CN202240118U - 袖珍型自动调高等离子切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种袖珍型自动调高等离子切割机，包括移动机构、切割机构、微型自动调高器；其中移动机构中的小车通过其底部设有的一对车轮和一对转向轮，在切割时能沿一对导轨进行往复直线运动；在小车上安装有电器控制部件、电机与减速箱；在小车的顶部一侧安装有割炬调整机构，该割炬调整机构中的圆管齿条上安装有微型自动调高器，在微型自动调高器中的移动杆最下端通过割炬夹持器安装有等离子割炬。本实用新型能够进行机械作业、连续作业，可以实现直线切割、多角度的坡口切割，切割时能根据金属板面的凹凸不平度自动调整割炬的高度，并使割炬割嘴与金属板面之间距离始终控制在有效作用距离范围内，从而有效保证切割质量和切割精度，提高工作效率。

Description

袖珍型自动调高等离子切割机

技术领域

本实用新型涉及金属切割设备技术领域，具体是涉及一种采用等离子弧切割金属板材的袖珍型自动调高等离子切割机。 

背景技术

目前，用于对金属板材的切割只有手持等离子切割机，其存在不足是： 

(1)采用手工作业，工作效率低，劳动强度大，操作不安全，切割质量差，尤其是切割断面不平滑，不能保证工件的切割精度。 

(2)无自动调高功能：在切割金属板之前，必需精确调整割炬割嘴与金属板加工面之间的距离，并使其始终控制在有效作用距离2～3mm范围内，这样才能有效地保证板材的切割质量和切割精度。由于金属板材表面均有凹凸不平情况，等离子割炬与加工板面之间距离完全通过人工且凭经验来控制，因而上述有效作用距离的人为控制难度较大，连续工作的持续性不强，会出现切割断面不平整、光洁度差等缺陷，因而影响了工件的切割质量和尺寸精度，降低了切割效率。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够克服上述不足的袖珍型自动调高等离子切割机，其能够实现机械作业、连续作业，工作效率高，并能够对金属板材实现直线切割、圆形切割以及多种角度的坡口切割，切割时能够根 据金属板面的凹凸不平度自动调整等离子割炬割嘴与金属板面之间的有效作用距离，从而保证切割质量和工件加工精度。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：一种袖珍型自动调高等离子切割机，包括移动机构、切割机构、微型自动调高器；其中：所述移动机构包括小车、导轨、电器控制部件、直流无刷电机、减速箱、割炬调整机构；其连接关系是：小车通过其底部设有的一对车轮和一对转向轮，在切割时能沿一对导轨进行往复直线运动；在小车上安装有电器控制部件、直流无刷电机和减速箱；在小车的顶部一侧安装有割炬调整机构，该割炬调整机构中的圆管齿条上安装有微型自动调高器，在微型自动调高器中的移动杆最下端通过割炬夹持器安装有等离子割炬；所述切割机构包括等离子电源、等离子割炬，二者通过导线电连接。 

所述割炬调整机构包括调高手轮、竖向固定杆、齿条、以及横向调整手轮、圆管齿条；其中：竖向固定杆垂直设置，其下端固定在小车的顶部一侧；在竖向固定杆上安装有调高手轮，该竖向固定杆的一侧面上设有齿条；转动调高手轮，通过其上的齿轮与竖向固定杆上的齿条啮合，实现圆管齿条以及等离子割炬的上下高度位置调整；圆管齿条水平设置，其伸出于小车外的一端安装有微型自动调高器，该圆管齿条的另一端安装在横向调整手轮上；转动横向调整手轮，通过其上的齿轮与圆管齿条的啮合，实现等离子割炬的水平左右位置调整。 

