CN207127369U - 一种用于切割大型曲面工件的火焰切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于切割大型曲面工件的火焰切割机，包括行走机构、工件固定机构、机架、机头横向移动机构、机头纵向移动机构、旋转机构、高度控制机构、定心装置、切割嘴连接杆和火焰切割嘴。其中横向移动机构和纵向移动机构控制机头的横向和纵向移动，旋转机构控制火焰切割嘴在开孔过程中旋转运动。高度控制机构包括升降电机、高度传感器、高度升降装置和高度控制盒，在加工过程中，定心装置用来定位加工中心，高度控制机构用来监测和实时调节切割嘴与被切割部位的有效高度。本实用新型可以快速移动切割装置，实现对大型曲面工件的精确定位，降低了对此类工件加工难度，从而提高了加工效率与加工精度。

Description

一种用于切割大型曲面工件的火焰切割机

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备技术领域，具体地讲涉及一种用于切割大型曲面工件的火焰切割机。

背景技术

随着现代化工业的不断发展，对复杂工件的需求也逐渐增多，传统的加工方式已难以满足具有复杂表面结构的材料的加工要求。针对大型曲面工件的切割作业，截至目前为止，采用较多的是手工火焰切割。它在机械加工中的地位不可或缺，尤其在切割较大厚度板材、各种类型的焊接坡口生产中具有一定优势。虽然手工火焰切割的应用较为广泛，但切割质量完全取决于作业者的操作技术，干扰因素较多。不仅劳动强度大，效率低，且切割后的加工尺寸、精度及切口表面质量难以保证。因此需要一种能够用于实现火焰切割加工的移动灵活性，提高生产效率，减少人为因素导致的质量误差的机械装置。

授权公告号为CN01254239.3的中国实用新型专利公开了一种曲面三维自动切割机，虽然实现了在曲面上进行三维自动跟踪切割的目的，但是割据和切割工件的距离是通过万向球和曲面顶来实现的，切割不同曲面工件时需要更换不同曲面顶，操作复杂，并且不能连续切割曲率发生变化的曲面工件。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种用于切割大型曲面工件的切割装置，其目的在于提高切割过程的移动灵活性，提高加工效率和加工质量，从而也降低劳动强度。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于切割大型曲面工件的火焰切割机装置，包括行走机构、工件固定机构、机架、机头横向移动机构、机头纵向移动机构、旋转机构、高度控制机构、切割嘴连接杆和火焰切割嘴组成。其中高度控制机构包括升降电机、高度传感器、高度升降装置和高度控制盒，所述机头上设置有定心装置，高度传感器固定在火焰切割嘴上。

所述机架由底座、立柱和框架构成，纵向直线导轨下端固定在机架的框架上，上端嵌入纵向调节座的凹槽中，纵向调节座的上端固定连接有大滑板，所述大滑板中间开有一外形尺寸大于机头外形尺寸的孔，大滑板水平方向设置有横向直线导轨，横向直线导轨嵌入横向调节座中，横向调节座的上端紧固连接有小滑板，小滑板固定在第一丝杠的螺母上，所述小滑板中间开有圆孔，机头依次穿过小滑板上的圆孔、大滑板上的孔和机架，所述高度控制机构包括升降电机、高度传感器、高度升降装置和高度控制盒，所述高度升降装置由升降电机带动第二丝杠转动，切割嘴连接杆固定在滑块上，第二丝杠上的滑块上下移动从而实现切割嘴上下移动，所述机头上设置有定心装置，所述高度传感器固定在火焰切割嘴上。机头的纵向移动机构通过移动大滑板沿纵向直线导轨进行纵向移动，横向移动机构通过驱动所述大滑板上固定的第一丝杠与横向直线导轨实现小滑板沿横向移动，配合打开的位于旋转机构轴线中心的定心装置确定开孔中心与机头中心的位置重合，所述旋转控制盒用于驱动所述旋转机构与火焰切割嘴实现旋转运动，所述高度控制盒通过悬挂于火焰切割嘴上的高度传感器控制切割嘴与被切割部位的有效高度，配合升降装置实时调节，从而实现切割嘴在曲面工件上进行开孔。所述行走机构固定安装在机架底座上，实现整体装置的安装定位。所述整体装置移动功能通过对称分布的橡胶轮进行移动，所述整体装置固定功能通过开关式磁铁座固定在工件表面。其中手轮带动螺杆转动，通过固定于机架底座上的螺母调节开关式磁力座相对于工件的距离，且螺杆顶端为球头，配合与开关式磁力座顶端球形槽，可紧密贴合与不同曲面半径的钢板表面。

