一种坡口切割设备以及加工方法技术

本发明专利技术公开了一种坡口切割设备以及加工方法，属于工业等离子切割加工技术领域，包括龙门架、升降滑枕、双向回转部件、控制台和进给导轨，进给导轨上端与龙门架传动连接，龙门架顶端与升降滑枕传动连接，升降滑枕底部安装有双向回转部件，龙门架前端面固定安装有控制台。其使用时，双向回转部件上安装有等离子割枪，龙门架配合升降滑枕使得双向回转部件在立体空间内移动，同时双向回转部件带动等离子割枪，沿其径向和轴向转动，全部过程由控制台控制，从而实现五轴联动的效果。本发明专利技术设计合理，结构坚固，具有防碰撞的功能，可以对曲面形状的坡口实施切割作业，解决了现有技术中由于割枪不能与金属板切面垂直而导致的坡口不能正常完整切割的问题。常完整切割的问题。常完整切割的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种坡口切割设备以及加工方法


[0001]本专利技术实施例涉及工业等离子切割加工
，具体涉及一种坡口切割设备以及加工方法。

技术介绍

[0002]等离子弧切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化(和蒸发)，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。具有切割速度快，切口光洁度高，热变形以及热影响区小的优点，然而目前现有的台式切割机床，普遍还在采用三轴联动机构，只能对平面的金属板材进行切割，无法沿异形曲面的金属板进行切割，特别是对于焊接形成的坡口位置，由于坡口焊接处具有一定的厚度并且多为曲面结构，如果不能使割枪与金属板切面垂直就会导致出现坡口不能正常完整切割的问题。

