CN111976025A - 一种圆弧切割机 - Google Patents

Abstract

本发明属于切割设备技术领域，尤其为一种圆弧切割机，包括工作台、安装座、回转驱动机构、直线导轨、升降旋转驱动机构和切割机构，所述安装座固定安装于工作台的侧部，所述直线导轨通过回转驱动机构安装于安装座上，所述回转驱动机构用于驱动直线导轨以回转驱动机构为中轴沿水平方向做左右旋转运动。本发明能够满足不同圆弧切割需求，能够对工件进行稳定夹持，提升了设备工作的稳定性，保证切割精度，良品率高，能够对刀片表面进行清洁，保证切割质量，同时有效抑制切割过程中产生的粉尘，通过在工作台的边侧设置挡水罩，能够避免冷却水溅射向工作台外，保证清洁加工，实现对不同形状的工件的夹持固定，满足多种类工件夹持需求。

Description

一种圆弧切割机

技术领域

本发明涉及切割设备技术领域，具体为一种圆弧切割机。

背景技术

随着现代机械加工业地发展，对切割的质量、精度要求的不断提高，对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升。切割机从切割材料来区分，分为金属材料切割机和非金属材料切割机。非金属材料切割机分为火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、水刀切割机等。金属材料切割机主要是刀具切割机。

在建筑装修过程中，需要通过刀具切割设备对石板材进行切割加工，为满足个性化装修需求，通常需要对石板材进行圆弧切割，即通过圆弧切割机对待切割石板材进行圆弧切割。但传统的圆弧切割机普遍存在以下缺陷：

1、传统的圆弧切割机只能满足单圆弧规则切割需求，无法同时满足多圆弧切割需求；

2、传统的圆弧切割机在切割时不能对待切割工件进行稳定夹持，稳定性较差，切割精度低；

3、传统的圆弧切割机在切割过程中会产生大量粉尘，不能对粉尘进行有效抑制，不能满足清洁切割加工需求。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种圆弧切割机，解决了传统的圆弧切割机只能满足单圆弧规则切割需求，无法同时满足多圆弧切割需求，在切割时不能对待切割工件进行稳定夹持，稳定性较差，切割精度低，且在切割过程中会产生大量粉尘，不能对粉尘进行有效抑制，不能满足清洁切割加工需求的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种圆弧切割机，包括工作台、安装座、回转驱动机构、直线导轨、升降旋转驱动机构和切割机构，所述安装座固定安装于工作台的侧部，所述直线导轨通过回转驱动机构安装于安装座上，所述回转驱动机构用于驱动直线导轨以回转驱动机构为中轴沿水平方向做左右旋转运动，所述切割机构通过升降旋转驱动机构安装于直线导轨的滑台上，所述直线导轨用于驱动升降旋转驱动机构做直线往返运动，所述升降旋转驱动机构用于驱动切割机构沿工作台垂直方向做升降运动以及沿水平方向做旋转运动，所述切割机构用于工件切割作业，所述升降旋转驱动机构的侧部固定有冷却水输送管，所述切割机构的侧部设有与冷却水输送管远离冷却水供应设备一端连接的管连接接头，所述管连接接头上连接有用于切割机构的切割刀片冷却和清洗的软性喷淋管，所述工作台的顶部沿侧设有挡水罩，所述工作台的顶部中间位置设有通水孔，所述工作台的顶部对应挡水罩与通水孔之间设有载板，所述载板上以通水孔为圆心呈等角扇形分布有若干排水沟槽。

所述载板上设有与排水沟槽相适配的夹持机构，所述载板的内部对应排水沟槽的槽壁上设有与夹持机构滑动配合的滑槽，所述滑槽的底部设有与排水沟槽连通设置的排水通道，所述夹持机构包括连接柱，所述连接柱的顶端外壁上套接有胶套，所述连接柱的底部连接有与滑槽滑动配合的滑块，所述连接柱的内部设有与工作台垂直设置的插装孔，所述插装孔的内部活动插装有调节丝杠，所述连接柱的内部设有与插装孔上下连通的空腔，所述空腔的底部设有与调节丝杠相适配的丝杠轴承座，所述空腔的顶端对应调节丝杠的外表面丝杠螺母副滑动件，所述丝杠螺母副滑动件与空腔的顶端内壁滑动配合，所述丝杠螺母副滑动件的底端转动连接有活动连接杆，所述空腔的底端向滑块侧端延伸有滑动通道，滑动通道内滑动配合有摩擦块，所述摩擦块靠近空腔的一侧设有固定杆，所述固定杆与活动连接杆转动连接，所述连接柱的顶部设有与调节丝杠顶端连接的操作螺母。

