CN206824790U - 割炬回转式数控型材相贯线切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种割炬回转式数控型材相贯线切割设备，该设备包括：切割下料区、上料区、数控系统；切割下料区、上料区设有公共导轨；公共导轨在上料区内的部分上设有能够沿与公共导轨平行的X2轴移动的卡盘推送机构；切割下料区设有切割导轨，切割导轨上设有能够沿切割导轨移动的割炬回转切割机构总成；数控系统用来控制割炬回转切割机构总成移动、卡盘推送机构移动、割炬回转切割机构总成的摆动和转动。割炬回转式数控型材相贯线切割设备可一次完成圆/矩形/方管/H型钢等多种型材工件的相贯线管端头、相贯线孔火焰/等离子切割，焊接坡口一次成型，高精度、高效率、高可靠性。

Description

割炬回转式数控型材相贯线切割设备

技术领域

本实用新型涉及型材相贯线切割技术领域，尤其涉及一种割炬回转式数控型材相贯线切割设备。

背景技术

由于受到钢结构、海洋工程、造船等行业产品构件单件、小批量生产特征的限制和影响，产品构件所需原材料业内企业大多采用自制型材生产工艺和方法，自制的型材工件焊缝余高大、外观差、规格尺寸误差较大。业内企业目前大多采用传统的工件回转式数控相贯线切割设备工艺，由于产品采用了工件回转切割的构造机理，无法避免切割过程中工件与支撑机构辊轮发生接触和摩擦，导致自制型材回转过程中不断出现卡滞和跳动等问题，严重影响着型材工件的切割加工精度。

上述行业内企业除大多采用传统的工件回转式数控相贯线切割设备工艺外，部分企业仍沿用如下传统落后工艺：

1、手工切割：手持火焰/等离子切割工具，依靠手工放样和操作人员目测和感觉，现场完成型材工件的相贯线切割，劳动强度大、切割效率低、焊接坡口质量差；

2、组合机床加工：采用组合冷加工机床完成或部分完成型材工件的相贯线曲线轮廓切削加工，加工过程中需不断编程、人工搬运、装夹和找正工件，劳动强度大、加工效率低、噪音大、工序复杂、机床和刀具损耗大、成本高。

综上所述，上述2种传统落后的型材(圆/矩形/方管/H型钢)工件相贯线切割工艺，特别是复杂轮廓曲线和焊接坡口型材工件，切割加工会非常困难，无论从工艺外观和焊接质量、操作人员的劳动强度、健康、环保、材料利用率、加工效率等诸多方面都不尽人意。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种割炬回转式数控型材相贯线切割设备，用以解决现有加工设备加工型材相贯线质量和效率都比较低的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种割炬回转式数控型材相贯线切割设备，该设备包括：切割下料区、上料区、数控系统；

切割下料区、上料区设有公共导轨；公共导轨在上料区内的部分上设有能够沿与公共导轨平行的X2轴移动的卡盘推送机构；

切割下料区设有切割导轨，切割导轨上设有能够沿切割导轨移动的割炬回转切割机构总成；

数控系统用来控制割炬回转切割机构总成移动、卡盘推送机构移动、述割炬回转切割机构总成的摆动和转动。

卡盘推送机构上设有不能旋转的固定卡盘；

固定卡盘为四爪卡盘，且固定爪在固定卡盘的圆周上360°均匀对称分布。

上料区靠近切割下料区一侧对应位置的公共导轨上设有固定式可升降送料支撑小车，固定式可升降送料支撑小车不能够沿公共导轨运动；

固定式可升降送料支撑小车上设有可升降平台，可升降平台上安装有送料支撑工装。

切割下料区对应范围的公共导轨上设有2～4个移动式可升降接料小车，每个移动式可升降接料小车均能沿与公共导轨平行的X2轴运动；

每个移动式可升降接料小车上设有可升降平台，可升降平台上安装有接料工装。

割炬回转切割机构总成包括：割炬回转机构基座、割炬支架、割炬；

割炬回转机构基座安装在切割导轨上，并能够沿与切割导轨平行的X1轴运动；

割炬支架安装在割炬回转机构基座上；割炬支架能够沿垂直于切割导轨的Y轴水平运动，并能够沿垂直于切割导轨的Z轴上下运动、调整割炬的高度，且能够沿切割导轨方向绕B轴前倾或后仰，角度范围为-75°～75°；

割炬支架的主体为环形结构，割炬安装在割炬支架上，且割炬能够绕环形结构的A轴转动，角度范围为-45°～405°。

数控系统能够直接读取AUTOCAD、TEKLA、3D3S工程结构设计软件的结构模型，并转换为机床加工代码，进行数控切割加工。

本实用新型有益效果如下：

1、本专利设备由于采用了割炬回转式、型材工件相对静止的切割加工方法，实现了圆管、矩形管、方管、H型钢等多种型材在同一台相贯线切割设备上的切割加工，增加了相贯线切割机的应用范围和功能；

