CN208584418U - 一种高压水射流切割移动工作池 - Google Patents

Abstract

一种高压水射流切割移动工作池，主要针对工件具有较小几何尺寸，尤其是具有高精度、微型几何特征的金属板材。该设备主要包括工作台底板、Z轴立板、工作池、Y轴尾板、Y轴端盖板、X电机侧板、Y轴步进电机、Y电机架连接板、联轴器、Y电机架、Y轴丝杠、Y轴底板、十字滑块、Y轴螺母、Y轴导轨、Y轴调节环、导轨滑块、Z轴滑块顶板、Z轴滑块立肋板、Z轴滑块底板、Z轴螺母、轴承、轴承隔热垫圈、Z轴轴承支座、同步带轮、Z轴丝杠、同步带、Z轴电机架、Z轴步进电机、Z轴立肋板、Z轴滑块背板、Z导轨、定位销、X轴丝杠、开槽螺钉、进口宝塔型管接头、出口宝塔型管接头、X轴步进电机、X轴螺母、X轴连接架等元件。

Description

一种高压水射流切割移动工作池

技术领域

本实用新型涉及水射流切割加工行业领域，具体为一种高压水射流切割移动工作池。

背景技术

水射流切割技术作为一种“冷”切割工艺，具有切割时无热变形，切口光滑无毛刺，切割精度高的优点，其适用于金属板材、玻璃板材、石料板材等切割加工，水射流切割技术加工过程不会产生污染环境的废物，水可以循环利用，属于绿色制造技术。水射流机床大多采用工作池固定，水射喷头移动的方式完成加工。对于大尺寸板材尤其是较重的金属板材，采用水射喷头移动的方式能够起到降低功耗的作用。然而对于小尺寸、高精度的板材加工，采用水射喷头移动的方式则难以满足加工精度和加工效率的要求，主要是由于水射喷头传动链较长导致误差积累较大，同时水射喷头在移动加工过程中水流产生的反冲力易扩大被加工形状的几何误差。所以，当被加工对象具有较小尺寸，尤其是需要加工高精度、微型几何形状特征时采用喷射头固定，工件及工作池一起移动的方式更为科学。目前精密加工数控机床多采用滚珠丝杠传，该传动方式具有精度高、稳定性好等特点，通过该方式控制工作池的三坐标移动完全能够满足高精密水射流切割工艺的要求，因此具有采用工作池移动方式具有充分的实用性与可行性。