所述微型自动调高器包括调高器座、直流无刷电机、减速器、联轴器、丝杆、丝母、移动杆、移动板、一对导向轴、割炬夹持器、等离子割炬、等离子电源、弧压调高装置以及设置在等离子割炬上的安全保护装置、限位保护装置；其中：所述直流无刷电机带有减速器，并通过联轴器与丝杆上端连接，位于移动杆内腔中的丝母与丝杆的中间部分形成螺纹连接；固定在丝母上的平键与移 动杆内壁面上设有的轴向键槽形成滑动配合；在移动杆的上端通过柱销固装有移动板，在移动杆的左右两侧对称设置有固定在调高器座上的一对导向轴；该对导向轴的中间部分与移动板上装有的直线轴承形成滑动配合；等离子电源分别通过导线与等离子割炬、弧压调高装置电连接，弧压调高装置通过导线与直流无刷电机电连接。 

所述限位保护装置为安装在调高器座内侧面上的行程开关、以及安装在移动板一侧的碰头；该碰头在移动杆运动到最大高度、最小高度时，分别与上、下行程开关配合。 

所述限位保护装置为弹簧挡圈；该弹簧和弹簧挡圈均套装在丝杆下端的内六角圆柱头螺钉上，该弹簧由弹簧挡圈锁定位置。 

所述限位保护装置为柱销；该柱销的内端凸出了移动杆的内壁面，并能与丝母的上端面相接触。 

所述安全保护装置为设置在等离子割炬上的保护帽，该保护帽通过导线与弧压调高装置电连接。 

所述调高器座呈 ]形，在其敞口部分设有起封闭敞口作用的护罩，二者组成一封闭内腔。 

所述调高器座的上端和下端相对设置有上通孔和下通孔；直流无刷电机的输出轴向下穿过调高器座上端的上通孔；该移动杆的下部垂直穿过调高器座下端的下通孔，并与固装在上述下通孔中的导向套形成滑动配合。 

所述移动杆上套装有防尘罩，该防尘罩为折叠式结构，其上端通过连接板固定在调高器座的下端面，其下端通过防尘罩托板固定在移动杆上。 

所述等离子割炬通过割圆附件安装在割炬夹持器上。 

本实用新型与已有技术相比，具有以下优点和有益效果： 

(1)采用割炬调整机构，能在切割前对割炬位置进行较大范围的水平左右和上下高度调整，适用于较大较厚金属板材的切割，操作、移动方便灵活，工作效率高。 

(2)具有自动调高功能：采用等离子电源、弧压调高装置和微型自动调高器，因而切割时能根据金属板面的不平度自动灵活地调整等离子割炬的高度，并使割炬割嘴与金属板面之间距离始终保持在有效作用距离范围内，从而有效保证金属板材的切割质量和切割精度。 

(3)具有多重安全保护功能：采用安全保护装置，能有效防止割炬撞击切割板面、损坏割炬；采用限位保护装置，能有效实现最大高度和最小高度的限位保护，从而使操作更加安全可靠。 

(4)具有防尘功能：由防尘罩、以及护罩与调高器座组成的封闭结构，能够有效地防止切割过程中产生的烟尘进入，避免丝杆丝母磨损，延长其使用寿命，进而降低维修成本和生产成本。 

(5)总之，本实用新型袖珍型自动调高等离子切割机，可以实现机械作业、连续作业，不仅可以实现直线切割、圆形切割，而且还可以实现多种角度的坡口切割，具有体积小、重量轻，经济实用，使用、搬运方便安全，切割质量好，切割精度高，工件尺寸精度高，工作效率大大提高，劳动强度大大降低的优点。 

附图说明

图1为本实用新型袖珍型自动调高等离子切割机的主视图； 

图2为本实用新型袖珍型自动调高等离子切割机的侧视图； 

图3为微型自动调高器的主视图； 

图4为微型自动调高器的侧视图。 

图1-图2中： 

1、小车；1-1、一对车轮；1-2、一对转向轮；2、导轨；3、电器控制部件；4、弧压调高装置；5、调高手轮；6、齿条；7、竖向固定杆；8、微型自动调高器；9、减速箱；10、横向调整手轮；11、圆管齿条；12、等离子割炬；13、安全保护装置；14、割圆附件。 

