專利名稱：擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于等離子鋼板切割設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置。
背景技術(shù)：
擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置是國(guó)際焊割界中一項(xiàng)高難度綜合技術(shù)，它需要精深 的機(jī)器人技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、等離子工藝研究和制造技術(shù)。廣泛用于航天、造船、冶金、機(jī)械加 工行業(yè)。主要功能是對(duì)需要做焊接地鋼板進(jìn)行各種曲線坡口切割，不需要再進(jìn)行二次加工， 切割完的板材可直接用于焊接。目前該類設(shè)備存在以缺陷坡口切割精度不高；割槍易因誤操作損壞；由于切割 機(jī)在切割工作時(shí)產(chǎn)生大量的氧化金屬粉塵，這些金屬粉塵溫度高隨著切割地?zé)釟饬髟诳罩?漂浮，會(huì)進(jìn)入坡口的零件和軸承中造成零件磨損和損壞。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明由電氣系統(tǒng)、X-Y-Z機(jī)械系統(tǒng)，擬合角坡口頭和外圍割槍防碰撞保護(hù)支架組 成。所述電氣系統(tǒng)包括數(shù)控系統(tǒng)、電器柜和等離子電源。它們?yōu)槠渌麢C(jī)械設(shè)備提供電 源、控制功能和保護(hù)功能。所述X-Y-Z機(jī)械系統(tǒng)是一個(gè)龍門(mén)式的三維運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括工作臺(tái)、X軸、Y軸、Z軸， 其中X、Y、Z軸均為直線軸。擬合角坡口頭作為一個(gè)獨(dú)立的模塊固定安裝在X-Y-Z機(jī)械系統(tǒng)上，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng) 的控制可實(shí)現(xiàn)割槍的五軸運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鋼板的坡口加工。所述擬合角坡口頭是一個(gè)獨(dú)立的模塊，由A軸，固定架、B軸、懸臂、割槍、角接板、 搖臂和割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置組成。A軸安裝在固定架上；懸臂與A軸相連。A軸可驅(qū) 動(dòng)懸臂進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；B軸通過(guò)角接板與懸臂固連；搖臂與B軸相連，B軸可驅(qū)動(dòng)搖臂旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)；割槍通過(guò)割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置安裝在搖臂上A軸和B軸聯(lián)動(dòng)可使割槍實(shí)現(xiàn)坡 口角度。A軸和B軸具有一小于90度的偏角。其中，所述B軸使用極電環(huán)傳導(dǎo)電機(jī)和防碰撞開(kāi)關(guān)所需的電源和控制信號(hào)，不會(huì) 導(dǎo)致工作過(guò)程因A軸旋轉(zhuǎn)而造成B軸的控制電纜圍繞A軸纏繞。所述割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置由內(nèi)軸套、夾槍錐套、保護(hù)器錐套、端蓋、壓緊彈 簧、保護(hù)器錐套直口面、壓緊螺釘組成。在割槍上套有夾槍錐套，夾槍錐套外套接保護(hù)器錐 套，保護(hù)器錐套落在內(nèi)軸套上。所述內(nèi)軸套與保護(hù)器錐套的接觸面由徑向的內(nèi)側(cè)向外有內(nèi)軸套錐面、內(nèi)軸套直口 面與內(nèi)軸套上端面三部分。所述內(nèi)軸套與保護(hù)器錐套面接觸部分的外側(cè)端面上設(shè)有多對(duì)壓緊孔，穿過(guò)壓緊孔的壓緊螺釘上套有壓緊彈簧及端蓋。所述內(nèi)軸套與保護(hù)器錐套面接觸部分的內(nèi)軸套直口面其縱截面為直角，其中平面 與割槍的軸線垂直，環(huán)形面與割槍的軸線平行。