專利名稱：一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)控等離子加工裝置，尤其涉及一種多功能高精度數(shù)控等離子 加工裝置，具體適用于在同一臺機器上實現(xiàn)薄板、中厚板、管材的高精度加工。
背景技術：
目前，隨著CAD/CAM技術的發(fā)展，CAD/CAM技術已廣范應用于數(shù)控等離子 切割機。現(xiàn)有的數(shù)控等離子切割機主要有以切割金屬中厚板為主的等離子切割機、板金 行業(yè)切割金屬薄板的數(shù)控等離子切割機、切割金屬管材的數(shù)控旋轉(zhuǎn)等離子切割機。中國專利授權公告號為CN201143587Y，授權公告日為2008年11月5日的實 用新型專利公開了一種多功能焊割操作機，包括沿軌道行走的底座，固連在底座上的立 柱，底座行走齒條，驅(qū)動電機軸端的第一齒輪與底座行走齒條嚙合，立柱通過連接板上 的掛輪與連接板連接，伸臂行走電機軸端的第二齒輪與伸臂行走齒條嚙合，在立柱頂端 的減速器軸端的鏈輪通過鏈條與伸臂連接，在伸臂的左側連接有埋弧焊機頭，其特點 是在伸臂上還裝有至少兩個割炬組件。所述的割炬組件包括與伸臂固連的割炬行走 齒條，在割炬連接架上固連的割炬驅(qū)動電機軸端的第三齒輪與割炬行走齒條嚙合，在割 炬連接架上裝有豎向支撐輪和橫向支撐輪、割炬、且設有割炬的移動調(diào)節(jié)輪和間距定位 輪。雖然該實用新型具有焊接與切割功能，可一機多用，但其切割功能比較單一，不具 備可同時切割中厚板、薄板、管材的綜合功能，綜合性較差，而且均以齒條或同步帶作 為傳動元件，切割精度較低、切割工效較差，影響切割質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的綜合性較差、切割精度較低、切割工效 較差的缺陷與問題，提供一種綜合性較強、切割精度較高、切割工效較好的多功能高精 度數(shù)控等離子加工裝置。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術解決方案是一種多功能高精度數(shù)控等離子加 工裝置，包括相互連接的底座與加工平臺，所述加工平臺的下方設置有X軸傳動機構， 加工平臺的上方設置有Y軸傳動機構，Y軸傳動機構上滑動連接有割炬單元；所述割炬 單元為替換式割炬單元，共有兩種，分別為薄板割炬單元和中厚板割炬單元，且割炬單 元通過Y軸滑板與Y軸傳動機構滑動連接；所述X軸傳動機構包括X軸滾珠絲桿與X軸 伺服電機，Y軸傳動機構包括Y軸滾珠絲桿與設置在Y軸橫梁內(nèi)部的Y軸伺服電機，Y 軸滾珠絲桿的側部通過連接桿與Y軸滑板相連接，Y軸滾珠絲桿的下部設置有與其相平 行的Y軸導軌，Y軸導軌的下部固定連接有與Y軸滑板相連接的Y軸托板；所述Y 軸橫 梁沿水平線單方向延伸為割炬臂，割炬臂上設置有管材割炬單元，管材割炬單元的下方 設置有與其相配合的管材旋轉(zhuǎn)機構。所述薄板割炬單元包括薄板紅外定位實時跟蹤裝置、薄板割炬以及與Y軸滑板 相連接的薄板割炬罩，所述薄板紅外定位實時跟蹤裝置與Y軸托板的下部固定連接，Y軸托板的側部與Y軸 滑板相連接，Y軸滑板與Z軸導軌的一側相連接，Z軸導軌的另一 側與Z軸氣缸相連接，Z軸氣缸的另一端通過彈簧與薄板割炬夾塊相連接，薄板割炬夾塊 的內(nèi)部夾持有薄板割炬，薄板割炬的一端設置有薄板割炬進氣管，另一端設置有薄板割 炬頭，薄板割炬頭上套裝有噴水罩，噴水罩的側面設置有噴水口，且位于噴水罩底部的 噴水罩口與薄板割炬頭之間形成有薄板定位距。所述薄板定位距的大小為2-6mm。