图3-图4中： 

8-1、割炬夹持器；8-2、移动杆；8-3、内六角圆柱头螺钉；8-4、弹簧；8-5、连接板；8-6、弹簧挡圈；8-7、导向套；8-8、丝杆；8-9、移动板；8-10、丝母；8-11、柱销；8-12、联轴器；8-13、减速器；8-14、直流无刷电机；8-15、平键；8-16、行程开关；8-17、调高器座；8-18、防尘罩；8-19、防尘罩托板；8-20、碰头；8-21、直线轴承；8-22、导向轴；8-23、护罩；15、等离子电源。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地详细描述。 

由图1、图2可知，本实用新型袖珍型自动调高等离子切割机，根据其作用和功能可以分成以下三大部分：移动机构、切割机构和微型自动调高器，其中： 

(一)移动机构：参照图1、图2。 

包括小车1、导轨2、直流无刷电机、减速箱9、电器控制部件3、割炬调整机构，其中： 

在小车1底部的后端安装有一对车轮1-1，在小车1底部的前端安装有一对转向轮1-2，上述车轮、转向轮与安装在机座上的一对导轨2形成滚动配合。切割时，小车可以在一对直线导轨上进行往复直线运动。 

电器控制部件3安装在小车车身上，其用于调整小车的移动速度，改变小车的正反运动方向。在小车1的控制面板上安装有开始、前进切割、停止、后退切割等按钮。 

在切割前和切割过程中，割炬调整机构都可对等离子割炬12的工作位置进行左右和上下调整。该割炬调整机构设置于小车1的顶部一侧，其包括调高手轮5、竖向固定杆7、齿条6、以及横向调整手轮10、圆管齿条11；其中： 

圆管齿条11水平设置，其上沿长度方向设有齿条。该圆管齿条11伸出于小车之外的一端安装有微型自动调高器8，该微型自动调高器8的下端通过割炬夹持器8-1安装有等离子割炬12；该圆管齿条11的另一端安装在横向调整手轮10上；转动横向调整手轮10，通过其上的齿轮与圆管齿条11啮合，实现等离子割炬12的水平左右位置调整。 

调高手轮5安装在竖向固定杆7上，该竖向固定杆的下端固定在小车顶部一侧，并在其一侧面上设有齿条6。转动调高手轮5，通过其上的齿轮与竖向固定杆上的齿条6啮合，实现等离子割炬12的上下高度位置调整。 

(二)切割机构： 

切割机构包括等离子电源15、等离子割炬12、割圆附件14等，等离子电源15与等离子割炬12之间通过导线电连接。 

当直线切割和多种角度的坡口切割时，等离子割炬12直接安装在割炬夹持器8-1上；当不同角度的坡口切割时，需要旋转割炬夹持器8-1到适当角度，来实现等离子割炬的切割角度。 

当圆形切割时，等离子割炬需要通过割圆附件14安装在割炬夹持器8-1上。 

(三)微型自动调高器：参照图3、图4。 

微型自动调高器能够实现切割时的自动调高功能，保证等离子割炬与所切 割板面之间间距为有效作用距离，进而保证切割质量和切割精度。 

由图3、图4可知，所述微型自动调高器8包括调高器座8-17、直流无刷电机8-14、减速器8-13、联轴器8-12、丝杆8-8、丝母8-10、移动杆8-2、移动板8-9、一对导向轴8-22、割炬夹持器8-1、等离子电源15、弧压调高装置4、以及限位保护装置、安全保护装置13和防尘装置，其中： 

调高器座8-17呈]形，在其敞口部分设有起封闭敞口作用的护罩8-23，二者组成一封闭内腔，以防止烟尘进入和丝杆丝母的磨损，延长其使用寿命。 

在调高器座8-17的上端、下端相对设置有上通孔、下通孔；直流无刷电机8-14的输出轴向下穿过调高器座上端的上通孔；该移动杆8-2的下部垂直穿过调高器座8-17下端的下通孔，并与固定在上述下通孔中的导向套8-7形成滑动配合。 

