CN112157588B - 水射流磨料切割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及切割机技术领域，且公开了水射流磨料切割机，包括切割机本体，所述切割机本体的上方设有支撑架，所述支撑架的两内侧活动安装于切割机本体的两外侧，所述切割机本体内部设置有支撑格栅，所述支撑格栅的上面活动安装有固定装置，所述支撑架的顶部活动安装有移动装置。该水射流磨料切割机，通过独特的四向移动模块机构，利用液压杆的收缩实现对刀头位置的精准调节，四组小型液压缸和输出杆分别针对刀头在一条直线上的运动，该机构原理简单，实际成本较低，利用液压装置性能可靠，且设备检修频率低，质量较高降低了使用成本时制造成本。

Description

水射流磨料切割机

技术领域

本发明涉及切割机技术领域，具体为一种水射流磨料切割机。

背景技术

磨料水射流切割是指在较低的工作压力下，在纯水射流中加入一定数量的磨料颗粒，大大提高水射流的切割能力的工艺。

现有的水射流切割机多为三轴联动式切割机，该类型切割机的水射流切割机转向相对比较和工作相对比较灵活，采用的时轴转向装置和滚珠丝杠等配合实现对刀头的短距离微调，但是有具滚珠丝杠的成本较高，且容易磨损，导致设备维护频繁，提高了使用成本的时间成本，本发明提出一种的新的短距离微调方式降低设备的使用成本的维护频率，且性能稳定。

现有的水切割设备在对小型片状零件进行加工时存在一定的的弊端，小型零件由于不方便被固定且自身稳定性较差，在水柱冲击力较大时便会导致零件发生侧翻，所以需要一种新的且更加灵活使用的固定方式。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了水射流磨料切割机，具备液压微调、成本低、性能可靠、针对小型零件固定和灵活改变固定装置位置的优点，解决了上述背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：水射流磨料切割机，包括切割机本体，所述切割机本体的上方设有支撑架，所述支撑架的两内侧活动安装于切割机本体的两外侧，所述切割机本体内部设置有支撑格栅，所述支撑格栅的上面活动安装有固定装置，所述支撑架的顶部活动安装有移动装置，所述移动装置的底部固定安装有四向移动模块外壳，所述四向移动模块外壳的四面均固定安装有小型液压缸，所述小型液压缸的顶部设置有一号油口和二号油口，所述小型液压缸的内部活动套接有输出杆，所述四向移动模块外壳的底部固定安装有底板，所述底板的顶部固定安装有限位套，所述限位套的内部固定套接有四向移动底盘和四向移动压盘，所述四向移动底盘的底部与底板的顶部接触，所述四向移动底盘的顶部与四向移动压盘固定连接，所述四向移动底盘和四向移动压盘的表面均开设有十字通槽，所述四向移动底盘的顶部开设有十字凹槽，所述十字凹槽上设置有滚珠，所述十字凹槽的内侧活动卡接有方形滑片，所述方形滑片的底面与滚珠接触，所述四向移动底盘的内侧面活动套接有移动柱，所述移动柱的底端固定连接有水刀刀头，所述移动柱外表面的上方固定套接有顶块，所述输出杆的外端与顶块的表面接触。

优选的，所述固定装置包括外围框架和卡板，所述卡板固定安装于外围框架的底部，所述外围框架的内侧固定安装有滑筒，所述滑筒的内部活动套接有滑杆和弹簧，所述弹簧两端分别与滑筒和滑杆接触，所述滑杆的外端固定安装有顶板，向两侧移动顶板，顶板推动滑杆向滑筒内部滑动，滑筒会压迫内部弹簧收缩，将零件置于两个顶板之间，弹簧恢复原状趋势会推动两个顶板向内侧将零件夹紧，由于固定装置是通过卡板顺着支撑格栅卡接在在其上部的，所以固定装置可以沿着支撑格栅自由调节其前后所在位置，也可以通过将其拿起重新与其他部分支撑格栅卡接来改变其左右所在位置，注意，为了保证格栅不被水刀切割损坏，该固定装置适用于对零件表面打孔和镂纹路时使用，不可用于对横向待切割零件的固定。

优选的，所述四向移动底盘与四向移动压盘的表面均开设有四个螺纹孔，所述四向移动底盘和四向移动压盘之间通过四个内六角螺丝连接，所述四向移动底盘与四向移动压盘为均为圆形且二者的直径相同。

