CN113580172B - 一种混合切割刀头及切割机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及切割设备领域，公开一种混合切割刀头及切割机器人，该混合切割刀头包括滑块、装配座和驱动机构，滑块上设置有第一安装孔，第一安装孔内设置有滚珠丝杆副，所述滑块与滚珠丝杆副固定连接；所述装配座设置在滑块下面，所述装配座与滑块为一体式设置，所述装配座上设置有安置槽，所述安置槽内设置有用于将待切工件表面切出预切割刀路的水切割头，所述安置槽内还设置有用于沿着预切割刀路对待切工件切割的刀盘；所述水切割头呈倾斜设置且其射流喷出端靠近于刀盘，所述水切割头的切割点与刀盘的切割点位于同一直线上；所述驱动机构设置在装配座的一侧，所述驱动机构与刀盘联动；该混合切割刀头切割效率高，同时工作时不易产生灰尘。

Description

一种混合切割刀头及切割机器人

技术领域

本发明涉及切割设备领域，具体涉及一种混合切割刀头及切割机器人。

背景技术

我国机械工业钢材使用量已达到3亿吨以上，钢材的切割量非常大；随着现代机械工业的发展，对板材切割加工的工作效率和产品质量的要求也同时提高。因而数控切割机的市场潜力还是很大、市场前景比较乐观。在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍。

刀盘式的切割机是常用的切割机之一，但是在切割的时候容易产生灰尘，而且切割时高速摩擦工件表面，使得工件表面温度迅速上升，导致适用性受到限制，因此，有必要进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种切割效率高，同时工作时不易产生灰尘且工件表面升温较低的混合切割刀头及切割机器人。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种混合切割刀头，包括滑块、装配座和驱动机构，所述滑块上设置有第一安装孔，所述第一安装孔内设置有滚珠丝杆副，所述滑块与滚珠丝杆副固定连接；所述装配座设置在滑块下面，所述装配座与滑块为一体式设置，所述装配座上设置有安置槽，所述安置槽内设置有用于将待切工件表面切出预切割刀路的水切割头，所述安置槽内还设置有用于沿着预切割刀路对待切工件切割的刀盘；所述水切割头呈倾斜设置且其射流喷出端靠近于刀盘，所述水切割头的切割点与刀盘的切割点位于同一直线上；所述驱动机构设置在装配座的一侧，所述驱动机构与刀盘联动。

在本实施例中，所述安置槽内设置有用于分隔刀盘和水切割头的分隔板，所述分隔板与装配座为一体式设置，所述分隔板末端伸出于安置槽内并位于刀盘和水切割头之间。

在本实施例中，所述驱动机构包含有伺服电机和减速机，所述伺服电机和减速机连轴设置，所述伺服电机和减速机均与装配座固定连接，所述刀盘上设置有转轴，所述装配座上设置有与转轴相配对的第二安装孔，所述第二安装孔与安置槽相连通，所述第二安装孔内设置有轴承体，所述装配座通过轴承体和转轴与刀盘转动连接，所述转轴与减速机连接。

在本实施例中，所述伺服电机后面设置有导热座，所述导热座与伺服电机固定连接，所述导热座上设置有散热片，所述散热片与导热座为一体式设置。

在本实施例中，所述导热座上设置有定位孔，所述定位孔内插入有高导热系数的快速连接管，所述快速连接管通过定位孔穿过导热座设置，所述快速连接管一端贯穿装配座并与水切割头的进水口连接，所述快速连接管与定位孔过盈配合。

在本实施例中，所述装配座上设置有用于遮挡住溅射的流体和切割碎屑的罩板，所述罩板与装配座固定连接，所述罩板位于伺服电机、减速机和快速连接管的下方。

在本实施例中，所述伺服电机和快速连接管之间设置有热管导热条，所述热管导热条一端缠绕在伺服电机上，所述热管导热条另一端缠绕在快速连接管上，所述伺服电机和快速连接管均与热管导热条固定连接。

在本实施例中，所述装配座下方设置有弹簧板，所述弹簧板与待切工件相对的面上设置有硅胶缓冲板，所述硅胶缓冲板上设置有魔术贴子贴，所述弹簧板上设置有与魔术贴子贴相配对的魔术贴母贴，所述弹簧板和硅胶缓冲板通过魔术贴子贴和魔术贴母贴可拆卸连接，所述弹簧板与分隔板固定连接，所述弹簧板和硅胶缓冲板上均设置有用于供水切割头穿过的穿孔。

在本实施例中，所述水切割头的切割点与刀盘前进方向的第一个切割点之间的距离为1-3cm。

本发明还提供一种切割机器人，包括伺服丝杆、射流供给系统和控制系统，还包含有上述的混合切割刀头，伺服丝杆、射流供给系统和混合切割刀头均与控制系统电性连接，射流供给系统为水切割头供给高压射流，滑块装配在伺服丝杆上，滑块由伺服丝杆驱动。

工作时：由于水切割头和刀盘均设置在同一个滑块上，可以将整个混合切割刀头装配到伺服丝杆上，水切割头在刀盘的前方，伺服丝杆驱动滑块时，水切割头和刀盘同时移动，水切割刀头先对待切割工件预切割，然后由后方的刀盘补刀，实现切断待切割工件。