所述內(nèi)軸套直口面由兩個(gè)相互垂直的面構(gòu)成，在內(nèi)軸套的軸線處于垂直狀態(tài)時(shí)， 內(nèi)軸套直口面有一個(gè)水平面和一個(gè)垂直的環(huán)形面，這個(gè)內(nèi)軸套直口面在內(nèi)軸套與保護(hù)器椎 套壓合時(shí)，與保護(hù)器錐套的直口面貼合。內(nèi)軸套直口面使保護(hù)器錐套回落到內(nèi)軸套時(shí)，能夠 完整的復(fù)位，使得保護(hù)器錐套的軸線與內(nèi)軸套的軸線重合，從而完美的令保護(hù)器錐套夾緊 的割槍回復(fù)到碰撞前的位置，準(zhǔn)確恢復(fù)割槍在受到?jīng)_擊前的精度。割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置能夠保護(hù)割槍即時(shí)卸除沖擊力，并自動(dòng)回復(fù)原狀態(tài)繼 續(xù)工作。當(dāng)割槍受到來(lái)自任意一個(gè)方向的碰撞時(shí)，由于內(nèi)軸套被搖臂通過(guò)軸承固定而保持 穩(wěn)定狀態(tài)，割槍的受碰撞動(dòng)作帶動(dòng)夾槍錐套和保護(hù)器錐套沿著沖擊力方向偏移，由于保護(hù) 器錐套與內(nèi)軸套僅受到重力和彈簧力的壓合，在保護(hù)器錐套偏移時(shí)，其與內(nèi)軸套之間的錐 面接觸面可以快捷地令保護(hù)器錐套滑出，從而很快消減了割槍所受到的沖擊力，在沖擊加 速消失后，由于受到壓緊彈簧的回復(fù)力作用，保護(hù)器椎套錐面又使保護(hù)器錐套能夠迅速滑 落到內(nèi)軸套錐面中來(lái)。所述擬合角坡口頭上設(shè)計(jì)有壓縮空氣接口，通過(guò)給傳動(dòng)件部位用壓縮空氣加壓設(shè) 計(jì)方式使粉塵無(wú)法進(jìn)入傳動(dòng)部件內(nèi)，可達(dá)到清潔防塵的效果。所述外圍割槍防碰撞保護(hù)支架由轉(zhuǎn)軸、豎直接近開(kāi)關(guān)、豎直防撞架、水平防撞架、 水平接近開(kāi)關(guān)、磁鐵對(duì)、底邊、邊框組成。所述外圍割槍防碰撞保護(hù)支架固定安裝在擬合角坡口頭上的固定架，通過(guò)轉(zhuǎn)軸與 固定架活動(dòng)連接的豎直防撞架，和通過(guò)磁鐵對(duì)與豎直防撞架連接的水平防撞架組成，在豎 直防撞架上裝有水平接近開(kāi)關(guān)，在豎直防撞架或固定架上安裝有豎直接近開(kāi)關(guān)，水平接近 開(kāi)關(guān)與豎直接近開(kāi)關(guān)的輸出腳與數(shù)控系統(tǒng)相連。所述水平防撞架帶有一條與豎直防撞架連接的底邊和一條中空且四周密閉的邊 框，磁鐵對(duì)的一部分磁極裝在底邊內(nèi)。在等離子切割機(jī)工作過(guò)程中，整個(gè)懸臂、割槍和夾持部分都在外圍割槍防碰撞保 護(hù)支架的防護(hù)范圍內(nèi)。豎直防撞架與固定架的重疊部分安裝有豎直接近開(kāi)關(guān)，豎直防撞架 一旦受到碰撞，可以在豎直平面上做擺動(dòng)，同時(shí)，豎直防撞架與固定架的重疊部分會(huì)分離， 因此使豎直接近開(kāi)關(guān)輸狀態(tài)發(fā)生變化，此變化狀態(tài)通知數(shù)控系統(tǒng)保存當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)與參 數(shù)，切割機(jī)立即停止運(yùn)行。水平防撞架與豎直防撞架的重疊部分安裝有水平接近開(kāi)關(guān)和磁 鐵對(duì)，水平防撞架與豎直防撞架除了通過(guò)磁鐵對(duì)的磁力連接外沒(méi)有其它連接方式，水平防 撞架一旦受到碰撞，整個(gè)水平防撞架會(huì)很容易脫離磁力連接狀態(tài)，與固定架的重疊部分會(huì) 分離，因此使水平防撞架輸出狀態(tài)發(fā)生變化。此豎直防撞架與水平防撞架都由輕質(zhì)的金屬 制成，豎直變化狀態(tài)通知控制系統(tǒng)保存當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)，切割機(jī)立即停止運(yùn)行。豎直防 撞架由于將受碰撞獲得的沖擊立即轉(zhuǎn)化為繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，使得豎直防撞架受到?jīng)_撞而 變形的幾率很小。