所述中厚板割炬單元包括中厚板紅外定位實時跟蹤裝置、中厚板割炬以及與Y 軸滑板相連接的中厚板割炬罩，所述中厚板紅外定位實時跟蹤裝置與中厚板托板的下部 相連接，中厚板托板的上部的兩端分別固定連接有自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機構與弧壓調(diào) 高防撞夾具，自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機構與Y軸滑板相連接，弧壓調(diào)高防撞夾具內(nèi)夾持 有中厚板割炬。所述自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機構包括相互連接的自動弧壓調(diào)高控制器、套桿軸 與減速機，套桿軸的一端與中厚板托板的上部相連接，另一端與自動弧壓調(diào)高控制器內(nèi) 部的弧壓調(diào)高滾珠絲桿相連接，弧壓調(diào)高滾珠絲桿的另一端與減速機相連接，減速機的 另一端與直流電機相連接，且在套桿軸上套裝有套桿軸護罩。所述弧壓調(diào)高防撞夾具上設置有兩個接近開關與一個安全防撞接近開關。所述管材旋轉(zhuǎn)機構包括支撐調(diào)整座、調(diào)整座導軌、升降張合滾輪隨動裝置與支 承座，所述支撐調(diào)整座呈兩排平行對稱設置，支撐調(diào)整座的上部設置有調(diào)整座導軌，調(diào) 整座導軌的一端設置有支承座，另一端設置有至少一個用于支撐管材的升降張合滾輪隨 動裝置，支承座的另一端設置有軸承座，軸承座的兩端分別連接有軸承座伺服電機與用 于夾持管材的卡盤；所述升降張合滾輪隨動裝置包括相互垂直的升降絲桿與張合絲桿， 升降絲桿的下端與調(diào)整座導軌相連接、上端與隨動旋轉(zhuǎn)架相連接，升降絲桿上近隨動旋 轉(zhuǎn)架的部位設置有升降手柄，隨動旋轉(zhuǎn)架的上端設置有張合絲桿，張合絲桿的上端設置 有軸承滾輪。所述軸承座伺服電機為大功率伺服電機，且其與軸承座直接傳動連接。所述加工平臺為一種釘床結構，該釘床結構由圓頭螺釘按IOOmmX IOOmm間 距陣列；所述X軸滾珠絲桿與Y軸滾珠絲桿的定位精度為士0.03mm，重復定位精度為 士0.015mm，且其最高運動速度為20M/min。所述薄板紅外定位實時跟蹤裝置與中厚板紅外定位實時跟蹤裝置中均設置有紅 外指示器。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為
1、由于本發(fā)明一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置中包括相互連接的底座與加工 平臺，加工平臺上方的Y軸傳動機構上滑動連接有割炬單元，該割炬單元為替換式割炬 單元，共分兩種，包括薄板割炬單元和中厚板割炬單元，且Y軸橫梁沿水平線單方向延 伸形成的割炬臂上設置有管材割炬單元，因此本發(fā)明同時具有薄板切割、中厚板切割與 管材切割三種功能，一臺機器可實現(xiàn)三種切割效果，綜合性較強，與相類似的各自獨立 的三臺等離子切割機相比，成本降低2倍以上，此外，由于本發(fā)明中的加工平臺為由圓 頭螺釘按IOOmmX IOOmm間距陣列而成的釘床結構，切割板材置放其上以進行切割，使 用中，圓頭螺釘即使因受切割板材影響而損壞也便于對其進行采購和更換，極大的方便了用戶對其進行設備維護，再一次降低了生產(chǎn)成本。因此本發(fā)明不僅綜合性較強，而且 能夠降低生產(chǎn)成本。2、由于本發(fā)明一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置中包括相互連接的底座與 加工平臺，且加工平臺上、下方分別設置的Y軸傳動機構與X軸傳動機構均通過相互配 合的滾珠絲桿與絲桿螺母來實現(xiàn)傳動功能，其定位精度可達士0.03mm，重復定位精度可 達士0.015mm，比現(xiàn)有技術中使用的普通齒條傳動高5倍以上，而且，由于管材旋轉(zhuǎn)機構 采用了大功率的軸承座伺服電機直接與軸承座進行傳動配合，避免了現(xiàn)有技術中由于采 用中間減速裝置而帶來的的傳動誤差，因而提高了旋轉(zhuǎn)精度，其旋轉(zhuǎn)精度比采用中間減 速裝置的旋轉(zhuǎn)機構高5倍以上。