本发明的有益效果为：在工作时可以先采用水切割头对待切割工件进行预切割，将待切割工件表面预先切割出一个具有一定深度的刀路，然后再由跟随着水切割头的刀盘对待切割工件进行切割，将待切割工件切断，在切割时由于待切割工件表面附着有水分，可以避免待切割工件迅速升温，同时减少了刀盘的切割工作量，能够减少与待切割工件的摩擦量，整体切割效率高，同时还能降低对超高压水供给系统的需求，具有一定的价格优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种混合切割刀头的结构示意图。

图2为本发明一种混合切割刀头的装配座的剖面图。

图3为本发明一种混合切割刀头的局部结构示意图。

图4为本发明一种混合切割刀头的弹簧板和硅胶缓冲板连接后的剖面图。

图5为本发明一种混合切割刀头的切割点的示例图。

图中：

1、滑块；2、装配座；3、滚珠丝杆副；4、安置槽；5、水切割头；6、刀盘；7、分隔板；8、伺服电机；9、减速机；10、第二安装孔；11、轴承体；12、导热座；13、散热片；14、快速连接管；15、罩板；16、热管导热条；17、弹簧板；18、硅胶缓冲板；19、魔术贴子贴；20、魔术贴母贴；21、穿孔。

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。

在实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

另外，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，安装、连接和相连等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1-4所示，一种混合切割刀头，包括滑块1、装配座2和驱动机构，所述滑块1上设置有第一安装孔（未图示），所述第一安装孔内设置有滚珠丝杆副3，所述滑块1与滚珠丝杆副3固定连接；所述装配座2设置在滑块1下面，所述装配座2与滑块1为一体式设置，所述装配座2上设置有安置槽4，所述安置槽4内设置有用于将待切工件表面切出预切割刀路的水切割头5，所述安置槽4内还设置有用于沿着预切割刀路对待切工件切割的刀盘6；所述水切割头5呈倾斜设置且其射流喷出端靠近于刀盘6，所述水切割头5的切割点与刀盘6的切割点位于同一直线上；所述驱动机构设置在装配座的一侧，所述驱动机构与刀盘6联动。在工作时可以先采用水切割头5对待切割工件进行预切割，将待切割工件表面预先切割出一个具有一定深度的刀路，然后再由跟随着水切割头5的刀盘6对待切割工件进行切割，将待切割工件切断，在切割时由于待切割工件表面附着有水分，可以避免待切割工件迅速升温，同时减少了刀盘6的切割工作量，能够减少与待切割工件的摩擦量，整体切割效率高，同时还能降低对超高压水供给系统的需求，具有一定的价格优势。

在本实施例中，所述安置槽4内设置有用于分隔刀盘6和水切割头5的分隔板7，所述分隔板7与装配座2为一体式设置，所述分隔板7末端伸出于安置槽4内并位于刀盘6和水切割头5之间，通过设置有分隔板7，可以有效的减少刀盘6切割时的碎屑撞击到水切割头5，同时又能减少溅射的水流撞击到刀盘6的几率，能够有效的提升工作时的稳定性。

在本实施例中，所述驱动机构包含有伺服电机8和减速机9，所述伺服电机8和减速机9连轴设置，所述伺服电机8和减速机9均与装配座2固定连接，所述刀盘6上设置有转轴（未图示），所述装配座2上设置有与转轴相配对的第二安装孔10，所述第二安装孔10与安置槽4相连通，所述第二安装孔10内设置有轴承体11，所述装配座2通过轴承体11和转轴与刀盘6转动连接，所述转轴与减速机9连接。

在本实施例中，所述伺服电机8后面设置有导热座12，所述导热座12与伺服电机8固定连接，所述导热座12上设置有散热片13，所述散热片13与导热座12为一体式设置，通过在伺服电机8上设置有导热座12，可以起到良好的散热效果。

在本实施例中，所述导热座12上设置有定位孔（未图示），所述定位孔内插入有高导热系数的快速连接管14，所述快速连接管14通过定位孔穿过导热座12设置，所述快速连接管14一端贯穿装配座2并与水切割头5的进水口连接，所述快速连接管14与定位孔过盈配合，巧妙的利用了水流的温度对伺服电机8散热，可以起到良好的散热效果。

在本实施例中，所述装配座2上设置有用于遮挡住溅射的流体和切割碎屑的罩板15，所述罩板15与装配座2固定连接，所述罩板15位于伺服电机8、减速机9和快速连接管14的下方，通过设置有罩板15，可以有效的减少伺服电机8、减速机9和快速连接管14受到碎屑和溅射流体的撞击几率，提升使用时的稳定性。

在本实施例中，所述伺服电机8和快速连接管14之间设置有热管导热条16，所述热管导热条16一端缠绕在伺服电机8上，所述热管导热条16另一端缠绕在快速连接管14上，所述伺服电机8和快速连接管14均与热管导热条16固定连接，可以进一步的将热量传递到快速连接管14上，能够有效的避免伺服电机8过热，使伺服电机8具有长时间工作的能力。

