CN212444275U - 一种基于物联网的切割机全方位旋转切割头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及自动化设备领域，具体公开了一种切割精度高、自动化程度高、切割角度自动调节、使用非常方便的基于物联网的切割机全方位旋转切割头，包括切割头本体，所述切割头本体包括切割盘以及控制切割盘转动的第一驱动机构，所述切割头本体上方还设有带动切割本体沿水平方向转动的转盘以及驱动转盘转动的第二驱动机构，所述切割头本体侧边还设有带动切割头本体沿纵向转动的第三驱动机构，还包括智能终端，所述第一驱动机构及第二驱动机构均连接并受控于智能终端。
Description
技术领域
本发明是一种基于物联网的切割机全方位旋转切割头，属于自动化设备领域。
背景技术
在机械加工过程中，切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割，手工切割灵活方便，但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低，半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于单件、小批量和大工件切割，其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割，数控切割相对手动和半自动切割方式来说，可有效地提高板材切割地效率、切割质量，减轻操作者地劳动强度，在一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍，但是无论采用上述哪种切割方式，需要进行斜切、环切等切割方式时，都要对切割头或者板材进行角度调节，调节方式通常都是通过手工调节，使用起来非常麻烦。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种切割精度高、自动化程度高、切割角度自动调节、使用非常方便的基于物联网的切割机全方位旋转切割头。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于物联网的切割机全方位旋转切割头，包括切割头本体，所述切割头本体包括切割盘以及控制切割盘转动的第一驱动机构，所述切割头本体上方还设有带动切割头本体沿水平方向转动的转盘以及驱动转盘转动的第二驱动机构，所述切割头本体侧边还设有带动切割头本体沿纵向转动的第三驱动机构，还包括智能终端，所述第一驱动机构及第二驱动机构均连接并受控于智能终端。
进一步改进是的，所述第一驱动机构包括第一电机，所述第一电机为伺服电机。
进一步改进的是，所述第二驱动机构包括第二电机以及与第二电机传动连接的第二减速机，所述第二减速机传动连接于转盘，所述第二电机带动第二减速机从而带动转盘转动。
进一步改进的是，所述第三驱动机构包括手摇杆、与手摇杆传动连接的蜗轮蜗杆减速机以及与蜗轮蜗杆减速机传动连接的输出齿轮，所述手摇杆带动蜗轮蜗杆减速机从而带动输出齿轮从而带动切割头本体沿纵向转动。
进一步改进的是，所述切割头本体上方还设有带动切割头本体升降的升降机构，所述升降机构包括设于顶部的螺杆、带动螺杆转动的第四驱动机构、连接切割头本体的复数根丝杆，所述第四驱动机构带动螺杆的转动从而带动各根丝杆实现切割头本体的升降，所述第四驱动机构包括第四电机和第四减速机，所述第四驱动机构连接并受控于智能终端。
进一步改进的是，所述智能终端为PC端、平板电脑或手机中的一种。
进一步改进的是，所述控制系统采用国际标准EtherCAT总线技术，配以多轴运动控制算法，数据采集IO控制板。
进一步改进的是，所述智能终端设有控制系统，所述控制系统首先获取系统内预存的常规切割轨迹或者获取导入的CAD文件的切割轨迹，然后以路径最短为目标，使用并行粒子群算法对切割轨迹进行序列优化，获得切割机序列后，采用EtherCAT总线进行第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构以及第四驱动机构的控制，从而带动切割头沿着预定轨迹进行切割，使切割机以最优轨迹进行材料切割，从而达到运行时间最短的目标。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于物联网的切割机全方位旋转切割头，通过智能终端控制第一驱动机构及第二驱动机构，实现切割机的自动切割以及横向转动，根据需要手动摇动手摇杆调整切割机的纵向转动，使用起来非常方便，而且实现各个角度无死角的切割，自动化程度高，预计能产生很高的社会效益及经济效益，应该在市场上广泛地推广使用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明切割机本体的结构示意图；
图2为本发明切割机本体的侧视图；
图3本发明切割机本体和升降机构的组合示意图。