因此本發(fā)明的切割精度較高。3、由于本發(fā)明一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置中采用的X軸滾珠絲桿 與Y軸滾珠絲桿的最高運動速度可達20M/min，而現(xiàn)有技術中采用的齒條傳動的最高運 動速度只有12M/min，本發(fā)明的最高運動速度比現(xiàn)有技術高1.66倍，有利于提高切割工 效。因此本發(fā)明的切割工效較高。4、由于本發(fā)明一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置中X軸傳動機構、Y軸 傳動機構均采用滾珠絲桿與絲桿螺母來實現(xiàn)傳動功能，且在管材旋轉(zhuǎn)機構中采用大功率 的軸承座伺服電機直接與軸承座進行傳動配合，無需中間減速裝置，不僅整機運轉(zhuǎn)時產(chǎn) 生的噪音較低，而且振動較小、平穩(wěn)度較高，能夠提高切割質(zhì)量，工件的切割面光滑平 整，切割的表面質(zhì)量大大優(yōu)于現(xiàn)有技術中采用齒條傳動的等離子切割機。因此本發(fā)明不 僅噪音較低、振動較小，而且平穩(wěn)度較高、切割質(zhì)量較好。5、由于本發(fā)明一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置中在薄板割炬單元和中厚 板割炬單元中均設置有紅外定位實時跟蹤裝置，使用中，不僅可以通過紅外定位實時跟 蹤裝置對切割過程進行實時跟蹤，而且可以任意轉(zhuǎn)動紅外定位實時跟蹤裝置中關節(jié)球體 中心孔內(nèi)設置的紅外指示器的方向以確保紅光精確對準切割點，可便于切割前對X、Y 軸的運動排料進行設計，從而實現(xiàn)實際切割過程中的精細排料，最終達到節(jié)省材料的目 的。因此本發(fā)明便于進行精細排料，能夠節(jié)省材料。


圖1是本發(fā)明的主視圖。圖2是本發(fā)明中薄板割炬單元的結構示意圖。圖3是本發(fā)明中中厚板割炬單元的結構示意圖。圖4是圖3中自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機構的結構示意圖。圖5是圖3中弧壓調(diào)高防撞夾具的俯視圖。圖6是本發(fā)明中管材旋轉(zhuǎn)機構的主視圖。圖7是圖6中升降張合滾輪隨動裝置A-A方向的結構示意圖。圖8是本發(fā)明中加工平臺的結構示意圖。圖中底座1，加工平臺2，圓頭螺釘21，X軸傳動機構3，X軸滾珠絲桿31， X軸伺服電機32，Y軸傳動機構4，Y軸滾珠絲桿41，Y軸伺服電機42，Y軸橫梁43， 連接桿44，Y軸導軌45，Y軸托板46，割炬單元5，薄板割炬單元6，薄板紅外定位實 時跟蹤裝置61，薄板割炬62，薄板割炬罩63，Z軸導軌64，Z軸氣缸65，彈簧66，薄板割炬夾塊67，薄板割炬68，薄板割炬進氣管681，薄板割炬頭682，噴水罩683，噴水 口 684，噴水罩口 685，薄板定位距686，中厚板割炬單元7，中厚板紅外定位實時跟蹤 裝置71，中厚板割炬72，中厚板割炬罩73，中厚板托板74，自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機 構75，套桿軸751，自動弧壓調(diào)高控制器752，減速機753，弧壓調(diào)高滾珠絲桿754，直 流電機755，套桿軸護罩756，弧壓調(diào)高防撞夾具76，接近開關761，安全防撞接近開關 762，Y軸滑板8，管材旋轉(zhuǎn)機構9，支撐調(diào)整座91，調(diào)整座導軌92，升降張合滾輪隨動 裝置93，升降絲桿931，張合絲桿932，隨動旋轉(zhuǎn)架933，升降手柄934，軸承滾輪935， 支承座94，割炬臂10，管材割炬單元11，管材12，軸承座13，軸承座伺服電機14，卡 盤15，紅外指示器16。