2、由于本专利设备型材工件相对静止的工作原理，较好地解决了钢结构、海工等行业自制型材焊缝有余高、型材外观差、误差大等在传统工件回转式相贯线切割设备上的切割加工问题；

3、由于本专利设备采用了型材工件的切割加工集中在切割区、下料区进行，切割废渣、粉尘及烟尘的收集和清理都非常容易，充分满足了客户工厂的环保要求，实现了对操作工人的劳动保护。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的特征和优点从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为割炬回转式数控型材相贯线切割设备结构示意图；

图中：1-1-X1轴、1-2-X2轴、2-Y轴、3-Z轴、4-A轴、5-B轴、6-割炬回转切割机构总成、7-固定式可升降送料支撑小车、8-卡盘推送机构、9-移动式可升降接料小车、10-切割下料区、11-数控系统、12-待加工型材工件、13-1-送料支撑工装、13-2-接料工装、14-上料区。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理。

一种割炬回转式数控型材相贯线切割设备，该设备包括：切割下料区10、上料区14、数控系统11；

切割下料区10、上料区14设有公共导轨；公共导轨在上料区14内的部分上设有能够沿与公共导轨平行的X2轴1-2移动的卡盘推送机构8；

切割下料区10设有切割导轨，切割导轨上设有能够沿切割导轨移动的割炬回转切割机构总成6；

数控系统11用来控制割炬回转切割机构总成6移动、卡盘推送机构8移动、述割炬回转切割机构总成6的摆动和转动。

卡盘推送机构8上设有不能旋转的固定卡盘；

固定卡盘为四爪卡盘，且固定爪在固定卡盘的圆周上360°均匀对称分布，能够夹持圆管、矩形管、方管、H型钢的型材，将圆管、矩形管、方管、H型钢等型材工件相贯线切割需求功能组合集中在一起。

上料区14靠近切割下料区10一侧对应位置的公共导轨上设有固定式可升降送料支撑小车7，固定式可升降送料支撑小车7不能够沿公共导轨运动；

固定式可升降送料支撑小车7上设有可升降平台，可升降平台上安装有送料支撑工装13-1。

切割下料区10对应范围的公共导轨上设有2～4个移动式可升降接料小车9，每个移动式可升降接料小车9均能沿与公共导轨平行的X2轴1-2运动；

每个移动式可升降接料小车9上设有可升降平台，可升降平台上安装有接料工装13-2。

在加工不同类型的型材工件前，如：圆管、矩形管、方管或H型钢等型材，客户需根据型材类型，更换本专利设备所提供的不同形式的送料支撑工装13-1和接料工装13-2。

割炬回转切割机构总成6包括：割炬回转机构基座、割炬支架、割炬；

割炬回转机构基座安装在切割导轨上，并能够沿与切割导轨平行的X1轴1-1运动；

割炬支架安装在割炬回转机构基座上；割炬支架能够沿垂直于切割导轨的Y轴2水平运动，并能够沿垂直于切割导轨的Z轴3上下运动、调整割炬的高度，且能够沿切割导轨方向绕B轴5前倾或后仰，角度范围为-75°～75°；

割炬支架的主体为环形结构，割炬安装在割炬支架上，且割炬能够绕环形结构的A轴4转动，角度范围为-45°～405°。

数控系统11能够直接读取AUTOCAD、TEKLA、3D3S工程结构设计软件的结构模型，并转换为机床加工代码，进行数控切割加工，根据客户参数文件所设置的不同用途焊接坡口角度值，通过软件计算并通过割炬回转切割机构总成6对绕B轴5前倾或后仰的角度、绕A轴4转动的角度协调控制，形成型材工件轮廓和不同角度焊接坡口的一次成型。

本实用新型的使用方法如下：

将型材工件的一端装夹在可移动的卡盘推送机构8上，另一端则装夹在固定式可升降送料支撑小车7上，通过操控割炬支架沿Y轴2和Z轴3移动，使待加工型材工件12的轴线和A轴4重合并对正。卡盘推送机构8沿X2轴1-2方向仅完成型材工件的进给推送并不产生旋转。

数控系统11读取结构模型，并转换为机床加工代码，割炬回转切割机构总成6在数控系统11的控制调整割炬支架绕B轴5前倾或后仰的角度和割炬绕A轴4转动的角度，完成型材工件相贯线轮廓和焊接坡口的切割。