在本实施例中，所述装配座2下方设置有弹簧板17，所述弹簧板17与待切工件相对的面上设置有硅胶缓冲板18，所述硅胶缓冲板18上设置有魔术贴子贴19，所述弹簧板17上设置有与魔术贴子贴相配对的魔术贴母贴20，所述弹簧板17和硅胶缓冲板通过魔术贴子贴19和魔术贴母贴20可拆卸连接，所述弹簧板17与分隔板7固定连接，所述弹簧板17和硅胶缓冲板上均设置有用于供水切割头5穿过的穿孔21，可以有效的减少溅射的流体射入到安置槽4内的几率，避免快速连接管14在安置槽4内的部分受到撞击，而且整个结构具有良好的缓冲效果，撞击时产生的噪音较少。

如图5所示，在本实施例中，所述水切割头5的切割点与刀盘6前进方向的第一个切割点之间的距离为2cm。

本发明还提供一种切割机器人，包括伺服丝杆、射流供给系统和控制系统，还包含有上述的混合切割刀头，伺服丝杆、射流供给系统和混合切割刀头均与控制系统电性连接，射流供给系统为水切割头供给高压射流，滑块装配在伺服丝杆上，滑块由伺服丝杆驱动。

以上所述，仅为本发明的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，除非明确说明，否则本文中使用的任何元件、动作或指令都不应解释为关键或必要的。另外，如本文所用，冠词“一”和“一个”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”互换使用。此外，如本文所用，冠词“该”旨在包括结合冠词“该”引用的一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”互换使用。此外，如本文所用，术语“集”旨在包括一个或多个项目，例如相关项目、不相关项目、相关和不相关项目的组合等，并且可以与“一个或多个”互换使用。在仅意图一项的情况下，使用短语“仅一项”或类似语言。另外，如本文所用，术语“具有”及其变体等旨在是开放式术语。此外，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”，除非另有明确说明。另外，如在本文所用，术语“或”在被串联使用时意图是包括性的，并且可以与“和/或”互换使用，除非另有明确说明，例如，如果与“或者”或“仅其中之一”结合使用。

Claims (2)

1.一种混合切割刀头，其特征在于：包括

滑块，所述滑块上设置有第一安装孔，所述第一安装孔内设置有滚珠丝杆副，所述滑块与滚珠丝杆副固定连接；

装配座，所述装配座设置在滑块下面，所述装配座与滑块为一体式设置，所述装配座上设置有安置槽，所述安置槽内设置有用于将待切工件表面切出预切割刀路的水切割头，所述安置槽内还设置有用于沿着预切割刀路对待切工件切割的刀盘；所述水切割头呈倾斜设置且其射流喷出端靠近于刀盘，所述水切割头的切割点与刀盘的切割点位于同一直线上；以及

驱动机构，所述驱动机构设置在装配座的一侧，所述驱动机构与刀盘联动；

所述安置槽内设置有用于分隔刀盘和水切割头的分隔板，所述分隔板与装配座为一体式设置，所述分隔板末端伸出于安置槽内并位于刀盘和水切割头之间；

所述驱动机构包含有伺服电机和减速机，所述伺服电机和减速机连轴设置，所述伺服电机和减速机均与装配座固定连接，所述刀盘上设置有转轴，所述装配座上设置有与转轴相配对的第二安装孔，所述第二安装孔与安置槽相连通，所述第二安装孔内设置有轴承体，所述装配座通过轴承体和转轴与刀盘转动连接，所述转轴与减速机连接；

所述伺服电机后面设置有导热座，所述导热座与伺服电机固定连接，所述导热座上设置有散热片，所述散热片与导热座为一体式设置；

所述导热座上设置有定位孔，所述定位孔内插入有高导热系数的快速连接管，所述快速连接管通过定位孔穿过导热座设置，所述快速连接管一端贯穿装配座并与水切割头的进水口连接，所述快速连接管与定位孔过盈配合；

所述装配座上设置有用于遮挡住溅射的流体和切割碎屑的罩板，所述罩板与装配座固定连接，所述罩板位于伺服电机、减速机和快速连接管的下方；

所述伺服电机和快速连接管之间设置有热管导热条，所述热管导热条一端缠绕在伺服电机上，所述热管导热条另一端缠绕在快速连接管上，所述伺服电机和快速连接管均与热管导热条固定连接；

所述装配座下方设置有弹簧板，所述弹簧板与待切工件相对的面上设置有硅胶缓冲板，所述硅胶缓冲板上设置有魔术贴子贴，所述弹簧板上设置有与魔术贴子贴相配对的魔术贴母贴，所述弹簧板和硅胶缓冲板通过魔术贴子贴和魔术贴母贴可拆卸连接，所述弹簧板与分隔板固定连接，所述弹簧板和硅胶缓冲板上均设置有用于供水切割头穿过的穿孔；

所述水切割头的切割点与刀盘前进方向的第一个切割点之间的距离为1-3cm。

2.一种切割机器人，包括伺服丝杆、射流供给系统和控制系统，其特征在于：还包含有如权利要求1所述的混合切割刀头。

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