專利名稱：一種相貫線切割機割炬定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種金屬材料切割機割炬定位裝置，尤其涉及一種金屬管材相貫線切割機割炬定位裝置。
背景技術(shù)：
目前，工程中繁多的金屬管材連接相貫接口需進行切割，不僅如此切出的相貫線 還需要制作出一定角度的坡口才能便于焊接?，F(xiàn)在管材的相貫線切割一般都采用數(shù)控切 害ι]，由于各種鋼管之間的組合復(fù)雜多樣，而且往往存在一些變角度坡口，因此相貫線切割機 的割炬在數(shù)控切割過程中的實時定位裝置就成為整個數(shù)控相貫線切割機設(shè)計中的關(guān)鍵部 分?，F(xiàn)在市場上較為低端的數(shù)控相貫線切割機，在相貫線切割過程中只能完成一個方向變 角度坡口的切割，也就是割炬只能在一個方向擺動。而能完成兩個方向全坡口切割的高端 相貫線數(shù)控切割機，其割炬定位擺動裝置有兩大類，一是割炬在完成全坡口切割擺動過程 中割炬始終繞槍頭下某一固定點擺動；二是割炬不繞槍頭下固定點擺動，而是在割炬擺 動后采用多軸數(shù)控聯(lián)動的方式來補償槍頭擺動過程中位置的改變，以保證槍頭位置的相對 固定，該種方式雖然機械結(jié)構(gòu)簡單但是控制系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜程度卻大為提高。市場上采取 第一種方式設(shè)計的相貫線切割機有的是采用伺服電機帶動割具沿圓弧導(dǎo)軌繞某一軸擺動， 而圓弧導(dǎo)軌由伺服電機帶動繞另一軸擺動的結(jié)構(gòu)方式，該種設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種相貫線切割機割炬定位裝置，該割 炬定位裝置采用割炬全坡口切割擺動過程中割炬始終繞槍頭下某一固定點擺動的方式，并 且設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單巧妙，制造成本較低。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種相貫線切割機割炬定位 裝置，包括A伺服電機，A減速器，B伺服電機，B減速器，連桿機構(gòu)，機架，直線導(dǎo)軌，溜板，滾 珠絲杠，調(diào)高手輪，割炬，A轉(zhuǎn)軸，B轉(zhuǎn)軸，接近開關(guān)支架以及初始定位條。所述A伺服電機安 裝A減速器后與A轉(zhuǎn)軸相連，A伺服電機旋轉(zhuǎn)時帶動A轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，A轉(zhuǎn)軸上裝有接近開關(guān)支 架，接近開關(guān)的作用是使A轉(zhuǎn)軸在一定的角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，A轉(zhuǎn)軸安裝在溜板上，所述溜板 通過直線導(dǎo)軌安裝在機架上，溜板上安裝有滾珠絲杠副，通過轉(zhuǎn)動滾珠絲杠副上的調(diào)高手 輪調(diào)節(jié)整個相貫線切割機的割炬擺動裝置的高度，B轉(zhuǎn)軸與A轉(zhuǎn)軸通過連接螺母相連，A轉(zhuǎn) 軸轉(zhuǎn)動過程中B轉(zhuǎn)軸與其同步轉(zhuǎn)動，所述B伺服電安裝B減速器后安裝到B轉(zhuǎn)軸上，B轉(zhuǎn)軸 上還裝有連桿機構(gòu)以及初始定位條，連桿機構(gòu)上裝有割炬，其特征在于安裝在連桿機構(gòu)上 的割炬在A、B伺服電機作用下的擺動過程中，割炬軸線與A、B轉(zhuǎn)軸軸線的交點落在所需切 割鋼管外壁上，初始定位時為使所述交點準(zhǔn)確定位，利用初始定位條觸碰所需切割的鋼管， 在割炬無偏轉(zhuǎn)時初始定位條前端螺母最低點與所述交點在垂直于A轉(zhuǎn)軸、B轉(zhuǎn)軸軸線的水 平線上，定位條對鋼管的觸碰就相當(dāng)于所述交點的定位。