CN111203618A - 轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置 - Google Patents

轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置 Download PDF

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CN111203618A CN202010177792.5A CN202010177792A CN111203618A CN 111203618 A CN111203618 A CN 111203618A CN 202010177792 A CN202010177792 A CN 202010177792A CN 111203618 A CN111203618 A CN 111203618A
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高进文
曾晨辉
陈江鑫
朱真鹏
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周景亮
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Abstract

本发明公开了轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置，包括：底座；第一支撑板和第二支撑板，相对设置且竖直固定在底座上端面中部；传动轴，中部穿过第一支撑板和第二支撑板且通过轴承与第一支撑板和第二支撑板转动连接；皮带轮，固定套接在传动轴位于第一支撑板和第二支撑板之间的部位；电机，固定设置在底座上端面一侧且电机的驱动轴延伸至皮带轮一侧并通过传动皮带与皮带轮连接，由电机驱动传动轴旋转；卡盘，用于夹持待加工的工件，传动轴的另一端用于固定参照工件或轨迹引导工件；轨迹导向机构，一端连接有等离子切割喷嘴，另一端与轨迹引导工件或参照工件相贴，本方案工作效率高，加工范围广，降低成本，操作简单。

Description

轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置
技术领域
本发明涉及切割装置轨迹引导技术领域，尤其是轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置。
背景技术
随着社会的高速发展，人们对于安全意识更加强烈，在行走的路上随处可见消防通道和消防栓，消防栓的连接便是通过两管之间的相贯线连接，而现有的相贯线切割技术传统的方法还是按照人工放样、手工切割、人工打磨，这一系列的传统工艺其缺点是效率低且精度不高，人工成本大，针对这一系列需求进行设计，现有的数控设备虽可以很好的切割出想要的尺寸，但是加工成本较高。
发明内容
针对现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种实施可靠、效率高、成本低且便于技术改造的轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置。
为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置，其包括：
底座；
第一支撑板，竖直固定在底座上端面中部；
第二支撑板，与第一支撑板相对且竖直固定在底座上端面中部，第一支撑板和第二支撑板之间具有间隙；
传动轴，中部穿过第一支撑板和第二支撑板且通过轴承与第一支撑板和第二支撑板转动连接；
皮带轮，固定套接在传动轴位于第一支撑板和第二支撑板之间的部位；
电机，固定设置在底座上端面一侧且电机的驱动轴延伸至皮带轮一侧并通过传动皮带与皮带轮连接，由电机驱动传动轴旋转；
卡盘，固定在传动轴的一端并用于夹持待加工的工件，所述传动轴的另一端用于固定参照工件或轨迹引导工件；
滑动导板，下端面两侧分别固定在第一支撑板和第二支撑板上端面，且其具有与传动轴平行并贯穿其水平两端的导向槽；
导杆，与导向槽结构相适应且滑动穿过导向槽；
等离子切割喷嘴，用于切割待加工的工件；
夹持机构，连接在导杆接近卡盘的一端并用于夹持等离子切割喷嘴；
导向轴，竖直穿置在导杆接近传动轴另一端的端部上且可上下滑动；
轨迹轮，连接在导向轴的下端且用于与固定在传动轴另一端的参照工件或与轨迹引导工件的加工参照轮廓相贴。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述的卡盘为三爪卡盘。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述的皮带轮为V型皮带轮，所述的传动皮带为V型传动皮带。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述的夹持机构包括：
连接杆，竖直穿置在导杆接近卡盘的一端并通过锁止件可拆卸锁止连接在导杆上；
固定套，固定连接在连接杆下端且用于夹持等离子切割喷嘴。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述的锁止件为第一锁止螺栓。
作为一种可能的实施方式，进一步，其还包括第二锁止螺栓，所述的第二锁止螺栓螺纹穿置在导杆接近传动轴另一端的端部上并用于与导向轴相抵，令导向轴固定在导杆上。
