CN115106629B - 一种建筑钢材用等离子切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑钢材用等离子切割装置，涉及等离子切割技术领域，包括环形运动机构以及设置在环形运动机构上的等离子切割枪，所述等离子切割枪的切割方向朝向环心，所述环形运动机构用于带动所述等离子切割枪进行环形运动，对位于内环处的钢材进行环状切割；其特征在于，所述等离子切割装置还包括：主支架，其具有一半环部以及连接在半环部两端并与所述半环部相切的一对直线部，一对直线部和半环部合围形成一具有缺口的钢材卡合槽。本发明通过夹持定位组件可以将高空网架中不同尺寸的所切钢材定位夹持至环形运动机构的中心位置，不仅避免了等离子切割枪切割被损坏的情况发生，而且操作方便，切割效率高，实用性强。

Description

一种建筑钢材用等离子切割装置

技术领域

本发明涉及等离子切割技术领域，具体为一种建筑钢材用等离子切割装置。

背景技术

在建筑拆除领域中，网架拆除危险性极大。针对高空的网架，需要通过高空切割的方式对网架进行定点切割，以此来实现网架拆除作业，现在实际工作中常用的金属钢材切割方式有砂轮切割、锯片切割、火焰切割等，砂轮切割在工作时需要频繁更换切割砂轮片；锯片切割在工作时对于金属管的内在应力适应性较差，容易发生锯片断裂等问题；火焰切割则在工作时无法保证切割断面的加工质量且切割效率较为低下。此外考虑到砂轮切割和锯片切割对内应力的适应性较差，很难应用于拆除切割工况中。

申请号为202111087836.6，专利名称为“一种等离子钢材切割装置”，其利用高空吊车以及机械臂将环形运动机构送至高空网架处，利用固定组件将高空网架固定在切割范围内，通过环形运动机构即可带动切割枪进行环形移动，实现对高空网架进行快速切割。

但是，上述方案缺乏定位装置，从技术方案本身来看装置只通过安装于固定组件的固定胶垫上的固定强磁对钢材进行吸附固定，固定效果差，并且由于高空网架上的钢材尺寸并不是不一致的，此时如果通过固定强磁吸附的话，该钢材并不处于环形运动机构中心位置，如此会导致等离子切割枪与钢材距离过近或过远，甚至撞击到钢材的情况，前者只会影响到切割效果，而后者会出现故障，导致等离子切割枪损坏的情况发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑钢材用等离子切割装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种建筑钢材用等离子切割装置，包括环形运动机构以及设置在环形运动机构上的等离子切割枪，所述等离子切割枪的切割方向朝向环心，所述环形运动机构用于带动所述等离子切割枪进行环形运动，对位于内环处的钢材进行环状切割，所述等离子切割装置还包括：

主支架，其具有一半环部以及连接在半环部两端并与所述半环部相切的一对直线部，一对直线部和半环部合围形成一具有缺口的钢材卡合槽，所述环形运动机构同轴装配于所述半环部一侧，以在环形运动机构带动所述等离子切割枪进行环形运动时对钢材卡合槽内的钢材进行切割；

定位夹持机构，以半环部所在圆为设定圆，所述定位夹持机构包括沿圆方向均匀分布在设定圆外侧的三组夹持组件，三组夹持组件分别装配在所述半环部和一对直线部上并能沿垂直于设定圆切线方向滑动，三组夹持组件相对一侧所在平面合围形成有横截面呈等边三角形的夹持空间，夹持空间的中轴线穿过设定圆的圆心；

同步驱动组件，其用于同步驱动三组所述夹持组件相对滑动或相背滑动，在所述夹持组件滑动过程中，所述夹持组件具有滑出钢材卡合槽的第一位置和具有滑入钢材卡合槽对其内部钢材进行夹持的第二位置。

进一步地，所述环形运动机构包括圆弧状的齿环，所述齿环的开口与半环部的开口相适配，所述齿环同轴装配于半环部一侧并能绕半环部的圆心周向转动，所述环形运动机构还包括若干间隔固定在半环部一侧的驱动齿轮，每一所述驱动齿轮与所述齿环啮合传动连接，且每个所述驱动齿轮均通过电机驱动转动，所述电机通过支架固定设置在所述半环部上，所述等离子切割枪通过固定架固定在齿轮上。