所述通水孔的底部设有管道接口，所述管道接口上连接有排水管，所述排水管远离管道接口的一端连接有连接管，所述连接管远离排水管的一端与回水过滤系统的过滤设备连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述回转驱动机构是由机座、安装于机座内部的步进电机以及与步进电机输出轴连接的支柱组成，支柱与工作台垂直设置，所述直线导轨水平安装于支柱顶端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降旋转驱动机构是由机架、切割刀片驱动电机、安装于机架内部的气缸、安装于气缸活塞杆底端的旋转电机以及连接于旋转电机输出轴底端的切割刀片组件组成，切割刀片驱动电机用于驱动完切割刀片组件中的切割刀片旋转完成切割操作。

作为本发明的一种优选技术方案，所述软性喷淋管设置有两根，两根软性喷淋管对称设置于切割刀片的两侧，所述软性喷淋管的端部设有用于切割刀片底端喷淋的喷淋头。

作为本发明的一种优选技术方案，所述排水沟槽的槽底设有向通水孔倾斜的排水斜面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持机构设置有两种，一种为用于圆形工件夹持的具有圆形胶套的圆形工件夹持装置，另一种包括用于方形工件夹持的具有方形胶套的方形工件夹持装置，圆形工件夹持装置设置有四个，四个圆形工件夹持装置对应通水孔前、后、左、右四个方位布置，相邻的圆形工件夹持装置之间至少设置有两个方形工件夹持装置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述胶套上设有与待切割工件相适配的卡接槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述回水过滤系统包括与连接管连接的污水过滤设备以及管道连接污水过滤设备的储水罐，回水过滤系统还包括串联于连接管上的排污泵，储水罐的排水口通过回水管与冷却水输送管连接，回水管上设有控制阀门。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种圆弧切割机，具备以下有益效果：

1、该圆弧切割机，通过回转驱动机构、直线导轨、升降旋转驱动机构和切割机构的组合设置，能够驱动切割刀片进行规则单圆弧切割、多圆弧切割以及不规则圆弧切割，能够满足不同圆弧切割需求，适用范围更广。

2、该圆弧切割机，通过增设载板，在载板上设置排水沟槽、滑槽以及夹持机构组合机构，能够对工件进行稳定夹持，提升了设备工作的稳定性，保证切割精度，良品率高。

3、该圆弧切割机，通过冷却水输送管、管连接接头和软性喷淋管组成的喷淋组件，能够对刀片表面进行清洁，保证切割质量，同时有效抑制切割过程中产生的粉尘，通过在工作台的边侧设置挡水罩，能够避免冷却水溅射向工作台外，保证清洁加工。

4、该圆弧切割机，将夹持机构分为圆形工件夹持装置和方形工件夹持装置两种，实现对不同形状的工件的夹持固定，满足多种类工件夹持需求。

5、该圆弧切割机，通过通水孔、管道接口、排水管及连接管的组合设置，能够将污水集中输送至回水过滤系统中进行过滤，过滤后的洁净水可作为冷却水回用，满足节能、环保要求。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明中直线导轨、升降旋转驱动机构与切割机构的连接结构示意图；

图3为本发明中部分工作台、载板、夹持机构、排水管及连接管的连接结构示意图；

图4为本发明中部分工作台及载板的剖视图；

图5为本发明中夹持机构的结构示意图。

图中：1、工作台；2、安装座；3、回转驱动机构；4、直线导轨；5、升降旋转驱动机构；6、切割机构；7、冷却水输送管；8、管连接接头；9、软性喷淋管；10、挡水罩；11、载板；12、通水孔；13、排水沟槽；14、排水斜面；15、夹持机构；1501、连接柱；1502、胶套；1503、滑块；1504、调节丝杠；1505、丝杠螺母副滑动件；1506、活动连接杆；1507、摩擦块；1508、固定杆；1509、操作螺母；16、滑槽；17、插装孔；18、空腔；19、排水通道；20、管道接口；21、排水管；22、连接管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

