專利名稱：臥式三軸數(shù)控鋼管火焰切割機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種數(shù)控火焰切割設備，尤其屬于一種在長鋼管上切割多種相貫線、斜截端面曲線、焊接彎頭“蝦米節(jié)”相交線及其焊接坡口面的數(shù)控火焰切割設備。
中國專利ZL91224128.4公開了一種懸臂式四坐標切割機，其結構特點是采用四坐標聯(lián)動數(shù)控，能在圓筒體上切割孔，不能在鋼管上切割支管相貫線、斜截端面曲線、焊接彎頭“蝦米節(jié)”相交線及其定角度和變角度焊接坡口面。中國專利ZL92201833.2公開了一種微機數(shù)控管切割機，其結構特點是采用兩軸聯(lián)動微機數(shù)控，能在主管或圓筒形容器上切割相貫線孔，能在較短鋼管上切割支管相貫線及其定角度焊接坡口面，不能在長鋼管上切割支管相貫線及其定角度和變角度焊接坡口面。在國外目前有機械式和數(shù)控式管子輪廓切割機。前者采用機械凸輪控制，如美國WELD TOOLING CORP.生產的SE-4、SE-5型馬鞍形和彎頭切割機(SADDLE AND ELBOW CUTTERS)，結構較簡單，但切割范圍較窄，切割精度較低，調整不方便，價格較貴。后者多采用三軸數(shù)控，如日本的MARUHIDE KOKILTD.生產的數(shù)控管子輪廓切割機(CNC pipe prolife cutting machine)，它采用二軸聯(lián)動數(shù)控時，能在支管相貫線處切割定角度焊接坡口面；(BEVEL CUTTING AT CONSTANTANGLE)，它采用三軸聯(lián)動數(shù)控，并增加一套由連桿機構組成的控制角度變化的切割附件時，才能在支管相貫線處切割變角度焊接坡口面(BEVEL CUTTING AT A FIXED POINT)，這種切割機切割范圍寬，切割精度高，結構復雜，控制系統(tǒng)復雜，價格昂貴，一般國內企業(yè)在經(jīng)濟上無法承受。
本實用新型的目的是提供一種新型臥式三軸數(shù)控鋼管火焰切割機。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，所述的臥式三軸數(shù)控鋼管火焰切割機，包括機械部分和數(shù)控部分組成，機械部分包括主傳動裝置、軸向移動裝置、升降裝置和切割裝置以及床身，其結構特點為1)主傳動裝置，設置于床身的中段上，由伺服電機、減速器、連軸器、齒輪、主軸和卡盤組成，通過伺服電機經(jīng)減速器、連軸器以及齒輪的傳動而驅動主軸和卡盤在C軸向上轉動；2)軸向移動裝置，由滑板、滾子、伺服電機、減速器、齒輪和齒條組成，齒條固定于床身的后側面上，后導軌設于床身上，滑板通過滾子支承在床身的后導軌上，伺服電機經(jīng)減速器使齒輪在齒條上在Z軸方向作純滾動移動；3)升降裝置，豎直安裝在滑板上，由升降電機、減速器、絲桿、螺母、升降套和立柱組成，升降套套在立柱上，由升降電機經(jīng)減速器、絲桿、螺母驅動升降套在立柱上作升降運動；4)切割裝置，它通過電機座水平安裝在升降套外側面上，由伺服電機、電機座、減速器、擺動桿和切割炬組成，伺服電機經(jīng)減速器驅動擺動桿在B軸的伺服擺動，擺動桿的懸伸桿裝有切割炬，其軸心線處于主軸的豎直軸剖面內，切割炬的設定擺動中心為其軸心線與減速器輸出軸軸心線的交點0。
本實用新型的目的還可通過以下技術方案實現(xiàn)的，所述的臥式三軸數(shù)控鋼管火焰切割機，其特點為所述的機械部分還包括托架裝置，所述的托架裝置，水平放置在床身的前導軌上，由支承滾輪、杠桿、滾輪座、滾輪、左右旋螺母、左右旋絲桿、托架體、車輪軸、車輪軸支承座和車輪組成，轉動左右旋絲桿，驅動左右旋螺母和滾輪座在托架體上作相向或反向運動，通過兩個滾輪和兩個杠桿，使支承滾輪作收攏或張開運動。
本實用新型由于在C軸的伺服轉動是通過伺服電機經(jīng)減速器、連軸器以及兩個齒輪的傳動而驅動主軸轉動來實現(xiàn)的，在Z軸的伺服轉動是由伺服電機經(jīng)減速器、齒輪在齒條上作純滾動移動實現(xiàn)的，在B軸的伺服擺動是由伺服電機經(jīng)減速器驅動擺動桿實現(xiàn)的，因而能在先進的軟件技術和控制技術作用下，在切割變角度焊接坡口面時，沒有用控制角度變化的切割附件；由于采用上述的結構設計，使整機結構簡化，能全面實現(xiàn)多種切割功能能在鋼管上切割多種相貫線、斜截端面曲線、焊接彎頭“蝦米節(jié)”相交線，能在上述輪廓線處切割定角度和變角度焊接坡口面；而且采用參數(shù)化數(shù)據(jù)輸入和參數(shù)化組合編程技術，使操作者易于掌握、使用方便。
以下結合附圖和實例對本實用新型進行詳細描述


圖1為本實用新型的立體結構示意圖。
圖2為本實用新型的主傳動裝置的傳動系統(tǒng)圖。
圖3為本實用新型的軸向移動裝置、升降裝置和切割裝置的示意圖。