具體實施例方式以下結合

和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明
參見圖1-圖8，一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，包括相互連接的底座1與 加工平臺2，所述加工平臺2的下方設置有X軸傳動機構3，加工平臺2的上方設置有Y 軸傳動機構4，Y軸傳動機構4上滑動連接有割炬單元5 ；所述割炬單元5為替換式割炬 單元，共有兩種，分別為薄板割炬單元6和中厚板割炬單元7，且割炬單元5通過Y軸滑 板8與Y軸傳動機構4滑動連接；所述X軸傳動機構3包括X軸滾珠絲桿31與X軸伺 服電機32，Y軸傳動機構4包括Y軸滾珠絲桿41與設置在Y軸橫梁43內(nèi)部的Y軸伺服 電機42，Y軸滾珠絲桿41的側部通過連接桿44與Y軸滑板8相連接，Y軸滾珠絲桿41 的下部設置有與其相平行的Y軸導軌45，Y軸導軌45的下部固定連接有與Y軸滑板8相 連接的Y軸托板46;所述Y軸橫梁43沿水平線單方向延伸為割炬臂10，割炬臂10上設 置有管材割炬單元11，管材割炬單元11的下方設置有與其相配合的管材旋轉(zhuǎn)機構9。參見圖2，所述薄板割炬單元6包括薄板紅外定位實時跟蹤裝置61、薄板割炬62 以及與Y軸滑板8相連接的薄板割炬罩63，所述薄板紅外定位實時跟蹤裝置61與Y軸托 板46的下部固定連接，Y軸托板46的側部與Y軸滑板8相連接，Y軸滑板8與Z軸導 軌64的一側相連接，Z軸導軌64的另一側與Z軸氣缸65相連接，Z軸氣缸65的另一端 通過彈簧66與薄板割炬夾塊67相連接，薄板割炬夾塊67的內(nèi)部夾持有薄板割炬68，薄 板割炬68的一端設置有薄板割炬進氣管681，另一端設置有薄板割炬頭682，薄板割炬頭 682上套裝有噴水罩683，噴水罩683的側面設置有噴水口 684，且位于噴水罩683底部的 噴水罩口 685與薄板割炬頭682之間形成有薄板定位距686。所述薄板定位距686的大小為2-6mm。參見圖3-圖5，所述中厚板割炬單元7包括中厚板紅外定位實時跟蹤裝置71、 中厚板割炬72以及與Y軸滑板8相連接的中厚板割炬罩73，所述中厚板紅外定位實時跟 蹤裝置71與中厚板托板74的下部相連接，中厚板托板74的上部的兩端分別固定連接有 自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機構75與弧壓調(diào)高防撞夾具76，自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機構75 與Y軸滑板8相連接，弧壓調(diào)高防撞夾具76內(nèi)夾持有中厚板割炬72。所述自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機構75包括相互連接的自動弧壓調(diào)高控制器752、 套桿軸751與減速機753，套桿軸751的一端與中厚板托板74的上部相連接，另一端與自 動弧壓調(diào)高控制器752內(nèi)部的弧壓調(diào)高滾珠絲桿754相連接，弧壓調(diào)高滾珠絲桿754的另一端與減速機753相連接，減速機753的另一端與直流電機755相連接，且在套桿軸751 上套裝有套桿軸護罩756。