实施例

请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种圆弧切割机，包括工作台1、安装座2、回转驱动机构3、直线导轨4、升降旋转驱动机构5和切割机构6，安装座2固定安装于工作台1的侧部，直线导轨4通过回转驱动机构3安装于安装座2上，回转驱动机构3用于驱动直线导轨4以回转驱动机构3为中轴沿水平方向做左右旋转运动，切割机构6通过升降旋转驱动机构5安装于直线导轨4的滑台上，直线导轨4用于驱动升降旋转驱动机构5做直线往返运动，升降旋转驱动机构5用于驱动切割机构6沿工作台1垂直方向做升降运动以及沿水平方向做旋转运动，切割机构6用于工件切割作业，升降旋转驱动机构5的侧部固定有冷却水输送管7，切割机构6的侧部设有与冷却水输送管7远离冷却水供应设备一端连接的管连接接头8，管连接接头8上连接有用于切割机构6的切割刀片冷却和清洗的软性喷淋管9，工作台1的顶部沿侧设有挡水罩10，工作台1的顶部中间位置设有通水孔12，工作台1的顶部对应挡水罩10与通水孔12之间设有载板11，载板11上以通水孔12为圆心呈等角扇形分布有若干排水沟槽13。

载板11上设有与排水沟槽13相适配的夹持机构15，载板11的内部对应排水沟槽13的槽壁上设有与夹持机构15滑动配合的滑槽16，滑槽16的底部设有与排水沟槽13连通设置的排水通道19，夹持机构15包括连接柱1501，连接柱1501的顶端外壁上套接有胶套1502，连接柱1501的底部连接有与滑槽16滑动配合的滑块1503，连接柱1501的内部设有与工作台1垂直设置的插装孔17，插装孔17的内部活动插装有调节丝杠1504，连接柱1501的内部设有与插装孔17上下连通的空腔18，空腔18的底部设有与调节丝杠1504相适配的丝杠轴承座，空腔18的顶端对应调节丝杠1504的外表面丝杠螺母副滑动件1505，丝杠螺母副滑动件1505与空腔18的顶端内壁滑动配合，丝杠螺母副滑动件1505的底端转动连接有活动连接杆1506，空腔18的底端向滑块1503侧端延伸有滑动通道，滑动通道内滑动配合有摩擦块1507，摩擦块1507靠近空腔18的一侧设有固定杆1508，固定杆1508与活动连接杆1506转动连接，连接柱1501的顶部设有与调节丝杠1504顶端连接的操作螺母1509。

通水孔12的底部设有管道接口20，管道接口20上连接有排水管21，排水管21远离管道接口20的一端连接有连接管22，连接管22远离排水管21的一端与回水过滤系统的过滤设备连接。

具体的，回转驱动机构3是由机座、安装于机座内部的步进电机以及与步进电机输出轴连接的支柱组成，支柱与工作台1垂直设置，直线导轨4水平安装于支柱顶端。

本实施例中，当需要对工件进行圆弧切割时，通过步进电机驱动支柱旋转，从而带动直线导轨4旋转，直线导轨4旋转的过程中带动升降旋转驱动机构5和切割机构6以支柱为圆心做旋转运动，通过升降旋转驱动机构5驱动切割机构6靠近工件，并通过启动切割机构6的切割刀片旋转，在切割机构6横移过程中完成对工件的圆弧切割操作。

具体的，升降旋转驱动机构5是由机架、切割刀片驱动电机、安装于机架内部的气缸、安装于气缸活塞杆底端的旋转电机以及连接于旋转电机输出轴底端的切割刀片组件组成，切割刀片驱动电机用于驱动完切割刀片组件中的切割刀片旋转完成切割操作。

本实施例中，工作时，通过气缸驱动旋转电机以及连接于旋转电机输出轴底端的切割刀片组件升降，使切割刀片下压至切割工位上，通过切割刀片驱动电机驱动切割刀片旋转，以达到切割工件的目的，旋转电机的设置能够满足切割刀片组件在一定轨迹内实现多圆弧切割需求。

具体的，软性喷淋管9设置有两根，两根软性喷淋管9对称设置于切割刀片的两侧，软性喷淋管9的端部设有用于切割刀片底端喷淋的喷淋头。

本实施例中，软性喷淋管9能够起到定位喷淋方向的作用，同时软性喷淋管9具备一定的调节操作性，能够调节喷淋头的位置，使用更为方便。

具体的，排水沟槽13的槽底设有向通水孔12倾斜的排水斜面14。

本实施例中，同时在排水沟槽13的槽底设置排水斜面14，通过排水斜面14的设置能够起到快速排水的作用，将溅射以及在重力作用下流入排水沟槽13内的冷却水通过通水孔12排出。

具体的，夹持机构15设置有两种，一种为用于圆形工件夹持的具有圆形胶套1502的圆形工件夹持装置，另一种包括用于方形工件夹持的具有方形胶套1502的方形工件夹持装置，圆形工件夹持装置设置有四个，四个圆形工件夹持装置对应通水孔12前、后、左、右四个方位布置，相邻的圆形工件夹持装置之间至少设置有两个方形工件夹持装置。

