一种坡口切割机的回转机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种坡口切割机的回转机构，包括导向杆、滚珠丝杠、连接架、伺服电机Ａ、伺服电机Ｂ、摆动头、固定盘、等离子割炬，所述的伺服电机Ａ与减速器Ａ的转轴在同一轴线上、伺服电机Ｂ与减速器Ｂ的转轴在同一轴线上，所述的减速器Ａ的输出轴通过Ｃ型螺母、法兰盘与伺服电机Ｂ连接，所述的减速器Ｂ的输出轴通过Ｃ型螺母、法兰盘与摆动头连接，所述的减速器Ａ的转轴与减速器Ｂ的转轴轴线呈空间相互垂直，所述的等离子割炬的电缆和软管固定在伺服电机Ａ的上端。由于本实用新型专利技术的伺服电机与减速器轴位于同一轴线上，减速器轴与从动件直接连接，简化了两者之间的动力传递，减少了传递过程中的动力损失，为机构在工作中的运动精度提供了保障。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数控等离子坡口切割机械，特别是一种坡口切割机的回转机 构。
技术介绍
经过10多年的发展壮大，高速度、高效率、高品质的数控等离子切割技术受到了 我国造船界的普遍认同。伴随着我国造船用钢板和其他金属材料切割量的急剧增大，目前 数控等离子切割机已无可争议地替代了数控火焰切割而占据了主导地位。同时，随着切割 能力、切割质量、切割效率的提高，现代工业对于坡口切割的质量要求也越来越高。最初中 国钢材切割企业，对于平板坡口切割一般都是采用数控切割机，先把零件切割下来，再使用 刨边机、坡口切割机器人、小车切割机，或是手工打磨方式，经过2次甚至3次加工，才能加 工完成焊接坡口，加工工序复杂，劳动强度大，钢材浪费严重。同时这些方式已经无法满足 中国制造业日益发展和壮大的需求。目前一些大型造船企业的坡口切割作业开始使用等离 子坡口切割机，以便提高切割效率和质量，更好地为后续的焊接服务，而且还可以节约大量 的厂房资源、人力资源，也避免了钢板资源的大量浪费，从而在竞争中占据优势。目前大多 数的坡口切割机多采用滑块或四杆机构，通过控制滑块的移动或杆的摆动，使割炬形成一 定的角度。这种坡口切割机虽然功能强大，但机构过于复杂，庞大的结构使割炬在工作过程 中运转笨重且动作缓慢，尤其是其等离子割炬有许多电缆和软管，为确保这些电缆和软管 在切割过程中不缠绕，割炬就无法真正实现无限回转。而且目前坡口切割机的回转机构技 术仅被外国几家制造商掌握，国内对于这类产品仍需要进口，从经济角度来看，从外国引进 这种高附加值的回转机构，在成本上会大大增加，不利于国内中小企业的发展。因此，等离 子坡口切割机回转机构的设计对于我国现代工业的发展具有重要的意义。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本技术要设计一种结构紧凑、运动灵活、加 工精度高、可无限回转的坡口切割机的回转机构。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下一种坡口切割机的回转机构包 括滚珠丝杠、导向杆、连接架、伺服电机A、伺服电机B、摆动头、固定盘、等离子割炬，所述的 滚珠丝杠和导向杆均安装在切割机横梁的Y向机架上，所述的伺服电机A通过连接架与滚 珠丝杠和导向杆连接、并通过减速器A与伺服电机B连接，所述的伺服电机B通过减速器B 与摆动头连接，所述的等离子割炬通过固定盘固定在摆动头上；所述的伺服电机A与减速 器A的转轴在同一轴线上、伺服电机B与减速器B的转轴在同一轴线上，所述的减速器A的 输出轴通过C型螺母、法兰盘与伺服电机B连接，所述的减速器B的输出轴通过C型螺母、 法兰盘与摆动头连接，所述的减速器A的转轴与减速器B的转轴轴线呈空间相互垂直，所述 的等离子割炬的电缆和软管固定在伺服电机A的上端。本技术所述的等离子割炬的电缆和软管通过连接架前端的孔穿出。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果1、由于本技术的伺服电机与减速器轴位于同一轴线上，减速器轴与从动件直 接连接，简化了两者之间的动力传递，减少了传递过程中的动力损失，为机构在工作中的运 动精度提供了保障。通常的数控切割机回转机构当伺服电机勻速旋转时，该回转机构实际 的空间摆动并不是勻速，因此需要数控软件计算出补偿值控制伺服电机进而实现机构回 转。而此次设计的回转机构由于减速器与从动件直接接连，避免了计算机的大量运算，在工 作过程中伺服电机勻速转动，有利于保证加工精度。2、由于本技术的减速器主动轴与从动件采用“C”型螺母连接，取代了传统的 键连接，避免了由于键及键槽的加工精度而影响了机构的运动精度。3、由于本技术的当伺服电机A旋转时，电缆和软管与从动构件同时绕伺服电 机A旋转，成功地解决了电缆和软管缠绕问题。