CN110834136A - 一种人防门型材数控切割系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种人防门型材数控切割系统，包括机架，机架右侧设置有压紧机构，压紧机构右侧设置有夹持组件，夹持组件两侧分别设置有等离子切割机和控制电柜，机架的侧面设置有用于控制设备的操作台，夹持组件右侧设置有型材原料支撑架，机架左侧设置有等离子切割枪，等离子切割枪下方设置有落料架，等离子切割枪通过移动组件设置于机架上，夹持组件、压紧机构和离子切割机分别与控制电柜连接，等离子切割枪与等离子切割机连接。本方案用移动组件控制割枪的运动路径，提高型材的切割精度，实现自动化切割，避免人工切割造成毛刺，切割口平整无毛刺，无需额外打磨处理，减少人员的投入，降低用人成本。
Description
技术领域
本发明涉及人防门的型材切割设备领域，特别是涉及一种人防门型材数控切割系统。
背景技术
人防门是人民防护工程出入口中使用的门，它属于民防防护设备。对人防门的各个部件以及门框进行焊接后，其内部采用混凝土填充。人防防护门的型材部件，内含各种形状规格，如圆弧孔，梯形孔等，结构复杂。传统的各种切割工序一直以来由操作工采用手工划线定位，手工火焰切割来完成由于人员操作技术水平参差不齐，手工切割尺寸误差大，劳动效率低，精度低，切割质量不稳定，导致整体生产效率不高，常出现需要二次切割修补，成品质量不好把控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人防门型材数控切割系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种人防门型材数控切割系统，包括机架，机架右侧设置有压紧机构，所述压紧机构右侧设置有夹持组件，所述夹持组件两侧分别设置有等离子切割机和设备的电气控制部分的控制电柜，机架的侧面设置有用于控制设备的操作台，所述夹持组件右侧设置有型材原料支撑架，所述机架左侧设置有等离子切割枪，所述等离子切割枪下方设置有落料架，所述等离子切割枪通过移动组件设置于机架上，所述夹持组件、所述压紧机构和所述离子切割机分别与所述控制电柜连接，所述等离子切割枪与等离子切割机连接。
所述型材原料支撑架上设置有辊筒，辊筒用于支撑并且输送型材。
进一步地，所述移动组件包括使Y轴进给机构产生X向位移的X轴进给机构、使所述Z轴进给机构产生Y向位移的Y轴进给机构、使所述切割枪回转机构产生Z向位移的Z轴进给机构以及使离子切割枪产生摆动的切割枪回转机构，所述X轴进给机构设置于机架上端，所述X轴进给机构上滑动设置有Y轴进给机构，所述Y轴进给机构上滑动设置有Z轴进给机构，所述Z轴进给机构上滑动设置有切割枪回转机构，所述切割枪回转机构与所述等离子切割枪之间通过摆动轴实现转动连接，X轴进给机构、Y轴进给机构和Z轴进给机构上均具有用于确定零点的红外线感应器。
进一步地，所述夹持组件包括支撑架、两个夹紧机构和设置于两个夹紧机构之间的夹送料机构，所述夹紧机构和夹送料机构分别设置于支撑架上。
支撑架上端设置有滚筒，滚筒相对于支撑架进行滚动，能够支撑并且输送型材。在支撑架上端设置有滚筒，滚筒在支撑架上滚动便于夹送料机构输送型材。
进一步地，所述X轴进给机构包括X轴滚珠丝杆和X轴滑块，X轴滑块滑动设置于X轴滚珠丝杆上，X轴滚珠丝杆与型材送进方向垂直设置，Y轴进给机构靠近机架的一端设置于X轴滑块上。
伺服电机传动带动X轴滚珠丝杆转动，X轴滚珠丝杆的转动带动X轴滑块作直线移动，从而实现了Y轴进给机构的X向移动。
进一步地，所述Y轴进给机构包括Y轴滚珠丝杆和Y轴滑块，Y轴滑块滑动设置于Y轴导轨上，Y轴滚珠丝杆与型材送进方向平行设置，Z轴进给机构上端设置于Y轴滑块上。
伺服电机传动带动X轴滚珠丝杆转动，X轴滚珠丝杆的转动带动X轴滑块作直线移动，从而实现了Z轴进给机构的Y向移动。
进一步地，所述Z轴进给机构包括Z轴滚珠丝杆和Z轴滑块，Z轴滑块滑动设置于Z轴滚珠丝杆上，Z轴滚珠丝杆沿重力方向设置，Z轴滑块上设置有切割枪回转机构。