在对工件相贯线轮廓上的焊接坡口切割加工时，数控系统11根据客户参数文件所设置的不同用途焊接坡口角度值，通过软件计算并通过割炬回转切割机构总成6对绕B轴5前倾或后仰的角度、绕A轴4转动的角度协调控制，形成型材工件轮廓和不同角度焊接坡口的一次成型。

当待加工型材工件12定长(母材长度等于工件长度)时，通过卡盘推送机构8夹持待加工型材工件12和固定式可升降送料支撑小车7、移动式可升降接料小车9配合，首先割炬回转切割机构总成6、数控系统11自动完成待加工型材工件12的左端头切割，通过操控卡盘推送机构8按定长将待加工型材工件12从上料区14推送至切割下料区10并松开卡盘推送机构8上的四个卡爪，接着割炬回转切割机构总成6完成待加工型材工件12的右端头切割。本方法解决了人工定长切割时，需提前人工划工件母线和人工二次起吊掉头切割工件右端头的繁琐。

当待加工型材工件12不定长(母材长度大于工件长度)时，割炬回转切割机构总成6、数控系统11通过和卡盘推送机构8、固定式可升降送料支撑小车7、移动式可升降接料小车9配合，将待加工型材工件12不断从上料区14推送至切割下料区10内，自动完成型材上所有工件的相贯线轮廓和坡口切割。

在加工不同类型的型材工件前，如：圆管、矩形管、方管或H型钢等型材，客户需根据型材类型，更换本专利设备所提供的不同形式的送料支撑工装13-1和接料工装13-2。

应用本专利设备方法可一次完成对圆管、矩形管、方管、H型钢等型材工件任意相贯线曲线轮廓和焊接坡口的切割加工。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种割炬回转式数控型材相贯线切割设备，本实用新型彻底摈弃了上述落后的传统切割工艺和方法，采用了全新的割炬回转式数控型材相贯线切割机工作原理，即将型材工件放置在支撑机构上不动，设备各数控轴控制割炬绕工件回转切割的加工方法。本专利设备主要功能、构造能够较好地满足目前钢结构、海洋工程、造船等行业自制型材规格尺寸超差的工件相贯线切割加工的应用需求。割炬回转式数控型材相贯线切割设备可一次完成圆/矩形/方管/H型钢等多种型材工件的相贯线管端头、相贯线孔火焰/等离子切割，焊接坡口一次成型，高精度、高效率、高可靠性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种割炬回转式数控型材相贯线切割设备，其特征在于，该设备包括：切割下料区(10)、上料区(14)、数控系统(11)；

所述切割下料区(10)、上料区(14)设有公共导轨；所述公共导轨在所述上料区(14)内的部分上设有能够沿与公共导轨平行的X2轴(1-2)移动的卡盘推送机构(8)；

所述切割下料区(10)设有切割导轨，所述切割导轨上设有能够沿切割导轨移动的割炬回转切割机构总成(6)；

所述数控系统(11)用来控制所述割炬回转切割机构总成(6)移动、所述卡盘推送机构(8)移动、所述割炬回转切割机构总成(6)的摆动和转动。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述卡盘推送机构(8)上设有不能旋转的固定卡盘；

所述固定卡盘为四爪卡盘，且固定爪在所述固定卡盘的圆周上360°均匀对称分布。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述上料区(14)靠近所述切割下料区(10)一侧对应位置的公共导轨上设有固定式可升降送料支撑小车(7)，所述固定式可升降送料支撑小车(7)不能够沿公共导轨运动；

所述固定式可升降送料支撑小车(7)上设有可升降平台，所述可升降平台上安装有送料支撑工装(13-1)。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述切割下料区(10)对应范围的公共导轨上设有2～4个移动式可升降接料小车(9)，每个所述移动式可升降接料小车(9)均能沿与公共导轨平行的X2轴(1-2)运动；

每个所述移动式可升降接料小车(9)上设有可升降平台，所述可升降平台上安装有接料工装(13-2)。

5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述割炬回转切割机构总成(6)包括：割炬回转机构基座、割炬支架、割炬；

所述割炬回转机构基座安装在所述切割导轨上，并能够沿与切割导轨平行的X1轴(1-1)运动；

所述割炬支架安装在所述割炬回转机构基座上；所述割炬支架能够沿垂直于切割导轨的Y轴(2)水平运动，并能够沿垂直于切割导轨的Z轴(3)上下运动、调整割炬的高度，且能够沿切割导轨方向绕B轴(5)前倾或后仰，角度范围为-75°～75°；

所述割炬支架的主体为环形结构，所述割炬安装在所述割炬支架上，且所述割炬能够绕环形结构的A轴(4)转动，角度范围为-45°～405°。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述数控系统(11)能够直接读取AUTOCAD、TEKLA、3D3S工程结构设计软件的结构模型，并转换为机床加工代码，进行数控切割加工。