CN208343039U - 定心ac五轴联动水切割机 - Google Patents

定心ac五轴联动水切割机 Download PDF

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武子全
李森
臧涛
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Abstract

本实用新型公开了一种定心AC五轴联动水切割机，包括超高压水射流发生器、水射流切割平台、X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构、控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路、切割头，所述C轴伺服电机输出轴连接C轴主动带轮，C轴谐波减速器输出端连接在C轴法兰轴上，A轴伺服电机输出轴连接A轴主动带轮，A轴谐波减速器输出端连接在A轴法兰轴上。该切割机Z轴传动机构上安装有A、C轴传动复合旋转的切割头，A轴伺服电机安装在C轴旋转架内，实现五轴联动切割，降低体积以及降低制造成本。

Description

定心AC五轴联动水切割机
技术领域
本实用新型涉及金属和非金属材料切割加工机械，特别是涉及定心AC五轴联动水切割机。
背景技术
超高压水切割机以其自身多项优于传统的其它切割工艺的优点，成为切割领域的首选工具，目前己被国内外普遍应用。随着水切割设备的普及，水切割机从数控三轴己经发展到数控五轴，定心AC五轴联动水切割机已经是发展的一个趋势。但是定心AC五轴联动水切割机的切割头结构复杂，难以加工，而且很多公司利用空心电机制造，成本很高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种定心AC五轴联动水切割机，该切割机Z轴传动机构上安装有A、C轴传动复合旋转的切割头，A轴旋转架通过A轴法兰轴和A轴谐波减速器与C轴旋转架连接，C轴旋转架通过C轴法兰轴和C轴谐波减速器与C轴框架连接，A轴伺服电机安装在C轴旋转架内，实现五轴联动切割，降低体积以及降低制造成本。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
定心AC五轴联动水切割机，包括超高压水射流发生器、水射流切割平台， X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构、控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路、切割头，所述水射流切割平台包括边架、横梁、水箱，所述切割头为A、C轴传动复合旋转，所述切割头包括A轴伺服电机、A轴谐波减速器、A轴传动皮带、A轴主动带轮、A轴被动带轮、C轴伺服电机、C轴谐波减速器、C轴传动皮带、C轴主动带轮、C轴被动带轮、C轴法兰轴、C轴旋转架、A轴法兰轴、A轴旋转架、C轴框架、旋转接头、水喷嘴和高压管；所述C轴伺服电机输出轴连接C轴主动带轮，C轴主动带轮通过C轴传动皮带连接C轴被动带轮，C轴被动带轮连接C轴谐波减速器输入端，C轴谐波减速器输出端连接在C轴法兰轴上，C轴法兰轴与C轴旋转架连接； A轴谐波减速器装设在C轴旋转架上，A轴伺服电机输出轴连接A轴主动带轮，A轴主动带轮通过A轴传动皮带连接A轴被动带轮，A轴被动带轮连接A轴谐波减速器输入端，A轴谐波减速器输出端连接在A轴法兰轴上，A轴法兰轴与A轴旋转架相连；所述的A轴旋转架通过A轴法兰轴和A轴谐波减速器与C轴旋转架连接，C轴旋转架通过C轴法兰轴和C轴谐波减速器与C轴框架连接。
所述的定心AC五轴联动水切割机，其所述的水喷嘴的一端固定在A轴旋转架上，另一端进水口通过高压管与旋转接头相连，水喷嘴与A轴被动带轮同步旋转。
所述的定心AC五轴联动水切割机，其所述的C轴框架固定于Z轴传动机构上。
所述的定心AC五轴联动水切割机，其所述C轴伺服电机和C轴谐波减速器装设在C轴框架上。
所述的定心AC五轴联动水切割机，其所述的C轴旋转架中部开口，A轴伺服电机安装在C轴旋转架内侧，高压管随A、C轴轴线安装，旋转接头与高压管连接，同步带轮和同步带连接伺服电机和谐波减速器，带动A、C轴旋转。
所述的定心AC五轴联动水切割机，其所述的A轴伺服电机和C轴伺服电机分别设有A轴伺服电机数控电路和C轴伺服电机数控电路，及控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路。
本实用新型的有益效果是：A、C轴旋转架一体加工形式，提高切割精度。C轴旋转架中部开口，用于将A轴伺服电机安装在C轴旋转架内侧，降低体积，提高空间利用率。高压管随A、C轴轴线安装，利用旋转接头使高压管可以随A、C轴自由转动。同步带轮和同步带连接伺服电机和谐波减速器，带动A、C轴旋转，构成定心AC五轴切割头，降低定心AC五轴联动水切割机制造成本。本实用新型自动化程度高，克服了切割头结构复杂，难以加工，而且高成本的缺点，提高了切割精度，降低了定心AC五轴联动水切割机制造成本。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构示意图；
图2是本实用新型的切割头C轴结构示意图；
图3是本实用新型的切割头A轴结构示意图；
图4是本实用新型的切割头A、C轴总体结构示意图。
图中部件：1为边架、2为横梁、3为水箱、4为X轴传动机构、5为Y轴传动机构、6为Z轴传动机构、7为切割头、8为A轴伺服电机、9为A轴谐波减速器、10为A轴传动皮带、11为A轴主动带轮、12为A轴被动带轮、13为C轴伺服电机、14为C轴谐波减速器、15为C轴传动皮带、16为C轴主动带轮、17为C轴被动带轮、18为C轴法兰轴、19为C轴旋转架、20为A轴法兰轴、21为A轴旋转架、22为C轴框架、23为旋转接头、24为水喷嘴、25为高压管。
具体实施方式
定心AC五轴联动水切割机，包括超高压水射流发生器，由边架1、横梁2和水箱3组成的水射流切割平台，装在水射流切割平台上的X轴传动机构4、Y轴传动机构5、Z轴传动机构6，控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路，装在与Z轴传动机构6连接的切割头7。切割头7为设有A、C轴传动复合旋转的切割头，A、C轴传动复合旋转的切割头7，包括A轴伺服电机8、A轴谐波减速器9、A轴传动皮带10、A轴主动带轮11、A轴被动带轮12，C轴伺服电机13、C轴谐波减速器14、C轴传动皮带15、C轴主动带轮16、C轴被动带轮17、C轴法兰轴18、C轴旋转架19、A轴法兰轴20、A轴旋转架21、C轴框架22、旋转接头23和水喷嘴24。
C轴伺服电机13和C轴谐波减速器14装设在C轴框架22上，C轴伺服电机13输出轴连接C轴主动带轮16，C轴主动带轮16通过C轴传动皮带15连接C轴被动带轮17，C轴被动带轮17连接C轴谐波减速器14输入端，C轴谐波减速器14输出端连接在C轴法兰轴18上，C轴法兰轴18带动C轴旋转架19转动。C轴旋转架19与C轴被动带轮18同步旋转，构成切割头的C轴传动。
C轴旋转架19中间开口，用于将A轴伺服电机8安装在C轴旋转架19内侧， A轴谐波减速器9装设在C轴旋转架19上，A轴伺服电机8输出轴连接A轴主动带轮11，A轴主动带轮11通过A轴传动皮带10连接A轴被动带轮12，A轴被动带轮12连接A轴谐波减速器9输入端，A轴谐波减速器9输出端连接在A轴法兰轴20上，A轴法兰轴20带动A轴旋转架21转动，水喷嘴24的一端固定在A轴旋转架21上，另一端进水口通过高压管25与旋转接头23相连，水喷嘴24与A轴被动带轮12同步旋转，构成切割头的A轴传动。
A轴旋转架21通过A轴法兰轴20和A轴谐波减速器9与C轴旋转架19连接，C轴旋转架19通过C轴法兰轴18和C轴谐波减速器14与C轴框架22连接，C轴框架22则固定在Z轴传动机构6的Z轴上。
A轴伺服电机8和C轴伺服电机13分别设有A轴伺服电机数控电路和C轴伺服电机数控电路，及所述的控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路，在总编程控制器的控制下，X、Y、Z、A、C五轴运动来控制水喷嘴24的位置与方向，构成定心AC五轴联动水切割机。