所述弧壓調(diào)高防撞夾具76上設置有兩個接近開關761與一個安全防撞接近開關 762。參見圖6-圖7，所述管材旋轉(zhuǎn)機構9包括支撐調(diào)整座91、調(diào)整座導軌92、升降 張合滾輪隨動裝置93與支承座94，所述支撐調(diào)整座91呈兩排平行對稱設置，支撐調(diào)整 座91的上部設置有調(diào)整座導軌92，調(diào)整座導軌92的一端設置有支承座94，另一端設置 有至少一個用于支撐管材12的升降張合滾輪隨動裝置93，支承座94的另一端設置有軸承 座13，軸承座13的兩端分別連接有軸承座伺服電機14與用于夾持管材12的卡盤15;所 述升降張合滾輪隨動裝置93包括相互垂直的升降絲桿931與張合絲桿932，升降絲桿931 的下端與調(diào)整座導軌92相連接、上端與隨動旋轉(zhuǎn)架933相連接，升降絲桿931上近隨動 旋轉(zhuǎn)架933的部位設置有升降手柄934，隨動旋轉(zhuǎn)架933的上端設置有張合絲桿932，張 合絲桿932的上端設置有軸承滾輪935。所述軸承座伺服電機14為大功率伺服電機，且其與軸承座13直接傳動連接。參見圖8，所述加工平臺2為一種釘床結構，該釘床結構由圓頭螺釘21按 IOOmmX IOOmm間距陣列；所述X軸滾珠絲桿31與Y軸滾珠絲桿41的定位精度為 士0.03mm，重復定位精度為士0.015mm，且其最高運動速度為20M/min。所述薄板紅外定位實時跟蹤裝置61與中厚板紅外定位實時跟蹤裝置71中均設置 有紅外指示器16。本發(fā)明的原理說明如下
薄板切割由于切割薄板容易變形，現(xiàn)采用噴水罩683噴水冷卻防止變形，噴水罩683 與薄板割炬頭682之間保持一段距離，即薄板定位距686，以使薄板割炬頭682與切割板 之間保持相應距離，起到割炬與鋼板間距要求的定位作用。薄板割炬68的升降是由Z軸 氣缸65通過Z軸導軌64來實現(xiàn)的，即先由Y軸傳動機構4帶動其上設置的Y軸滑板8 滑動，再由Y軸滑板8依次帶動Z軸導軌64、Z軸氣缸65滑動，同時，Z軸氣缸65的 汽缸臂通過彈簧66依次帶動薄板割炬夾塊67、薄板割炬68上下運動，且可將噴水罩683 底部的噴水罩口 685壓貼在待切割的鋼板上。換割炬單元時，只需將Z軸導軌64和薄板 割炬罩63拆下即可。中厚板切割由于中厚板切割中的溫度很高，噴水罩不能適應，所以切割中厚 板需要采用弧壓自動調(diào)高的方式使工作過程中割炬頭與鋼板表面動態(tài)保持預設相應距離 的要求，預設相應距離一般為2-6m,由于割炬頭與鋼板間的距離只有幾毫米，所以設計 了弧壓調(diào)高防撞夾具76，中厚板割炬72裝在弧壓調(diào)高防撞夾具76內(nèi)，且在弧壓調(diào)高防撞 夾具76上裝有兩個接近開關761和一個安全防撞接近開關762以保證中厚板割炬72的割 炬頭不會因鋼板不平整或割下的鋼板排列不平齊而受撞，從而使中厚板割炬72得到有效 保護。弧壓調(diào)高防撞夾具76安裝在自動弧壓調(diào)高控制器752下端的套桿軸751所連接的 中厚板托板74上，自動弧壓調(diào)高控制器752內(nèi)部的自動弧壓調(diào)高控制器752的兩端分別 與套桿軸751以及減速機753、直流電機755和微機連接。使用中，通過等離子切割過程 中對弧壓變化的監(jiān)測實現(xiàn)中厚板割炬72的割炬頭的自動調(diào)高，以確保在切割過程中割炬 頭與鋼板間的距離恒定，滿足預設定的要求。更換時只需將自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機構75、中厚板割炬罩73的螺釘松掉拆下即可，然后將中厚板割炬72插入弧壓調(diào)高防撞夾具 76的夾具孔內(nèi)即可。

