CN211804343U - 一种减少等离子割孔残渣的辅助机构、夹具及切割系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种减少等离子割孔残渣的辅助机构、夹具及切割系统，包括挡块，所述挡块的一侧与支撑装置连接，所述支撑装置用于实现挡块的支撑，所述挡块能够伸入待加工管件中；支撑装置的形状与尺寸被设置为：支撑装置不会影响挡块与待加工管件之间沿待加工管件轴线方向的相对运动；所述挡块的形状与尺寸被设置为：待加工管件在切割对穿孔时，挡块能够阻挡当前割孔处的等离子电弧与对穿孔中的另一个割孔出处等离子电弧的对吹。

Description

一种减少等离子割孔残渣的辅助机构、夹具及切割系统

技术领域

本实用新型属于等离子切割设备技术领域，具体涉及一种减少等离子割孔残渣的辅助机构、夹具及切割系统。

背景技术

当前，中国的制造业正处于蓬勃发展时期，对各种型材的需求量非常大，因此多种型材制孔设备正在得到越来越广泛的应用，这也使得管道等离子切割制孔设备应运而生。

发明人了解到，对于直径较小的圆管在同时切割位于管截面180度分布的两孔(对穿孔)时，分布在管两边相对的两个等离子割枪，由于两把割枪同时相对割孔，会发生对吹现象，当前割孔用的等离子电弧会穿过圆管的内腔，影响对穿孔中的另一个割孔，造成圆管内壁出现较多残渣积累，难以清理。

目前，国内外采用的清渣方法主要有手工打磨法和机械推凸法。手工打磨法的工人劳动强度大，效率低。机械推凸法在去除管道接头毛刺时的缺点是对于每个尺寸的管道，都需要一个单独的去毛刺装置，特别是处理小直径管道装置，具有极复杂的结构和高昂的成本。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种减少等离子割孔残渣的辅助机构，能够解决割对穿孔时，两把割枪中等离子电弧对吹，造成待加工管件内壁残渣积聚的问题；省去了对管件内壁打磨、清渣的工序，提高了加工效率。

本实用新型的第二目的是提供一种等离子切割夹具，基于上述的一种减少等离子割孔残渣的辅助机构，提供待加工管件利用等离子切割对穿孔时的夹持需求。

本实用新型的第三目的是提供一种等离子切割系统，基于上述一种等离子切割夹具，完成待加工管件的夹持、旋转与对穿孔切割工序。

为实现上述第一目的，本实用新型采用下述技术方案：一种减少等离子割孔残渣的辅助机构，包括挡块，所述挡块的一侧与支撑装置连接，所述支撑装置用于实现挡块的支撑，所述挡块能够伸入待加工管件中。

所述支撑装置的形状与尺寸被设置为：支撑装置不会影响挡块与待加工管件之间沿待加工管件轴线方向的相对运动。

所述挡块的形状与尺寸被设置为：待加工管件在切割对穿孔时，挡块能够阻挡当前割孔处的等离子电弧与对穿孔中的另一个割孔出处等离子电弧的对吹。

进一步，所述挡块中设有冷却液通道，所述冷却液通道的出口与回液管连通，所述冷却液通道的进口与供液管连通。

在挡块中设置冷却液通道，利用供液管和回液管以实现冷却液在挡块中的循环，进而实现挡块的降温，减少挡块因为阻挡等离子电弧时，待加工管件切割孔处的高度对挡块造成的损害。

进一步，所述支撑装置包括支撑座，所述支撑座中设有轴线水平布置的安装孔，所述安装孔中设有管套，所述管套的一端与挡块固定连接，所述管套能够沿安装孔的轴线方向往复运动，以带动挡块在待加工管件中的运动。

为实现上述第二目的，本实用新型提供一种等离子切割夹具，包括减少等离子割孔残渣的辅助机构和旋转卡盘，所述旋转卡盘能够沿自身旋转轴线转动，所述旋转卡盘能够夹持待加工管件的一端，以驱动待加工管件的转动。