发明内容

为了解决以上问题，本实用新型设计的一种高压水射流切割移动工作池包括工作台底板、Z轴立板、Z轴接近开关、Z轴感应片、Z轴感应开关导轨、Y 轴感应片、Y轴接近开关、工作池、圆柱头螺钉、Y轴尾板、Y轴端盖板、内六角圆柱头螺钉、调节螺钉、X电机侧板、Y轴步进电机、Y电机架连接板、联轴器、Y电机架、Y轴丝杠、Y轴底板、十字滑块、Y轴螺母、Y轴导轨、Y轴调节环、导轨滑块、Z轴滑块顶板、Z轴滑块立肋板、Z轴滑块底板、Z轴螺母、B5 轴承、轴承隔热垫圈、Z轴轴承支座、同步带轮、Z轴丝杠、同步带、Z轴电机架、Z轴步进电机、Z轴立肋板、Z轴滑块背板、Z导轨、定位销、X轴丝杠、开槽螺钉、第一宝塔型管接头、第二宝塔型管接头、X轴步进电机、X轴螺母、X 轴连接架、X轴连接板，动力源分别由Y轴步进电机、Z轴步进电机、X轴步进电机提供，Z轴步进电机通过内六方螺钉固定在Z轴电机架上，电机主轴通过同步带与同步带轮将转矩传递给Z轴丝杠，Z轴丝杠底部通过角接触B5轴承支撑， B5轴承嵌套Z轴轴承支座内，B5轴承之间通过轴承隔热垫圈隔离，Z轴丝杠旋入Z轴螺母内，Z轴滑块底板通过螺钉与Z轴螺母固连，同时Z轴滑块底板与Z 轴滑块背板通过内六方螺钉固连，Z轴滑块背板顶部通过内六方螺钉与Z轴滑块顶板固连，Z轴滑块立肋板通过螺钉分别于Z轴滑块顶板和Z轴滑块底板固连， Z轴滑块背板侧面加工有燕尾槽与Z导轨间隙配合，导轨滑块通过螺钉固定在Z 轴滑块顶板上，十字滑块与导轨滑块接触配合，Y轴螺母通过螺钉与十字滑块固连，Y轴导轨与Y轴底板焊接，Y轴底板与工作池通过内六方螺钉固连，Y轴丝杠旋入Y轴螺母内两端采用角接触轴承支撑，轴承安装在Y电机架内，Y电机架通过螺钉与Y轴底板固连，Y轴丝杠通过联轴器与Y轴步进电机连接，Y轴步进电机通过内六角螺钉与Y电机架连接板固连，Y轴调节环用于调节Y轴丝杠头部间隙，X轴步进电机通过螺钉固定在X轴连接板上，X轴连接板通过螺钉固定在 X轴连接架上，联轴器连接X轴丝杠与X轴步进电机的主轴，X轴丝杠旋入X轴螺母内，第一宝塔型管接头与第二宝塔型管接头均通过螺栓连接工作池，工作台底板在最底部与地面接触，Z轴立板与工作台底板焊接，Z轴接近开关通过螺钉固定在Z轴立肋板上、Z轴感应片通过螺钉固定在滑块立肋板上，Z轴感应开关导轨与Z轴立肋板通过螺钉固连，Y轴感应片通过螺钉固定在Y轴尾板上，Y轴接近开关通过螺栓固定在Y轴尾板上，Y轴尾板通过圆柱头螺钉与Y轴底板固定， Y轴端盖板通过内六角圆柱头螺钉与调节螺钉固定在Y轴底板上，工作池具有X、 Y、Z三个方向的移动自由度，动力分别来源于X轴步进电机、Y轴步进电机、Z 轴步进电机，Z轴步进电机通过同步带驱动同步带轮转动，带动Z轴丝杠旋转， Z轴螺母带动Z轴滑块背板沿Z导轨垂直移动，由于Z轴滑块背板与Z轴滑块顶板固连，且Z轴滑块顶板作为Y轴、Z轴传动件及工作池基础支撑件，所以Z轴螺母的转动将驱动工作池沿垂直方向直线移动，X轴步进电机通过联轴器带动X 轴丝杠转动，由于X轴螺母与十字滑块固连，X轴丝杠转动将驱动十字滑块随导轨滑块沿导轨向X方向移动，从而带动工作池沿X方向运动，Y轴步进电机通过联轴器带动Y轴丝杠旋转，由于Y轴螺母固定在十字滑块上，Y轴丝杠旋转将带动工作池沿Y方向水平移动，因此本实用新型提出的一种高压水射流切割移动工作池能够实现工作池沿X、Y、Z方向的直线自由度。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本实用新型所述的工作池具有X、Y、Z方向的直线自由度，采用Q235钢板焊接成形，通过第一宝塔型管接头向工作池输入清水，第二宝塔型管接头排水，工作池与Y轴底板通过内六方螺钉固连。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本实用新型所述的十字滑块采用 45号钢制造，十字滑块与X轴螺母通过螺钉固连，X轴丝杠带动X轴螺母移动， X轴螺母带动十字滑块移动，十字滑块带动Y轴螺母移动，Y轴螺母带动工作池沿X轴移动。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本实用新型所述的Y轴螺母通过螺钉与十字滑块固连，由于Y轴螺母保持不动，当Y轴丝杠旋转时将带动工作池沿Y方向水平移动。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本实用新型所述的Z轴步进电机采用两相混合式步进电机，步距角度1.8°，Z轴步进电机通过同步带轮和同步带带动Z轴丝杠旋转。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本实用新型所述的Z轴接近开关通过螺钉固定在Z轴立肋板上、Z轴感应片通过螺钉固定在滑块立肋板上，当Z 轴接近开关与Z轴感应片间距小于10mm时，Z轴接近开关发出限位保护信号。