在具體的使用過程中，上述兩種割炬單元，即薄板割炬單元6與中厚板割炬單 元7更換方便，可通過相互替換、輪流使用來滿足用戶不同的使用要求，而不需要準備 兩臺獨立的薄板切割機與中厚板切割機。管材切割為滿足管材切割的需要，將等離子切割機的X軸作為旋轉(zhuǎn)切割管材 的X軸，另設計管材旋轉(zhuǎn)機構9作為管材切割的Y軸。管材旋轉(zhuǎn)機構9與底座1平行布置，在Y軸橫梁43上沿水平線單方向延伸出一 個割炬臂10以使管材割炬單元11處于管材12的中心線的上方，同時結合由伺服系統(tǒng)微 機控制的管材旋轉(zhuǎn)機構9的旋轉(zhuǎn)運動和X軸傳動機構3的縱向運動便可在管材12上切割 出各種直線與曲線圖形。管材旋轉(zhuǎn)機構9采用大功率的軸承座伺服電機14直接傳動于軸承座94的方法避 免了現(xiàn)有技術中由于采用中間減速裝置帶來的的傳動誤差，不僅提高了旋轉(zhuǎn)精度，其精 度可為采用中間減速裝置的旋轉(zhuǎn)機構5倍以上，而且降低了整機的噪音與振動，提高了 運轉(zhuǎn)平穩(wěn)度，提高了加工精度與質(zhì)量。升降張合滾輪隨動裝置93上的軸承滾輪935同時具有升降、張合、繞升降絲桿 931的軸線旋轉(zhuǎn)隨動的功能，因此能很好的滿足不同管徑的管材12在直線度標準誤差范 圍內(nèi)的切割。
升降張合滾輪隨動裝置93可沿調(diào)整座導軌92方向移動、鎖緊，管材割炬單元11可 隨X軸傳動機構3的縱向運動而沿管材12的縱向運動，因此能很好的滿足不同長度管材 12的切割需要。本發(fā)明切割管材12的直徑范圍一般為Φ50ιηιη-Φ300ιηιη，最大長度 為4000mm，也可根據(jù)用戶要求提供可切割更大管材直徑、更長管材長度的本發(fā)明以滿足 用戶要求。滾珠絲桿的傳動效果本發(fā)明中采用的X軸傳動機構3、Y軸傳動機構4均由 伺服電機、滾珠絲桿實現(xiàn)傳動，滾珠絲桿的定位精度可達士0.03mm，重復定位精度可達 士0.015mm，其精度高于普通齒條傳動5倍以上，而且，滾珠絲桿傳動的最高運動速度可 達20M/min，比現(xiàn)有技術中的齒條傳動最高速度12M/min高1.66倍，不僅有利于提高切 割工效，而且能夠降低噪音與振動，提高運轉(zhuǎn)平穩(wěn)度，從而提高工件的切割精度與表面 質(zhì)量。紅外定位適時跟蹤功能本發(fā)明中在薄板割炬單元6與中厚板割炬單元7中分 別設置了薄板紅外定位實時跟蹤裝置61與中厚板紅外定位實時跟蹤裝置71，該設計不僅 可以通過紅外定位實時跟蹤裝置對切割過程進行實時跟蹤，而且可以任意轉(zhuǎn)動紅外定位 實時跟蹤裝置中關節(jié)球體中心孔內(nèi)設置的紅外指示器16的方向以確保紅光精確對準切割 點，可便于切割前對X、Y軸的運動排料進行設計，即在不進行切割時，通過軟件進行排 料設置，然后將切割頭在X、Y兩個方向移動，紅光則隨著X、Y運動將預先設計的切割 軌跡在鋼板上顯現(xiàn)出，如若發(fā)現(xiàn)沒有達到精細排料的效果，則可以重現(xiàn)設計直至滿意為 止，由此，本發(fā)明有助于合理、精確排料的實現(xiàn)。加工平臺的設計效果本發(fā)明中采用的加工平臺2為釘床結構，該釘床結構采 用圓頭螺釘21按IOOmmX IOOmm間距陣列，待切割的板材置放其上，該設計可使因受切割板材影響而損壞的圓頭螺釘21更加便于采購和更換，能夠極大的方便用戶進行設備維 護，降低使用成本。 由上可見，本發(fā)明 不僅綜合性較強、便于進行精細排料、能夠降低生產(chǎn)成本、 切割精度較高，而且噪音較低、振動較小、平穩(wěn)度較高、切割質(zhì)量較好。
權利要求
