專利名稱：一種等離子坡口切割機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)控等離子坡口切割機械，特別是一種等離子坡口切割機的回轉(zhuǎn)
機構(gòu)。
背景技術(shù)：
經(jīng)過10多年的發(fā)展壯大，高速度、高效率、高品質(zhì)的數(shù)控等離子切割技術(shù)受到了 我國造船界的普遍認同。伴隨著我國造船用鋼板和其他金屬材料切割量的急劇增大，目前 數(shù)控等離子切割機已無可爭議地替代了數(shù)控火焰切割而占據(jù)了主導(dǎo)地位。同時，隨著切割 能力、切割質(zhì)量、切割效率的提高，現(xiàn)代工業(yè)對于坡口切割的質(zhì)量要求也越來越高。最初中 國鋼材切割企業(yè)，對于平板坡口切割一般都是采用數(shù)控切割機，先把零件切割下來，再使用 刨邊機、坡口切割機器人、小車切割機，或是手工打磨方式，經(jīng)過2次甚至3次加工，才能加 工完成焊接坡口 ，加工工序復(fù)雜，勞動強度大，鋼材浪費嚴重。同時這些方式已經(jīng)無法滿足 中國制造業(yè)日益發(fā)展和壯大的需求。目前一些大型造船企業(yè)的坡口切割作業(yè)開始使用等離 子坡口切割機，以便提高切割效率和質(zhì)量，更好地為后續(xù)的焊接服務(wù)，而且還可以節(jié)約大量 的廠房資源、人力資源，也避免了鋼板資源的大量浪費，從而在競爭中占據(jù)優(yōu)勢。目前大多 數(shù)的坡口切割機多采用滑塊或四桿機構(gòu)，通過控制滑塊的移動或桿的擺動，使割炬形成一 定的角度。這種坡口切割機雖然功能強大，但機構(gòu)過于復(fù)雜，龐大的結(jié)構(gòu)使割炬在工作過程 中運轉(zhuǎn)笨重且動作緩慢，尤其是其等離子割炬有許多電纜和軟管，為確保這些電纜和軟管 在切割過程中不纏繞，割炬就無法真正實現(xiàn)無限回轉(zhuǎn)。而且目前等離子坡口切割機的回轉(zhuǎn) 機構(gòu)技術(shù)僅被外國幾家制造商掌握，國內(nèi)對于這類產(chǎn)品仍需要進口 ，從經(jīng)濟角度來看，從外 國引進這種高附加值的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，在成本上會大大增加，不利于國內(nèi)中小企業(yè)的發(fā)展。因 此，等離子坡口切割機回轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計對于我國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)緊湊、運動靈活、加工精 度高、可無限回轉(zhuǎn)的等離子坡口切割機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種等離子坡口切割機的回轉(zhuǎn)機構(gòu) 包括滾珠絲杠、導(dǎo)向桿、連接架、伺服電機A、伺服電機B、擺動頭、固定盤、等離子割炬，所述 的滾珠絲杠和導(dǎo)向桿均安裝在切割機橫梁的Y向機架上，所述的伺服電機A通過連接架與 滾珠絲杠和導(dǎo)向桿連接、并通過減速器A與伺服電機B連接，所述的伺服電機B通過減速器 B與擺動頭連接，所述的等離子割炬通過固定盤固定在擺動頭上；所述的伺服電機A與減速 器A的轉(zhuǎn)軸在同一軸線上、伺服電機B與減速器B的轉(zhuǎn)軸在同一軸線上，所述的減速器A的 輸出軸通過C型螺母、法蘭盤與伺服電機B連接，所述的減速器B的輸出軸通過C型螺母、 法蘭盤與擺動頭連接，所述的減速器A的轉(zhuǎn)軸與減速器B的轉(zhuǎn)軸軸線呈空間相互垂直，所述 的等離子割炬的電纜和軟管固定在伺服電機A的上端。 本發(fā)明所述的等離子割炬的電纜和軟管通過連接架前端的孔穿出。
3
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果 1、由于本發(fā)明的伺服電機與減速器軸位于同一軸線上，減速器軸與從動件直接連 接，簡化了兩者之間的動力傳遞，減少了傳遞過程中的動力損失，為機構(gòu)在工作中的運動精 度提供了保障。通常的數(shù)控切割機回轉(zhuǎn)機構(gòu)當伺服電機勻速旋轉(zhuǎn)時，該回轉(zhuǎn)機構(gòu)實際的空 間擺動并不是勻速，因此需要數(shù)控軟件計算出補償值控制伺服電機進而實現(xiàn)機構(gòu)回轉(zhuǎn)。而 此次設(shè)計的回轉(zhuǎn)機構(gòu)由于減速器與從動件直接接連，避免了計算機的大量運算，在工作過 程中伺服電機勻速轉(zhuǎn)動，有利于保證加工精度。 2、由于本發(fā)明的減速器主動軸與從動件采用"C"型螺母連接，取代了傳統(tǒng)的鍵連 接，避免了由于鍵及鍵槽的加工精度而影響了機構(gòu)的運動精度。 3、由于本發(fā)明的當伺服電機A旋轉(zhuǎn)時，電纜和軟管與從動構(gòu)件同時繞伺服電機A 旋轉(zhuǎn)，成功地解決了電纜和軟管纏繞問題。 4、由于本發(fā)明的兩個伺服電機在機構(gòu)中呈空間分布，主動軸相互垂直，且兩個電 機各自工作，所以在工作中電機不會發(fā)生干涉現(xiàn)象。 5、由于本發(fā)明的伺服電機B既是從動件，又是原動件，省去了過多的連接，簡化了 空間結(jié)構(gòu)，使機構(gòu)更加緊湊。


本發(fā)明共有附圖2張，其中 圖1是等離子坡口切割機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)的原理示意圖。
