CN220296002U - 一种五轴锯切割头总装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种五轴锯切割头总装，属于机械加工技术领域，其包括至少一组五轴锯切割头单元，每组五轴锯切割头单元包括设备基座：用于起支撑作用，且能够在相互垂直的X向和Y向移动；安装座：活动装配在设备基座上，相对设备基座具有Z方向的平移自由度，Z向分别垂直于X向和Y向；摆臂电机：安装在安装座上，摆臂电机输出轴轴线方向为Y向；支撑摆臂：与摆臂电机传动连接，摆臂电机能够使支撑摆臂绕Y向转动；转头电机：安装在支撑摆臂上，且转头电机输出轴轴线方向垂直Y向；切割机构：包括锯头电机和固定在锯头电机输出端的锯头，锯头电机的外壳与转头电机的输出轴传动连接。该切割头总装能够实现小尺寸锯头切割大截面材料。

Description

一种五轴锯切割头总装

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种五轴锯切割头总装。

背景技术

在机械加工过程中，板材切割常用方式有手工切割和两轴运动切割。手工切割一般采用大锯片切割。传统大锯片的加工切割方式，锯片半径需大于加工截面最大尺寸方可进行，但由于锯片增大，对锯头电机需求的功率增大，电机尺寸也随之增大，锯头运动限制也更多，且随着锯片半径增大，在确保锯片转速的情况下，锯片边缘线速度也更大，锯片破碎风险增高，锯片转动时的变形更大。而两轴运动切割方式是锯头完成单侧加工后，再移动至另一侧进行切割，虽然灵活方便，但运动定位易产生误差，影响加工质量，增加调试成本。

目前，在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和两轴运动切割方式还较为普遍。因此，急需一种切割设备来解决现有采用手工切割或者两轴运动切割机切割所产生的切割质量差、切割范围小、切割效率低的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种五轴锯切割头总装，该五轴锯切割头总装解决了手工切割或者两轴运动切割机切割所产生的切割质量差、切割范围小、切割效率低的技术问题。

本实用新型采用以下技术方案：

一种五轴锯切割头总装，包括至少一组五轴锯切割头单元，每组所述五轴锯切割头单元包括：

设备基座：用于起支撑作用，且能够在相互垂直的X向和Y向移动；

安装座：活动装配在所述设备基座上，相对所述设备基座具有Z方向的平移自由度，Z向分别垂直于X向和Y向；

摆臂电机：安装在所述安装座上，所述摆臂电机的输出轴的轴线方向为所述Y向；

支撑摆臂：与摆臂电机6传动连接，所述摆臂电机6能够使所述支撑摆臂绕Y向转动；

转头电机：安装在所述支撑摆臂上，且所述转头电机的输出轴的轴线方向垂直Y向；

切割机构：包括锯头电机和固定在所述锯头电机的输出端上的锯头，所述锯头电机的外壳与所述转头电机的输出轴传动连接，且所述锯头电机的输出端轴线方向与所述转头电机输出轴轴线方向垂直，所述锯头电机能够绕所述转头电机输出轴轴线方向转动。

进一步地，所述安装座上设置有传动块和滑块；

所述设备基座上设置有与所述传动块螺纹连接的可转动丝杆以及与所述滑块滑动配合的导轨。

进一步地，所述滑块在所述安装座上关于所述传动块对称设置有两组；

每组所述滑块上均设有与所述导轨滑动配合的滑槽。

进一步地，所述安装座为分体式结构，包括可拆连接在一起的第一座体和第二座体；

所述传动块和所述滑块均设置在所述第一座体上，所述摆臂电机安装于第二座体上。

进一步地，所述支撑摆臂与所述摆臂电机通过臂座传动连接；

所述臂座的一端与所述摆臂电机连接，另一端与所述支撑摆臂插接。

进一步地，所述支撑摆臂上设置有弯折部，所述弯折部用于形成避让被切割件和所述锯头电机的避让口。

进一步地，所述支撑摆臂远离所述臂座的一端设置有带电机防护罩的电机凹槽；

所述转头电机固定安装在所述电机凹槽内。

进一步地，所述锯头电机与所述转头电机通过锯头底座传动连接；

所述锯头底座的一端与所述转头电机连接，另一端与所述锯头电机的外壳固定连接；

所述锯头底座上设有挡止块，所述锯头电机的壳体上设置有行程开关，所述电机防护罩上设置有与所述挡止块对应挡止的挡止柱以及与所述行程开关对应挡止的挡止板；

在所述转头电机带动所述锯头电机旋转大于设定角度时，所述挡止板与所述行程开关接触，使所述转头电机停止带动所述锯头电机旋转；在所述行程开关失效时，所述与所述挡止块挡止配合，用于限位保护。