图中：切割头本体-1、升降机构-2、切割盘-11、第一驱动机构 -12、转盘-13、第二驱动机构-14、第三驱动机构-15、螺杆-21、第四驱动机构-22、丝杆-23、第二电机-141、手摇杆-151、蜗轮蜗杆减速机-152、第四电机-221、第四减速机-222。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1-图3，一种基于物联网的切割机全方位旋转切割头，包括切割头本体1，所述切割头本体1包括切割盘11以及控制切割盘转动的第一驱动机构12，所述切割头本体1上方还设有带动切割本体1沿水平方向转动的转盘13以及驱动转盘13转动的第二驱动机构14，所述切割头本体1侧边还设有带动切割头本体1沿纵向转动的第三驱动机构15，还包括智能终端，所述第一驱动机构12及第二驱动机构14均连接并受控于智能终端，所述第一驱动机构12包括第一电机，所述第一电机为伺服电机，所述第二驱动机构14包括第二电机141以及与第二电机141传动连接的第二减速机142，所述第二减速机142传动连接于转盘13，所述第二电机141带动第二减速机 142从而带动转盘13转动，所述第三驱动机构15包括手摇杆151、与手摇杆151传动连接的蜗轮蜗杆减速机152以及与蜗轮蜗杆减速机 152传动连接的输出齿轮，所述手摇杆151带动蜗轮蜗杆减速机152 从而带动输出齿轮从而带动切割头本体1沿纵向转动，所述切割头本体1上方还设有带动切割头本体1升降的升降机构2，所述升降机构 2包括设于顶部的螺杆21、带动螺杆21转动的第四驱动机构22、连接切割头本体1的复数根丝杆23，所述第四驱动机构22带动螺杆21 的转动从而带动各根丝杆23实现切割头本体1的升降，所述第四驱动机构22包括第四电机221和第四减速机222，所述智能终端为PC 端、平板电脑或手机中的一种，所述智能终端设有控制系统，所述控制系统首先获取CAD文件的切割轨迹，然后以路径最短为目标，使用并行粒子群算法对切割轨迹进行序列优化，获得切割机序列后，采用 EtherCAT总线进行第一驱动机构12、第二驱动机构14、第三驱动机构15以及第四驱动机构的控制，从而带动切割头沿着预定轨迹进行切割，使切割机以最优轨迹进行材料切割，从而达到运行时间最短的目标。
工作原理：通过智能终端控制第一驱动机构12及第二驱动机构 14，实现切割机的自动切割以及横向转动，根据需要手动摇动手摇杆 151调整切割机的纵向转动，同时可通过智能终端控制升降机构2调整切割机的高度，可适用各种高度的材料的切割。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种基于物联网的切割机全方位旋转切割头，包括切割头本体(1)，所述切割头本体(1)包括切割盘(11)以及控制切割盘转动的第一驱动机构(12)，其特征在于：所述切割头本体(1)上方还设有带动切割头本体(1)沿水平方向转动的转盘(13)以及驱动转盘(13)转动的第二驱动机构(14)，所述切割头本体(1)侧边还设有带动切割头本体(1)沿纵向转动的第三驱动机构(15)，还包括智能终端，所述第一驱动机构(12)及第二驱动机构(14)均连接并受控于智能终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的切割机全方位旋转切割头，其特征在于：所述第一驱动机构(12)包括第一电机，所述第一电机为伺服电机。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的切割机全方位旋转切割头，其特征在于：所述第二驱动机构(14)包括第二电机(141)以及与第二电机(141)传动连接的第二减速机(142)，所述第二减速机(142)传动连接于转盘(13)，所述第二电机(141)带动第二减速机(142)从而带动转盘(13)转动。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的切割机全方位旋转切割头，其特征在于：所述第三驱动机构(15)包括手摇杆(151)、与手摇杆(151)传动连接的蜗轮蜗杆减速机(152)以及与蜗轮蜗杆减速机(152)传动连接的输出齿轮，所述手摇杆(151)带动蜗轮蜗杆减速机(152)从而带动输出齿轮从而带动切割头本体(1)沿纵向转动。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的切割机全方位旋转切割头，其特征在于：所述切割头本体(1)上方还设有带动切割头本体(1)升降的升降机构(2)，所述升降机构(2)包括设于顶部的螺杆(21)、带动螺杆(21)转动的第四驱动机构(22)、连接切割头本体(1)的复数根丝杆(23)，所述第四驱动机构(22)带动螺杆(21)的转动从而带动各根丝杆(23)实现切割头本体(1)的升降，所述第四驱动机构(22)包括第四电机(221)和第四减速机(222)，所述第四驱动机构(22)连接并受控于智能终端。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的切割机全方位旋转切割头，其特征在于：所述智能终端为PC端、平板电脑或手机中的一种。
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