技术实现思路

[0003]为此，本专利技术实施例提供一种坡口切割设备，以解决现有技术中由于割枪不能与金属板切面垂直而导致的坡口不能正常完整切割的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0005]根据本专利技术实施例的第一方面：
[0006]一种坡口切割设备，包括龙门架、升降滑枕、双向回转部件、控制台和进给导轨，所述进给导轨上端与龙门架传动连接，所述龙门架顶端与升降滑枕传动连接，所述升降滑枕底部安装有双向回转部件，所述龙门架前端面固定安装有控制台。
[0007]进一步的，所述双向回转部件包括U轴回转座、连接固定机壳、V轴启动电机、V轴回转机构和等离子切割枪，所述升降滑枕底部与U轴回转座传动连接，所述U轴回转座与连接固定机壳的一端固定连接，所述连接固定机壳上安装有V轴启动电机，所述V轴启动电机与V轴回转机构传动连接，所述V轴回转机构上固定设置有等离子切割枪。
[0008]进一步的，所述V轴回转机构包括V轴减速器、割枪安装板、光电开关、压簧、圆锥定位销、传感器安装板和激光传感器，所述V轴启动电机与V轴减速器的动力输入端传动连接，所述V轴减速器的动力输出端与割枪安装板固定连接，所述割枪安装板上固定套设有等离子切割枪，所述割枪安装板上固定设置有压簧和圆锥定位销，所述压簧与传感器安装板相抵，所述传感器安装板上安装有光电开关与激光传感器。
[0009]进一步的，所述升降滑枕包括U轴回转机构、升降柱、导向板和滑枕装置，所述U轴回转座与U轴回转机构传动连接，所述U轴回转机构固定设置在升降柱端部，所述升降柱的侧面滑动设置在导向板上，所述导向板螺接固定在滑枕装置，所述滑枕装置与升降柱传动连接。
[0010]进一步的，所述U轴回转机构包括U轴驱动电机、齿盘和U轴减速器，所述升降柱端部固定设置有U轴减速器，所述U轴减速器的动力输入端安装有齿盘，所述齿盘与U轴驱动电机的齿轮啮合传动连接，所述U轴减速器的输出端与U轴回转座传动连接。
[0011]进一步的，所述升降柱包括竖直梁、滑轨和齿条，所述U轴减速器螺接固定在竖直梁端部，所述竖直梁侧面设置有滑轨和齿条，所述滑轨上滑动设置有导向板，所述齿条与滑枕装置啮合传动连接。
[0012]进一步的，所述滑枕装置包括升降电机、水平导向板、水平电机和导向固定板，所述齿条与升降电机上得齿轮啮合传动连接，所述升降电机固定设置在导向固定板上，所述导向固定板与水平导向板正交布置，所述水平导向板上设置有水平电机。
[0013]进一步的，所述龙门架包括护栏、横架梁、立架、水平齿条和水平导轨，所述水平电机上得齿轮与水平齿条啮合传动连接，所述水平齿条固定设置在横架梁上，所述横架梁设置有水平导轨，所述水平导轨上滑动设置有水平导向板，所述横架梁底部竖直设置有两个立架，所述立架侧面设置有控制台，且两个所述立架与进给导轨传动连接，所述控制台延伸到横架梁上设置有护栏。
[0014]进一步的，横架梁背部设置有CCD线性相机和激光发射器。
[0015]根据本专利技术实施例的第二方面：
[0016]一种坡口切割加工方法，应用如上所述的一种坡口切割设备，包括以下步骤：
[0017]S1激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面，形成光斑，经物体反射的激光通过接收器镜头，被内部的CCD线性相机接收，根据不同的距离，CCD线性相机在不同位置测量观察光斑的角度；
[0018]S2根据这个角度及已知的光斑和相机之间的距离，数字信号处理器计算出激光传感器和被测物体之间的距离，同时，光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理后经过微处理器分析，计算出相应的输出值；
[0019]S3根据相应的输出值确定焊接坡口的连续位置坐标，并计算出其法线位置，加入一个距离补偿值后，输入编码器后控制等离子切割枪切割金属板。
[0020]本专利技术实施例具有如下优点：
[0021]1.本专利技术在结构上，利用升降滑枕与龙门架配合，使得进给导轨上移动，并且通过双向回转部件使得等离子割枪围绕在U轴与V轴转动，从而实现五轴联动的效果，从而可以任意调节等离子割枪的位置角度，使得离子割枪始终与曲面的焊接坡口切面垂直，从而解决了现有技术中由于割枪不能与金属板切面垂直而导致的坡口不能正常完整切割的问题。
[0022]2.该技术方案增加了防碰撞装置，由于焊接坡口的表面并不光滑平整，当等离子割枪与坡口处的突出部碰撞时，割枪安装板就会与传感器安装板分离，此时光电开关就会断开，割枪安装板离开工件表面，等离子切割枪就会停止运行。当越过突出部障碍后，此时通过压簧与圆锥定位销可以使得割枪安装板与传感器安装板重新进行定位，并在在压簧的作用下保证上下两层脱开后二次进行准确回位，以便设备可以连贯运行。由此可以避免等离子割枪的喷头损坏的问题，有效提高了切割设备使用的连贯性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0024]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。
[0025]图1为本专利技术提供的一种坡口切割设备的立体图；
[0026]图2为本专利技术提供的一种坡口切割设备的立架立体图；
[0027]图3为本专利技术提供的一种坡口切割设备的龙门架立体图；
[0028]图4为本专利技术提供的一种坡口切割设备的滑枕装置立体图；
[0029]图5为本专利技术提供的一种坡口切割设备的升降柱立体图；
[0030]图6为本专利技术提供的一种坡口切割设备的升降滑枕立体图；
[0031]图7为本专利技术提供的一种坡口切割设备的V轴回转机构立体图；
[0032]图8为本专利技术提供的一种坡口切割设备的双向回转部件立体图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坡口切割设备，其特征在于，包括龙门架(1)、升降滑枕(2)、双向回转部件(3)、控制台(4)和进给导轨(5)，所述进给导轨(5)上端与龙门架(1)传动连接，所述龙门架(1)顶端与升降滑枕(2)传动连接，所述升降滑枕(2)底部安装有双向回转部件(3)，所述龙门架(1)前端面固定安装有控制台(4)。2.如权利要求1所述的一种坡口切割设备，其特征在于，所述双向回转部件(3)包括U轴回转座(31)、连接固定机壳(32)、V轴启动电机(33)、V轴回转机构(34)和等离子切割枪(35)，所述升降滑枕(2)底部与U轴回转座(31)传动连接，所述U轴回转座(31)与连接固定机壳(32)的一端固定连接，所述连接固定机壳(32)上安装有V轴启动电机(33)，所述V轴启动电机(33)与V轴回转机构(34)传动连接，所述V轴回转机构(34)上固定设置有等离子切割枪(35)。3.如权利要求2所述的一种坡口切割设备，其特征在于，所述V轴回转机构(34)包括V轴减速器(341)、割枪安装板(342)、光电开关(343)、压簧(344)、圆锥定位销(345)、传感器安装板(346)和激光传感器(347)，所述V轴启动电机(33)与V轴减速器(341)的动力输入端传动连接，所述V轴减速器(341)的动力输出端与割枪安装板(342)固定连接，所述割枪安装板(342)上固定套设有等离子切割枪(35)，所述割枪安装板(342)上固定设置有压簧(344)和圆锥定位销(345)，所述压簧(344)与传感器安装板(346)相抵，所述传感器安装板(346)上安装有光电开关(343)与激光传感器(347)。4.如权利要求2所述的一种坡口切割设备，其特征在于，所述升降滑枕(2)包括U轴回转机构(21)、升降柱(22)、导向板(23)和滑枕装置(24)，所述U轴回转座(31)与U轴回转机构(21)传动连接，所述U轴回转机构(21)固定设置在升降柱(22)端部，所述升降柱(22)的侧面滑动设置在导向板(23)上，所述导向板(23)螺接固定在滑枕装置(24)，所述滑枕装置(24)与升降柱(22)传动连接。5.如权利要求4所述的一种坡口切割设备，其特征在于，所述U轴回转机构(21)包括U轴驱动电机(211)、齿盘(212)和U轴减速器(213)，所述升降柱(22)端部固定设置有U轴减速器(213)，所述U轴减速器(213)的动力输入端安装有齿盘(212)，所述齿盘(212)与U轴驱动电机(211)的齿轮啮合传...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁志勇，彭伟超，王立超，
申请(专利权)人：德州西恩数控设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：