进一步，所述支撑装置与旋转卡盘之间设置有滚轮支撑机构，所述滚轮支撑机构顶端设有滚轮，滚轮的转动轴线方向与旋转卡盘的转轴轴线方向平行；所述滚轮用于实现待加工管件转动时的支撑。

进一步，所述滚轮支撑机构包括能够沿竖直方向升降的支撑件，所述支撑件的顶端与滚轮转动连接，所述支撑件能够沿竖直方向升降，以实现滚轮对不同管径的待加工管件的支撑。

进一步，所述挡块的尺寸被设置为：所述挡块表面的任意一点与待加工管件内壁之间的距离大于设定数值。

为实现上述第三目的，本实用新型提供一种等离子切割系统，包括等离子切割夹具和等离子切割机，所述等离子切割机中相对设置有两个切割枪，两个切割枪同时工作以完成对穿孔的切割。

本实用新型的有益效果：

(1)采用挡块的结构设置，能够将挡块伸入待加工管件中，利用挡块阻挡切割对穿孔时，两个割枪处等离子电弧的对吹现象，避免在待加工管件内部形成残渣。

(2)采用支撑装置不影响挡块与待加工管件之间相对运动的方式，不需要挡块完全充满整个待加工管件的内腔，只需要移动挡块至待加工管件内腔中任意位置，就可以实现当前位置的阻挡；实现同一挡块对待加工管件中不同位置对吹孔切割时等离子电弧的阻挡作用。

(3)在挡块中设置冷却液通道，利用供液管和回液管以实现冷却液在挡块中的循环，进而实现挡块的降温，减少挡块因为阻挡等离子电弧时，待加工管件切割孔处的高度对挡块造成的损害。

(4)采用支撑座与管套的组合，管套在沿支撑座滑动的过程中，能够实现挡块的支撑，便于实现挡块与待加工管件之间的相对运动。

(5)采用滚轮支撑机构，滚轮支撑机构配合旋转卡盘实现待加工管件的支撑，避免单独采用旋转卡盘夹持待加工管件时，管件重量较重，在旋转卡盘夹持位置形成加大扭矩的情况。

(6)采用能够沿竖直方向升降的支撑件，利用支撑件完成滚轮在竖直方向的高度调节，使得滚轮支撑装置能够适应不同管径的待加工管件，提高夹具的适用范围。

(7)采用挡块表面的任意一点与待加工管件内壁之间的距离大于设定数值的方式，能够在利用挡块完成阻挡等离子电弧的同时，避免挡块距离待加工管件内壁过近，对挡块造成的损伤。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例1中整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例2中整体机构示意图；

图3为本实用新型实施例2中旋转卡盘、旋转驱动装置等部分结构的示意图。

图中：1、旋转卡盘；2、待加工管件；3、紫铜盒；4、支撑座；5、管套；6、液体管；7、滚轮支撑机构；1.1、伺服电机；1.2、减速机；1.3、第一同步带轮；1.4、固定座；1.5、卡盘；1.6、转轴；1.7、第二同步带轮；1.8、同步带；3.1、紫铜板；3.2、紫铜管；3.3、连接头。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上、下、左、右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种减少等离子割孔残渣的辅助机构，包括挡块，所述挡块的一侧与支撑装置连接，所述支撑装置用于实现挡块的支撑，所述挡块能够伸入待加工管件2中。支撑装置的形状与尺寸被设置为：支撑装置不会影响挡块与待加工管件2之间沿待加工管件2轴线方向的相对运动。

所述挡块的形状与尺寸被设置为：待加工管件2在切割对穿孔时，挡块能够阻挡当前割孔处的等离子电弧与对穿孔中的另一个割孔出处等离子电弧的对吹。

具体的，在本实施例中，挡块可以采用紫铜盒3的结构，即挡块的外轮廓为长方体，所述紫铜盒3由紫铜板3.1拼接形成，所述紫铜盒3中设有所述冷却液通道，可以通过两个紫铜板3.1焊接形成所述紫铜盒3，所述冷却液通道的出口与回液管连通，所述冷却液通道的进口与供液管连通。