进一步地，三组所述夹持组件中的其中两组为第一夹持组件，另一组为第二夹持组件，所述第一夹持组件包括与所述直线部滑动连接的第一推杆，所述第二夹持组件包括与所述半环部滑动连接的第二推杆，所述第一推杆和第二推杆的延长线均穿过设定圆的圆心并垂直于设定圆的切线方向；

所述第一推杆靠近设定圆的圆心一端垂直设置有第一夹持杆，所述第二推杆靠近设定圆的圆心一端垂直设置有第二夹持杆，其中，所述第一夹持杆与所述第一推杆的端部滑动连接并能沿其长度方向滑动，所述第二夹持杆的中部与所述第二推杆端部垂直连接；

所述第一夹持组件还包括用于驱动所述第一夹持杆滑动的直线驱动部件，在所述第一夹持组件位于第一位置时，所述直线驱动部件用于驱动第一夹持杆朝远离钢材卡合槽方向滑出钢材卡合槽，在所述第一夹持组件在第一位置向第二位置滑动时，所述直线驱动部件用于驱动第一夹持杆朝向钢材卡合槽方向滑动，以使第一夹持杆封堵钢材卡合槽的缺口。

进一步地，所述第一夹持杆与第二夹持杆的长度相等，并且第二夹持杆的长度与半弧部内侧直径相等，一对所述第一夹持杆和第二夹持杆夹持组件厚度方向上相互交错设置。

进一步地，所述主支架厚度方向自半环部至直线部开设有安装槽，所述第一推杆和第二推杆安装在安装槽中。

进一步地，所述同步驱动组件包括：

第二电动伸缩杆，其设于第二推杆一侧并与第二推杆平行，所述第二电动伸缩杆的固定端固定在主支架远离环形运动机构的一侧，第二电动伸缩杆的工作端延伸与第二推杆远离第二夹持杆的一端固定连接；

第一齿轮，其通过转动轴转动设置在第一推杆一侧的安装槽内部，所述转动轴远离环形运动机构的一端穿过主支架至主支架的一侧安装有与第一齿轮同规格的第二齿轮；

第一齿条，其固定在第一推杆一侧并与所述第一齿轮啮合；

第二齿条，滑动设置在第二齿轮一侧并与第二齿条啮合；

连接件，一端与所述第二齿条固定连接，另一端延伸与第二推杆远离第二夹持杆的一端固定连接，以在所述第二推杆移动时，第二齿条同步移动。

进一步地，所述直线驱动部件包括：

第一固定块，其固定在第一推杆靠近第一夹持杆一端；

第一气筒，其固定在第一固定块远离第一推杆的一侧，所述第一气筒的内部滑动设置第一活塞，第一活塞远离第一固定块的一侧垂直设置有第一活动杆，且第一活动杆的另一端贯穿第一气筒延伸与第一夹持杆远离钢材夹槽一端固定连接；

第二气筒，其固定在第一固定块远离第一夹持杆的一侧，所述第二气筒的内部滑动设置有第二活塞，第二活塞远离第一固定块的一端垂直设置有第二活动杆，所述第二活动杆远离第二活塞的一端贯穿第二气筒，所述第二气筒远离固定块一端的安装槽内部固定有第二固定块；

连接管，设置在第一气筒与第二气筒之间用于连通第一气筒与第二气筒；

第一复位弹簧，设置在固定板与第一固定块之间；

所述第一气筒的横截面积小于所述第二气筒的横截面积。

进一步地，所述主支架之间的半环部的中部连接有一柔性安装架，所述柔性安装架包括L型固定架，所述L型固定架包括与所述半环部的中部固定连接的连接部、与连接部连接的过渡部，以及与过渡部连接的连接部，所述过渡部上具有供第二推杆移动的让位槽，所述连接部上贯穿开设有活动槽，所述活动槽深度方向的四个内侧面分别两两对称开设有第一滑槽和第二滑槽，且第一滑槽和第二滑槽在活动槽深度方向相互交错设置，一对第一滑槽之间和一对第二滑槽之间通过滑块分别设置有第一滑杆和第二滑杆，所述第一滑杆和第二滑杆相互垂直并在其交叉处设置有活动块，所述活动块上具有供第一滑杆和第二滑杆通过的第一通槽和第二通槽，且活动块的侧面与活动槽内侧面之间均设置有第二复位弹簧，所述柔性安装架还包括连接架，所述连接架设于连接部远离过渡部的一侧，且连接架包括与活动块上下面固定连接的连接壁以及与连接壁阻尼转动连接的安装板。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本发明通过夹持定位组件可以将高空网架中不同尺寸的所切钢材定位夹持至环形运动机构的中心位置，不仅可以确保所切钢材能够准确落入切割点进行切割，防止钢材无法移动到所需切割点位置进而造成切割产生误差（即出现位置偏移或出现间隙），进而实现对钢材的精准定位切割，而且避免了等离子切割枪切割被损坏的情况发生，操作方便，切割效率高，实用性强。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的整体第一视角的结构示意图；