进一步地，所述臂座的一端通过所述第一减速装置与所述摆臂电机连接；

所述转头电机的输出轴通过带传动结构与第二减速装置连接，所述第二减速装置与所述锯头电机的外壳连接。

有益效果：

(1)设备基座：用于起支撑作用，且能够在相互垂直的X向和Y向移动；安装座：活动装配在设备基座上，相对设备基座具有Z方向的平移自由度，Z向分别垂直于X向和Y向；摆臂电机：安装在安装座上，摆臂电机的输出轴的轴线方向为Y向；支撑摆臂：与摆臂电机传动连接，摆臂电机能够使支撑摆臂绕Y向转动；转头电机：安装在支撑摆臂上，且转头电机的输出轴的轴线方向为Z向；切割机构：包括锯头电机和固定在锯头电机的输出端上的锯头，锯头电机的外壳与转头电机的输出轴传动连接，且锯头电机的输出端轴线方向与转头电机输出轴轴线方向垂直，锯头电机能够绕转头电机输出轴轴线方向转动。

如此，该五轴锯切割头总装在设备基座和安装座的作用下能够实现锯头在x、y、z向上的移动，在摆臂电机和转头电机的作用下，能够实现锯头在相互垂直的两个方向上的转动，即能够实现锯头在五个方向上进行位置调整，与传统切割方式相比，锯头的可活动切割范围增大，能够实现小尺寸锯头切割大截面材料；另外，通过控制摆臂电机、转头电机和锯头电机的转速和转动方向，能够实现锯头位置的精确调整，保证了切割质量和切割效率。

(2)安装座上设置有传动块和滑块；设备基座上设置有与传动块螺纹连接的可转动丝杆以及与滑块滑动配合的导轨。

如此，采用可转动丝杆与传动块螺纹配合的结构，在可转动丝杆转动时即可调节安装座的位置；在可转动丝杆停止转动时，能够利用螺纹的自锁功能使安装座保持在当前位置而不发生位移，因此能够保证锯头稳定的保持在当前的切割位置。

(3)滑块在安装座上关于传动块对称设置有两组；每组的滑块上均设有与导轨滑动配合的滑槽，如此，能够使安装座相对于设备基座活动时更稳定。

(4)安装座为分体式结构，包括可拆连接在一起的第一座体和第二座体；传动块和滑块均设置在第一座体上，摆臂电机安装在第二座体上。如此，采用分体式的安装座，便于制作和装配。

(5)支撑摆臂与摆臂电机通过臂座传动连接；臂座的一端与摆臂电机连接，另一端与支撑摆臂插接。如此，支撑摆臂能够与臂座插接装配，便于支撑摆臂的定位及安装，同时支撑摆臂可以拆卸，以方便更换。

(6)支撑摆臂上设置有弯折部，弯折部用于形成避让被切割件和锯头电机的避让口。如此，能够避免切割时锯头电机的转动或者被切割件的移动与支撑摆臂发生干涉。

(7)支撑摆臂远离臂座的一端设置有带电机防护罩的电机凹槽；转头电机固定安装在电机凹槽内。如此，一方面便于转头电机的安装，另一方面能够在转头电机安装后对其进行防护。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种五轴锯切割头总装的其中一个视角的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种五轴锯切割头总装的另外一个视角的结构示意图；

图3为本实用新型的一种五轴锯切割头总装的臂座的结构示意图；

图4为本实用新型的一种五轴锯切割头总装的支撑摆臂的结构示意图；

图5为图1中转头电机、锯头电机和锯头之间的装配关系第一视角示意图；

图6为图1中转头电机、锯头电机和锯头之间的装配关系第二视角示意图。

其中，1-矩形插槽；2-第一座体；3-第二座体；4-传动块；5-滑块；6-摆臂电机；7-臂座；8-支撑摆臂；9-转头电机；10-锯头电机；11-锯头；12-电机防护罩；13-锯头底座；14-挡止块；15-行程开关；16-挡止柱；17-挡止板；18-电机凹槽。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

如图1～图6所示，一种五轴锯切割头总装，包括至少一组五轴锯切割头单元，具体在本实施例设置了两组(在满足切割要求的前提下，也可以安装一组五轴智能锯切割单元)，每组五轴锯切割头单元包括：