1.一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，包括相互連接的底座(1)與加工平臺 (2)，所述加工平臺(2)的下方設置有X軸傳動機構(3)，加工平臺(2)的上方設置有Y軸傳動機構(4)，Y軸傳動機構(4)上滑動連接有割炬單元(5)，其特征在 于所述割炬單元(5)為替換式割炬單元，共有兩種，分別為薄板割炬單元(6)和中 厚板割炬單元(7)，且割炬單元(5)通過Y軸滑板(8)與Y軸傳動機構(4)滑動 連接；所述X軸傳動機構(3)包括X軸滾珠絲桿(31)與X軸伺服電機(32)，Y軸 傳動機構(4)包括Y軸滾珠絲桿(41)與設置在Y軸橫梁(43)內(nèi)部的Y軸伺服電 機(42)，Y軸滾珠絲桿(41)的側部通過連接桿(44)與Y軸滑板(8)相連接，Y 軸滾珠絲桿(41)的下部設置有與其相平行的Y軸導軌(45)，Y軸導軌(45)的下部 固定連接有與Y軸滑板(8)相連接的Y軸托板(46)；所述Y軸橫梁(43)沿水平線 單方向延伸為割炬臂(10)，割炬臂(10)上設置有管材割炬單元(11)，管材割炬單 元(11)的下方設置有與其相配合的管材旋轉(zhuǎn)機構(9)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，其特征在于所 述薄板割炬單元(6)包括薄板紅外定位實時跟蹤裝置(61)、薄板割炬(62)以及與 Y軸滑板(8)相連接的薄板割炬罩(63)，所述薄板紅外定位實時跟蹤裝置(61)與Y 軸托板(46)的下部固定連接，Y軸托板(46)的側部與Y軸滑板(8)相連接，Y軸 滑板(8)與Z軸導軌(64)的一側相連接，Z軸導軌(64)的另一側與Z軸氣缸(65) 相連接，Z軸氣缸(65)的另一端通過彈簧(66)與薄板割炬夾塊(67)相連接，薄板 割炬夾塊(67)的內(nèi)部夾持有薄板割炬(68)，薄板割炬(68)的一端設置有薄板割炬 進氣管(681)，另一端設置有薄板割炬頭(682)，薄板割炬頭(682)上套裝有噴水 罩(683)，噴水罩(683)的側面設置有噴水口(684)，且位于噴水罩(683)底部的 噴水罩口(685)與薄板割炬頭(682)之間形成有薄板定位距(686)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，其特征在于所 述薄板定位距(686)的大小為2-6mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，其特征在于所 述中厚板割炬單元(7)包括中厚板紅外定位實時跟蹤裝置(71)、中厚板割炬(72) 以及與Y軸滑板(8)相連接的中厚板割炬罩(73)，所述中厚板紅外定位實時跟蹤裝置(71)與中厚板托板(74)的下部相連接，中厚板托板(74)的上部的兩端分別固定連 接有自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機構(75)與弧壓調(diào)高防撞夾具(76)，自動弧壓調(diào)高Z軸 執(zhí)行機構(75)與Y軸滑板(8)相連接，弧壓調(diào)高防撞夾具(76)內(nèi)夾持有中厚板割 炬(72)。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，其特征在于所 述自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機構(75)包括相互連接的自動弧壓調(diào)高控制器(752)、套 桿軸(751)與減速機(753)，套桿軸(751)的一端與中厚板托板(74)的上部相連 接，另一端與自動弧壓調(diào)高控制器(752)內(nèi)部的弧壓調(diào)高滾珠絲桿(754)相連接，弧 壓調(diào)高滾珠絲桿(754)的另一端與減速機(753)相連接，減速機(753)的另一端與 直流電機(755)相連接，且在套桿軸(751)上套裝有套桿軸護罩(756)。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，其特征在于所 述弧壓調(diào)高防撞夾具(76)上設置有兩個接近開關(761)與一個安全防撞接近開關(762)。