而水平防撞架由于將受碰撞獲得的沖擊立即轉(zhuǎn)化為脫離磁力連接的動(dòng) 能，讓水平防撞架直接脫離豎直防撞架，使水平防撞架不易受損變形，尤其是，當(dāng)水平防撞 架恢復(fù)與豎直防撞架的連接時(shí)，只要受到磁鐵對(duì)的磁力引導(dǎo)對(duì)位而連接，使得水平防撞架 的安裝非常方便、快速和準(zhǔn)確。[0022]在正常工作情況下，割槍在運(yùn)行過(guò)程中受到外圍割槍防防碰撞保護(hù)支架和割槍三 維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置的雙重保護(hù)，在割槍在三維空間按照程序動(dòng)作過(guò)程中，遇到外力沖撞 或者障礙物時(shí)，一旦外部物體進(jìn)入傳感器的觸發(fā)范圍，接近開(kāi)關(guān)會(huì)向系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，導(dǎo)致系 統(tǒng)中繼當(dāng)前工序過(guò)程，進(jìn)入報(bào)錯(cuò)程序，同時(shí)保存當(dāng)前工作進(jìn)程和三維位置參數(shù)，割槍自動(dòng)收 回開(kāi)始上提，此時(shí)如果外部沖擊力已經(jīng)作用到割槍槍體，由于割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置 的特殊結(jié)構(gòu)，割槍會(huì)帶動(dòng)保護(hù)器錐套滑出內(nèi)軸套，因此而將外部沖擊力轉(zhuǎn)移消耗掉，從而有 效的保護(hù)了割槍和系統(tǒng)的安全。之后，割槍在自動(dòng)收回過(guò)程中，保護(hù)器錐套會(huì)在壓緊彈簧的 彈簧力作用下沿著保護(hù)器錐套錐面回落到內(nèi)軸套中，由于保護(hù)器錐套直口面落入內(nèi)錐套 直口面，保護(hù)器錐套與內(nèi)軸套的接觸面有較高的加工精度，使得保護(hù)器錐套的軸線與內(nèi)錐 套軸線完全復(fù)合，割槍在保護(hù)器錐套的帶動(dòng)下準(zhǔn)確恢復(fù)原來(lái)工作精度，此時(shí)系統(tǒng)指令驅(qū)動(dòng) 割槍再次下降到原高度，系統(tǒng)恢復(fù)原來(lái)存儲(chǔ)的三維位置和過(guò)程參數(shù)，割槍再次進(jìn)入受沖擊 前的工作狀態(tài)，開(kāi)始繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)切割工序。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、擬合角坡口頭，采用空間擬合生成坡口角，運(yùn)動(dòng)速度快，密封性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔。2、通過(guò)極電環(huán)傳導(dǎo)B軸電機(jī)和防碰撞開(kāi)關(guān)所需的電源和控制信號(hào)，不會(huì)導(dǎo)致工作 過(guò)程因A軸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致B軸的控制電纜圍繞A軸纏繞。3、割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位機(jī)械裝置機(jī)械載體通過(guò)軸承座加上下錐套的活動(dòng)設(shè)計(jì)， 使其割槍在工作過(guò)程中不會(huì)隨著A軸旋轉(zhuǎn)。防止割槍碰撞損壞，復(fù)位精度高，可以迅速恢復(fù) 繼續(xù)工作狀態(tài)，節(jié)省時(shí)間并提高工作效率。4、獨(dú)特的外圍割槍防碰撞保護(hù)支架可有效地保護(hù)機(jī)器在高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將割槍 撞壞?？梢员Ｗo(hù)懸臂和割槍等運(yùn)動(dòng)部分，使用方便、可靠、安裝便捷、迅速、可以反復(fù)使用，不 易損壞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。5、獨(dú)特的空氣加壓防塵設(shè)計(jì)，通過(guò)給傳動(dòng)件部位用壓縮空氣加壓設(shè)計(jì)方式使粉塵 無(wú)法進(jìn)入傳動(dòng)部件內(nèi)、從而達(dá)到清潔防塵的效果。6、模塊化設(shè)計(jì)，體識(shí)和重量較國(guó)外同類產(chǎn)品輕巧、接口簡(jiǎn)單，方便與任何橫梁式切 割機(jī)配合或集成。

圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)正面示意圖；圖2是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖；圖3是本發(fā)明中的擬合角坡口頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中保護(hù)器錐套剖視圖；圖5是本發(fā)明中保護(hù)器錐套剖視圖；圖6是圖5的俯視圖；圖7是本發(fā)明中內(nèi)軸套的剖視圖；圖8是本發(fā)明中外圍割槍防碰撞保護(hù)支架結(jié)構(gòu)示意圖主視圖；圖9是圖8的左視圖；圖10是圖8的俯視圖。圖中標(biāo)號(hào)及符號(hào)說(shuō)明如下[0041]1-1數(shù)控系統(tǒng)1-2等離子電源1-3電器柜2X-Y-Z機(jī)械系統(tǒng)2-1工作臺(tái)2-2X軸2-3Y軸2-4Z軸3擬合角坡口頭3-1A軸3-2B軸3-3懸臂3-4固定架3-5割槍3-6角接板 30-1內(nèi)軸套30-2夾槍錐套30-3保護(hù)器錐套30_4端蓋30_5壓緊彈簧，30_6保護(hù)器錐套 直口面30-7保護(hù)器錐套錐面30-9壓緊孔30-10內(nèi)軸套錐面30-11內(nèi)軸套直口面30-12 搖臂30-13內(nèi)軸套上端面30-14壓緊螺釘4外圍割槍防碰撞保護(hù)支架4-1安裝孔4-3轉(zhuǎn)軸4_4豎直接近開(kāi)關(guān)4_5豎直防 撞架4-6水平防撞架4-7水平接近開(kāi)關(guān)4-8磁鐵對(duì)4-12底邊4_13邊框。5壓縮空氣接口
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明如圖1、圖2所示，本發(fā)明擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置由電氣系統(tǒng)、X-Y-Z機(jī)械系 統(tǒng)2、擬合角坡口頭3和外圍割槍防碰撞保護(hù)支架4組成。如圖1、圖2所示，所述電氣系統(tǒng)包括數(shù)控系統(tǒng)1-1、電器柜1-3和等離子電源1_2。 它們?yōu)槠渌麢C(jī)械設(shè)備提供電源、控制功能和保護(hù)功能。如圖1、圖2所示，所述X-Y-Z機(jī)械系統(tǒng)2是一個(gè)龍門(mén)式的三維運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括工作 臺(tái)2-1、X軸2-2、Y軸2-3、Ζ軸2_4，其中X軸2_2、Υ軸2_3為齒輪齒條結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)； Z軸2-4為滾珠絲杠機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。如圖1、圖2所示，擬合角坡口頭3作為一個(gè)獨(dú)立的模塊固定安裝在X-Y-Z機(jī)械系 統(tǒng)2上，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)1-1的控制可實(shí)現(xiàn)割槍3-5的五軸運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鋼板的坡口加工。如圖3所示，所述擬合角坡口頭3是一個(gè)獨(dú)立的模塊，由A軸3-1、固定架3_4、Β軸 3-2懸臂3-3、割槍3-5、角接板3-6、搖臂30-12和割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置組成。