优选的，所述横向及纵向移动的直线导轨上设有导轨钳制器，用于锁定机头横向和纵向位置。

优选的，所述支架的底座可以设置为弧形板，弧形底座能更好将火焰切割机与曲面工件进行固定，弧形板底座结构可应用于直径在1m~5m的曲面工件。

优选的，所述定心装置可以为激光定心装置。

本实用新型的有益效果在于：整体装置结构紧凑，合理，火焰切割嘴移动灵活，可用于切割大型曲面工件，加工精度高，降低劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型升降装置结构示意图；

其中：1-机架，2-橡胶轮，3-旋转控制盒，4-第一手轮，5-调节螺杆，6-固定螺母，7-开关式磁力座，8-纵向直线导轨，9-纵向调节座，10-大滑板，11-横向直线导轨，12-横向调节座，13-小滑板，14-第二手轮，15-第一丝杠，16-旋转电机，17-机头，18-火焰切割嘴，19-切割嘴连接杆，20-升降电机，21-高度传感器，22-高度升降装置，23-定心装置，24-上法兰，25-滑块，26-第二丝杠，27-下法兰，28-升降导轨，29-高度控制盒。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选技术方案。

如图1所示，本实用新型的行走机构为垂直固定连接在机架底座上的橡胶轮2组成，所述橡胶轮2的数量为4个，在所述机架底座四个角上对称分布，工件固定机构包括第一手轮4、调节螺杆5、固定螺母6以及开关式磁力座7。橡胶轮2与机架底座3连接，方便移动所述火焰切割机装置到特定加工区域，将火焰切割机移动到特定的加工区域后通过开关式磁力座7固定在工件表面，开关式磁力座7共有4个，对称分布，通过旋转第一手轮4 ，同步吸附工件。

如图1和2所示，所述机头纵向移动机构包括纵向直线导轨8、纵向调节座9和大滑板10，所述纵向直线导轨8固定连接在所述机架1上，纵向调节座9设置在大滑板10底面，所述大滑板10上开有外形尺寸大于机头17的外形尺寸的孔；所述机头横向移动机构包括横向直线导轨11、横向调节座12、小滑板13和第一丝杠15，第二手轮14用来调节第一丝杠15上小滑板13的位置，所述横向直线导轨11固定连接在大滑板10上，位于第一丝杠15的两侧，第一丝杠15和横向直线导轨11配合控制小滑板13横向方向上的位置调整。

如图3所示，所述高度升降装置22由上法兰24、滑块25、第二丝杠26、下法兰27和升降导轨28构成，高度升降装置22与升降电机20连接，切割嘴连接杆19安装在所述滑块25上。