伺服电机传动带动X轴滚珠丝杆转动，X轴滚珠丝杆的转动带动X轴滑块作直线移动，从而实现了切割枪回转机构的Z向移动。
特别地，X轴滚珠丝杆、Y轴滚珠丝杆和Z轴滚珠丝杆分别传动连接一伺服电机。
进一步地，切割枪回转机构包括具有输出轴的切割枪伺服电机、主动齿轮、从动齿轮和摆动轴，切割枪伺服电机的输出轴套设主动齿轮，主动齿轮啮合有从动齿轮，从动齿轮中部套设摆动轴，摆动轴远离切割枪伺服电机的一端设置有等离子切割枪。
伺服电机传动带动主动齿轮转动，主动齿轮的转动从动齿轮转动，从动齿轮的转动带动摆动轴和等离子切割枪转动，从而实现了等离子切割枪的摆动。
进一步地，所述夹紧机构包括两块夹持块、具有伸缩杆的夹紧气缸和单向电磁阀，两块夹持块相对夹紧气缸滑移设置且相互对称设置，夹紧气缸分别设置于支撑架上端面两侧，两个夹紧气缸的伸缩杆分别连接两块夹持块以驱动两块夹持块相对或相背运动，夹紧气缸的供气管路上安装有单向电磁阀，夹紧气缸为单作用气缸。
单向电磁阀通电，夹紧气缸拉动加持块使加持块做夹持运动，当型材运送到夹持机构处时，夹持机构中的两块夹持块在夹紧气缸的作用下，相对或相背运动并对型材进行夹持动作。
进一步地，所述夹送料机构包括导轨、滑块、具有活塞杆的移动气缸、双向电磁阀和推送杆，导轨设置于等离子切割机上，滑块活动设置于导轨上，移动气缸设置于滑块上，移动气缸的活塞杆末端设置有推送杆，移动气缸的供气管路上安装有双向电磁阀，移动气缸为双作用气缸。
当型材运送到夹送料机构处时，双向电磁阀通电，移动气缸拉动推送杆使推送杆夹持型材，移动滑块使滑块从导轨一端向导轨另一端运动，从而使型材移动，滑块移动到导轨端部时，启动压紧机构和夹紧机构，固定型材。型材完成切割后，双向电磁阀通电，移动气缸拉动推送杆使推送杆离开型材，移动滑块使滑块回到初始位置。
进一步地，机架上设置有限位挡板机构，限位挡板机构设置于压紧机构远离夹持组件的一侧，限位挡板机构包括限位挡板、挡板气缸和挡板电磁阀，限位挡板上端与挡板气缸铰接，限位挡板下端与滑块铰接，挡板气缸的供气管路上安装有挡板电磁阀，挡板电磁阀为单向电磁阀，挡板气缸为单作用气缸。
夹送料机构开始动作前，电磁阀通电，启动挡板气缸，挡板气缸动作使限位挡板落下，当型材碰到限位挡板时，关闭电磁阀使挡板气缸动作，限位挡板在挡板气缸的带动下升起并回到初始位置。
本发明的工作原理为：将型材放置到型材原料支撑架上，启动挡板气缸后，挡板气缸动作使使限位挡板落下，将型材向限位挡板推送，当型材碰到限位挡板时停止送料，启动挡板气缸，挡板气缸动作使限位挡板升起，限位挡板升起后，通过夹送料机构将型材向等离子切切割枪推送，启动压紧机构和夹紧机构，固定型材，然后启动各伺服电机，再启动移动组件带动等离子切割枪作直线运动运动，进行切割型材，切割后伺服电机停止、复位，然后关闭压紧按钮。
本发明的有益效果为：本方案用移动组件控制割枪的运动路径，提高型材的切割精度，由移动组件带动切割枪移动，避免人工切割造成毛刺，切割口平整无毛刺，无需额外打磨处理，切割效率高，减少人员的投入，降低用人成本。
附图说明
附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为一实施例的结构示意图；
图2为一实施例的俯视图；
图中标记：机架1、离子切割机11、等离子切割枪111、控制电柜12、操作台121、夹紧机构21、限位挡板机构22、夹送料机构24、压紧机构23、X轴进给机构31、Y轴进给机构32、Z轴进给机构33、型材原料支撑架4、落料架5。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指如图1所示的上下左右。
如图1-2中所示，本发明一实施例提供的一种人防门型材数控切割系统，包括机架1，机架1右侧设置有压紧机构23，所述压紧机构23右侧设置有夹持组件，所述夹持组件两侧分别设置有等离子切割机11和设备的电气控制部分的控制电柜12，机架1的侧面设置有用于控制设备的操作台121，所述夹持组件右侧设置有型材原料支撑架4，所述机架1左侧设置有等离子切割枪111，所述等离子切割枪111下方设置有落料架5，所述等离子切割枪111通过移动组件设置于机架1上，所述夹持组件、所述压紧机构23和所述离子切割机11分别与所述控制电柜12连接，所述等离子切割枪111与等离子切割机11连接。