设备基座(在图中未示出)：设备基座具有两个相互垂直方向的平移自由度，定义设备基座两个平移自由度的方向为x向和y向；设备基座用于起支撑作用。

安装座：活动装配在设备基座上，相对设备基座具有一个方向的平移自由度，该平移自由度分别垂直于设备基座两个平移自由度的方向，定义为z向；以使安装座能够在x向、y向和z向移动；

摆臂电机6：安装在安装座上，摆臂电机6的输出轴的轴线方向为Y向；

支撑摆臂8(本实施例中为铸造件)：与摆臂电机6传动连接；

转头电机9：安装在支撑摆臂8上，且转头电机9的输出轴的轴线方向垂直Y向；

切割机构：包括锯头电机10和固定在锯头电机10的输出端上的锯头11，锯头电机10的外壳与转头电机9传动连接，且锯头电机10的输出端轴线方向与转头电机9输出轴轴线方向垂直，锯头电机10在转头电机9的驱动下能够绕转头电机9输出轴轴线方向转动。

摆臂电机6能够使支撑摆臂8绕Y向转动，进而使锯头1绕Y向转动，锯头电机10在转头电机9的驱动下能够绕转头电机9输出轴轴线方向转动，从而带动与锯头电机10连接的锯头1绕转头电机9输出轴轴线方向转动。

如此，该五轴锯切割头总装在设备基座和安装座的作用下能够实现锯头11在x、y、z向上的移动，在摆臂电机6和转头电机9的作用下，能够实现锯头11在两个相互垂直的方向上的转动，即能够实现锯头11在五个方向上进行位置调整，与传统切割方式相比，锯头11的可活动切割范围增大，能够实现小尺寸锯头11切割大截面材料；另外，通过控制摆臂电机6、转头电机9和锯头电机10的转速和转动方向，能够实现锯头11位置的精确调整，保证了切割质量和切割效率。

参照图2，上述安装座上设置有传动块4和滑块5，设备基座上设置有与传动块4螺纹连接的可转动丝杆以及与滑块5滑动配合的导轨。如此，采用可转动丝杆与传动块4螺纹配合形成的丝杆螺母副结构，在可转动丝杆转动时即可调节安装座相对设备基座的位置；在可转动丝杆停止转动时，能够利用螺纹的自锁功能使安装座保持在当前位置而不发生位移，因此能够保证锯头11稳定的保持在当前的切割位置。而且，滑块5在安装座上关于传动块4对称设置有两组，每组包括两个滑块5，每个滑块5上均设有与导轨滑动配合的滑槽，如此，能够使安装座相对于设备基座移动时更稳定。

具体地，如图2所示，安装座为分体式结构，包括可拆连接在一起的第一座体2和第二座体3，传动块4和滑块5均设置在第一座体2上，摆臂电机6固定安装在第二座体3上。如此，采用分体式的安装座，便于安装座的制作和装配。

参照图2和图3，支撑摆臂8与摆臂电机6通过臂座7传动连接，臂座7的一端与摆臂电机6连接，另一端与支撑摆臂8通过矩形插槽1(即图3中标注线指示的小凹槽)插接后通过螺栓进行紧固(支撑摆臂8与臂座7连接的一端的截面呈矩形，臂座7上设有与支撑摆臂8插接适配的矩形插槽1)。如此，支撑摆臂8能够与臂座7插接装配，便于支撑摆臂8的定位及安装，同时支撑摆臂8可以拆卸，以方便更换。另外，在图2中，支撑摆臂8上设置有弯折部，弯折部用于形成避让被切割件和锯头电机10的避让口。如此，能够避免切割时锯头电机10的转动或者被切割件的移动与支撑摆臂8发生干涉。

参照图1、图2、图4、图5和图6，支撑摆臂8远离臂座7的一端设置有电机凹槽18，转头电机9固定安装在电机凹槽18内并部分伸出电机凹槽18外，为避免伸出部分受到损坏，在电机凹槽18处安装有电机防护罩12。如此，一方面电机凹槽18便于转头电机9的安装，另一方面电机防护罩12能够在转头电机9安装后对其进行防护。