图2是本发明的环形运动机构的结构示意图；

图3是本发明的整体第二视角的结构示意图；

图4是本发明的柔性安装架的结构示意图；

图5是本发明的第一夹持组件的第一状态的结构示意图；

图6是图5的A处的局部结构示意图；

图7是本发明的第一夹持组件的第二状态的结构示意图；

图8是图7的B处的局部结构示意图；

图9是本发明的整体的侧视结构示意图；

图10是图9的C处的局部结构示意图；

图11是本发明的直线驱动部件结构示意图；

图12是本发明的夹持组件处于第一位置的结构示意图；

图13是本发明的夹持组件处于第二位置的结构示意图；

图14是本发明的第一夹持杆和第二夹持杆长度较短时简化结构示意图；

图15是本发明的第一夹持杆和第二夹持杆长度与半环部直径等长时简化结构示意图。

图中：

100、环形运动机构；200、等离子切割枪；300、主支架；500、同步驱动组件；600、夹持组件；700、柔性安装架；

110、齿环；120、驱动齿轮；130、电机；

210、固定架；220、第一电动伸缩杆；

310、半环部；320、直线部；330、钢材卡合槽；340、安装槽；

510、第二电动伸缩杆；520、第一齿轮；530、转动轴；540、第二齿轮；550、第一齿条；560、第二齿条；570、连接件；

610、第一夹持组件；620、第二夹持组件；

710、L型固定架；720、连接架；

611、第一推杆；612、第一夹持杆；613、直线驱动部件；

621、第二推杆；622、第二夹持杆；

711、连接部；712、过渡部；713、安装部；714、活动槽；

721、连接壁；722、安装板；

613a、第一固定块；613b、第一气筒；613c、第一活塞；613d、第一活动杆；613e、第二气筒；613f、第二活塞；613g、第二活动杆；613h、固定板；613i、第二固定块；613j、连接管；613k、第一复位弹簧；

712a、让位槽；714a、第一滑槽；714b、第二滑槽；714c、第一滑杆；714d、第二滑杆；714e、活动块；714f、第二复位弹簧。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1-图15，本发明提供了一种建筑钢材用等离子切割装置，安装于与高空吊车的机械臂工作端（未示出），其包括环形运动机构100以及设置在环形运动机构100上的等离子切割枪200，所述等离子切割枪200的切割方向朝向环心，所述环形运动机构100用于带动所述等离子切割枪200进行环形运动，对位于内环处的钢材进行环状切割。在使用时，通过高空吊车的机械臂将环形运动机构100运送至高空中指定的工作位置，再通过机械臂对所述切割装置的位置进行微调，利用其环形运动机构100套住所述高空网架，随后通过环形运动机构100带动等离子切割枪200对其进行切割。所述高空吊车的机械臂为现有技术（参见专利CN113714612A等），这里不再详细赘述。

如图1-图2所示，所述等离子切割装置还包括主支架300，所述主支架300的整体呈U型，其包括一半环部310以及连接在半环部310两端并与所述半环部310相切的一对直线部320，其中，一对直线部320和半环部310合围形成一具有缺口的钢材卡合槽330，所述环形运动机构100同轴装配于所述半环部310的一侧，以在环形运动机构100带动所述等离子切割枪200进行环形运动时对钢材卡合槽330内的钢材进行切割。