在工作過程中，A伺服電機通過A、B轉(zhuǎn)軸帶動割炬繞A、B轉(zhuǎn)軸的軸線旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)相貫線切割過程中一個方向變坡口切割的需要。B伺服電機帶動連桿機構(gòu)使割炬圍繞與A、 B旋轉(zhuǎn)軸軸線垂直的水平軸線旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)相貫線切割過程中另一個方向變坡口切割的需 要，這樣就實現(xiàn)了相貫線切割過程割炬在兩個方向的擺動，可以完成變角度全坡口的相貫 線切割。本實用新型的有益效果是，該相貫線切割機割炬定位裝置采用了平行四邊形連桿 機構(gòu)，保證了割炬槍頭在割炬擺動過程中，槍頭始終固定在割炬軸線與A、B轉(zhuǎn)軸軸線的交 點上，解決了一般簡單擺動裝置無法使割炬繞槍頭位置固定點擺動的問題，并且該機械結(jié) 構(gòu)簡單，造價較低。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的主視示意圖；圖2是本實用新型的俯視示意圖；圖中標(biāo)記1-割炬；2-平行四邊形連桿機構(gòu)；3-調(diào)高手輪；4-機架；5-B轉(zhuǎn)軸； 6-接近開關(guān)支架；7-A轉(zhuǎn)軸；8-滾珠絲桿；9-溜板；IO-A減速器；Il-A伺服電機；12-初始 定位條；13-B伺服電機；14-B減速器；15-直線導(dǎo)軌。
具體實施方式
為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實施本實用新型，
以下結(jié)合附圖及具體實施 方式對本實用新型作進一步的詳細描述。如
圖1所示，該相貫線切割機割炬定位裝置，包括割炬1、平行四邊形連桿機構(gòu)2、 調(diào)高手輪3、機架4、B轉(zhuǎn)軸5、接近開關(guān)支架6、A轉(zhuǎn)軸7、滾珠絲杠8、溜板9、A減速器10、A 伺服電機11、初始定位條12、B伺服電機13、B減速器14和直線導(dǎo)軌15，其特征在于所述 A伺服電機11通過A減速器10與A轉(zhuǎn)軸7相連接，A轉(zhuǎn)軸7安裝在溜板9上，溜板9通過 直線導(dǎo)軌15安裝在機架4上，滾珠絲桿8與溜板9相連，調(diào)高手輪3安裝在滾珠絲桿8頂 端，A轉(zhuǎn)軸7上裝有接近開關(guān)支架6，B轉(zhuǎn)軸5與A轉(zhuǎn)軸7通過軸端的法蘭用螺母同心連接， 在B轉(zhuǎn)軸5上安裝有初始定位條12，平行四邊形連桿機構(gòu)2通過鉸鏈與B轉(zhuǎn)軸5相連，割炬 1安裝在平行四邊形連桿機構(gòu)2上，B伺服電機13通過B減速器14后連接到B轉(zhuǎn)軸5上， 平行四邊形連桿機構(gòu)2的原動件與平行四邊形連桿機構(gòu)2相連，所述安裝在平行四邊形連 桿機構(gòu)上的割炬1軸線與A轉(zhuǎn)軸7、B轉(zhuǎn)軸5的軸線的交點位于所要切割鋼管外壁上。所述安裝在平行四邊形連桿機構(gòu)上的割炬1軸線與A轉(zhuǎn)軸7、B轉(zhuǎn)軸5的軸線的交 點在割炬1初始定位時必須落在所要切割鋼管外壁上，為便于該點的初始定位，采用安裝 在B轉(zhuǎn)軸5上的初始定位條12定位，在割炬無偏轉(zhuǎn)時初始定位條12前端螺母的最低點與 所述交點在垂直于A轉(zhuǎn)軸、B轉(zhuǎn)軸軸線的水平線上，在切割機調(diào)高系統(tǒng)的作用下，初始定位 條12前端碰到鋼管外壁就相當(dāng)于所述交點定位了。