附图说明

下面利用附图来对本实用新型作进一步说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的装配图主视图；

图2为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的装配图左视图；

图3为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的装配图俯视图；

图4为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Y轴底板的主视图；

图5为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Y轴底板的左视图；

图6为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Y轴底板的俯视图；

图7为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Z轴电机架的主视图；

图8为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Z轴电机架的俯视图；

图9为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Z轴立板的主视图；

图10为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Z轴立板的俯视图；

图11为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Y轴导轨的主视图；

图12为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Y轴导轨的左视图；

图13为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Y轴导轨的俯视图；

图14为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的十字滑块的主视图；

图15为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的十字滑块的左视图；

图16为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的十字滑块的俯视图；

图17为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Z轴滑块立肋板的主视图；

图18为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Z轴滑块立肋板的左视图；

图19为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Z轴滑块底板的主视图；

图20为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Z轴滑块底板的左视图；

图21为本实用新型的一种高压水射流切割移动工作池的Z轴滑块底板的俯视图。

具体实施方式

如图1～21所示，一种高压水射流切割移动工作池包括工作台底板1、Z 轴立板2、Z轴接近开关3、Z轴感应片4、Z轴感应开关导轨5、Y轴感应片6、 Y轴接近开关7、工作池8、圆柱头螺钉9、Y轴尾板10、Y轴端盖板11、内六角圆柱头螺钉12、调节螺钉13、X电机侧板14、Y轴步进电机15、Y电机架连接板16、联轴器17、Y电机架18、Y轴丝杠19、Y轴底板20、十字滑块21、Y轴螺母22、Y轴导轨23、Y轴调节环24、导轨滑块25、Z轴滑块顶板26、Z轴滑块立肋板27、Z轴滑块底板28、Z轴螺母29、B5轴承30、轴承隔热垫圈31、Z 轴轴承支座32、同步带轮33、Z轴丝杠34、同步带35、Z轴电机架36、Z轴步进电机37、Z轴立肋板38、Z轴滑块背板39、Z导轨40、定位销41、X轴丝杠 42、开槽螺钉43、第一宝塔型管接头44、第二宝塔型管接头45、X轴步进电机46、X轴螺母47、X轴连接架48、X轴连接板49，动力源分别由Y轴步进电机 15、Z轴步进电机37、X轴步进电机46提供，Z轴步进电机37通过内六方螺钉固定在Z轴电机架36上，电机主轴通过同步带35与同步带轮33将转矩传递给 Z轴丝杠34，Z轴丝杠34底部通过角接触B5轴承30支撑，B5轴承30嵌套Z 轴轴承支座32内，B5轴承30之间通过轴承隔热垫圈31隔离，Z轴丝杠34旋入 Z轴螺母29内，Z轴滑块底板28通过螺钉与Z轴螺母29固连，同时Z轴滑块底板28与Z轴滑块背板39通过内六方螺钉固连，Z轴滑块背板39顶部通过内六方螺钉与Z轴滑块顶板26固连，Z轴滑块立肋板27通过螺钉分别于Z轴滑块顶板26和Z轴滑块底板28固连，Z轴滑块背板39侧面加工有燕尾槽与Z导轨40 间隙配合，导轨滑块25通过螺钉固定在Z轴滑块顶板26上，十字滑块21与导轨滑块25接触配合，Y轴螺母22通过螺钉与十字滑块21固连，Y轴导轨23与 Y轴底板20焊接，Y轴底板20与工作池8通过内六方螺钉固连，Y轴丝杠19旋入Y轴螺母22内两端采用角接触轴承支撑，轴承安装在Y电机架18内，Y电机架18通过螺钉与Y轴底板20固连，Y轴丝杠19通过联轴器17与Y轴步进电机 15连接，Y轴步进电机15通过内六角螺钉与Y电机架连接板16固连，Y轴调节环24用于调节Y轴丝杠19头部间隙，X轴步进电机46通过螺钉固定在X轴连接板49上，X轴连接板49通过螺钉固定在X轴连接架48上，联轴器17连接X 轴丝杠42与X轴步进电机46的主轴，X轴丝杠42旋入X轴螺母47内，第一宝塔型管接头44与第二宝塔型管接头45均通过螺栓连接工作池8，工作台底板1 在最底部与地面接触，Z轴立板2与工作台底板1焊接，Z轴接近开关3通过螺钉固定在Z轴立肋板38上、Z轴感应片4通过螺钉固定在滑块立肋板27上，Z 轴感应开关导轨5与Z轴立肋板38通过螺钉固连，Y轴感应片6通过螺钉固定在Y轴尾板10上，Y轴接近开关7通过螺栓固定在Y轴尾板10上，Y轴尾板10 通过圆柱头螺钉9与Y轴底板20固定，Y轴端盖板11通过内六角圆柱头螺钉12 与调节螺钉13固定在Y轴底板20上，工作池8具有X、Y、Z三个方向的移动自由度，动力分别来源于X轴步进电机46、Y轴步进电机15、Z轴步进电机37，Z 轴步进电机37通过同步带35驱动同步带轮33转动，带动Z轴丝杠34旋转，Z 轴螺母29带动Z轴滑块背板39沿Z导轨40垂直移动，由于Z轴滑块背板39与Z轴滑块顶板26固连，且Z轴滑块顶板26作为Y轴、Z轴传动件及工作池8 基础支撑件，所以Z轴螺母29的转动将驱动工作池8沿垂直方向直线移动，X 轴步进电机46通过联轴器17带动X轴丝杠42转动，由于X轴螺母47与十字滑块21固连，X轴丝杠42转动将驱动十字滑块21随导轨滑块25沿导轨向X方向移动，从而带动工作池8沿X方向运动，Y轴步进电机15通过联轴器17带动Y 轴丝杠19旋转，由于Y轴螺母22固定在十字滑块21上，Y轴丝杠19旋转将带动工作池8沿Y方向水平移动。