上述设计中，主支架300的钢材卡合槽330限定了所需切割钢材的尺寸，即主支架300的半环部310直径限定出所需切割钢材的最大直径，在生产制作过程，可根据高空网架中的钢材最大尺寸确定主支架300的尺寸（即主支架300的半环部310的直径），应用时，由高空吊车的机械臂将主支架300运送至高空中指定的工作位置，再通过机械臂对所述主支架300的位置进行微调，使得所需切割钢材通过钢材卡合槽330的缺口进入钢材卡合槽330中，随后通过环形运动机构100带动等离子切割枪200对其完成切割。

具体而言，如图2所示，所述环形运动机构100包括圆弧状的齿环110，所述齿环110的开口与半环部310的开口相适配，所述齿环110同轴装配于半环部310一侧并能绕半环部310的圆心周向转动，所述环形运动机构100还包括若干间隔固定在半环部310一侧的驱动齿轮120，每一所述驱动齿轮120与所述齿环110啮合传动连接，且每个所述驱动齿轮120均通过电机130驱动转动，所述电机130通过支架固定设置在所述半环部310上，所述等离子切割枪200通过固定架210安装在齿环110上。

在本实施例中，驱动齿轮120的个数为2个，相应的，电机130的个数为2个，两个驱动齿轮120对称设置在齿环110两侧。应用时，由两个电机130带动驱动齿轮120转动，进而带动齿环110在半环部310一侧绕着半环部310的圆心转动，从而带动等离子切割枪200对钢材进行切割。

由于钢材在卡入钢材卡合槽330后位置是不确定的，当钢材不处于半环部310的中心时，此时通过齿环110带动等离子切割枪200对钢材进行切割过程中，可能会出现等离子切割枪200与钢材距离过近或过远，甚至撞击到钢材的情况，前者只会影响到切割效果，而后者会出现故障，导致等离子切割枪200损坏，虽然可以通过机械臂对主支架300的位置进行调节来调节钢材的位置，但是对于这种精细调节对操作人员的技术有很大要求。

因此，如图1所示，我们在主支架300上设计了定位夹持机构和同步驱动组件500，来确保在切割时钢材处于半环部310的中心位置，即最佳位置。

如图1和图2所示，以半环部310所在圆为设定圆，所述定位夹持机构包括沿圆方向均匀分布在设定圆外侧的三组夹持组件600，三组夹持组件600分别滑动装配在所述半环部310和一对直线部320上并沿能垂直于设定圆切线方向滑动，三组夹持组件600相对一侧所在平面合围形成横截面呈等边三角形的夹持空间，夹持空间的中轴线穿过设定圆的圆心；同步驱动组件500，其用于同步驱动三组所述夹持组件600相向滑动或相背滑动，在所述夹持组件600滑动过程中，所述夹持组件600具有滑出钢材卡合槽330的第一位置处（如图12）和具有滑入钢材卡合槽330对其内部钢材进行夹持的第二位置（如图13）。

上述的设计，在机械臂控制主支架300使得钢材进入钢材卡合槽330中前，由同步驱动组件500驱动三组所述夹持组件600相背滑动移动至第一位置（如图12），此时，三组夹持组件600滑出钢材卡合槽330，进而方便钢材从钢材卡合槽330的缺口处进入钢材卡合槽330中，当钢材卡入钢材卡合槽330后，由同步驱动组件500驱动三组所述夹持组件600相对滑动移动至第二位置（如图13），以对其内部钢材进行夹持，由于三组夹持组件600均匀分布在设定圆外侧，且三组夹持组件600分别沿垂直于设定圆切线方向同步滑动，如此，当三组夹持组件600夹持钢材后，可使得钢材处于半环部310的中心位置，即最佳位置。

如图1所示，进一步的，所述等离子切割枪200滑动设置在固定架210上并能沿垂直于设定圆切线方向滑动，所述等离子切割枪200的下方还设置有用于控制等离子切割枪200滑动的第一电动伸缩杆220。如此设计的目的在于，当钢材定位后，可以根据等离子切割枪200与钢材之间的距离，通过第一电动伸缩杆220移动等离子切割枪200，调节等离子切割枪200与钢材之间切割距离，提升切割效果。