7.根據(jù)權利要求1、2或4所述的一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，其特征在 于所述管材旋轉(zhuǎn)機構(9)包括支撐調(diào)整座(91)、調(diào)整座導軌(92)、升降張合滾 輪隨動裝置(93)與支承座(94)，所述支撐調(diào)整座(91)呈兩排平行對稱設置，支撐 調(diào)整座(91)的上部設置有調(diào)整座導軌(92)，調(diào)整座導軌(92)的一端設置有支承座(94)，另一端設置有至少一個用于支撐管材(12)的升降張合滾輪隨動裝置(93)， 支承座(94)的另一端設置有軸承座(13)，軸承座(13)的兩端分別連接有軸承座伺 服電機(14)與用于夾持管材(12)的卡盤(15)；所述升降張合滾輪隨動裝置(93) 包括相互垂直的升降絲桿(931)與張合絲桿(932)，升降絲桿(931)的下端與調(diào)整 座導軌(92)相連接、上端與隨動旋轉(zhuǎn)架(933)相連接，升降絲桿(931)上近隨動旋 轉(zhuǎn)架(933)的部位設置有升降手柄(934)，隨動旋轉(zhuǎn)架(933)的上端設置有張合絲 桿(932)，張合絲桿(932)的上端設置有軸承滾輪(935)。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，其特征在于所 述軸承座伺服電機(14)為大功率伺服電機，且其與軸承座(13)直接傳動連接。
9.根據(jù)權利要求7所述的一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，其特征在于所 述加工平臺(2)為一種釘床結構，該釘床結構由圓頭螺釘(21)按IOOmmX IOOmm間 距陣列；所述X軸滾珠絲桿(31)與Y軸滾珠絲桿(41)的定位精度為士0.03mm，重 復定位精度為士0.015mm，且其最高運動速度為20M/min。
10.根據(jù)權利要求7所述的一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，其特征在于所 述薄板紅外定位實時跟蹤裝置(61)與中厚板紅外定位實時跟蹤裝置(71)中均設置有 紅外指示器(16)。
全文摘要
一種多功能高精度數(shù)控等離子加工裝置，包括底座與釘床結構的加工平臺，所述加工平臺的上下方各設置有Y軸傳動機構與X軸傳動機構，Y軸傳動機構上連接有可替換使用的、帶紅外定位實時跟蹤裝置的薄板割炬單元和中厚板割炬單元，Y軸橫梁延伸而成的割炬臂上設置有與管材旋轉(zhuǎn)機構相配合的管材割炬單元，X、Y軸傳動機構均包括滾珠絲桿與伺服電機，薄板割炬單元包括帶噴水罩的薄板割炬，中厚板割炬單元包括自動弧壓調(diào)高Z軸執(zhí)行機構與弧壓調(diào)高防撞夾具，管材旋轉(zhuǎn)機構包括升降張合滾輪隨動裝置與大功率的軸承座伺服電機。本發(fā)明不僅綜合性較強、便于進行精細排料、生產(chǎn)成本較低、切割精度較高，而且噪音低、振動小、平穩(wěn)度高、切割質(zhì)量較好。
文檔編號B23K10/00GK102019495SQ20101055919
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權日2010年11月25日
發(fā)明者岳紅偉, 肖忠 申請人:武漢市薪火相傳科技有限公司