工作时，先对工件进行划线，确定切割区域及切割中心，将整体装置放置于工件上，利用橡胶轮2移动整体装置到加工区域，通过旋转第一手轮4调节磁力座，使整体装置与加工工件表面紧密连接。驱动大滑板10沿纵向直线导轨8移动，使火焰切割嘴18的纵向方向对准切割中心的纵向方向，此时使用导轨钳制器固定大滑板10位置；驱动小滑板13沿横向直线导轨11移动，使火焰切割嘴18的横向方向对准切割中心的横向方向，此时使用导轨钳制器固定小滑板13的位置，然后旋转第二手轮14，通过第一丝杠15调节小滑板13相对大滑板10进行滑动，从而使火焰切割嘴18的横向方向对准切割中心的横向方向，根据定心装置23相对于切割中心的位置进行调整，完成火焰切割嘴18的定位。通过调节火焰切割嘴18在切割嘴连接杆19上的位置来确定切割半径，接着连通旋转控制盒30，驱动旋转机构带动火焰切割嘴18绕切割中心旋转切割，在切割的过程中，固定在火焰切割嘴18上的距离传感器21会自动监测切割嘴距离曲面工件的有效高度，当距离传感器21检测到火焰切割嘴18与工件表面的距离大于切割的最佳高度时，距离传感器21将信号传输给高度控制盒29，高度控制盒29控制升降电机20正转从而控制高度升降装置22上的第二丝杠26带动滑块25向下滑动，当火焰切割嘴18与工件表面的距离刚好达到切割的最佳距离时，高度控制盒29控制升降电机20停止转动，当距离传感器21检测到火焰切割嘴18与工件表面的距离小于切割的最佳高度时，升降电机20反转从而控制滑块25向上滑动，从而实现火焰切割嘴18在曲面工件上进行开孔。根据需要切割圆的直径，可以调节火焰切割嘴在切割嘴连接杆上的位置，切割出不同直径的圆孔，以得到不同加工工艺的工件。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为其中的一种实施例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (9)

1.一种用于切割大型曲面工件的火焰切割机，包括机架(1)、机头(17)、火焰切割嘴(18)和高度控制机构，其特征在于：所述高度控制机构可以自动控制火焰切割嘴(18)与切割工件表面的距离，其中高度控制机构包括升降电机(20)、距离传感器(21)、高度升降装置(22)和高度控制盒(29)。

2.根据权利要求1所述的用于切割大型曲面工件的火焰切割机，其特征在于：所述高度升降装置(22)包括上法兰(24)、滑块(25)、第二丝杠(26)、下法兰(27)和升降导轨(28)，所述升降电机(20)与高度控制盒(29)电连接；所述火焰切割嘴(18)通过切割嘴连接杆(19)安装在所述滑块(25)上，并且火焰切割嘴(18)安装在切割嘴连接杆(19)上的位置可调，所述距离传感器(21)固定在火焰切割嘴(18)上。

3.根据权利要求2所述的用于切割大型曲面工件的火焰切割机，其特征在于：还包括行走机构，所述行走机构为垂直固定连接在机架(1)的底座上的橡胶轮(2)组成，所述橡胶轮数量为4个，在所述机架(1)的底座上对称分布。

4.根据权利要求3所述的用于切割大型曲面工件的火焰切割机，其特征在于：还包括工件固定机构，所述工件固定机构数量为4个，包括第一手轮(4)、调节螺杆(5)、固定螺母(6)以及开关式磁力座(7)，对称分布安装在所述机架(1)的底座上。

5.根据权利要求4所述的用于切割大型曲面工件的火焰切割机，其特征在于：还包括机头纵向移动机构，所述机头纵向移动机构包括纵向直线导轨(8)、纵向调节座(9)和大滑板(10)，所述纵向直线导轨固定连接在所述机架(1)的框架上，纵向调节座(9)设置在大滑板(10)底面，所述大滑板(10)上开有外形尺寸大于机头外形尺寸的孔。

6.根据权利要求5所述的用于切割大型曲面工件的火焰切割机，其特征在于：还包括机头横向移动机构，所述机头横向移动机构包括横向直线导轨(11)、横向调节座(12)、小滑板(13)、第二手轮(14)和第一丝杠(15)，所述横向直线导轨(11)固定连接在大滑板(10)上，对机头横向位置进行调整。

7.根据权利要求6所述的用于切割大型曲面工件的火焰切割机，其特征在于：还包括旋转机构，所述旋转机构包括旋转电机(16)和旋转控制盒(3)，旋转电机(16)与所述机头(17)连接，所述机头(17)旋转中轴上设置有定心装置(23)，旋转控制盒(3)与旋转电机(16)电连接用来控制旋转电机(16)从而控制机头(17)的旋转运动。

8.根据权利要求5所述的用于切割大型曲面工件的火焰切割机，其特征在于：所述机头纵向移动机构上设有导轨钳制器，用于锁定机头纵向位置。

9.根据权利要求6所述的用于切割大型曲面工件的火焰切割机，其特征在于：所述机头横向移动机构上设有导轨钳制器，用于锁定机头横向位置。