直线无刷电机8-14带有减速器8-13，减速器能使运行达到合适速度。该直线无刷电机8-14通过减速器固装在调高器座8-17的上端面。 

在调高器座8-17的下端面固定有连接板8-5，通过连接板8-5的外端与割炬调整机构中的圆管齿条11外伸一端形成固定连接，而将微型自动调高器8安装在割炬调整机构上。 

该直线无刷电机8-14通过联轴器8-12与丝杆8-8的上端连接，该丝杆的螺纹部分位于移动杆8-2的内腔中，且其上螺纹连接有丝母8-10，该丝母也设置在移动杆内腔中。 

该丝母8-10与移动杆8-2之间通过平键8-15连接。具体结构是：在丝母8-10的外圆周面上固定有平键8-15，该平键与移动杆内壁面上设置的轴向键槽形成滑动配合。平键与轴向键槽相配合结构的作用是：防止丝母与移动杆之间的相对转动，但允许丝母与移动杆之间的相对轴向移动。 

在丝杆8-8的最下端安装有内六角圆柱头螺钉8-3，在内六角圆柱头螺钉上套装有弹簧挡圈8-6和弹簧8-4，该弹簧由弹簧挡圈锁定位置。上述结构的作用是：工作时，一旦行程开关因失灵或损坏而不起作用，其能防止丝母从丝杆的下端脱落，实现最小高度的限位保护；与行程开关起双限位保护作用。 

在移动杆8-2的上端通过柱销8-11固定连接有移动板8-9，上述柱销的内端凸出了移动杆的内壁面，并可与丝母8-10的上端面相接触。上述柱销的作用是：能够挡住丝母的上端并阻止其向上移动，以防止丝母8-10与丝杆8-8脱离螺纹连接，实现最大高度的限位保护；与行程开关8-16起双限位保护作用。 

在移动杆8-2的左右两侧对称设置有一对导向轴8-22，当然该对导向轴与移动杆也可以呈三角形设置，三者均为垂直设置且相互平行。该一对导向轴8-22的上、下端分别固定在调高器座8-17的上、下端，其中间部分与移动板8-9上装有的直线轴承8-21形成滑动配合。 

在移动杆8-2的最下端通过割炬夹持器8-1安装有等离子割炬12。等离子电源15分别通过导线与等离子割炬12和弧压调高装置4电连接，弧压调高装置4通过导线与直流无刷电机8-14电连接。 

所述限位保护装置除了包括上述的柱销8-11和弹簧挡圈8-6之外，还包括行程开关8-16。在调高器座8-17的内腔侧壁面上，相隔一适当间距分别装有上、下行程开关8-16，在移动板8-9的一侧面上安装有行程开关的碰头8-20。当固装在移动杆8-2上端的移动板上升到一定高度时，该碰头则会碰到上行程开关，实现最大高度的限位功能；反之，当其下降到一定高度时，该碰头则会碰到下行程开关，实现最小高度的限位功能。 

所述安全保护装置13为设置在等离子割炬12上的保护帽，该保护帽通过导线与弧压调高装置4电连接。其作用是：等离子割炬向下移动时，一旦撞击 所切割板材会被损坏；为了防止上述情况的发生而设置了安全保护装置，其可以通过保护帽反馈信号给弧压调高装置，当割炬接触到所切割板材时，割炬会自动上升到安全的高度。 

所述防尘装置包括防尘罩8-18、以及与调高器座8-17组成一封闭内腔的护罩8-23；其中：防尘罩8-18套装在移动杆8-2上，其上端固定在连接板8-5的下端面上，该连接板8-5固定在调高器座8-17的下端面上，其下端固定在防尘罩托板8-19上，该防尘罩托板则由顶丝固定在移动杆上。 