A軸 3-1安裝在固定架3-4上；懸臂3-3與A軸3-1相連，A軸3_1可驅(qū)動(dòng)懸臂3_3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)；B軸3-2通過(guò)角接板3-6與懸臂3-3固連；搖臂30-12與B軸3_2相連，B軸3_2可驅(qū) 動(dòng)搖臂30-12旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；割槍3-5通過(guò)割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置安裝在搖臂30-12上； A軸3-1和B軸3-2聯(lián)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)割槍3-5實(shí)現(xiàn)空間坡口角。A軸3_1和B軸3_2具有一小 于90度的偏角。其中，所述B軸3-2使用極電環(huán)傳導(dǎo)電機(jī)和防碰撞開(kāi)關(guān)所需的電源和控制 信號(hào)，不會(huì)導(dǎo)致工作過(guò)程因A軸3-1旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致B軸3-2的控制電纜圍繞A軸3-1纏繞。如圖4所示，割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置由，內(nèi)軸套30-1、夾槍錐套30-2，保護(hù)器 錐套30-3、端蓋30-4、壓緊彈簧30-5、保護(hù)器錐套直口面30_6、壓緊螺釘30-14組成。在割 槍3-5上套有夾槍錐套0-2，夾槍錐套30-2外套接保護(hù)器錐套30-3。保護(hù)器錐套30_3落 在內(nèi)軸套30-1上。如圖4所示，所述內(nèi)軸套30-1與保護(hù)器錐套30-3的接觸面由徑向的內(nèi)側(cè)向外有 內(nèi)軸套錐面30-10、內(nèi)軸套直口面30-11與內(nèi)軸套上端面30-13三部分。如圖4、圖5、圖6所示，所述內(nèi)軸套30-1與保護(hù)器錐套30_3面接觸部分的外側(cè)端 面上設(shè)有多對(duì)壓緊孔30-9，穿過(guò)壓緊孔30-9的壓緊鏍釘30-14上套有壓緊彈簧30_5及端 蓋 30-4。如圖4、5、7所示，所述內(nèi)軸套30-1與保護(hù)器錐套30_3面接觸部分的內(nèi)軸套直口面30-11其縱截面為直角，其中平面與割槍3-5的軸線垂直，環(huán)形面與割槍3-5的軸線平 行。如圖4所示，即使在系統(tǒng)接近開(kāi)關(guān)失靈或者受到瞬時(shí)外力沖擊的情況下，割槍三 維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置仍然能夠保護(hù)割槍3-5即時(shí)卸除沖擊力，并自動(dòng)回復(fù)原狀態(tài)繼續(xù)工 作，當(dāng)割槍3-5受到來(lái)自任意一個(gè)方向的碰撞時(shí)，由于內(nèi)軸套30-1被搖臂30-12通過(guò)軸承 固定而保持穩(wěn)定狀態(tài)，割槍3-5的受碰撞動(dòng)作帶動(dòng)夾槍錐套30-2的保護(hù)器錐套30-3沿著 沖擊力方向偏轉(zhuǎn)，由于保護(hù)器錐套30-3與內(nèi)軸套30-1僅受到重力和彈簧力的壓合，在保 護(hù)器錐套30-3偏轉(zhuǎn)時(shí)，其與內(nèi)軸套30-1之間的錐面接觸面可以快捷地令保護(hù)器錐套30-3 滑出，從而很快消減了割槍3-5所受到的沖擊力，在沖擊加速度消失后，由于受到壓緊彈簧 30-5的回復(fù)力作用，保護(hù)器錐套錐面30-7又使保護(hù)器錐套30-3能夠迅速滑落到內(nèi)軸套錐 面30-10中來(lái)。如圖4、圖7所示，所述內(nèi)軸套直口面30-11由兩個(gè)相互垂直的面構(gòu)成，在內(nèi)軸套 30-1的軸線處于垂直狀態(tài)時(shí)，內(nèi)軸套直口面30-11有一個(gè)水平面和一個(gè)垂直的環(huán)形面。這 個(gè)內(nèi)軸套直口面30-11在內(nèi)軸套30-1與保護(hù)器錐套30-3壓合時(shí)，與保護(hù)器錐套30_3的 直口面貼合。內(nèi)軸套直口面30-11使保護(hù)器錐套30-3回落到內(nèi)軸套30-1時(shí)，能夠完整的 復(fù)位，使得保護(hù)器錐套30-3的軸線與內(nèi)軸套30-1的軸線重合。從而完美的令保護(hù)器錐套 30-3所夾緊的割槍3-5回復(fù)到碰撞前的位置，準(zhǔn)確恢復(fù)割槍在受到?jīng)_擊前的精度。如圖4、圖5所示，所述擬合角坡口頭3上設(shè)計(jì)有壓縮空氣接口 5，通過(guò)給傳動(dòng)件部 位用壓縮空氣加壓設(shè)計(jì)方式使粉塵無(wú)法進(jìn)入傳動(dòng)部件內(nèi)，可達(dá)到清潔防塵的效果。