CN2367419Y - 卧式三轴数控钢管火焰切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卧式三轴数控钢管火焰切割机,包括机械部分的主传动装置、轴向移动装置、升降装置、切割装置和床身以及数控部分,特点为主传动装置中的伺服电机驱动主轴和卡盘在C轴向转动;轴向移动装置平行主轴轴线方向移动;升降装置的升降电机驱动升降套在立柱上作升降运动;切割装置水平装在升降套上,其中的切割炬绕其轴心线上的设定摆动中心在主轴的竖直轴剖面内作摆动。故能全面实现多种切割功能。

Description

卧式三轴数控钢管火焰切割机

本实用新型属于一种数控火焰切割设备，尤其属于一种在长钢管上切割多种相贯线、斜截端面曲线、焊接弯头“虾米节”相交线及其焊接坡口面的数控火焰切割设备。

中国专利ZL91224128.4公开了一种悬臂式四坐标切割机，其结构特点是采用四坐标联动数控，能在圆筒体上切割孔，不能在钢管上切割支管相贯线、斜截端面曲线、焊接弯头“虾米节”相交线及其定角度和变角度焊接坡口面。中国专利ZL92201833.2公开了一种微机数控管切割机，其结构特点是采用两轴联动微机数控，能在主管或圆筒形容器上切割相贯线孔，能在较短钢管上切割支管相贯线及其定角度焊接坡口面，不能在长钢管上切割支管相贯线及其定角度和变角度焊接坡口面。在国外目前有机械式和数控式管子轮廓切割机。前者采用机械凸轮控制，如美国WELD TOOLING CORP.生产的SE-4、SE-5型马鞍形和弯头切割机(SADDLE AND ELBOW CUTTERS)，结构较简单，但切割范围较窄，切割精度较低，调整不方便，价格较贵。后者多采用三轴数控，如日本的MARUHIDE KOKILTD.生产的数控管子轮廓切割机(CNC pipe prolife cutting machine)，它采用二轴联动数控时，能在支管相贯线处切割定角度焊接坡口面；(BEVEL CUTTING AT CONSTANTANGLE)，它采用三轴联动数控，并增加一套由连杆机构组成的控制角度变化的切割附件时，才能在支管相贯线处切割变角度焊接坡口面(BEVEL CUTTING AT A FIXED POINT)，这种切割机切割范围宽，切割精度高，结构复杂，控制系统复杂，价格昂贵，一般国内企业在经济上无法承受。

本实用新型的目的是提供一种新型卧式三轴数控钢管火焰切割机。

本实用新型的目的是这样实现的，所述的卧式三轴数控钢管火焰切割机，包括机械部分和数控部分组成，机械部分包括主传动装置、轴向移动装置、升降装置和切割装置以及床身，其结构特点为1)主传动装置，设置于床身的中段上，由伺服电机、减速器、连轴器、齿轮、主轴和卡盘组成，通过伺服电机经减速器、连轴器以及齿轮的传动而驱动主轴和卡盘在C轴向上转动；2)轴向移动装置，由滑板、滚子、伺服电机、减速器、齿轮和齿条组成，齿条固定于床身的后侧面上，后导轨设于床身上，滑板通过滚子支承在床身的后导轨上，伺服电机经减速器使齿轮在齿条上在Z轴方向作纯滚动移动；3)升降装置，竖直安装在滑板上，由升降电机、减速器、丝杆、螺母、升降套和立柱组成，升降套套在立柱上，由升降电机经减速器、丝杆、螺母驱动升降套在立柱上作升降运动；4)切割装置，它通过电机座水平安装在升降套外侧面上，由伺服电机、电机座、减速器、摆动杆和切割炬组成，伺服电机经减速器驱动摆动杆在B轴的伺服摆动，摆动杆的悬伸杆装有切割炬，其轴心线处于主轴的竖直轴剖面内，切割炬的设定摆动中心为其轴心线与减速器输出轴轴心线的交点0。

本实用新型的目的还可通过以下技术方案实现的，所述的卧式三轴数控钢管火焰切割机，其特点为所述的机械部分还包括托架装置，所述的托架装置，水平放置在床身的前导轨上，由支承滚轮、杠杆、滚轮座、滚轮、左右旋螺母、左右旋丝杆、托架体、车轮轴、车轮轴支承座和车轮组成，转动左右旋丝杆，驱动左右旋螺母和滚轮座在托架体上作相向或反向运动，通过两个滚轮和两个杠杆，使支承滚轮作收拢或张开运动。

本实用新型由于在C轴的伺服转动是通过伺服电机经减速器、连轴器以及两个齿轮的传动而驱动主轴转动来实现的，在Z轴的伺服转动是由伺服电机经减速器、齿轮在齿条上作纯滚动移动实现的，在B轴的伺服摆动是由伺服电机经减速器驱动摆动杆实现的，因而能在先进的软件技术和控制技术作用下，在切割变角度焊接坡口面时，没有用控制角度变化的切割附件；由于采用上述的结构设计，使整机结构简化，能全面实现多种切割功能：能在钢管上切割多种相贯线、斜截端面曲线、焊接弯头“虾米节”相交线，能在上述轮廓线处切割定角度和变角度焊接坡口面；而且采用参数化数据输入和参数化组合编程技术，使操作者易于掌握、使用方便。