本实施例中，将夹持机构15设置为圆形工件夹持装置和方形工件夹持装置两种，当需要对圆形工件进行夹持固定时，只需使用圆形工件夹持装置即可，当需要对方形工件进行夹持时，只需通过使用方形工件夹持装置即可，能够对不同形状的工件进行夹持固定，满足多种类工件夹持需求。

具体的，胶套1502上设有与待切割工件相适配的卡接槽。

本实施例中，通过在胶套1502上设置卡接槽，能够利用卡接槽与待切割工件卡接作用，使待切割工件夹持更为稳定，保证切割质量，需要说明的是，圆形工件夹持装置中胶套1502上的卡接槽为与待切割圆形工件相适配的圆弧形卡接槽，方形工件夹持装置中胶套1502上的卡接槽为与待切割方形工件相适配的方形卡接槽。

具体的，回水过滤系统包括与连接管22连接的污水过滤设备以及管道连接污水过滤设备的储水罐，回水过滤系统还包括串联于连接管22上的排污泵，储水罐的排水口通过回水管与冷却水输送管7连接，回水管上设有控制阀门。

本实施例中，使用时，通过排污泵将连接管22内的污水抽送至污水过滤设备内进行过滤，过滤后的洁净水管道输送至储水罐内进行储存，储水罐内的洁净水可作为冷却水进行再利用，再利用时，打开控制阀门，通过回水管将洁净水输送至冷却水输送管7内，在实际应用时，冷却水输送管7上还设有离心泵，利用离心泵的动力将冷却水输送至软性喷淋管9内。

本发明的工作原理及使用流程：当需要对工件进行圆弧切割时，通过步进电机驱动支柱旋转，从而带动直线导轨4旋转，直线导轨4旋转的过程中带动升降旋转驱动机构5和切割机构6以支柱为圆心做旋转运动，通过升降旋转驱动机构5驱动切割机构6靠近工件，并通过启动切割机构6的切割刀片旋转，在直线导轨4驱动切割机构6横移过程中完成对工件的圆弧切割操作；可根据切割需求，实现单圆弧切割、多圆弧切割和多圆弧不规则切割，进行单圆弧切割时，升降旋转驱动机构5仅起到驱动切割机构6下压至切割位的作用，进行多圆弧切割时，升降旋转驱动机构5驱动切割机构6下压至切割位后，在经回转驱动机构3驱动直线导轨4旋转一定角度过程中，通过升降旋转驱动机构5驱动切割机构6在一定角度区间内正反转，或根据实际需求驱动切割机构6以一定轨迹对工件进行多圆弧不规则切割，即在相同水平移动速度下通过旋转电机以不同转数驱动切割机构6进行切割，能够满足不同圆弧切割需求；在进行圆弧切割过程中，通过冷却水输送管7向软性喷淋管9内输送冷却水，冷却水经喷淋头喷向切割刀片，一方面起到冷却刀片的作用，另一方面可对刀片表面进行清洁，保证切割质量，同时还能够起到抑制粉尘的作用，夹杂着切屑、粉尘的污水在重力作用下流至排水沟槽13内，并通过排水斜面14、通水孔12排出，通过在工作台1的边侧设置挡水罩10，能够避免冷却水溅射向工作台1外，保证清洁加工；污水经通水孔12排出后通入排水管21内，后经排水管21输送至连接管22内，通过排污泵将连接管22内的污水抽送至污水过滤设备内进行过滤，过滤后的洁净水管道输送至储水罐内进行储存，储水罐内的洁净水可作为冷却水进行再利用，再利用时，打开控制阀门，通过回水管将洁净水输送至冷却水输送管7内，达到节约用水的目的，更为环保节能。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种圆弧切割机，包括工作台(1)、安装座(2)、回转驱动机构(3)、直线导轨(4)、升降旋转驱动机构(5)和切割机构(6)，其特征在于：所述安装座(2)固定安装于工作台(1)的侧部，所述直线导轨(4)通过回转驱动机构(3)安装于安装座(2)上，所述回转驱动机构(3)用于驱动直线导轨(4)以回转驱动机构(3)为中轴沿水平方向做左右旋转运动，所述切割机构(6)通过升降旋转驱动机构(5)安装于直线导轨(4)的滑台上，所述直线导轨(4)用于驱动升降旋转驱动机构(5)做直线往返运动，所述升降旋转驱动机构(5)用于驱动切割机构(6)沿工作台(1)垂直方向做升降运动以及沿水平方向做旋转运动，所述切割机构(6)用于工件切割作业，所述升降旋转驱动机构(5)的侧部固定有冷却水输送管(7)，所述切割机构(6)的侧部设有与冷却水输送管(7)远离冷却水供应设备一端连接的管连接接头(8)，所述管连接接头(8)上连接有用于切割机构(6)的切割刀片冷却和清洗的软性喷淋管(9)，所述工作台(1)的顶部沿侧设有挡水罩(10)，所述工作台(1)的顶部中间位置设有通水孔(12)，所述工作台(1)的顶部对应挡水罩(10)与通水孔(12)之间设有载板(11)，所述载板(11)上以通水孔(12)为圆心呈等角扇形分布有若干排水沟槽(13)；