所述平行四邊形連桿機構(gòu)2與B伺服電機13相連的原動邊通過鉸鏈與B轉(zhuǎn)軸5 相連，與之平行的另一邊上安裝有割炬1。所述A轉(zhuǎn)軸7與B轉(zhuǎn)軸5通過軸端法蘭用螺母連接，且A轉(zhuǎn)軸7與B轉(zhuǎn)軸5的軸 心線重合，A轉(zhuǎn)軸7上還安裝有接近傳感器支架。[0016]所述整個實現(xiàn)割炬1在兩個方向擺動的機構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動與溜板9相連的滾珠絲桿 8實現(xiàn)整個機構(gòu)在機架上的上下移動調(diào)高。如
圖1至圖2所示，本優(yōu)選實施例的相貫線切割機割炬定位裝置包括A伺服電機 11，A伺服電機11通過A減速器10與A轉(zhuǎn)軸7相連接，A轉(zhuǎn)軸安裝在溜板9上，溜板9通 過直線導(dǎo)軌15安裝在機架4上，溜板9在直線導(dǎo)軌15上的上下移動通過轉(zhuǎn)動安裝在滾珠 絲桿8端部的調(diào)高手輪3實現(xiàn)。A轉(zhuǎn)軸7上裝有接近開關(guān)支架6用以固定接近開關(guān)，通過 接近開關(guān)反饋到控制系統(tǒng)的信號使A轉(zhuǎn)軸7在一定的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。B轉(zhuǎn)軸5與A轉(zhuǎn)軸 7通過軸端的法蘭用螺母連接且該連接為同心連接，A轉(zhuǎn)軸7在轉(zhuǎn)動過程中B轉(zhuǎn)軸5也同步 轉(zhuǎn)動，在B轉(zhuǎn)軸5上安裝有初始定位條12。平行四邊形連桿機構(gòu)2通過鉸鏈連接與B轉(zhuǎn)軸 5相連，割炬1安裝在平行四邊形連桿機構(gòu)2上。B伺服電機13通過B減速器14后作為平 行四邊形連桿機構(gòu)2的 原動力帶動其旋轉(zhuǎn)，所有安裝在B轉(zhuǎn)軸5上的部件包括平行四邊形 連桿機構(gòu)2、B伺服電機13、B減速器14以及割炬都隨B轉(zhuǎn)軸5的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在本實施例中，初始定位條12前端螺母最低點的位置直接影響到相貫線切割的 質(zhì)量，在割炬無偏轉(zhuǎn)時A轉(zhuǎn)軸7、B轉(zhuǎn)軸5的軸線與割炬1軸線的交點與初始定位條12前端 螺母最低點在垂直于A轉(zhuǎn)軸、B轉(zhuǎn)軸軸線的水平線上，只有這樣才能保證在初始定位時A轉(zhuǎn) 軸7、B轉(zhuǎn)軸5的軸線與割炬1軸線的交點隨著初始定位條對鋼管外壁的觸碰而準(zhǔn)確的定位 到鋼管外臂上，進而保證割炬1在兩個方向進行全坡口切割的擺動過程中相貫線切割的質(zhì) 量。以上實施例僅為本實用新型其中的一，兩種實施方式，其描述較為具體和詳細，但 并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都 屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種相貫線切割機割炬定位裝置，包括割炬(1)、平行四邊形連桿機構(gòu)(2)、調(diào)高手輪(3)、機架(4)、B轉(zhuǎn)軸(5)、接近開關(guān)支架(6)、A轉(zhuǎn)軸(7)、滾珠絲杠(8)、溜板(9)、A減速器(10)、A伺服電機(11)、初始定位條(12)、B伺服電機(13)、B減速器(14)和直線導(dǎo)軌(15)，其特征在于所述A伺服電機(11)通過A減速器(10)與A轉(zhuǎn)軸(7)相連接，A轉(zhuǎn)軸(7)安裝在溜板(9)上，溜板(9)通過直線導(dǎo)軌(15)安裝在機架(4)上，滾珠絲桿(8)與溜板(9)相連，調(diào)高手輪(3)安裝在滾珠絲桿(8)頂端，A轉(zhuǎn)軸(7)上裝有接近開關(guān)支架(6)，B轉(zhuǎn)軸(5)與A轉(zhuǎn)軸(7)通過軸端的法蘭用螺母同心連接，在B轉(zhuǎn)軸(5)上安裝有初始定位條(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相貫線切割機的割炬定位裝置，其特征在于平行四邊形連 桿機構(gòu)⑵通過鉸鏈與B轉(zhuǎn)軸(5)相連，割炬⑴安裝在平行四邊形連桿機構(gòu)(2)上，B伺 服電機(13)通過B減速器(14)后連接到B轉(zhuǎn)軸(5)上，平行四邊形連桿機構(gòu)(2)的原動 件與平行四邊形連桿機構(gòu)(2)相連，在割炬無偏轉(zhuǎn)時所述安裝在平行四邊形連桿機構(gòu)上的 割炬(1)軸線與A轉(zhuǎn)軸(7)、B轉(zhuǎn)軸(5)的軸線的交點與初始定位條(12)前端螺母的最低 點在垂直于A轉(zhuǎn)軸、B轉(zhuǎn)軸軸線的水平線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相貫線切割機的割炬定位裝置，其特征在于所述平行 四邊形連桿機構(gòu)⑵與B伺服電機(13)相連的原動邊通過鉸鏈與B轉(zhuǎn)軸(5)相連，與之平 行的另一邊上安裝有割炬(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相貫線切割機割炬定位裝置，其特征在于所述A轉(zhuǎn)軸 (7)與B轉(zhuǎn)軸(5)通過軸端法蘭用螺母連接，且A轉(zhuǎn)軸(7)與B轉(zhuǎn)軸(5)的軸心線重合，A 轉(zhuǎn)軸(7)上還安裝有接近傳感器支架。
專利摘要本實用新型涉及一種相貫線切割機割炬定位裝置，包括兩伺服電機A和B，兩減速器A和B，連桿機構(gòu)，機架，直線導(dǎo)軌，溜板，滾珠絲杠，調(diào)高手輪，割炬，兩轉(zhuǎn)軸A和B，接近開關(guān)支架，A伺服電機通過A減速器與A轉(zhuǎn)軸相連接，調(diào)高手輪安裝在滾珠絲桿頂端。B轉(zhuǎn)軸與A轉(zhuǎn)軸同心連接，B轉(zhuǎn)軸上安裝有初始定位條。平行四邊形連桿機構(gòu)與B轉(zhuǎn)軸相連，割炬安裝在平行四邊形連桿機構(gòu)上。B伺服電機連接到B轉(zhuǎn)軸上，且與平行四邊形連桿機構(gòu)相連，在割炬無偏轉(zhuǎn)時初始定位條前端螺母的最低點與A轉(zhuǎn)軸、B轉(zhuǎn)軸的軸線與割炬軸線的交點在垂直于A轉(zhuǎn)軸、B轉(zhuǎn)軸軸線的水平線上，當(dāng)初始定位條觸碰到鋼管外壁時，A轉(zhuǎn)軸、B轉(zhuǎn)軸的軸線與割炬軸線的交點就定位到鋼管外壁上，實現(xiàn)了割炬擺動過程中割炬始終繞固定點的擺動，整個裝置設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、制造成本較低，而且又穩(wěn)定可靠。
文檔編號B23K37/02GK201573016SQ20092022969
公開日2010年9月8日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
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