如图2所示，在本实施例中，三组所述夹持组件600中的其中两组为第一夹持组件610，另一组为第二夹持组件620，两组所述第一夹持组件610分别滑动装配在一对直线部320上，一组所述第二夹持组件620滑动装配在半环部310上，所述第一夹持组件610包括与所述直线部320滑动连接的第一推杆611，所述第二夹持组件620包括与所述半环部310滑动连接的第二推杆621，且所述第一推杆611和第二推杆621的延长线均穿过设定圆的圆心并能沿垂直于设定圆的切线方向滑动；所述第一推杆611靠近设定圆的圆心一端垂直设置有第一夹持杆612，所述第二推杆621靠近设定圆的圆心一端垂直设置有第二夹持杆622，其中，所述第一夹持杆612与所述第一推杆611的端部滑动连接并能沿第一夹持杆612长度方向滑动，所述第二夹持杆622的中部与所述第二推杆621的端部垂直连接；所述第一夹持组件610还包括用于驱动所述第一夹持杆612滑动的直线驱动部件613（如图5所示），在所述第一夹持组件610位于第一位置时，所述直线驱动部件613用于驱动第一夹持杆612朝远离钢材卡合槽330方向滑出钢材卡合槽330（如图12），在所述第一夹持组件610在第一位置向第二位置滑动过程中，所述直线驱动部件613用于驱动第一夹持杆612朝向钢材卡合槽330方向滑动，以使第一夹持杆612封堵钢材卡合槽330的缺口（如图13）。

上述的设计，通过一对第一推杆611与第二推杆621的同步移动带动一对第一夹持杆612和第二夹持杆622同步移动，对钢材进行夹持定位，在钢材进入钢材卡合槽330前，一对第一推杆611和第二推杆621完全移出钢材卡合槽330中，直线驱动部件613驱动第一夹持杆612朝远离钢材卡合槽330方向滑出钢材卡合槽330，即第一夹持杆612与第一推杆611形成L型结构（参考入图12和图5），此时，可将钢材卡合槽330的缺口露出，便于钢材从缺口进入钢材卡合槽330内，在钢材进入钢材卡合槽330后，第一夹持组件610在第一位置向第二位置处移动过程中，由直线驱动部件613驱动第一夹持杆612朝向钢材卡合槽330方向滑动，以使第一夹持杆612封堵钢材卡合槽330的缺口，即第一夹持杆612与第一推杆611形成T型结构（参考图13和图7），一对第一夹持杆612和第二夹持杆622均匀的分布在钢材的外侧，以便于在一对第一推杆611与一第二推杆621的同步移动时带动一对第一夹持杆612和第二夹持杆622同步移动，对钢材进行夹持定位。

由于高空网架的钢材尺寸不一，例如，主支架管和分支架管，因此当所切割的钢材尺寸较小时，钢材卡入钢材卡合槽330中时可能位于钢材卡合槽330边缘位置处，如此当一对第一夹持杆612和第二夹持杆622长度较短时，可能会导致在移动过程中不与钢材接触，无法对钢材进行夹持定位，（为了方便理解请参考图14在该过程中的简化图）。

因此，在本实施例中，所述第一夹持杆612与第二夹持杆622的长度相等，并且第二夹持杆622的长度与半弧部内侧直径相等，一对所述第一夹持杆612和第二夹持杆622在主支架300厚度方向上相互交错设置。

通过上述设计，在第一夹持杆612和第二夹持杆622移动时，无论钢材在卡入钢材卡合槽330中位置如何，都能将与钢材接触，并对其进行夹持定位，（为了方便理解请参考图15在该过程中的简化图）。

如图2和图3所示，在本实施例中，所述主支架300厚度方向自半环部310至直线部320开设有安装槽340，所述第一推杆611和第二推杆621均安装于安装槽340中，所述同步驱动组件500包括：第二电动伸缩杆510，其设于第二推杆621一侧并与其平行，所述第二电动伸缩杆510的固定端固定在主支架300远离环形运动机构100的一侧，第二电动伸缩杆510的工作端延伸与第二推杆621远离第二夹持杆622的一端固定连接；第一齿轮520，其通过转动轴530转动设置在第一推杆611一侧的安装槽340内部，所述转动轴530远离环形运动机构100的一端穿过主支架300至主支架300的一侧安装有与第一齿轮520同规格的第二齿轮540；第一齿条550，其固定在第一推杆611一侧并与所述第一齿轮520啮合；第二齿条560，滑动设置在第二齿轮540一侧并与第二齿条560啮合；连接件570，一端与所述第二齿条560固定连接，另一端延伸与第二推杆621远离第二夹持杆622的一端固定连接，以在所述第二推杆621移动时，第二齿条560同步移动。