圖4為本實用新型的托架裝置的結構示意圖。
如
圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實用新型的機械部分包括主傳動裝置5、軸向移動裝置9、升降裝置8和切割裝置7以及托架裝置2和床身，1)主傳動裝置5，由伺服電機、減速器、連軸器、兩個齒輪、主軸、卡盤和箱體等組成，在C軸的伺服轉動是通過伺服電機經(jīng)減速器、連軸器以及兩個齒輪的傳動而驅動主軸轉動來實現(xiàn)的；2)軸向移動裝置9，由滑板、兩個滾子、伺服電機、減速器、齒輪、齒條18等組成，齒條18固定于床身的后側面上?；逋ㄟ^兩個滾子35、37支承在床身1的后導軌36上。Z軸的伺服移動是由伺服電機經(jīng)減速器、齒輪在齒條18上作純滾動移動實現(xiàn)的。3)升降裝置8，它豎直安裝在滑板上，由升降電機、減速器、絲桿、螺母25、升降套、立柱和導向鍵等組成。升降套在立柱上的升降調整運動是由升降電機經(jīng)減速器、絲桿、螺母25實現(xiàn)的。導向鍵用于防止升降套在立柱上產生轉動。4)切割裝置7，它通過電機座29水平安裝在升降套外側面上，由伺服電機、電機座29、減速器、擺動桿32、切割炬33等組成。在B軸的伺服擺動是由伺服電機經(jīng)減速器驅動擺動桿32實現(xiàn)的。擺動桿32的懸伸桿裝有切割炬33，其軸心線處于主軸的豎直軸剖面內，切割炬33的設定擺動中心為其軸心線與減速器31輸出軸軸心線的交點0。5)托架裝置2，由支承滾輪、桿45、滾輪座43、滾輪44、左右旋螺母、左右旋絲桿41、托架體、車輪軸、車輪軸支承座48、車輪等組成。四個車輪可帶動托架裝置2在床身1的前導軌49上作位置調整，轉動左右旋絲桿41，通過左右旋螺母42、47，兩個滾輪44，兩個桿45驅動兩個支承滾輪46作收攏或張開運動。被切割鋼管6一端支承在卡盤15上，另一端支承在支承滾輪46上，并在支承滾輪46上作相對滾動運動。
本實用新型的機械部分可在數(shù)控部分的作用下完成各種動作。數(shù)控部分包括操作柜3和控制柜等組成。數(shù)控部分可在現(xiàn)有的硬件和軟件支持下能實現(xiàn)多種控制功能。
權利要求1.一種臥式三軸數(shù)控鋼管火焰切割機，包括機械部分和數(shù)控部分組成，機械部分包括主傳動裝置(5)、軸向移動裝置(9)、升降裝置(8)和切割裝置(7)以及床身(1)，其特征在于1)主傳動裝置(5)，設置于床身的中段上，由伺服電機、減速器、連軸器、齒輪、主軸和卡盤組成，通過伺服電機經(jīng)減速器、連軸器以及齒輪的傳動而驅動主軸和卡盤在C軸向上轉動；2)軸向移動裝置(9)，由滑板、滾子、伺服電機、減速器、齒輪和齒條(18)組成，齒條(18)固定于床身的后側面上，后導軌設于床身上，滑板通過滾子支承在床身(1)的后導軌(36)上，伺服電機經(jīng)減速器使齒輪在齒條(18)上在Z軸方向作純滾動移動；3)升降裝置(8)，豎直安裝在滑板上，由升降電機、減速器、絲桿、螺母(25)、升降套和立柱組成，升降套套在立柱上，由升降電機經(jīng)減速器、絲桿、螺母(25)驅動升降套在立柱上作升降運動；4)切割裝置(7)，它通過電機座(29)水平安裝在升降套外側面上，由伺服電機、電機座(29)、減速器、擺動桿(32)和切割炬(33)組成，伺服電機經(jīng)減速器驅動擺動桿(32)在B軸的伺服擺動，擺動桿(32)的懸伸桿裝有切割炬(33)，其軸心線處于主軸的豎直軸剖面內，切割炬(33)的設定擺動中心為其軸心線與減速器(31)輸出軸軸心線的交點0。
2.根據(jù)權利要求1所述的臥式三軸數(shù)控鋼管火焰切割機，其特征在于所述的機械部分還包括托架裝置(2)，所述的托架裝置(2)，水平放置在床身的前導軌上，由支承滾輪、杠桿(45)、滾輪座(43)、滾輪(44)、左右旋螺母、左右旋絲桿(41)、托架體、車輪軸、車輪軸支承座(48)和車輪組成，轉動左右旋絲桿(41)，驅動左右旋螺母和滾輪座在托架體(39)上作相向或反向運動，通過兩個滾輪(44)和兩個杠桿(45)，使支承滾輪(46)作收攏或張開運動。
專利摘要本實用新型公開了一種臥式三軸數(shù)控鋼管火焰切割機,包括機械部分的主傳動裝置、軸向移動裝置、升降裝置、切割裝置和床身以及數(shù)控部分,特點為主傳動裝置中的伺服電機驅動主軸和卡盤在C軸向轉動;軸向移動裝置平行主軸軸線方向移動;升降裝置的升降電機驅動升降套在立柱上作升降運動;切割裝置水平裝在升降套上,其中的切割炬繞其軸心線上的設定擺動中心在主軸的豎直軸剖面內作擺動。故能全面實現(xiàn)多種切割功能。
文檔編號B23K7/00GK2367419SQ9922739
公開日2000年3月8日 申請日期1999年2月24日 優(yōu)先權日1999年2月24日
發(fā)明者丁沃圻, 黃健, 唐寶燦, 蔡訓慈 申請人:武漢水利電力大學, 福州三發(fā)機電技術開發(fā)有限公司