如圖8、9、10、所示，所述外圍割槍防碰撞保護(hù)支架4由轉(zhuǎn)軸4-3、豎直接近開(kāi)關(guān) 4-4、豎直防撞架4-5、水平防撞架4-6、水平接近開(kāi)關(guān)4-17、磁鐵對(duì)4_8、底連4_12、邊框 4-13組成。如圖4、圖8所示，所述外圍割槍防碰撞保護(hù)支架4固定安裝在擬合角坡口頭3上 的固定架3-4，通過(guò)轉(zhuǎn)軸4-3與固定架3-4活動(dòng)連接的豎直防撞架4-5、和通過(guò)磁鐵對(duì)4_8與 豎直防撞架4-5連接的水平防撞架4-6組成，在豎直防撞架4-5上裝有水平接近開(kāi)關(guān)4-7， 在豎直防撞架4-5或固定架4-2上安裝有豎直接近開(kāi)關(guān)4-4，水平接近開(kāi)關(guān)4-7與豎直接近 開(kāi)關(guān)4-4的輸出腳與數(shù)控系統(tǒng)1-1相連。如圖10所示，所述水平防撞架4-6帶有一條與豎直防撞架4-5連接的底邊4-12 和一條中空且四周密閉的邊框4-13，磁鐵對(duì)4-8的一部分磁極裝在底過(guò)4-12內(nèi)。在圖4中，可以看到所述外圍割槍防碰撞保護(hù)支架4與整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，在等離子 切割機(jī)工作過(guò)程中，整個(gè)懸臂3-3、割槍3-5和夾持部分都在外圍割槍防碰撞保護(hù)支架4的 防護(hù)范圍內(nèi)。豎直防撞架4-5與固定架3-4的重疊部分安裝有豎直接近開(kāi)關(guān)4-4，豎直防撞 架4-5 —旦受到碰撞，可以在豎直平面上做擺動(dòng)，同時(shí)，豎直防撞架4-5與固定架3-4的重 疊部分會(huì)分離，因此使豎直接近開(kāi)關(guān)4-4輸出狀態(tài)發(fā)生變化，此變化狀態(tài)通知數(shù)控系統(tǒng)1-1 保存當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)，切割機(jī)立即停止運(yùn)行。水平防撞架4-6與豎直防撞架4-5的重 疊部分安裝有水平接近開(kāi)關(guān)4-7和磁鐵對(duì)4-8，水平防撞架4-6與豎直防撞架4-5除了通 過(guò)磁鐵對(duì)4-8的磁力連接外沒(méi)有其它連接方式，水平防撞架4-6 —旦受到碰撞，整個(gè)水平防 撞架4-6會(huì)很容易脫離磁力連接狀態(tài)，與固定架3-4的重疊部分會(huì)分離，因此使水平防撞架 4-6輸出狀態(tài)發(fā)生變化。此豎直防撞架4-5與水平防撞架4-6都由輕質(zhì)的金屬制成，豎直
8變化狀態(tài)通知控制系統(tǒng)保存當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)，切割機(jī)立即停止運(yùn)行。豎直防撞架4-5 由于將受碰撞獲得的沖擊立即轉(zhuǎn)化為繞轉(zhuǎn)軸4-3轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，使得豎直防撞架4-5受到?jīng)_ 撞而變形的幾率很小。而水平防撞架4-6由于將受碰撞獲得的沖擊立即轉(zhuǎn)化為脫離磁力連 接的動(dòng)能，讓水平防撞架4-6直接脫離豎直防撞架4-5，使水平防撞架4-6不易受損變形，尤 其是，當(dāng)水平防撞架4-6恢復(fù)與豎直防撞架4-5的連接時(shí)，只要受到磁鐵對(duì)4-8的磁力引導(dǎo) 對(duì)位而連接，使得水平防撞架4-6的安裝非常方便、快速和準(zhǔn)確。 在正常工作情況下，割槍3-5在運(yùn)行過(guò)程中受到外圍割槍防碰撞保護(hù)支架4和割 槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置的雙重保護(hù)，在割槍3-5在三維空間按照程序動(dòng)作過(guò)程中，遇到 外力沖撞或者障礙物時(shí)，一旦外部物體進(jìn)入傳感器的觸發(fā)范圍，接近開(kāi)關(guān)會(huì)向系統(tǒng)發(fā)出信 號(hào)，導(dǎo)致系統(tǒng)中斷當(dāng)前工序過(guò)程，進(jìn)入報(bào)錯(cuò)程序，同時(shí)保存當(dāng)前工作進(jìn)程和三維位置參數(shù)， 割槍3-5自動(dòng)收回開(kāi)始上提，此時(shí)如果外部沖擊力已經(jīng)作用到割槍3-5槍體，由于割槍三維 防撞自動(dòng)復(fù)位裝置的特殊結(jié)構(gòu)，割槍3-5會(huì)帶動(dòng)保護(hù)器錐套30-3滑出內(nèi)軸套30-1，因此而 將外部沖擊力轉(zhuǎn)移消耗掉。