所述载板(11)上设有与排水沟槽(13)相适配的夹持机构(15)，所述载板(11)的内部对应排水沟槽(13)的槽壁上设有与夹持机构(15)滑动配合的滑槽(16)，所述滑槽(16)的底部设有与排水沟槽(13)连通设置的排水通道(19)，所述夹持机构(15)包括连接柱(1501)，所述连接柱(1501)的顶端外壁上套接有胶套(1502)，所述连接柱(1501)的底部连接有与滑槽(16)滑动配合的滑块(1503)，所述连接柱(1501)的内部设有与工作台(1)垂直设置的插装孔(17)，所述插装孔(17)的内部活动插装有调节丝杠(1504)，所述连接柱(1501)的内部设有与插装孔(17)上下连通的空腔(18)，所述空腔(18)的底部设有与调节丝杠(1504)相适配的丝杠轴承座，所述空腔(18)的顶端对应调节丝杠(1504)的外表面丝杠螺母副滑动件(1505)，所述丝杠螺母副滑动件(1505)与空腔(18)的顶端内壁滑动配合，所述丝杠螺母副滑动件(1505)的底端转动连接有活动连接杆(1506)，所述空腔(18)的底端向滑块(1503)侧端延伸有滑动通道，滑动通道内滑动配合有摩擦块(1507)，所述摩擦块(1507)靠近空腔(18)的一侧设有固定杆(1508)，所述固定杆(1508)与活动连接杆(1506)转动连接，所述连接柱(1501)的顶部设有与调节丝杠(1504)顶端连接的操作螺母(1509)；

所述通水孔(12)的底部设有管道接口(20)，所述管道接口(20)上连接有排水管(21)，所述排水管(21)远离管道接口(20)的一端连接有连接管(22)，所述连接管(22)远离排水管(21)的一端与回水过滤系统的过滤设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种圆弧切割机，其特征在于：所述回转驱动机构(3)是由机座、安装于机座内部的步进电机以及与步进电机输出轴连接的支柱组成，支柱与工作台(1)垂直设置，所述直线导轨(4)水平安装于支柱顶端。

3.根据权利要求1所述的一种圆弧切割机，其特征在于：所述升降旋转驱动机构(5)是由机架、切割刀片驱动电机、安装于机架内部的气缸、安装于气缸活塞杆底端的旋转电机以及连接于旋转电机输出轴底端的切割刀片组件组成，切割刀片驱动电机用于驱动完切割刀片组件中的切割刀片旋转完成切割操作。

4.根据权利要求1所述的一种圆弧切割机，其特征在于：所述软性喷淋管(9)设置有两根，两根软性喷淋管(9)对称设置于切割刀片的两侧，所述软性喷淋管(9)的端部设有用于切割刀片底端喷淋的喷淋头。

5.根据权利要求1所述的一种圆弧切割机，其特征在于：所述排水沟槽(13)的槽底设有向通水孔(12)倾斜的排水斜面(14)。

6.根据权利要求1所述的一种圆弧切割机，其特征在于：所述夹持机构(15)设置有两种，一种为用于圆形工件夹持的具有圆形胶套(1502)的圆形工件夹持装置，另一种包括用于方形工件夹持的具有方形胶套(1502)的方形工件夹持装置，圆形工件夹持装置设置有四个，四个圆形工件夹持装置对应通水孔(12)前、后、左、右四个方位布置，相邻的圆形工件夹持装置之间至少设置有两个方形工件夹持装置。

7.根据权利要求1所述的一种圆弧切割机，其特征在于：所述胶套(1502)上设有与待切割工件相适配的卡接槽。

8.根据权利要求1所述的一种圆弧切割机，其特征在于：所述回水过滤系统包括与连接管(22)连接的污水过滤设备以及管道连接污水过滤设备的储水罐，回水过滤系统还包括串联于连接管(22)上的排污泵，储水罐的排水口通过回水管与冷却水输送管(7)连接，回水管上设有控制阀门。

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