所述型材原料支撑架4上设置有辊筒，辊筒用于支撑并且输送型材。
所述移动组件包括使Y轴进给机构32产生X向位移的X轴进给机构31、使所述Z轴进给机构33产生Y向位移的Y轴进给机构32、使所述切割枪回转机构产生Z向位移的Z轴进给机构33以及使离子切割枪产生摆动的切割枪回转机构（未示出），所述X轴进给机构31设置于机架1上端，所述X轴进给机构31上滑动设置有Y轴进给机构32，所述Y轴进给机构32上滑动设置有Z轴进给机构33，所述Z轴进给机构33上滑动设置有切割枪回转机构，所述切割枪回转机构与所述等离子切割枪111之间通过摆动轴实现转动连接。
X轴进给机构31、Y轴进给机构32和Z轴进给机构33上均具有用于确定零点的红外线感应器（未示出）。
X轴滚珠丝杆、Y轴滚珠丝杆和Z轴滚珠丝杆分别传动连接一伺服电机。
所述夹持组件包括支撑架（未示出）、两个夹紧机构21和设置于两个夹紧机构21之间的夹送料机构24，所述夹紧机构21和夹送料机构24分别设置于支撑架上。
支撑架上端设置有滚筒，滚筒相对于支撑架进行滚动，能够支撑并且输送型材。在支撑架上端设置有滚筒，滚筒在支撑架上滚动便于夹送料机构24输送型材。
所述X轴进给机构31包括X轴滚珠丝杆和X轴滑块，X轴滑块滑动设置于X轴滚珠丝杆上，X轴滚珠丝杆与型材送进方向垂直设置，Y轴进给机构32靠近机架1的一端设置于X轴滑块上。
伺服电机传动带动X轴滚珠丝杆转动，X轴滚珠丝杆的转动带动X轴滑块作直线移动，从而实现了Y轴进给机构32的X向移动。
所述Y轴进给机构32包括Y轴滚珠丝杆和Y轴滑块，Y轴滑块滑动设置于Y轴导轨上，Y轴滚珠丝杆与型材送进方向平行设置，Z轴进给机构33上端设置于Y轴滑块上。
伺服电机传动带动X轴滚珠丝杆转动，X轴滚珠丝杆的转动带动X轴滑块作直线移动，从而实现了Z轴进给机构33的Y向移动。
所述Z轴进给机构33包括Z轴滚珠丝杆和Z轴滑块，Z轴滑块滑动设置于Z轴滚珠丝杆上，Z轴滚珠丝杆沿重力方向设置，Z轴滑块上设置有切割枪回转机构。
伺服电机传动带动X轴滚珠丝杆转动，X轴滚珠丝杆的转动带动X轴滑块作直线移动，从而实现了切割枪回转机构的Z向移动。
切割枪回转机构（未示出）包括具有输出轴的切割枪伺服电机、主动齿轮、从动齿轮和摆动轴，切割枪伺服电机的输出轴套设主动齿轮，主动齿轮啮合有从动齿轮，从动齿轮中部套设摆动轴，摆动轴远离切割枪伺服电机的一端设置有等离子切割枪111。
伺服电机传动带动主动齿轮转动，主动齿轮的转动从动齿轮转动，从动齿轮的转动带动摆动轴和等离子切割枪111转动，从而实现了等离子切割枪111的摆动。
所述夹紧机构21包括两块夹持块、具有伸缩杆的夹紧气缸和单向电磁阀，两块夹持块相对夹紧气缸滑移设置且相互对称设置，夹紧气缸分别设置于支撑架上端面两侧，两个夹紧气缸的伸缩杆分别连接两块夹持块以驱动两块夹持块相对或相背运动，夹紧气缸的供气管路上安装有单向电磁阀，夹紧气缸为单作用气缸。
单向电磁阀通电，夹紧气缸拉动加持块使加持块做夹持运动，当型材运送到夹持机构处时，夹持机构中的两块夹持块在夹紧气缸的作用下，相对或相背运动并对型材进行夹持动作。
所述夹送料机构24包括导轨、滑块、具有活塞杆的移动气缸、双向电磁阀和推送杆，导轨设置于等离子切割机11上，滑块活动设置于导轨上，移动气缸设置于滑块上，移动气缸的活塞杆末端设置有推送杆，移动气缸的供气管路上安装有双向电磁阀，移动气缸为双作用气缸。
当型材运送到夹送料机构24处时，双向电磁阀通电，移动气缸拉动推送杆使推送杆夹持型材，移动滑块使滑块从导轨一端向导轨另一端运动，从而使型材移动，滑块移动到导轨端部时，启动压紧机构23和夹紧机构21，固定型材。型材完成切割后，双向电磁阀通电，移动气缸拉动推送杆使推送杆离开型材，移动滑块使滑块回到初始位置。
