，板材下料：开启割炬47，启动动力结构5带动切割结构4绕中轴点结构3运动，进行切割工作；在运行过程中，操作人员随动力结构5运动，在出现问题时及时停止动力结构5；

S6，开制坡口：调整钢丝绳6长度，调整割炬47角度对切割完成后的板材进行坡口开制。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置，设置在钢板上，用于切割钢板，其特征是，包括左固定点结构（1）、右固定点结构（2）、中轴点结构（3）、切割结构（4）和动力结构（5）；

所述左固定点结构（1）和右固定点结构（2）固定在椭圆形轨迹的左右两个焦点上，所述中轴点结构（3）固定在椭圆形轨迹的长轴的中点上，所述动力结构（5）为动力源设在切割机构（4）的外侧，并驱动切割结构（4）运动；

所述左固定点结构（1）和右固定点结构（2）通过定长的钢丝绳（6）连接在切割结构（4）上，所述钢丝绳（6）的两端分别固定在左固定点结构（1）和右固定点结构（2）上，其中部活动连接在切割结构（4）上；

所述动力结构（5）通过连接杆（7）与中轴点结构（3）连接，所述切割结构（4）滑动连接在连接杆（7）上，位于中轴点结构（3）与动力结构（5）之间，所述动力结构（5）绕中轴点结构（3）做圆周运动；

所述切割结构（4）包括滑块（41）、滑轮（42）、钢丝定位板（43）、固定杆（44）、弹簧（45）、弹簧固定板（46）和割炬（47），所述滑块（41）滑动连接在连接杆（7）上，所述弹簧（45）套在连接杆（7）上，其一端固定在滑块（41）上，另一端在固定在弹簧固定板（46）上，所述弹簧固定板（46）固定在连接杆（7）上，所述滑轮（42）通过滑轮轴（48）设在滑块（41）上，所述钢丝绳（6）中部绕在滑轮（42）上，其两端分别穿过设在滑块（41）上的钢丝定位板（43）与左固定点结构（1）、右固定点结构（2）连接，所述割炬（47）通过设在滑块（41）底部的固定杆（44）连接在滑块（41）上。

2.根据权利要求1所述的一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置，其特征是：所述左固定点结构（1）包括电磁铁（11）、连接立柱（12）、转轴（13）和限位板（14），所述电磁铁（11）设在钢板上表面，所述连接立柱（12）竖直设在电磁铁（11）上，所述限位板（14）设在连接立柱（12）顶端，所述转轴（13）设在连接立柱（12）上端，位于限位板（14）下方，所述钢丝绳（6）的一端固定在转轴（13）上。

3.根据权利要求2所述的一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置，其特征是：所述右固定点结构（2）包括电磁铁（11）、连接立柱（12）、U型柱（15）、转轴（13）和限位板（14），所述电磁铁（11）设在钢板上表面，所述连接立柱（12）竖直设在电磁铁（11）上，所述连接立柱（12）为分段式，包括上下两段，所述U型柱（15）设在连接立柱（12）上下两段的中间，所述限位板（14）设在上段的连接立柱（12）顶端，所述转轴（13）设在上段的连接立柱（12）上端，位于限位板（14）下方，所述钢丝绳（6）的另一端固定在转轴（13）上。

4.根据权利要求3所述的一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置，其特征是：所述中轴点结构（3）包括电磁铁（11）、连接立柱（12）、U型柱（15）、转轴（13）和限位板（14），所述电磁铁（11）设在钢板上表面，所述连接立柱（12）竖直设在电磁铁（11）上，所述连接立柱（12）为分段式，包括上下两段，所述U型柱（15）设在连接立柱（12）上下两段的中间，所述限位板（14）设在上段的连接立柱（12）顶端，所述转轴（13）设在上段的连接立柱（12）上端，位于限位板（14）下方，所述连接杆（7）的一端固定在转轴（13）上。

5.根据权利要求1所述的一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置，其特征是：所述滑块（41）竖向设在连接杆（7）上，所述滑轮（42）和钢丝定位板（43）设在滑块（41）的同一侧，所述钢丝定位板（43）竖直设置，其上设有钢丝绳（6）穿过的通孔。

6.根据权利要求1所述的一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置，其特征是：所述割炬（47）通过转动轴连接在固定杆（44）上，所述割炬（47）的转动轴处设有弧形刻度。

7.根据权利要求1所述的一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置，其特征是：所述动力结构（5）包括车体（51）、万向轮（52）、驱动轮（53）和连接杆固定板（54），所述万向轮（52）和驱动轮（53）设置在车体（51）底部，所述连接杆固定板（54）设在车体（51）上表面，所述连接杆（7）的另一端固定在连接杆固定板（54）上。

8.根据权利要求4所述的一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置，其特征是：所述左固定点结构（1）的电磁铁（11）、右固定点结构（2）的电磁铁（11）和中轴点结构（3）的电磁铁（11）上均设有刻度。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种椭圆板半自动下料及坡口切割装置的使用方法，其特征是：包括以下步骤：

S1，数据计算：根据实际需要的椭圆形状，确定左固定点结构（1）、右固定点结构（2）的位置及钢丝绳（6）长度；

S2，设备固定：通过结构上的刻度，将左固定点结构（1）、右固定点结构（2）和中轴点结构（3）通过电磁铁（11）固定在对应的位置；

S3，设备连接：将钢丝绳（6）穿过切割结构（4）上的滑轮（42），两端固定在左固定点结构（1）和右固定点结构（2）上，将中轴点结构（3）、切割结构（4）和动力结构（5）固定在连接杆（7）上；

S4，设备调整：调整钢丝绳（6）的长度使其符合切割板材的尺寸要求，调整割炬（47）的角度；

S5，板材下料：开启割炬（47），启动动力结构（5）带动切割结构（4）绕中轴点结构（3）运动，进行切割工作；

S6，开制坡口：调整钢丝绳（6）长度，调整割炬（47）的倾斜角度对切割完成后的板材进行坡口开制。

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