防尘罩8-18主要是为了避免丝杆丝母的磨损而设置的，该防尘罩8-18为折叠式结构，其能随同移动杆8-2的上下移动而自由伸缩，因而具有密封和伸缩功能。由于防尘罩密封住了移动杆8-2与调高器座8-17之间的孔隙，因而能有效地防止切割过程中产生的烟尘进入调高器座的内腔中，进而避免了丝杆与丝母的磨损，延长其使用寿命。当然，本实用新型中的防尘罩也可以由密封套或者密封胶带来代替。 

微型自动调高器的工作过程如下： 

当微型自动调高器8自动下降到距离所切割板面2～3mm时，这时等离子割炬割嘴与所切割板面之间处于有效作用距离范围内；由传感器反馈信号给数控系统；数控系统发出指令给继电器，继电器动作，带动直流无刷电机8-14工作。 

当直流无刷电机8-14沿顺时针方向转动时，丝杆8-8顺转，移动杆8-2下降，带动等离子割炬12下降；反之，等离子割炬上升。 

(四)本实用新型袖珍型自动调高等离子切割机的工作过程如下： 

(1)直线切割 

先打开小车1的电源、等离子电源15和弧压调高装置4的电源，通过割炬调整机构来调整等离子割炬12的左右位置和上下位置，使其与所切割板面之间 距为有效作用距离2～3mm。 

然后，启动小车按钮，小车1开始向前运动，同时等离子电源15工作，产生等离子弧，对板材进行切割。 

在切割过程中，等离子电源15将接收的弧压信号传递给微型自动调高器8，通过微型自动调高器来自动调整等离子割炬12与所切割板面之间距离，使之始终保持在有效作用距离范围内。 

当前进切割完毕后，按动小车1上的停止按钮，停机。 

然后，将所切割的金属板材移动到指定的切割位置；按动小车1上的后退切割按钮，实现小车在后退运动中的切割；当后退切割完毕后，停机。 

另外，小车1在前进切割完毕、停机后，也可以重新返回到起始位置，再次进行前进切割。 

(2)坡口切割 

通过割炬夹持器8-1可以任意调整等离子割炬12与所切割板面之间的角度，从而实现多种不同角度的坡口切割。坡口切割的其它切割过程与上述直线切割相同。 

(3)圆形切割 

先把等离子割炬12安装在割圆附件14上，然后再把割圆附件14安装到割炬夹持器8-1上。通过割圆附件的圆周运动，完现等离子割炬对金属板材的圆形切割。圆形切割的其它切割过程也与上述直线切割相同。 

Claims (11)

1.一种袖珍型自动调高等离子切割机，其特征是，

a、包括移动机构、切割机构、微型自动调高器；其中：

b、所述移动机构包括小车(1)、导轨(2)、电器控制部件(3)、直流无刷电机、减速箱(9)、割炬调整机构；其中：小车(1)通过其底部设有的一对车轮(1-1)和一对转向轮(1-2)，在切割时能沿一对导轨(2)进行往复直线运动；在小车(1)上安装有电器控制部件(3)、直流无刷电机与减速箱(9)；在小车(1)的顶部一侧安装有割炬调整机构，该割炬调整机构中的圆管齿条(11)上安装有微型自动调高器(8)，在微型自动调高器中的移动杆(8-2)最下端通过割炬夹持器(8-1)安装有等离子割炬(12)；

c、所述切割机构包括等离子电源(15)、等离子割炬(12)，二者通过导线电连接。

2.如权利要求1所述的袖珍型自动调高等离子切割机，其特征是，所述割炬调整机构包括调高手轮(5)、竖向固定杆(7)、齿条(6)、以及横向调整手轮(10)、圆管齿条(11)；其中：竖向固定杆(7)垂直设置，其下端固定在小车(1)的顶部一侧；在竖向固定杆上安装有调高手轮(5)，该竖向固定杆的一侧面上设有齿条(6)；转动调高手轮(5)，通过其上的齿轮与竖向固定杆上的齿条啮合，实现等离子割炬(12)的上下高度位置调整；圆管齿条(11)水平设置，其伸出于小车外的一端安装有微型自动调高器(8)，该圆管齿条的另一端安装在横向调整手轮(10)上；转动横向调整手轮(10)，通过其上的齿轮与圆管齿条(11)的啮合，实现等离子割炬(12)的水平左右位置调整。