Claims (6)

1.定心AC五轴联动水切割机，包括超高压水射流发生器、水射流切割平台、X轴传动机构（4）、Y轴传动机构（5）、Z轴传动机构（6）、控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路、切割头（7），所述水射流切割平台包括边架（1）、横梁（2）、水箱（3），其特征在于，所述切割头（7）为A、C轴传动复合旋转，所述切割头（7）包括A轴伺服电机（8）、A轴谐波减速器（9）、A轴传动皮带（10）、A轴主动带轮（11）、A轴被动带轮（12）、C轴伺服电机（13）、C轴谐波减速器（14）、C轴传动皮带（15）、C轴主动带轮（16）、C轴被动带轮（17）、C轴法兰轴（18）、C轴旋转架（19）、A轴法兰轴（20）、A轴旋转架（21）、C轴框架（22）、旋转接头（23）、水喷嘴（24）和高压管（25），所述C轴伺服电机（13）输出轴连接C轴主动带轮（16），C轴主动带轮（16）通过C轴传动皮带（15）连接C轴被动带轮（17），C轴被动带轮（17）连接C轴谐波减速器（14）输入端，C轴谐波减速器（14）输出端连接在C轴法兰轴（18）上，C轴法兰轴（18）与C轴旋转架（19）连接； A轴谐波减速器（9）装设在C轴旋转架（19）上，A轴伺服电机（8）输出轴连接A轴主动带轮（11），A轴主动带轮（11）通过A轴传动皮带（10）连接A轴被动带轮（12），A轴被动带轮（12）连接A轴谐波减速器（9）输入端，A轴谐波减速器（9）输出端连接在A轴法兰轴（20）上，A轴法兰轴（20）与A轴旋转架（21）相连；所述的A轴旋转架（21）通过A轴法兰轴（20）和A轴谐波减速器（9）与C轴旋转架（19）连接，C轴旋转架（19）通过C轴法兰轴（18）和C轴谐波减速器（14）与C轴框架（22）连接。
2.根据权利要求1所述的定心AC五轴联动水切割机，其特征在于，所述的水喷嘴（24）的一端固定在A轴旋转架（21）上，另一端进水口通过高压管（25）与旋转接头（23）相连，水喷嘴（24）与A轴被动带轮（12）同步旋转。
3.根据权利要求1所述的定心AC五轴联动水切割机，其特征在于，所述的C轴框架（22）固定于Z轴传动机构（6）上。
4.根据权利要求1所述的定心AC五轴联动水切割机，其特征在于，所述C轴伺服电机（13）和C轴谐波减速器（14）装设在C轴框架（22）上。
5.根据权利要求1所述的定心AC五轴联动水切割机，其特征在于，所述的C轴旋转架（19）中部开口，A轴伺服电机（8）安装在C轴旋转架（19）内侧，高压管（25）随A、C轴轴线安装，旋转接头（23）与高压管（25）连接，同步带轮和同步带连接伺服电机和谐波减速器，带动A、C轴旋转。
6.根据权利要求1所述的定心AC五轴联动水切割机，其特征在于，所述的A轴伺服电机（8）和C轴伺服电机（13）分别设有A轴伺服电机数控电路和C轴伺服电机数控电路，及控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路。
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