從而有效的保護(hù)了割槍3-5和系統(tǒng)的安全。之后，割槍3-5在 自動(dòng)收回過(guò)程中，保護(hù)器錐套30-3會(huì)在壓緊彈簧30-5的彈簧力作用下沿著保護(hù)器錐套面 30-7回落到內(nèi)軸套30-1中，由于保護(hù)器錐套直口面30-6落入內(nèi)錐套直口面30_11，保護(hù)器 錐套30-3與內(nèi)軸套30-1的接觸面有較高的加工精度，使得保護(hù)器錐套30-3的軸線與內(nèi)錐 套30-1軸線完全復(fù)合，割槍3-5在保護(hù)器錐套30-3的帶動(dòng)下準(zhǔn)確恢復(fù)原來(lái)工作精度，此時(shí) 系統(tǒng)指令驅(qū)動(dòng)割槍3-5再次下降到原高度，系統(tǒng)恢復(fù)原來(lái)存儲(chǔ)的三維位置和過(guò)程參數(shù)，割 槍3-5再次進(jìn)入受沖擊前的工作狀態(tài)，開(kāi)始繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)切割工序。
權(quán)利要求擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置，包括電氣系統(tǒng)、X Y Z機(jī)械系統(tǒng)，其特征在于還包括擬合角坡口頭和外圍割槍防碰撞保護(hù)支架；所述電氣系統(tǒng)包括數(shù)控系統(tǒng)、電器柜和等離子電源；所述X Y Z機(jī)械系統(tǒng)是一個(gè)龍門(mén)式的三維運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括工作臺(tái)、X軸、Y軸、Z軸、X軸、Y軸、Z軸均為直線軸；擬合角坡口頭固定安裝在X Y Z機(jī)械系統(tǒng)上，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)割槍的五軸運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鋼板的坡口加工；所述擬合角坡口頭，由A軸、固定架、B軸、懸臂、割槍、角接板、搖臂和割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置組成；A軸安裝在固定架上；懸臂與A軸相連，A軸可驅(qū)動(dòng)懸臂進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；B軸通過(guò)角接板與懸臂固連；搖臂與B軸相連，B軸可驅(qū)動(dòng)搖臂旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；割槍通過(guò)割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置安裝在搖臂上；A軸和B軸聯(lián)動(dòng)使割槍實(shí)現(xiàn)坡口角度；所述B軸使用極電環(huán)傳導(dǎo)電機(jī)和防碰撞開(kāi)關(guān)所需的電源和控制信號(hào)；所述外圍割槍防碰撞保護(hù)支架由轉(zhuǎn)軸、豎直接近開(kāi)關(guān)、豎直防撞架、水平防撞架、水平接近開(kāi)關(guān)、磁鐵對(duì)、底邊、邊框組成；所述外圍割槍防碰撞保護(hù)支架固定安裝在擬合角坡口頭上的固定架，通過(guò)轉(zhuǎn)軸與固定架活動(dòng)連接的豎直防撞架，和通過(guò)磁鐵對(duì)與豎直防撞架連接的水平防撞架組成，在豎直防撞架上裝有水平接近開(kāi)關(guān)，在豎直防撞架或固定架上安裝有豎直接近開(kāi)關(guān)，水平接近開(kāi)關(guān)與豎直接近開(kāi)關(guān)的輸出腳與數(shù)控系統(tǒng)相連；所述水平防撞架帶有一條與豎直防撞架連接的底邊和一條中空且四周密閉的邊框，磁鐵對(duì)的一部分磁極裝在底邊內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置，其特征在于所述A軸和B軸 具有一小于90度的偏角。