圖2是等離子坡口切割機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，1、機架，2、滾珠絲杠，3、導(dǎo)向桿，4、連接架，5、伺服電機A， 6、減速器A， 7、C型 螺母，8、法蘭盤，9、伺服電機B， 10、減速器B， 11、擺動頭，12、固定盤，13、等離子割炬。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步地描述。如圖l-2所示，一種等離子坡口切割 機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括滾珠絲杠2、導(dǎo)向桿3、連接架4、伺服電機A5、伺服電機B9、擺動頭11、固 定盤12、等離子割炬13，所述的滾珠絲杠2和導(dǎo)向桿3均安裝在切割機橫梁的Y向機架1 上，所述的伺服電機A5通過連接架4與滾珠絲杠2和導(dǎo)向桿3連接、并通過減速器A6與伺 服電機B9連接，所述的伺服電機B9通過減速器B10與擺動頭11連接，所述的等離子割炬 13通過固定盤12固定在擺動頭11上；所述的伺服電機A5與減速器A6的轉(zhuǎn)軸在同一軸線 上、伺服電機B9與減速器B10的轉(zhuǎn)軸在同一軸線上，所述的減速器A6的輸出軸通過C型螺 母7、法蘭盤8與伺服電機B9連接，所述的減速器B10的輸出軸通過C型螺母7、法蘭盤8 與擺動頭11連接，所述的減速器A6的轉(zhuǎn)軸與減速器BIO的轉(zhuǎn)軸軸線呈空間相互垂直，所述 的等離子割炬13的電纜和軟管固定在伺服電機A5的上端，通過連接架4前端的孔穿出。
本發(fā)明的工作過程如下
1、任意坡口切割 通過數(shù)控系統(tǒng)，在加工前或加工過程中，根據(jù)實際需要，改變等離子割炬13與鋼 板的角度及距離。隨著臺車沿X軸上移動及整個回轉(zhuǎn)機構(gòu)沿Y軸移動，便可切割出所需要 的坡口。
2、零坡口切割 在加工前，根據(jù)等離子電源的種類及鋼板的厚度設(shè)定等離子割炬13的補償值，使 等離子割炬13與鋼板成一定角度。當開始加工的時候，雖然靠近等離子割炬13的鋼板先 熔化，但由于等離子割炬13傾斜，實際經(jīng)過加工的鋼板會出現(xiàn)近似與直角的切口。
本發(fā)明工作時，機架1固定在臺車上沿Y軸方向移動的伺服電機(圖中未畫出) 上，并帶動滾珠絲杠2旋轉(zhuǎn)，使伺服電機A5沿Z軸做直線運動，伺服電機A5帶動伺服電機 B9繞Z軸做360。旋轉(zhuǎn)，伺服電機B9帶動等離子割炬13在-55° 55°內(nèi)擺動。
權(quán)利要求
一種等離子坡口切割機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括滾珠絲杠(2)、導(dǎo)向桿(3)、連接架(4)、伺服電機A(5)、伺服電機B(9)、擺動頭(11)、固定盤(12)、等離子割炬(13)，所述的滾珠絲杠(1)和導(dǎo)向桿(3)均安裝在切割機橫梁的Y向機架(1)上，所述的伺服電機A(5)通過連接架(4)與滾珠絲杠(2)和導(dǎo)向桿(3)連接、并通過減速器A(6)與伺服電機B(9)連接，所述的伺服電機B(9)通過減速器B(10)與擺動頭(11)連接，所述的等離子割炬(13)通過固定盤(12)固定在擺動頭(11)上；其特征在于所述的伺服電機A(5)與減速器A(6)的轉(zhuǎn)軸在同一軸線上、伺服電機B(9)與減速器B(10)的轉(zhuǎn)軸在同一軸線上，所述的減速器A(6)的輸出軸通過C型螺母(7)、法蘭盤(8)與伺服電機B(9)連接，所述的減速器B(10)的輸出軸通過C型螺母(7)、法蘭盤(8)與擺動頭(11)連接，所述的減速器A(6)的轉(zhuǎn)軸與減速器B(10)的轉(zhuǎn)軸軸線呈空間相互垂直，所述的等離子割炬(13)的電纜和軟管固定在伺服電機A(5)的上端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子坡口切割機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，其特征在于所述的等離子 割炬(13)的電纜和軟管通過連接架(4)前端的孔穿出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種等離子坡口切割機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，包括導(dǎo)向桿、滾珠絲杠、連接架、伺服電機A、伺服電機B、擺動頭、固定盤、等離子割炬，所述的伺服電機A與減速器A的轉(zhuǎn)軸在同一軸線上、伺服電機B與減速器B的轉(zhuǎn)軸在同一軸線上，所述的減速器A的輸出軸通過C型螺母、法蘭盤與伺服電機B連接，所述的減速器B的輸出軸通過C型螺母、法蘭盤與擺動頭連接，所述的減速器A的轉(zhuǎn)軸與減速器B的轉(zhuǎn)軸軸線呈空間相互垂直，所述的等離子割炬的電纜和軟管固定在伺服電機A的上端。由于本發(fā)明的伺服電機與減速器軸位于同一軸線上，減速器軸與從動件直接連接，簡化了兩者之間的動力傳遞，減少了傳遞過程中的動力損失，為機構(gòu)在工作中的運動精度提供了保障。
文檔編號B23K10/00GK101733532SQ20091022046
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者尹超, 張會臣 申請人:大連海事大學(xué)