Claims (6)

1.一种高压水射流切割移动工作池，其特征在于包括工作台底板(1)、Z轴立板(2)、Z轴接近开关(3)、Z轴感应片(4)、Z轴感应开关导轨(5)、Y轴感应片(6)、Y轴接近开关(7)、工作池(8)、圆柱头螺钉(9)、Y轴尾板(10)、Y轴端盖板(11)、内六角圆柱头螺钉(12)、调节螺钉(13)、X电机侧板(14)、Y轴步进电机(15)、Y电机架连接板(16)、联轴器(17)、Y电机架(18)、Y轴丝杠(19)、Y轴底板(20)、十字滑块(21)、Y轴螺母(22)、Y轴导轨(23)、Y轴调节环(24)、导轨滑块(25)、Z轴滑块顶板(26)、Z轴滑块立肋板(27)、Z轴滑块底板(28)、Z轴螺母(29)、B5轴承(30)、轴承隔热垫圈(31)、Z轴轴承支座(32)、同步带轮(33)、Z轴丝杠(34)、同步带(35)、Z轴电机架(36)、Z轴步进电机(37)、Z轴立肋板(38)、Z轴滑块背板(39)、Z导轨(40)、定位销(41)、X轴丝杠(42)、开槽螺钉(43)、第一宝塔型管接头(44)、第二宝塔型管接头(45)、X轴步进电机(46)、X轴螺母(47)、X轴连接架(48)、X轴连接板(49)，动力源分别由Y轴步进电机(15)、Z轴步进电机(37)、X轴步进电机(46)提供，Z轴步进电机(37)通过内六方螺钉固定在Z轴电机架(36)上，电机主轴通过同步带(35)与同步带轮(33)将转矩传递给Z轴丝杠(34)，Z轴丝杠(34)底部通过角接触B5轴承(30)支撑，B5轴承(30)嵌套Z轴轴承支座(32)内，B5轴承(30)之间通过轴承隔热垫圈(31)隔离，Z轴丝杠(34)旋入Z轴螺母(29)内，Z轴滑块底板(28)通过螺钉与Z轴螺母(29)固连，同时Z轴滑块底板(28)与Z轴滑块背板(39)通过内六方螺钉固连，Z轴滑块背板(39)顶部通过内六方螺钉与Z轴滑块顶板(26)固连，Z轴滑块立肋板(27)通过螺钉分别于Z轴滑块顶板(26)和Z轴滑块底板(28)固连，Z轴滑块背板(39)侧面加工有燕尾槽与Z导轨(40)间隙配合，导轨滑块(25)通过螺钉固定在Z轴滑块顶板(26)上，十字滑块(21)与导轨滑块(25)接触配合，Y轴螺母(22)通过螺钉与十字滑块(21)固连，Y轴导轨(23)与Y轴底板(20)焊接，Y轴底板(20)与工作池(8)通过内六方螺钉固连，Y轴丝杠(19)旋入Y轴螺母(22)内两端采用角接触轴承支撑，轴承安装在Y电机架(18)内，Y电机架(18)通过螺钉与Y轴底板(20)固连，Y轴丝杠(19)通过联轴器(17)与Y轴步进电机(15)连接，Y轴步进电机(15)通过内六角螺钉与Y电机架连接板(16)固连，Y轴调节环(24)用于调节Y轴丝杠(19)头部间隙，X轴步进电机(46)通过螺钉固定在X轴连接板(49)上，X轴连接板(49)通过螺钉固定在X轴连接架(48)上，联轴器(17)连接X轴丝杠(42)与X轴步进电机(46)的主轴，X轴丝杠(42)旋入X轴螺母(47)内，第一宝塔型管接头(44)与第二宝塔型管接头(45)均通过螺栓连接工作池(8)，工作台底板(1)在最底部与地面接触，Z轴立板(2)与工作台底板(1)焊接，Z轴接近开关(3)通过螺钉固定在Z轴立肋板(38)上、Z轴感应片(4)通过螺钉固定在滑块立肋板(27)上，Z轴感应开关导轨(5)与Z轴立肋板(38)通过螺钉固连，Y轴感应片(6)通过螺钉固定在Y轴尾板(10)上，Y轴接近开关(7)通过螺栓固定在Y轴尾板(10)上，Y轴尾板(10)通过圆柱头螺钉(9)与Y轴底板(20)固定，Y轴端盖板(11)通过内六角圆柱头螺钉(12)与调节螺钉(13)固定在Y轴底板(20)上，工作池(8)具有X、Y、Z三个方向的移动自由度，动力分别来源于X轴步进电机(46)、Y轴步进电机(15)、Z轴步进电机(37)，Z轴步进电机(37)通过同步带(35)驱动同步带轮(33)转动，带动Z轴丝杠(34)旋转，Z轴螺母(29)带动Z轴滑块背板(39)沿Z导轨(40)垂直移动，由于Z轴滑块背板(39)与Z轴滑块顶板(26)固连，且Z轴滑块顶板(26)作为Y轴、Z轴传动件及工作池(8)基础支撑件，所以Z轴螺母(29)的转动将驱动工作池(8)沿垂直方向直线移动，X轴步进电机(46)通过联轴器(17)带动X轴丝杠(42)转动，由于X轴螺母(47)与十字滑块(21)固连，X轴丝杠(42)转动将驱动十字滑块(21)随导轨滑块(25)沿导轨向X方向移动，从而带动工作池(8)沿X方向运动，Y轴步进电机(15)通过联轴器(17)带动Y轴丝杠(19)旋转，由于Y轴螺母(22)固定在十字滑块(21)上，Y轴丝杠(19)旋转将带动工作池(8)沿Y方向水平移动。