下面结合附图和实例对本实用新型进行详细描述：

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的主传动装置的传动系统图。

图3为本实用新型的轴向移动装置、升降装置和切割装置的示意图。

图4为本实用新型的托架装置的结构示意图。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的机械部分包括主传动装置5、轴向移动装置9、升降装置8和切割装置7以及托架装置2和床身，1)主传动装置5，由伺服电机、减速器、连轴器、两个齿轮、主轴、卡盘和箱体等组成，在C轴的伺服转动是通过伺服电机经减速器、连轴器以及两个齿轮的传动而驱动主轴转动来实现的；2)轴向移动装置9，由滑板、两个滚子、伺服电机、减速器、齿轮、齿条18等组成，齿条18固定于床身的后侧面上。滑板通过两个滚子35、37支承在床身1的后导轨36上。Z轴的伺服移动是由伺服电机经减速器、齿轮在齿条18上作纯滚动移动实现的。3)升降装置8，它竖直安装在滑板上，由升降电机、减速器、丝杆、螺母25、升降套、立柱和导向键等组成。升降套在立柱上的升降调整运动是由升降电机经减速器、丝杆、螺母25实现的。导向键用于防止升降套在立柱上产生转动。4)切割装置7，它通过电机座29水平安装在升降套外侧面上，由伺服电机、电机座29、减速器、摆动杆32、切割炬33等组成。在B轴的伺服摆动是由伺服电机经减速器驱动摆动杆32实现的。摆动杆32的悬伸杆装有切割炬33，其轴心线处于主轴的竖直轴剖面内，切割炬33的设定摆动中心为其轴心线与减速器31输出轴轴心线的交点0。5)托架装置2，由支承滚轮、杆45、滚轮座43、滚轮44、左右旋螺母、左右旋丝杆41、托架体、车轮轴、车轮轴支承座48、车轮等组成。四个车轮可带动托架装置2在床身1的前导轨49上作位置调整，转动左右旋丝杆41，通过左右旋螺母42、47，两个滚轮44，两个杆45驱动两个支承滚轮46作收拢或张开运动。被切割钢管6一端支承在卡盘15上，另一端支承在支承滚轮46上，并在支承滚轮46上作相对滚动运动。

本实用新型的机械部分可在数控部分的作用下完成各种动作。数控部分包括操作柜3和控制柜等组成。数控部分可在现有的硬件和软件支持下能实现多种控制功能。

Claims (2)

1.一种卧式三轴数控钢管火焰切割机，包括机械部分和数控部分组成，机械部分包括主传动装置(5)、轴向移动装置(9)、升降装置(8)和切割装置(7)以及床身(1)，其特征在于1)主传动装置(5)，设置于床身的中段上，由伺服电机、减速器、连轴器、齿轮、主轴和卡盘组成，通过伺服电机经减速器、连轴器以及齿轮的传动而驱动主轴和卡盘在C轴向上转动；2)轴向移动装置(9)，由滑板、滚子、伺服电机、减速器、齿轮和齿条(18)组成，齿条(18)固定于床身的后侧面上，后导轨设于床身上，滑板通过滚子支承在床身(1)的后导轨(36)上，伺服电机经减速器使齿轮在齿条(18)上在Z轴方向作纯滚动移动；3)升降装置(8)，竖直安装在滑板上，由升降电机、减速器、丝杆、螺母(25)、升降套和立柱组成，升降套套在立柱上，由升降电机经减速器、丝杆、螺母(25)驱动升降套在立柱上作升降运动；4)切割装置(7)，它通过电机座(29)水平安装在升降套外侧面上，由伺服电机、电机座(29)、减速器、摆动杆(32)和切割炬(33)组成，伺服电机经减速器驱动摆动杆(32)在B轴的伺服摆动，摆动杆(32)的悬伸杆装有切割炬(33)，其轴心线处于主轴的竖直轴剖面内，切割炬(33)的设定摆动中心为其轴心线与减速器(31)输出轴轴心线的交点0。

2.根据权利要求1所述的卧式三轴数控钢管火焰切割机，其特征在于所述的机械部分还包括托架装置(2)，所述的托架装置(2)，水平放置在床身的前导轨上，由支承滚轮、杠杆(45)、滚轮座(43)、滚轮(44)、左右旋螺母、左右旋丝杆(41)、托架体、车轮轴、车轮轴支承座(48)和车轮组成，转动左右旋丝杆(41)，驱动左右旋螺母和滚轮座在托架体(39)上作相向或反向运动，通过两个滚轮(44)和两个杠杆(45)，使支承滚轮(46)作收拢或张开运动。

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