所述的紫铜盒3由紫铜凹槽3.2和紫铜板3.1气焊焊接而成，由连接头3.3连接一体，进出两根液体管6通过铜接头连接紫铜盒3，进液体管6穿设在管套5里，管套5由支撑座4支撑。

在另外一些实施方式中，挡块可以采用其他材质以及结构形式，可由本领域技术人员自行选择。

在本实施例中，所述支撑装置包括支撑座4，所述支撑座4中设有轴线水平布置的安装孔，所述安装孔中设有管套5。所述管套5中设有所述供液管和回液管。所述供液管和回液管为材质相同的液体管6，所述管套5的一端与挡块固定连接，所述管套5能够沿安装孔的轴线方向往复运动，以带动挡块在待加工管件2中的运动。

在另外一些实施方式中，支撑座4与管套5之间固定连接，二者不发生相对运动，通过支撑座4的移动带动管套5和挡块的运动，支撑座4的底部可以设置行走轮等部件。

在单个支撑座4中安装孔的长度满足需求的情况下，支撑座4的数量可以为一个；否则，支撑座4的数量可以为多个，多个支撑座4共同完成管套5的支撑与导向。

工作原理：将挡块向待加工管件2中伸入设定的长度，使得挡块处于待加工管件2内腔中的设定位置。当进行对吹孔切割时，挡块阻挡配合使用的两个割枪发出的等离子电弧，避免两处等离子电弧对吹造成的待加工管件2内壁出现杂质的情况。

实施例2

如图2、3所示，本实施例提供一种等离子切割夹具，包括减少等离子割孔残渣的辅助机构和旋转卡盘1，所述旋转卡盘1包括卡盘1.5，所述卡盘1.5通过旋转驱动装置驱动以实现转动，所述旋转卡盘1能够夹持待加工管件2的一端，以驱动待加工管件2的转动。

所述支撑装置与旋转卡盘1之间设置有滚轮支撑机构7，所述滚轮支撑机构7顶端设有滚轮，滚轮的转动轴线方向与旋转卡盘1的转轴1.6轴线方向平行；所述滚轮用于实现待加工管件2转动时的支撑。

所述滚轮支撑机构7包括能够沿竖直方向升降的支撑件，所述支撑件的顶端与滚轮转动连接，所述支撑件能够沿竖直方向升降，以实现滚轮对不同管径的待加工管件2的支撑。

具体的，此处的支撑件可以采用竖直布置的电动推杆，也可以采用直线电机、液压缸等部件，可由本领域技术人员自行设置。

所述旋转驱动装置包括电机，所述电机的转动输出至减速机1.2，所述减速机1.2的输出轴与转轴1.6的一端同轴固定，所述转轴1.6通过轴承与固定座1.4连接，所述转轴1.6的另一端与卡盘1同轴固定。卡盘1.5上分布着卡爪，夹紧或涨紧待加工管件2。

具体的，此处的电机可以为伺服电机1.1，伺服电机1.1的输出轴与第一同步带轮1.3同轴固定，减速机1.2的输入轴与第二同步带轮1.7同轴固定，所述第一同步带轮1.3与第二同步带轮1.7之间通过同步带10.8连接。

所述挡块的尺寸被设置为：所述挡块的任意一点与待加工管件2内壁之间的距离大于设定数值。

本设备应用紫铜盒3减少使用两把等离子割枪相对割孔时，发生对吹现象，残渣存留，且紫铜盒3内有进出水流动，防止长时间割孔对紫铜板3.1烧伤。主轴旋转组件由伺服电机1.1控制，旋转精度、定位精度高，可以使圆管工件精准移位至割孔位置。