优选的，所述十字通槽是在开设十字凹槽的平面上继续向下开设而成，所述移动柱穿过十字通槽延伸至四向移动底盘的下方，所述十字通槽的四个边角处为半圆弧，所述半圆弧的半径与移动柱的半径相适配，移动柱在水平面上沿着十字通槽移动至边缘处，十字通槽的圆弧面可以正好与移动柱的表面相吻合，增大两者之间的受力面积，避免因为受力面积较小导致单位面积之内受到较大压强而损坏零件。

优选的，所述十字凹槽的宽度与方形滑片的宽度相适配，所述十字凹槽的上方共设置有三十二个滚珠，滚珠的存在是为了在方形滑片沿着十字凹槽滑动时，其底部能与滚珠接触产生滚动摩擦，减少磨损和移动通畅。

优选的，所述底板的表面开设有一个圆形通槽，所述圆形通槽的内径小于四向移动底盘的直径且大于十字通槽的最长对角距离，圆形通槽的直径小于四向移动底盘的直径是为了令底板的顶部与四向移动底盘的底部之间可以发生接触，从而底板可以为四向移动底盘提供一定的支撑效果，不至于令四向移动底盘悬空，圆形通槽大于十字通槽最长对角距离是因为移动柱穿过了四向移动底盘和底板并延伸至二者的下方，且移动柱在其水平面上需要具备沿着十字通槽滑动的位移条件，故而此处底板不可以影响到移动柱的移动状态。

优选的，所述滑筒、滑杆和弹簧共有十组且平均分为两部分固定安装于外围框架内侧的左右两侧，所述顶板设有两个，两个所述顶板分别与两部分五组滑杆的外端固定连接，两个所述顶板均与支撑格栅的顶端接触，顶板作为能卡住小型零件的直接作用元件，其需要与支撑格栅的顶端接触，如果不接触呈悬空状态，小型零件放置在支撑格栅的上方时可能由于其厚度较薄而导致顶板不能与零件发生良好接触，导致固定失败，其与顶板接触则消除了此顾虑。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1、该水射流磨料切割机，通过独特的四向移动模块机构，利用液压杆的收缩实现对刀头位置的精准调节，四组小型液压缸和输出杆分别针对刀头在一条直线上的运动，该机构原理简单，实际成本较低，利用液压装置性能可靠，且设备检修频率低，质量较高降低了使用成本时制造成本。

2、该水射流磨料切割机，通过两块顶板将小型零件夹在中间，弹簧会顶住滑杆始终为两块顶板提供向内侧的压力，从而将小型零件卡在中间，且顶板的底部与支撑格栅的顶端接触，因此即便零件的厚度较小也能稳定固定，该固定装置的自身通过底部的卡板与支撑格栅进行卡接完成自固定的，由于卡板与格栅的接触面积较大，仅仅依靠其所受到较大的摩擦力可以保证其自身稳固，且当需要移动时，将其前后拖拉便可以移动其位置，左右移只需要提起固定装置令其卡板卡出其他支撑格栅即可。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明四向移动模块内部结构等轴侧示意图；

图3为本发明四向移动模块内部结构爆炸示意图；

图4为本发明四向移动底盘的结构俯视图；

图5为本发明四向移动模块的结构侧下示意图；

图6为本发明固定装置的结构示意图；

图7为本发明滑筒的内部结构示意图。

图中：1、切割机本体；2、支撑架；3、移动装置；4、四向移动模块外壳；5、支撑格栅；6、小型液压缸；7、一号油口；8、二号油口；9、输出杆；10、顶块；11、底板；12、四向移动底盘；13、十字凹槽；14、十字通槽；15、滚珠；16、四向移动压盘；17、限位套；18、移动柱；19、方形滑片；20、水刀刀头；21、固定装置；2101、外围框架；2102、卡板；2103、滑筒；2104、滑杆；2105、顶板；2106、弹簧。