机架1上设置有限位挡板机构22，限位挡板机构22设置于压紧机构23远离夹持组件的一侧，限位挡板机构22包括限位挡板、挡板气缸和挡板电磁阀，限位挡板上端与挡板气缸铰接，限位挡板下端与滑块铰接，挡板气缸的供气管路上安装有挡板电磁阀，挡板电磁阀为单向电磁阀，挡板气缸为单作用气缸
夹送料机构24开始动作前，电磁阀通电，启动挡板气缸，挡板气缸动作使限位挡板落下，当型材碰到限位挡板时，关闭电磁阀使挡板气缸动作，限位挡板在挡板气缸的带动下升起并回到初始位置。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种人防门型材数控切割系统，其特征在于：包括机架，机架右侧设置有压紧机构，所述压紧机构右侧设置有夹持组件，所述夹持组件两侧分别设置有等离子切割机和控制电柜，机架的侧面设置有用于控制设备的操作台，所述夹持组件右侧设置有型材原料支撑架，所述机架左侧设置有等离子切割枪，所述等离子切割枪下方设置有落料架，所述等离子切割枪通过移动组件设置于机架上，所述夹持组件、所述压紧机构和所述离子切割机分别与所述控制电柜连接，所述等离子切割枪与等离子切割机连接。
2.根据权利要求1所述人防门型材数控切割系统，其特征在于：所述移动组件包括X轴进给机构、Y轴进给机构、Z轴进给机构和切割枪回转机构，所述X轴进给机构设置于机架上端，所述X轴进给机构上滑动设置有Y轴进给机构，所述Y轴进给机构上滑动设置有Z轴进给机构，所述Z轴进给机构上滑动设置有切割枪回转机构，所述切割枪回转机构与所述等离子切割枪之间通过一摆动轴实现转动连接，X轴进给机构、Y轴进给机构和Z轴进给机构上均具有用于确定零点的红外线感应器。
3.根据权利要求1所述人防门型材数控切割系统，其特征在于：所述夹持组件包括支撑架、两个夹紧机构和设置于两个夹紧机构之间的夹送料机构，所述夹紧机构和夹送料机构分别设置于支撑架上。
4.根据权利要求2所述人防门型材数控切割系统，其特征在于：所述X轴进给机构包括X轴滚珠丝杆和X轴滑块，X轴滑块滑动设置于X轴滚珠丝杆上，X轴滚珠丝杆与型材送进方向垂直设置，Y轴进给机构靠近机架的一端设置于X轴滑块上。
5.根据权利要求2所述人防门型材数控切割系统，其特征在于：所述Y轴进给机构包括Y轴滚珠丝杆和Y轴滑块，Y轴滑块滑动设置于Y轴导轨上，Y轴滚珠丝杆与型材送进方向平行设置，Z轴进给机构上端设置于Y轴滑块上。
6.根据权利要求2所述人防门型材数控切割系统，其特征在于：所述Z轴进给机构包括Z轴滚珠丝杆和Z轴滑块，Z轴滑块滑动设置于Z轴滚珠丝杆上，Z轴滚珠丝杆沿重力方向设置，Z轴滑块上设置有切割枪回转机构。
7.根据权利要求2所述人防门型材数控切割系统，其特征在于：切割枪回转机构包括具有输出轴的切割枪伺服电机、主动齿轮、从动齿轮和摆动轴，切割枪伺服电机的输出轴套设主动齿轮，主动齿轮啮合有从动齿轮，从动齿轮中部套设摆动轴，摆动轴远离切割枪伺服电机的一端设置有等离子切割枪。
8.根据权利要求3所述人防门型材数控切割系统，其特征在于：所述夹紧机构包括两块夹持块、具有伸缩杆的夹紧气缸和单向电磁阀，两块夹持块相对夹紧气缸滑移设置且相互对称设置，夹紧气缸分别设置于支撑架上端面两侧，两个夹紧气缸的伸缩杆分别连接两块夹持块以驱动两块夹持块相对或相背运动，夹紧气缸的供气管路上安装有单向电磁阀。
9.根据权利要求3所述人防门型材数控切割系统，其特征在于：所述夹送料机构包括导轨、滑块、具有活塞杆的移动气缸、双向电磁阀和推送杆，导轨设置于等离子切割机上，滑块活动设置于导轨上，移动气缸设置于滑块上，移动气缸的活塞杆末端设置有推送杆，移动气缸的供气管路上安装有双向电磁阀。
10.根据权利要求2所述人防门型材数控切割系统，其特征在于：机架上设置有限位挡板机构，限位挡板机构设置于压紧机构远离夹持组件的一侧，限位挡板机构包括限位挡板、挡板气缸和挡板电磁阀，限位挡板上端与挡板气缸连接，限位挡板下端与滑块连接，挡板气缸的供气管路上安装有挡板电磁阀。
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