2.根据权利要求1所述的一种高压水射流切割移动工作池，其特征在于所述的工作池(8)具有X、Y、Z方向的直线自由度，通过第一宝塔型管接头(44)向工作池(8)输入水，第二宝塔型管接头(45)排水，工作池(8)与Y轴底板(20)通过内六方螺钉固连。

3.根据权利要求1所述的一种高压水射流切割移动工作池，其特征在于所述的十字滑块(21)与X轴螺母(47)通过螺钉固连，X轴丝杠(42)带动X轴螺母(47)移动，X轴螺母(47)带动十字滑块(21)移动，十字滑块(21)带动Y轴螺母(22)移动，Y轴螺母(22)带动工作池(8)沿X轴移动。

4.根据权利要求1所述的一种高压水射流切割移动工作池，其特征在于所述的Y轴螺母(22)通过螺钉与十字滑块(21)固连，由于Y轴螺母(22)保持不动，当Y轴丝杠(19)旋转时将带动工作池(8)沿Y方向水平移动。

5.根据权利要求1所述的一种高压水射流切割移动工作池，其特征在于所述的Z轴步进电机(37)采用两相混合式步进电机，步距角度1.8°，Z轴步进电机(37)通过同步带轮(33)和同步带(35)带动Z轴丝杠(34)旋转。

6.根据权利要求1所述的一种高压水射流切割移动工作池，其特征在于所述的Z轴接近开关(3)通过螺钉固定在Z轴立肋板(38)上、Z轴感应片(4)通过螺钉固定在滑块立肋板(27)上，当Z轴接近开关(3)与Z轴感应片(4)间距小于10mm时，Z轴接近开关(3)发出限位保护信号。