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。

请参阅图1-7，水射流磨料切割机，包括切割机本体1，切割机本体1的上方设有支撑架2，支撑架2的两内侧活动安装于切割机本体1的两外侧，切割机本体1内部设置有支撑格栅5，支撑格栅5的上面活动安装有固定装置21，支撑架2的顶部活动安装有移动装置3，移动装置3的底部固定安装有四向移动模块外壳4，四向移动模块外壳4的四面均固定安装有小型液压缸6，小型液压缸6的顶部设置有一号油口7和二号油口8，小型液压缸6的内部活动套接有输出杆9，四向移动模块外壳4的底部固定安装有底板11，底板11的顶部固定安装有限位套17，限位套17的内部固定套接有四向移动底盘12和四向移动压盘16，四向移动底盘12的底部与底板11的顶部接触，四向移动底盘12的顶部与四向移动压盘16固定连接，四向移动底盘12和四向移动压盘16的表面均开设有十字通槽14，四向移动底盘12的顶部开设有十字凹槽13，十字凹槽13上设置有滚珠15，十字凹槽13的内侧活动卡接有方形滑片19，方形滑片19的底面与滚珠15接触，四向移动底盘12的内侧面活动套接有移动柱18，移动柱18的底端固定连接有水刀刀头20，移动柱18外表面的上方固定套接有顶块10，输出杆9的外端与顶块10的表面接触。

其中，固定装置21包括外围框架2101和卡板2102，卡板2102固定安装于外围框架2101的底部，外围框架2101的内侧固定安装有滑筒2103，滑筒2103的内部活动套接有滑杆2104和弹簧2106，弹簧2106两端分别与滑筒2103和滑杆2104接触，滑杆2104的外端固定安装有顶板2105，向两侧移动顶板2105，顶板2105推动滑杆2104向滑筒2103内部滑动，滑筒2103会压迫内部弹簧2106收缩，将零件置于两个顶板2105之间，弹簧2106恢复原状趋势会推动两个顶板2105向内侧将零件夹紧，由于固定装置21是通过卡板2102顺着支撑格栅5卡接在在其上部的，所以固定装置21可以沿着支撑格栅5自由调节其前后所在位置，也可以通过将其拿起重新与其他部分支撑格栅5卡接来改变其左右所在位置，注意，为了保证格栅不被水刀切割损坏，该固定装置适用于对零件表面打孔和镂纹路时使用，不可用于对横向待切割零件的固定。

其中，四向移动底盘12与四向移动压盘16的表面均开设有四个螺纹孔，四向移动底盘12和四向移动压盘16之间通过四个内六角螺丝连接，四向移动底盘12与四向移动压盘16为均为圆形且二者的直径相同。

其中，十字通槽14是在开设十字凹槽13的平面上继续向下开设而成，移动柱18穿过十字通槽14延伸至四向移动底盘12的下方，十字通槽14的四个边角处为半圆弧，半圆弧的半径与移动柱18的半径相适配，移动柱18在水平面上沿着十字通槽14移动至边缘处，十字通槽14的圆弧面可以正好与移动柱18的表面相吻合，增大两者之间的受力面积，避免因为受力面积较小导致单位面积之内受到较大压强而损坏零件。

其中，十字凹槽13的宽度与方形滑片19的宽度相适配，十字凹槽13的上方共设置有三十二个滚珠15，滚珠15的存在是为了在方形滑片19沿着十字凹槽13滑动时，其底部能与滚珠15接触产生滚动摩擦，减少磨损和移动通畅。

其中，底板11的表面开设有一个圆形通槽，圆形通槽的内径小于四向移动底盘12的直径且大于十字通槽14的最长对角距离，圆形通槽的直径小于四向移动底盘12的直径是为了令底板11的顶部与四向移动底盘12的底部之间可以发生接触，从而底板11可以为四向移动底盘12提供一定的支撑效果，不至于令四向移动底盘12悬空，圆形通槽大于十字通槽14最长对角距离是因为移动柱18穿过了四向移动底盘12和底板11并延伸至二者的下方，且移动柱18在其水平面上需要具备沿着十字通槽14滑动的位移条件，故而此处底板11不可以影响到移动柱18的移动状态。

其中，滑筒2103、滑杆2104和弹簧2106共有十组且平均分为两部分固定安装于外围框架2101内侧的左右两侧，顶板2105设有两个，两个顶板2105分别与两部分五组滑杆2104的外端固定连接，两个顶板2105均与支撑格栅5的顶端接触，顶板2105作为能卡住小型零件的直接作用元件，其需要与支撑格栅5的顶端接触，如果不接触呈悬空状态，小型零件放置在支撑格栅5的上方时可能由于其厚度较薄而导致顶板2105不能与零件发生良好接触，导致固定失败，其与顶板2105接触则消除了此顾虑。