通过上述的设计，在应用时，由第二伸缩杆带动第二推杆621移动，而第二推杆621移动时通过连接件570可带动第二齿条560进行移动，由于第二齿条560与第二齿轮540啮合，进而通过转动轴530可带动第一齿轮520转动，而在第一齿轮520转动时通过与其啮合的第一齿条550可带动第一推杆611移动，由于第二齿条560与第二推杆621同步移动的，第一齿轮520与第二齿轮540为同一规格的齿轮，进而在第二伸缩杆带动第二推杆621移动能同步带动第一推杆611同步发生相同位移，从而带动一对第一夹持杆612和第二夹持杆622同步、同速的移动对钢材卡合槽330内部的钢材进行夹持定位，使钢材移动至钢材卡合槽330的中心位置处定位，即最佳位置处。

如图5-图10所示，在本实施例中，所述直线驱动部件613包括：第一固定块613a，其固定在第一推杆611靠近第一夹持杆612一端；第一气筒613b，其固定在第一固定块613a远离第一推杆611的一侧，所述第一气筒613b的内部滑动设置有第一活塞613c，第一活塞613c远离第一固定块613a的一侧垂直设置有第一活动杆613d，且第一活动杆613d的另一端贯穿第一气筒613b延伸与第一夹持杆612远离钢材卡合槽330一端固定连接；第二气筒613e，其固定在第一固定块613a远离第一夹持杆612的一侧，所述第二气筒613e的内部滑动设置有第二活塞613f，第二活塞613f远离第一固定块613a的一端垂直设置有第二活动杆613g，所述第二活动杆613g远离第二活塞613f的一端贯穿第二气筒613e固定连接有固定板613h，所述第二气筒613e远离第一固定块613a一端的安装槽340内部固定有第二固定块613i；连接管613j，设置在第一气筒613b与第二气筒613e之间用于连通第一气筒613b与第二气筒613e；第一复位弹簧613k，设置在固定板613h与第一固定块613a之间；所述第一气筒613b的横截面积小于所述第二气筒613e的横截面积。

当然所述直线驱动部件613也可以为能实现第一夹持杆612沿其长度方向滑动的其他结构，例如可以为电动伸缩杆或液压伸缩杆等。

在第一夹持组件610位于第一位置时，第一固定块613a与第二固定块613i之间的距离最近，受第二固定块613i的限制，第一复位弹簧613k处于被压缩状态，第二活动杆613g完全进入第二气筒613e中，第一气筒613b的第一活动杆613d完全伸出第一气筒613b中，使得第一夹持杆612与第一推杆611形成L型结构，解除第一夹持杆612对钢材卡合槽330的封堵，便于钢材进入钢材卡合槽330中，当第一夹持组件610在第一位置向第二位置移动时，此时，第一固定块613a与第二固定块613i之间的距离慢慢增大，受第一复位弹簧613k的作用，第二活动杆613g带动第二活塞613f在第二气筒613e内向第二固定块613i一侧移动，进而使得第二气筒613e内部形成负压通过连接管613j将第一气筒613b中的空气吸入第二气筒613e中，从而使得第一活塞613c通过第一活动杆613d带动第一夹持杆612向第一固定块613a一侧移动，需要注意的是，在设计时，可将第二气筒613e的直径与第一气筒613b的直径比值设计的相差大一些，如此可在第一推杆611稍微移动一点距离后，使得第一气筒613b中的第一活塞613c带动第一活动杆613d移动很大一段距离，即第一推杆611稍微移动一点距离后，以使第一夹持杆612移动封堵钢材卡合槽330的缺口。

如图1所示，当钢材进入钢材卡合槽330中后，通过定位夹持组件600对钢材进行定位时，由于高空网管是不可移动的，因此，我们设计了一与所述主支架300的半环部310的中部连接的一柔性安装架700，该柔性安装架700于机械臂固定连接，实现主支架300与机械臂的连接，且该柔性安装架700能够发生偏移，以使得主支架300在夹持定位组件对钢材进行夹持时能偏移，使得钢材能够相对于主支架300发生相对位移，从而使其移动至半环部310的中心位置。