3.如权利要求2所述的袖珍型自动调高等离子切割机，其特征是，所述微型自动调高器(8)包括调高器座(8-17)、直流无刷电机(8-14)、减速器(8-13)、 联轴器(8-12)、丝杆(8-8)、丝母(8-10)、移动杆(8-2)、移动板(8-9)、一对导向轴(8-22)、割炬夹持器(8-1)、等离子割炬(12)、等离子电源(15)、弧压调高装置(4)以及设置在等离子割炬上的安全保护装置(13)、限位保护装置；其中：所述直流无刷电机(8-14)带有减速器(8-13)，并通过联轴器(8-12)与丝杆(8-8)上端连接，位于移动杆(8-2)内腔中的丝母(8-10)与丝杆(8-8)的中间部分形成螺纹连接；固定在丝母上的平键(8-15)与移动杆(8-2)内壁面上设有的轴向键槽形成滑动配合；在移动杆(8-2)的上端通过柱销(8-11)固装有移动板(8-9)，在移动杆(8-2)的左右两侧对称设置有固定在调高器座(8-17)上的一对导向轴(8-22)；该对导向轴(8-22)的中间部分与移动板(8-9)上装有的直线轴承(8-21)形成滑动配合；等离子电源(15)分别通过导线与等离子割炬(12)、弧压调高装置(4)电连接，弧压调高装置(4)通过导线与直流无刷电机(8-14)电连接。

4.如权利要求3所述的袖珍型自动调高等离子切割机，其特征是，所述限位保护装置为安装在调高器座(8-17)内侧面上的行程开关(8-16)、以及安装在移动板(8-9)一侧的碰头(8-20)；该碰头在移动杆运动到最大高度、最小高度时，分别与上、下行程开关配合。

5.如权利要求3所述的袖珍型自动调高等离子切割机，其特征是，所述限位保护装置为弹簧挡圈(8-6)；该弹簧(8-4)和弹簧挡圈(8-6)均套装在丝杆(8-8)下端的内六角圆柱头螺钉(8-3)上，该弹簧由弹簧挡圈锁定位置。

6.如权利要求3所述的袖珍型自动调高等离子切割机，其特征是，所述限位保护装置为柱销(8-11)；该柱销的内端凸出了移动杆(8-2)的内壁面，并能与丝母(8-10)的上端面相接触。

7.如权利要求4或5或6所述的袖珍型自动调高等离子切割机，其特征是， 所述安全保护装置(13)为设置在等离子割炬(12)上的保护帽，该保护帽通过导线与弧压调高装置(4)电连接。

8.如权利要求7所述的袖珍型自动调高等离子切割机，其特征是，所述调高器座(8-17)呈]形，在其敞口部分设有起封闭敞口作用的护罩(8-23)，二者组成一封闭内腔。

9.如权利要求8所述的袖珍型自动调高等离子切割机，其特征是，所述调高器座(8-17)的上端和下端相对设置有上通孔和下通孔；直流无刷电机(8-14)的输出轴向下穿过调高器座(8-17)上端的上通孔；该移动杆(8-2)的下部垂直穿过调高器座(8-17)下端的下通孔，并与固装在上述下通孔中的导向套(8-7)形成滑动配合。

10.如权利要求9所述的袖珍型自动调高等离子切割机，其特征是，所述移动杆(8-2)上套装有防尘罩(8-18)，该防尘罩(8-18)为折叠式结构，其上端通过连接板(8-5)固定在调高器座(8-17)的下端面，其下端通过防尘罩托板(8-19)固定在移动杆(8-2)上。

11.如权利要求3所述的袖珍型自动调高等离子切割机，其特征是，所述等离子割炬(12)通过割圆附件(14)安装在割炬夹持器(8-1)上。 

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