工作原理：

小型液压缸6的内部包含有活塞将小型液压缸6的内腔划分成两个腔体，从一号油口7和二号油口8通过油泵向内部注入液压油可以分别向两个对应方向移动内部活塞，从而对外表现便是输出杆9伸长与缩短，初始状态下，移动柱18位于十字通槽14的中部，即四根输出杆9等长度且与顶块10接触，当需要直线移动刀头时，控制与直线共线的两个输出杆9即可，一个伸长，另一个相应缩短，则移动柱18便会沿着十字通槽14水平直线移动，方形滑片19沿着十字凹槽13左水平直线移动，方形滑片19在此处起到支撑和限位的作用，从而下部水刀刀头20便可以做水平直线运动，移动完毕之后，控制两个输出杆9回到初始长度，即移动柱18便会回到十字通槽14的中央，水刀刀头20也会随之回到中间部位。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.水射流磨料切割机，包括切割机本体(1)，其特征在于：所述切割机本体(1)的上方设有支撑架(2)，所述支撑架(2)的两内侧活动安装于切割机本体(1)的两外侧，所述切割机本体(1)内部设置有支撑格栅(5)，所述支撑格栅(5)的上面活动安装有固定装置(21)，所述支撑架(2)的顶部活动安装有移动装置(3)，所述移动装置(3)的底部固定安装有四向移动模块外壳(4)，所述四向移动模块外壳(4)的四面均固定安装有小型液压缸(6)，所述小型液压缸(6)的顶部设置有一号油口(7)和二号油口(8)，所述小型液压缸(6)的内部活动套接有输出杆(9)，所述四向移动模块外壳(4)的底部固定安装有底板(11)，所述底板(11)的顶部固定安装有限位套(17)，所述限位套(17)的内部固定套接有四向移动底盘(12)和四向移动压盘(16)，所述四向移动底盘(12)的底部与底板(11)的顶部接触，所述四向移动底盘(12)的顶部与四向移动压盘(16)固定连接，所述四向移动底盘(12)和四向移动压盘(16)的表面均开设有十字通槽(14)，所述四向移动底盘(12)的顶部开设有十字凹槽(13)，所述十字凹槽(13)上设置有滚珠(15)，所述十字凹槽(13)的内侧活动卡接有方形滑片(19)，所述方形滑片(19)的底面与滚珠(15)接触，所述四向移动底盘(12)的内侧面活动套接有移动柱(18)，所述移动柱(18)的底端固定连接有水刀刀头(20)，所述移动柱(18)外表面的上方固定套接有顶块(10)，所述输出杆(9)的外端与顶块(10)的表面接触。

2.根据权利要求1所述的水射流磨料切割机，其特征在于：所述固定装置(21)包括外围框架(2101)和卡板(2102)，所述卡板(2102)固定安装于外围框架(2101)的底部，所述外围框架(2101)的内侧固定安装有滑筒(2103)，所述滑筒(2103)的内部活动套接有滑杆(2104)和弹簧(2106)，所述弹簧(2106)两端分别与滑筒(2103)和滑杆(2104)接触，所述滑杆(2104)的外端固定安装有顶板(2105)。

3.根据权利要求1所述的水射流磨料切割机，其特征在于：所述四向移动底盘(12)与四向移动压盘(16)的表面均开设有四个螺纹孔，所述四向移动底盘(12)和四向移动压盘(16)之间通过四个内六角螺丝连接，所述四向移动底盘(12)与四向移动压盘(16)为均为圆形且二者的直径相同。

4.根据权利要求1所述的水射流磨料切割机，其特征在于：所述十字通槽(14)是在开设十字凹槽(13)的平面上继续向下开设而成，所述移动柱(18)穿过十字通槽(14)延伸至四向移动底盘(12)的下方，所述十字通槽(14)的四个边角处为半圆弧，所述半圆弧的半径与移动柱(18)的半径相适配。

5.根据权利要求1所述的水射流磨料切割机，其特征在于：所述十字凹槽(13)的宽度与方形滑片(19)的宽度相适配，所述十字凹槽(13)的上方共设置有三十二个滚珠(15)。

6.根据权利要求1所述的水射流磨料切割机，其特征在于：所述底板(11)的表面开设有一个圆形通槽，所述圆形通槽的内径小于四向移动底盘(12)的直径且大于十字通槽(14)的最长对角距离。

7.根据权利要求2所述的水射流磨料切割机，其特征在于：所述滑筒(2103)、滑杆(2104)和弹簧(2106)共有十组且平均分为两部分固定安装于外围框架(2101)内侧的左右两侧，所述顶板(2105)设有两个，两个所述顶板(2105)分别与两部分五组滑杆(2104)的外端固定连接，两个所述顶板(2105)均与支撑格栅(5)的顶端接触。

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