作为一种较优的实施选择，优选的，其还包括连接弹簧和定滑轮，所述连接弹簧的一端与滑动导板固定连接，另一端与导杆接近传动轴另一端的端部固定连接，所述的定滑轮连接在导向轴下部朝向第一支撑板和第二支撑板的侧面上。
采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案不仅能够代替传统工艺的切割定位方案，减少人工成本，提高工作效率，同时提高产品精度，加工范围广，降低成本，操作简单，便于直接进行技术改造和携带现场加装，尤其是对于圆柱形的管件切割而言，本发明方案具有明显的使用优势和较高一次性加工精度，对于一些异形件，则需要进一步进行精度调整，但也能够大大提高后期加工的效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明方案做进一步的阐述：
图1为本发明方案的简要实施结构示意图之一；
图2为本发明方案的简要实施结构示意图之二；
图3为本发明方案的简要实施结构示意图之三；
图4为本发明方案的简要实施结构示意图之四。
具体实施方式
如图1至4之一所示，本发明方案轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置，其包括：
底座16；
第一支撑板13，竖直固定在底座16上端面中部；
第二支撑板17，与第一支撑板13相对且竖直固定在底座16上端面中部，第一支撑板13和第二支撑板17之间具有间隙；
传动轴12，中部穿过第一支撑板13和第二支撑板17且通过轴承与第一支撑板13和第二支撑板17转动连接；
皮带轮14，固定套接在传动轴12位于第一支撑板13和第二支撑板17之间的部位；
电机18，固定设置在底座16上端面一侧且电机18的驱动轴延伸至皮带轮14一侧并通过传动皮带15与皮带轮14连接，由电机18驱动传动轴12旋转；
卡盘11，固定在传动轴12的一端并用于夹持待加工的工件10（尤其是管状工件），所述传动轴12的另一端用于固定参照工件22或轨迹引导工件21；
滑动导板3，下端面两侧分别固定在第一支撑板13和第二支撑板17上端面，且其具有与传动轴12平行并贯穿其水平两端的导向槽；
导杆2，与导向槽结构相适应且滑动穿过导向槽；
等离子切割喷嘴8，用于切割待加工的工件10；
夹持机构，连接在导杆2接近卡盘11的一端并用于夹持等离子切割喷嘴8；
导向轴6，竖直穿置在导杆2接近传动轴12另一端的端部上且可上下滑动；
轨迹轮7，连接在导向轴6的下端且用于与固定在传动轴12另一端的参照工件22或与轨迹引导工件21的加工参照轮廓相贴。
其中，作为一种可能的实施方式，进一步，所述的卡盘11为三爪卡盘；所述的皮带轮14为V型皮带轮，所述的传动皮带15为V型传动皮带。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述的夹持机构包括：
连接杆1，竖直穿置在导杆2接近卡盘11的一端并通过锁止件24可拆卸锁止连接在导杆1上；
固定套9，固定连接在连接杆1下端且用于夹持等离子切割喷嘴8，其具体可以是夹子也可以是带有锁止销的管状连接套；作为一种较优的实施选择，优选的，所述的锁止件24为第一锁止螺栓。
当轨迹引导工件21上的引导轨迹是沉槽时，而非通槽时，导向轴6可以不作锁止固定在导杆上，也可以通过第二锁止螺栓23进行螺纹穿置在导杆2接近传动轴12另一端的端部上并用于与导向轴6相抵，令导向轴6固定在导杆上，该形式适用于轨迹引导工件21的引导轨迹槽是沉槽或通槽。
另外，对于电机18，其要求的转速只需在60～120转/分钟（即低速电机），设备的切割方式是利用等离子切割机进行切割，等离子切割机的等离子切割喷嘴8仅接近于待加工的工件10，并没有与工件直接接触，切割机切割的运动速度要求也较慢，所以对电机18的功率和转速要求较低；而底座用来支撑整台设备，其要求要做到稳固设备，水平位置以及各个部件之间的相对位置；所提及的轨迹引导工件和参照工件，优选为管状工件，尤其是圆管状工件，圆管状工件垂直配合的运动轨迹部件：该部件为技术的核心，该部件的性质跟齿轮成形法加工的性质一样，其特点是：切割工件形状尺寸跟运动轨迹线一样，不同的工件管径要用不一样的加工轨迹来实现。
进一步通过导杆2、导向轴6和轨迹轮7配合来带动导杆2滑动，从而引导夹持机构夹持的等离子切割喷嘴8的移动，另外，电机18带动卡盘11上夹持的待加工工件10同步转动，使得导杆2一端与运动轨迹部件相配合，另一端与切割机喷头相配合，电机10启动带动运动轨迹部件（即固定参照工件22或轨迹引导工件21），运动轨迹部件在带动丝杆做往复运动直到切割机将工件切割完成之后结束运动。
对于上述形成的结构，其可较为良好的用于标准件的加工，尤其是管状标准件，管状标准件上具有引导轨迹槽。
其具体操作方法为：
1、先对设备进行检查，在确定电机功率、运动轨迹、切割机、切割机喷头位置的确定、弹簧弹性势能的变化等都检查完毕之后，以确保加工精度准确方可开始加工；
2、通过卡盘开合器19开启卡盘11将待加工的工件10用三抓卡盘11夹紧，给电机18接通电源，按下开关键20电机18开始运动，此时看工件10是否装夹准确，是否与中心轴12同轴度，排除其他客观因素如工件表面不平整，装夹完成之后按下开关20停下电机18；
3、将等离子切割喷嘴8固定安装在喷嘴固定套9上且同时将其固定在连接杆1上，操作人员可将连接杆1做上下移动，并将它移动至接近待加工的工件10的表面为止，再通过第一锁止螺栓固定；
4、选取符合图纸要求的轨迹引导工件21，将它安装在传动轴12的最右端确保同轴度符合图纸要求；