3.如權(quán)利要求1所述的擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置，其特征在于所述擬合角坡口 頭上設(shè)計(jì)有壓縮空氣接口。
4.如權(quán)利要求1所述的擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置，其特征在于所述割槍三維防 撞自動(dòng)復(fù)位裝置由內(nèi)軸套、夾槍錐套、保護(hù)器錐套、端蓋、壓緊彈簧、保護(hù)器錐套直口面、壓 緊螺釘組成；在割槍上套有夾槍錐套，夾槍錐套外套接保護(hù)器錐套，保護(hù)器錐套落在內(nèi)軸套 上；所述內(nèi)軸套與保護(hù)器錐套的接觸面由徑向的內(nèi)側(cè)向外有內(nèi)軸套錐面、內(nèi)軸套直口面與 內(nèi)軸套上端面三部分；所述內(nèi)軸套與保護(hù)器錐套面接觸部分的外側(cè)端面上設(shè)有多對(duì)壓緊孔，穿過(guò)壓緊孔的壓 緊螺釘上套有壓緊彈簧及端蓋；所述內(nèi)軸套與保護(hù)器錐套面接觸部分的內(nèi)軸套直口面其縱截面為直角，其中平面與割 槍的軸線垂直，環(huán)形面與割槍的軸線平行；所述內(nèi)軸套直口面由兩個(gè)相互垂直的面構(gòu)成，在內(nèi)軸套的軸線處于垂直狀態(tài)時(shí)，內(nèi)軸 套直口面有一個(gè)水平面和一個(gè)垂直的環(huán)形面；這個(gè)內(nèi)軸套直口面在內(nèi)軸套與保護(hù)器錐套壓 合時(shí)，與保護(hù)器錐套的直口面貼合；內(nèi)軸套直口面使保護(hù)器錐套回落到內(nèi)軸套時(shí)，能夠完整 的復(fù)位，使得保護(hù)器錐套的軸線與內(nèi)軸套的軸線重合；從而完美的令保護(hù)器錐套所夾緊的割槍回復(fù)到碰撞前的位置，準(zhǔn)確恢復(fù)割槍在受到?jīng)_擊前的精度。
5.如權(quán)利要求1所述的擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置，其特征在于整個(gè)懸臂、割槍和 夾持部分都在外圍割槍防碰撞保護(hù)支架的防護(hù)范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置，其特征在于豎直防撞架與固 定架的重疊部分安裝有豎直接近開(kāi)關(guān)。
7.如權(quán)利要求1所述的擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置，其特征在于水平防撞架與豎 直防撞架的重疊部分安裝有水平接近開(kāi)關(guān)和磁鐵對(duì)。
專利摘要擬合角無(wú)限回轉(zhuǎn)坡口切割裝置，包括電氣系統(tǒng)，X-Y-Z機(jī)械系統(tǒng)，其特征在于還包括擬合角坡口頭和外圍割槍防碰撞保護(hù)支架；所述電氣系統(tǒng)包括數(shù)控系統(tǒng)，電器柜和等離子電源；所述X-Y-Z機(jī)械系統(tǒng)是一個(gè)龍門(mén)式的三維運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括工作臺(tái)、X軸、Y軸、Z軸，X軸、Y軸、Z軸均為直線軸；擬合角坡口頭固定安裝在X-Y-Z機(jī)械系統(tǒng)上，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)割槍的五軸運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鋼板的坡口加工；所述擬合角坡口頭，由A軸、固定架、B軸、懸臂、割槍、角接板、搖臂和割槍三維防撞自動(dòng)復(fù)位裝置組成；擬合角坡口頭，采用空間擬合生成坡口角，運(yùn)動(dòng)速度快，密封性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔。
文檔編號(hào)B23K10/00GK201645018SQ20092021967
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
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