参照图1、图2、图5和图6，锯头电机10与转头电机9通过锯头底座13传动连接，即转头电机9用于带动锯头电机10整体绕转头电机9动力输出轴的轴线转动；具体地，锯头底座13的一端通过设置带轮与皮带构成的带传动结构与转头电机9的动力输出轴连接，另一端与锯头电机10的外壳固定连接；锯头底座13上设有挡止块14，锯头电机10的壳体上设设置有行程开关15，电机防护罩12上设置有与挡止块14对应挡止的挡止柱16以及与行程开关15对应挡止的挡止板17；在转头电机9带动锯头电机10旋转发生异常时(即旋转大于设定角度时)，挡止板17与行程开关15接触，使转头电机9停止带动锯头电机10转动；在行程开关15失效的情况下，挡止柱16与挡止块14挡止配合，用于限位保护。如此，能够防止锯头11与切割设备上的结构发生碰撞而导致误切。另外，在本实施例中，摆臂电机6的输出轴与第一减速装置连接，臂座7的一端通过第一减速装置与摆臂电机6连接；转头电机9的输出轴通过带传动结构与第二减速装置连接，第二减速装置安装在锯头底座13上，锯头底座13与锯头电机10的外壳连接。而且，本实施例中两组五轴锯切割头单元间隔一定距离设置以对被切割件两端同时进行切割，并且，摆臂电机6、转头电机9和锯头电机10均与控制装置信号连接，控制装置可以精确控制摆臂电机6、转头电机9和锯头电机10的转速和转动方向，从而实现锯头11位置的精确调整，保证了切割质量和切割效率。

综上，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种五轴锯切割头总装，其特征在于，包括至少一组五轴锯切割头单元，每组所述五轴锯切割头单元包括：

设备基座：用于起支撑作用，且能够在相互垂直的X向和Y向移动；

安装座：活动装配在所述设备基座上，相对所述设备基座具有Z方向的平移自由度，Z向分别垂直于X向和Y向；

摆臂电机：安装在所述安装座上，所述摆臂电机的输出轴的轴线方向为所述Y向；

支撑摆臂：与摆臂电机传动连接，所述摆臂电机能够使所述支撑摆臂绕Y向转动；

转头电机：安装在所述支撑摆臂上，且所述转头电机的输出轴的轴线方向垂直Y向；

切割机构：包括锯头电机和固定在所述锯头电机的输出端上的锯头，所述锯头电机的外壳与所述转头电机的输出轴传动连接，且所述锯头电机的输出端轴线方向与所述转头电机输出轴轴线方向垂直，所述锯头电机能够绕所述转头电机输出轴轴线方向转动。

2.根据权利要求1所述的一种五轴锯切割头总装，其特征在于，所述安装座上设置有传动块和滑块；

所述设备基座上设置有与所述传动块螺纹连接的可转动丝杆以及与所述滑块滑动配合的导轨。

3.根据权利要求2所述的一种五轴锯切割头总装，其特征在于，所述滑块在所述安装座上关于所述传动块对称设置有两组；

每组所述滑块上均设有与所述导轨滑动配合的滑槽。

4.根据权利要求2或3所述的一种五轴锯切割头总装，其特征在于，所述安装座为分体式结构，包括可拆连接在一起的第一座体和第二座体；

所述传动块和所述滑块均设置在所述第一座体上，所述摆臂电机安装于第二座体上。

5.根据权利要求4所述的一种五轴锯切割头总装，其特征在于，所述支撑摆臂与所述摆臂电机通过臂座传动连接；

所述臂座的一端与所述摆臂电机连接，另一端与所述支撑摆臂插接。

6.根据权利要求5所述的一种五轴锯切割头总装，其特征在于，所述支撑摆臂上设置有弯折部，所述弯折部用于形成避让被切割件和所述锯头电机的避让口。

7.根据权利要求5所述的一种五轴锯切割头总装，其特征在于，所述支撑摆臂远离所述臂座的一端设置有带电机防护罩的电机凹槽；

所述转头电机固定安装在所述电机凹槽内。

8.根据权利要求7所述的一种五轴锯切割头总装，其特征在于，所述锯头电机与所述转头电机通过锯头底座传动连接；

所述锯头底座的一端与所述转头电机连接，另一端与所述锯头电机的外壳固定连接；

所述锯头底座上设有挡止块，所述锯头电机的壳体上设置有行程开关，所述电机防护罩上设置有与所述挡止块对应挡止的挡止柱以及与所述行程开关对应挡止的挡止板；

在所述转头电机带动所述锯头电机旋转大于设定角度时，所述挡止板与所述行程开关接触，使所述转头电机停止带动所述锯头电机转动；所述行程开关失效时，所述挡止柱与所述挡止块挡止配合，用于限位保护。

9.根据权利要求5~8任意一项所述的一种五轴锯切割头总装，其特征在于，所述臂座的一端通过第一减速装置与所述摆臂电机连接；

所述转头电机的输出轴通过带传动结构与第二减速装置连接，所述第二减速装置与所述锯头电机的外壳连接。