4、由于本技术的两个伺服电机在机构中呈空间分布，主动轴相互垂直，且两 个电机各自工作，所以在工作中电机不会发生干涉现象。5、由于本技术的伺服电机B既是从动件，又是原动件，省去了过多的连接，简 化了空间结构，使机构更加紧凑。附图说明本技术共有附图2张，其中图1是坡口切割机的回转机构的原理示意图。图2是坡口切割机的回转机构的结构示意图。图中，1、机架，2、滚珠丝杠，3、导向杆，4、连接架，5、伺服电机A，6、减速器A，7、C型 螺母，8、法兰盘，9、伺服电机B, 10、减速器B, 11、摆动头，12、固定盘，13、等离子割炬。具体实施方式以下结合附图对本技术进行进一步地描述。如图1-2所示，一种坡口切割机 的回转机构包括滚珠丝杠2、导向杆3、连接架4、伺服电机A5、伺服电机B9、摆动头11、固定 盘12、等离子割炬13，所述的滚珠丝杠2和导向杆3均安装在切割机横梁的Y向机架1上， 所述的伺服电机A5通过连接架4与滚珠丝杠2和导向杆3连接、并通过减速器A6与伺服 电机B9连接，所述的伺服电机B9通过减速器B10与摆动头11连接，所述的等离子割炬13 通过固定盘12固定在摆动头11上；所述的伺服电机A5与减速器A6的转轴在同一轴线上、 伺服电机B9与减速器B10的转轴在同一轴线上，所述的减速器A6的输出轴通过C型螺母 7、法兰盘8与伺服电机B9连接，所述的减速器B10的输出轴通过C型螺母7、法兰盘8与摆 动头11连接，所述的减速器A6的转轴与减速器B10的转轴轴线呈空间相互垂直，所述的等 离子割炬13的电缆和软管固定在伺服电机A5的上端，通过连接架4前端的孔穿出。本技术的工作过程如下1、任意坡口切割通过数控系统，在加工前或加工过程中，根据实际需要，改变等离子割炬13与钢 板的角度及距离。随着台车沿X轴上移动及整个回转机构沿Y轴移动，便可切割出所需要 的坡口。2、零坡口切割在加工前，根据等离子电源的种类及钢板的厚度设定等离子割炬13的补偿值，使 等离子割炬13与钢板成一定角度。当开始加工的时候，虽然靠近等离子割炬13的钢板先 熔化，但由于等离子割炬13倾斜，实际经过加工的钢板会出现近似与直角的切口。本技术工作时，机架1固定在台车上沿Y轴方向移动的伺服电机(图中未画 出)上，并带动滚珠丝杠2旋转，使伺服电机A5沿Z轴做直线运动，伺服电机A5带动伺服 电机B9绕Z轴做360°旋转，伺服电机B9带动等离子割炬13在-55° 55°内摆动。权利要求一种坡口切割机的回转机构包括滚珠丝杠(2)、导向杆(3)、连接架(4)、伺服电机A(5)、伺服电机B(9)、摆动头(11)、固定盘(12)、等离子割炬(13)，所述的滚珠丝杠(1)和导向杆(3)均安装在切割机横梁的Y向机架(1)上，所述的伺服电机A(5)通过连接架(4)与滚珠丝杠(2)和导向杆(3)连接、并通过减速器A(6)与伺服电机B(9)连接，所述的伺服电机B(9)通过减速器B(10)与摆动头(11)连接，所述的等离子割炬(13)通过固定盘(12)固定在摆动头(11)上；其特征在于所述的伺服电机A(5)与减速器A(6)的转轴在同一轴线上、伺服电机B(9)与减速器B(10)的转轴在同一轴线上，所述的减速器A(6)的输出轴通过C型螺母(7)、法兰盘(8)与伺服电机B(9)连接，所述的减速器B(10)的输出轴通过C型螺母(7)、法兰盘(8)与摆动头(11)连接，所述的减速器A(6)的转轴与减速器B(10)的转轴轴线呈空间相互垂直，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种坡口切割机的回转机构包括滚珠丝杠（２）、导向杆（３）、连接架（４）、伺服电机Ａ（５）、伺服电机Ｂ（９）、摆动头（１１）、固定盘（１２）、等离子割炬（１３），所述的滚珠丝杠（１）和导向杆（３）均安装在切割机横梁的Ｙ向机架（１）上，所述的伺服电机Ａ（５）通过连接架（４）与滚珠丝杠（２）和导向杆（３）连接、并通过减速器Ａ（６）与伺服电机Ｂ（９）连接，所述的伺服电机Ｂ（９）通过减速器Ｂ（１０）与摆动头（１１）连接，所述的等离子割炬（１３）通过固定盘（１２）固定在摆动头（１１）上；其特征在于：所述的伺服电机Ａ（５）与减速器Ａ（６）的转轴在同一轴线上、伺服电机Ｂ（９）与减速器Ｂ（１０）的转轴在同一轴线上，所述的减速器Ａ（６）的输出轴通过Ｃ型螺母（７）、法兰盘（８）与伺服电机Ｂ（９）连接，所述的减速器Ｂ（１０）的输出轴通过Ｃ型螺母（７）、法兰盘（８）与摆动头（１１）连接，所述的减速器Ａ（６）的转轴与减速器Ｂ（１０）的转轴轴线呈空间相互垂直，所述的等离子割炬（１３）的电缆和软管固定在伺服电机Ａ（５）的上端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张会臣，尹超，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]