工作原理：当使用本装置时，将挡块移动至远离旋转卡盘1的最远位置，避免挡块影响待加工管件2的安装；将滚轮支撑组件中滚轮下降至最低位置，避免滚轮影响待加工管件2的安装。

利用卡盘1.5夹持待加工管件2的一端，然后将滚轮支撑组件中滚轮上升至与待加工管件2外表面接触，以实现支撑。

将挡块移动至待加工管件2的内腔中设定位置，使得挡块可以阻挡该位置对吹孔割孔时的对吹情况。

实施例3

本实施例提供一种等离子切割系统，包括等离子切割夹具和等离子切割机，所述等离子切割机中相对设置有两个切割枪，两个切割枪同时工作以完成对穿孔的切割。

工作原理：利用实施例2中的夹具完成待加工管件2的定位后，启动电机，电机旋转带动待加工管件2转动，当待加工管件2转动到设定位置后停止，启动两个相对设置的割枪，同时对吹孔中两个孔的切割工作。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种减少等离子割孔残渣的辅助机构，其特征在于，包括挡块，所述挡块的一侧与支撑装置连接，所述支撑装置用于实现挡块的支撑，所述挡块能够伸入待加工管件中；

所述支撑装置的形状与尺寸被设置为：支撑装置不会影响挡块与待加工管件之间沿待加工管件轴线方向的相对运动；

所述挡块的形状与尺寸被设置为：待加工管件在切割对穿孔时，挡块能够阻挡当前割孔处的等离子电弧与对穿孔中的另一个割孔出处等离子电弧的对吹。

2.根据权利要求1所述的减少等离子割孔残渣的辅助机构，其特征在于，所述挡块中设有冷却液通道，所述冷却液通道的出口与回液管连通，所述冷却液通道的进口与供液管连通。

3.根据权利要求2所述的减少等离子割孔残渣的辅助机构，其特征在于，所述支撑装置包括支撑座，所述支撑座中设有轴线水平布置的安装孔，所述安装孔中设有管套，所述管套的一端与挡块固定连接，所述管套能够沿安装孔的轴线方向往复运动，以带动挡块在待加工管件中的运动。

4.根据权利要求3所述的减少等离子割孔残渣的辅助机构，其特征在于，所述挡块包括紫铜盒。

5.一种减少等离子割孔残渣的夹具，包括权利要求1-4中任意一项所述的减少等离子割孔残渣的辅助机构，其特征在于，还包括旋转卡盘，所述旋转卡盘能够沿自身旋转轴线转动，所述旋转卡盘能够夹持待加工管件的一端，以驱动待加工管件的转动。

6.根据权利要求5所述的减少等离子割孔残渣的夹具，其特征在于，所述支撑装置与旋转卡盘之间设置有滚轮支撑机构，所述滚轮支撑机构顶端设有滚轮，滚轮的转动轴线方向与旋转卡盘的转轴轴线方向平行；所述滚轮用于实现待加工管件转动时的支撑。

7.根据权利要求6所述的减少等离子割孔残渣的夹具，其特征在于，所述滚轮支撑机构包括能够沿竖直方向升降的支撑件，所述支撑件的顶端与滚轮转动连接，所述支撑件能够沿竖直方向升降，以实现滚轮对不同管径的待加工管件的支撑。

8.根据权利要求5所述的减少等离子割孔残渣的夹具，其特征在于，所述旋转卡盘包括卡盘和旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括电机，所述电机驱动卡盘沿自身中心轴线转动。

9.根据权利要求5所述的减少等离子割孔残渣的夹具，其特征在于，所述挡块的尺寸被设置为：所述挡块表面的任意一点与待加工管件内壁之间的距离大于设定数值。

10.一种减少等离子割孔残渣的切割系统，包括权利要求5-9中任意一项所述的减少等离子割孔残渣的夹具，其特征在于，还包括等离子切割机，所述等离子切割机中相对设置有两个切割枪，两个切割枪同时工作以完成对穿孔的切割。

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