如图4所示，具体的，所述柔性安装架700包括L型固定架710，所述L型固定架710包括与所述半环部310的中部固定连接的连接部711、与连接部711连接的过渡部712，以及过渡部712连接的安装部713，所述过渡部712上具有供第二推杆621移动的让位槽712a，所述安装部713上贯穿开设有活动槽714，所述活动槽714深度方向的四个内侧面分别两两对称开设有第一滑槽714a和第二滑槽714b，且第一滑槽714a和第二滑槽714b在活动槽714深度方向相互交错设置，一对第一滑槽714a之间和一对第二滑槽714b之间通过滑块分别设置有第一滑杆714c和第二滑杆714d，所述第一滑杆714c和第二滑杆714d相互垂直并在其交叉处设置有活动块714e，所述活动块714e上具有供第一滑杆714c和第二滑杆714d通过的第一通槽和第二通槽，且活动块714e的侧面与活动槽714内侧面之间均设置有第二复位弹簧714f，所述柔性安装架700还包括连接架720，所述连接架720设于连接部711远离过渡部712的一侧，所述连接架720包括与活动块714e上下面固定连接的连接壁721以及与连接壁721阻尼转动连接的安装板722。

应用时，将安装板722通过螺栓或焊接等方式固定与机械壁的工作端。在夹持定位过程中，由于活动块714e能在第一滑杆714c和第二滑杆714d上滑动，以使得主支架300能在平行于第一滑杆714c和第二滑杆714d的平面上（活动槽714所限定空间内）全方位移动，而连接架720的连接壁721通过阻尼转动连接的方式固定在安装板722上，其可在钢材倾斜时，以使主支架300发生转动，使得主支架300与钢材保持相垂直状态，提高夹持的稳定性，切割的效果（即等离子切割枪200垂直于钢材表面作圆周运动切割）。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种建筑钢材用等离子切割装置，包括环形运动机构以及设置在环形运动机构上的等离子切割枪，所述等离子切割枪的切割方向朝向环心，所述环形运动机构用于带动所述等离子切割枪进行环形运动，对位于内环处的钢材进行环状切割；其特征在于，所述等离子切割装置还包括：

主支架，其具有一半环部以及连接在半环部两端并与所述半环部相切的一对直线部，一对直线部和半环部合围形成一具有缺口的钢材卡合槽，所述环形运动机构同轴装配于所述半环部一侧，以在环形运动机构带动所述等离子切割枪进行环形运动时对钢材卡合槽内的钢材进行切割；

定位夹持机构，以半环部所在圆为设定圆，所述定位夹持机构包括沿圆方向均匀分布在设定圆外侧的三组夹持组件，三组夹持组件分别装配在所述半环部和一对直线部上并能沿垂直于设定圆切线方向滑动，三组夹持组件相对一侧所在平面合围形成有横截面呈等边三角形的夹持空间，夹持空间的中轴线穿过设定圆的圆心；

同步驱动组件，其用于同步驱动三组所述夹持组件相对滑动或相背滑动，在所述夹持组件滑动过程中，所述夹持组件具有滑出钢材卡合槽的第一位置和具有滑入钢材卡合槽对其内部钢材进行夹持的第二位置；

三组所述夹持组件中的其中两组为第一夹持组件，另一组为第二夹持组件，所述第一夹持组件包括与所述直线部滑动连接的第一推杆，所述第二夹持组件包括与所述半环部滑动连接的第二推杆，所述第一推杆和第二推杆的延长线均穿过设定圆的圆心并垂直于设定圆的切线方向；

所述第一推杆靠近设定圆的圆心一端垂直设置有第一夹持杆，所述第二推杆靠近设定圆的圆心一端垂直设置有第二夹持杆，其中，所述第一夹持杆与所述第一推杆的端部滑动连接并能沿其长度方向滑动，所述第二夹持杆的中部与所述第二推杆端部垂直连接；

所述第一夹持组件还包括用于驱动所述第一夹持杆滑动的直线驱动部件，在所述第一夹持组件位于第一位置时，所述直线驱动部件用于驱动第一夹持杆朝远离钢材卡合槽方向滑出钢材卡合槽，在所述第一夹持组件在第一位置向第二位置滑动时，所述直线驱动部件用于驱动第一夹持杆朝向钢材卡合槽方向滑动，以使第一夹持杆封堵钢材卡合槽的缺口。