5、选择配合轨迹引导工件21的轨迹轮7，并将它安装在导向轴6上，同理导向轴6也可作上下移动，操作人员将它移动至轨迹轮7与轨迹引导工件21上的轨迹线相互接触配合为止；
6、此时已将所有的加工前准备工作做好，注意该套设备是加工标准工件，
7、准备工作完成之后，按下与电机连接的电源开关20，启动电机18和等离子切割喷嘴8开始进行切割工作，切割完成之后，松开卡盘11取下成品，装上毛坯在重复第七步的操作即可循环工作批量加工，如有更换毛坯尺寸需重新从第2步开始操作。
本发明的传动轴12可以为空心轴，它的作用是如遇到加长的工件在卡盘11允许的尺寸内可以将其收入到空心轴的通孔当中，其目的是能保证加长工件的尺寸以及弥补材料刚性差所带来的影响，它的结构与现有的数控车结构一样。
对于非标准件而言，作为一种较优的实施选择，优选的，本方案还包括连接弹簧4和定滑轮5，所述连接弹簧4的一端与滑动导板3固定连接，另一端与导杆2接近传动轴12另一端的端部固定连接，所述的定滑轮5连接在导向轴6下部朝向第一支撑板13和第二支撑板17的侧面上。该结构亦可用于加工标准件的实施设备结构上，但是，连接弹簧4暂时不使用（即一端先松脱），处于放空状态，避免弹簧的弹性势能变差，该连接弹簧4的作用是用于加工非标准件加工时的辅助。
对于非标准件，其具体加工操作方法为：
将轨迹引导工件21换成固定参照工件22，在这边的固定参照工件22根据现实需要可以直接采用已有的样品来取代，他的形状可以是各种各样的，只要可以将其固定在传动轴12的右端保证同轴度，这边的固定方式为插销固定，固定完成之后将定滑轮5放置非标件的已加工表面上，再将导向轴66固定即可，同时将连接弹簧4的两端对应连接起来，在加工标准件时连接弹簧4是处于放空状态，它只在非标准件加工时起较大作用。
此时按下电机18的开关20设备开始工作，通过连接弹簧4将定滑轮5与固定参照工件22的轮廓保持贴合，实现轮廓参照效果，实现另一端待加工的工件10的仿形加工，工作结束后所切割出来的形状便是非标件22的形状，该技术方案与齿轮加工的成形法相类似，都是靠模具来成形。
固定参照工件22功能的运用非常实用，它可根据实际需要来修改出理想的配合工件，大大增加了工件配合度，减少焊缝的扩大，对连接更加稳固。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置，其特征在于：其包括：
底座；
第一支撑板，竖直固定在底座上端面中部；
第二支撑板，与第一支撑板相对且竖直固定在底座上端面中部，第一支撑板和第二支撑板之间具有间隙；
传动轴，中部穿过第一支撑板和第二支撑板且通过轴承与第一支撑板和第二支撑板转动连接；
皮带轮，固定套接在传动轴位于第一支撑板和第二支撑板之间的部位；
电机，固定设置在底座上端面一侧且电机的驱动轴延伸至皮带轮一侧并通过传动皮带与皮带轮连接，由电机驱动传动轴旋转；
卡盘，固定在传动轴的一端并用于夹持待加工的工件，所述传动轴的另一端用于固定参照工件或轨迹引导工件；
滑动导板，下端面两侧分别固定在第一支撑板和第二支撑板上端面，且其具有与传动轴平行并贯穿其水平两端的导向槽；
导杆，与导向槽结构相适应且滑动穿过导向槽；
等离子切割喷嘴，用于切割待加工的工件；
夹持机构，连接在导杆接近卡盘的一端并用于夹持等离子切割喷嘴；
导向轴，竖直穿置在导杆接近传动轴另一端的端部上且可上下滑动；
轨迹轮，连接在导向轴的下端且用于与固定在传动轴另一端的参照工件或与轨迹引导工件的加工参照轮廓相贴。
2.根据权利要求1所述的轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置，其特征在于：所述的卡盘为三爪卡盘。
3.根据权利要求1所述的轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置，其特征在于：所述的皮带轮为V型皮带轮，所述的传动皮带为V型传动皮带。
4.根据权利要求1所述的轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置，其特征在于：所述的夹持机构包括：
连接杆，竖直穿置在导杆接近卡盘的一端并通过锁止件可拆卸锁止连接在导杆上；
固定套，固定连接在连接杆下端且用于夹持等离子切割喷嘴。
5.根据权利要求4所述的轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置，其特征在于：所述的锁止件为第一锁止螺栓。
6.根据权利要求1所述的轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置，其特征在于：其还包括第二锁止螺栓，所述的第二锁止螺栓螺纹穿置在导杆接近传动轴另一端的端部上并用于与导向轴相抵，令导向轴固定在导杆上。
7.根据权利要求6所述的轻便型等离子切割机轨迹自动控制装置，其特征在于：其还包括连接弹簧和定滑轮，所述连接弹簧的一端与滑动导板固定连接，另一端与导杆接近传动轴另一端的端部固定连接，所述的定滑轮连接在导向轴下部朝向第一支撑板和第二支撑板的侧面上。
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CN113618582A (zh) * 2021-10-09 2021-11-09 江苏满锐精密工具有限公司 一种有色金属的加工装置

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