2.根据权利要求1所述的建筑钢材用等离子切割装置，其特征在于：所述环形运动机构包括圆弧状的齿环，所述齿环的开口与半环部的开口相适配，所述齿环同轴装配于半环部一侧并能绕半环部的圆心周向转动，所述环形运动机构还包括若干间隔固定在半环部一侧的驱动齿轮，每一所述驱动齿轮与所述齿环啮合传动连接，且每个所述驱动齿轮均通过电机驱动转动，所述电机通过支架固定设置在所述半环部上，所述等离子切割枪通过固定架固定在齿轮上。

3.根据权利要求1所述的建筑钢材用等离子切割装置，其特征在于：所述第一夹持杆与第二夹持杆的长度相等，并且第二夹持杆的长度与半弧部内侧直径相等，一对所述第一夹持杆和第二夹持杆夹持组件厚度方向上相互交错设置。

4.根据权利要求1所述的建筑钢材用等离子切割装置，其特征在于：所述主支架厚度方向自半环部至直线部开设有安装槽，所述第一推杆和第二推杆安装在安装槽中。

5.根据权利要求4所述的建筑钢材用等离子切割装置，其特征在于：所述同步驱动组件包括：

第二电动伸缩杆，其设于第二推杆一侧并与第二推杆平行，所述第二电动伸缩杆的固定端固定在主支架远离环形运动机构的一侧，第二电动伸缩杆的工作端延伸与第二推杆远离第二夹持杆的一端固定连接；

第一齿轮，其通过转动轴转动设置在第一推杆一侧的安装槽内部，所述转动轴远离环形运动机构的一端穿过主支架至主支架的一侧安装有与第一齿轮同规格的第二齿轮；

第一齿条，其固定在第一推杆一侧并与所述第一齿轮啮合；

第二齿条，滑动设置在第二齿轮一侧并与第二齿条啮合；

连接件，一端与所述第二齿条固定连接，另一端延伸与第二推杆远离第二夹持杆的一端固定连接，以在所述第二推杆移动时，第二齿条同步移动。

6.根据权利要求4所述的建筑钢材用等离子切割装置，其特征在于：所述直线驱动部件包括：

第一固定块，其固定在第一推杆靠近第一夹持杆一端；

第一气筒，其固定在第一固定块远离第一推杆的一侧，所述第一气筒的内部滑动设置第一活塞，第一活塞远离第一固定块的一侧垂直设置有第一活动杆，且第一活动杆的另一端贯穿第一气筒延伸与第一夹持杆远离钢材夹槽一端固定连接；

第二气筒，其固定在第一固定块远离第一夹持杆的一侧，所述第二气筒的内部滑动设置有第二活塞，第二活塞远离第一固定块的一端垂直设置有第二活动杆，所述第二活动杆远离第二活塞的一端贯穿第二气筒固定连接有固定板，所述第二气筒远离固定块一端的安装槽内部固定有第二固定块；

连接管，设置在第一气筒与第二气筒之间用于连通第一气筒与第二气筒；

第一复位弹簧，设置在固定板与第一固定块之间；

所述第一气筒的横截面积小于所述第二气筒的横截面积。

7.根据权利要求1所述的建筑钢材用等离子切割装置，其特征在于：所述主支架之间的半环部的中部连接有一柔性安装架，所述柔性安装架包括L型固定架，所述L型固定架包括与所述半环部的中部固定连接的连接部、与连接部连接的过渡部，以及与过渡部连接的连接部，所述过渡部上具有供第二推杆移动的让位槽，所述连接部上贯穿开设有活动槽，所述活动槽深度方向的四个内侧面分别两两对称开设有第一滑槽和第二滑槽，且第一滑槽和第二滑槽在活动槽深度方向相互交错设置，一对第一滑槽之间和一对第二滑槽之间通过滑块分别设置有第一滑杆和第二滑杆，所述第一滑杆和第二滑杆相互垂直并在其交叉处设置有活动块，所述活动块上具有供第一滑杆和第二滑杆通过的第一通槽和第二通槽，且活动块的侧面与活动槽内侧面之间均设置有第二复位弹簧，所述柔性安装架还包括连接架，所述连接架设于连接部远离过渡部的一侧，且连接架包括与活动块上下面固定连接的连接壁以及与连接壁阻尼转动连接的安装板。

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