数控管子相贯线切割机的坡口切割装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种数控管子相贯线切割机的坡口切割装置，由圆弧形轨道、摆动驱动装置、装在圆弧轨道上的夹持机构和割炬组成，其特征是：圆弧形轨道制成为等半径的圆弧板，其上设有同圆心的导轨，在圆弧板的直径方向连接有摆动轴，其上装有摆动驱动装置，夹持机构由径向装在圆弧板上的设有导槽的摆动小车和在摆动小车下面连接的夹具构成，在夹具中夹持有割炬。本实用新型专利技术具有的优点是：对机械设计、加工和安装的精度要求相对较低，制造成本低；割炬口始终保持在圆弧形轨道的圆心处，控制精度高，切割误差小；由于采用两轴运动的结构形式，仅需五轴四联动的控制方式就可实现管子的全坡口切割。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于金属管切割设备，特别是涉及一种数控管子相贯线切割机的坡口切割装置。
技术介绍
在目前的公知技术中，数控管子相贯线切割机是一种先对母管和支管管端结合部的形状进行计算，再分别进行自动切割的设备，根据工件加工要求的不同，其结构形式通常为二-六轴结构，但为了实现管子的全坡口切割，其至少为六轴结构，并且其中的五个轴必须用联动的控制方式才能完成管子的全坡口切割过程，这种结构的切割机的坡口切割装置是一个夹持有切割割炬的机械臂，它是由三个关节联接构成，由于机械臂的三个关节必须以联动的形式保证灵活、准确、可靠地夹持割炬完成坡口切割任务，所以这种坡口切割装置对机械设计、加工和安装的精度要求非常高，因而制造成本高，此外，由于关节的联动会还带来机械结构的累积误差，因此在需要精确控制切割割炬的几何运动轨迹时，其切割机的控制软件的编制和调试是复杂和困难的。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种制造成本低，控制精度高，切割误差小的数控管子相贯线切割机的坡口切割装置。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种数控管子相贯线切割机的坡口切割装置，由圆弧形轨道、摆动驱动装置、装在圆弧形轨道上的夹持机构和割炬组成，圆弧形轨道制成为等半径的圆弧板，其上设有同圆心的导轨，在圆弧板的直径方向连接有摆动轴，摆动轴上装有摆动驱动装置，夹持机构由装在圆弧板上的设有导槽的摆动行走小车和在摆动行走小车下面连接的夹具构成，在摆动行走小车下面的夹具中夹持有割炬，割炬的喷口设置在圆弧形轨道的圆心处，圆弧板通过摆动轴装在切割机的沿管子工件轴向移动的机架上的滑台上。本技术具有的优点和积极效果是由于本技术由圆弧形轨道、夹持机构和割炬组成，相对于三个关节联接的机械臂构成的坡口切割装置而言，结构减化，对机械设计加工和安装的精度要求相对较低，因而制造成本低；圆弧形轨道的摆动轴运动面与割炬夹持机构的摆动行走运动面始终相互垂直，各轴运动精度互不干涉，可使割炬喷口终保持在圆弧形轨道的圆心处，控制精度大幅度提高，切割误差小；另外，由于本技术采用两轴运动的结构形成，因此装有本技术的切割机仅需五轴四联动的控制方式就可实现管子的全坡口切割功能，从而使控制软件的编程和调试大大简化，易于操作。附图说明图1是本技术的实施例一结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是图1的B向视图；图4是本技术的实施例二结构示意图；图5是本技术安装于切割机的结构示意图。图中的标号分别为1-减速机；2-圆弧形轨道摆动伺服电机；3-摆动轴；4-圆弧板；5-圆弧导轨；6-割炬；7-摆动壳体；8-轴承支座；9-传动小齿轮；10-蜗轮减速机；11-小车摆动伺服电机；12-龙门型机架；13-直齿；14-导槽；15-夹具。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下实施例一请参阅图1-3，数控管子相贯线切割机的坡口切割装置，由圆弧形轨道和装在轨道上的夹持机构以及割炬6组成，圆弧形轨道加工成等半径的半圆形圆弧板4，在半圆形圆弧板一侧的中间加工有与圆弧板同圆心的凹槽，在凹槽内装有圆弧导轨5，在圆弧板的两端的各连接有一个摆动轴3，其中一个摆动轴上装有由圆弧形轨道摆动伺服电机2和减速机1构成的圆弧形轨道摆动驱动装置，在另一个摆动轴上装有轴承支座8，此外，在圆弧板的外周加工有用于夹持机构摆动的直齿13，夹持机构由摆动行走小车和在其下面连接的夹具15组成，小车设置有两侧面贯通的摆动壳体7，摆动壳体径向套装在圆弧板4上，壳体内与圆弧板上的圆弧导轨5的对应处设置有导槽14，在摆动壳体后侧装有由小车摆动伺服电机11和蜗轮减速机10构成的小车摆动驱动装置，其蜗轮减速机的输出轴穿过摆动壳体深入到其内的位于圆弧板外周的直齿13的上方，输出轴上固定有与圆弧板外周的直齿相啮合的传动小齿轮9，以便驱动摆动壳体沿圆弧形轨道摆动行走，割炬6夹持固定在摆动壳体7下面的夹具15中，其喷口调整设置在圆弧形轨道的圆心处，圆弧形轨道通过两端的摆动轴上装有的摆动驱动装置和轴承支座安装在切割机的沿管子工件轴向(X轴向)移动的龙门型机架12的垂直(Z轴向)滑台上，其上、下的移动依靠滑台上装设的由伺服电机和滚珠丝杠构成的移动驱动装置来实现。圆弧形轨道的摆动驱动装置和摆动小车的摆动驱动装置均通过动力和控制电缆与切割机的电力和数控装置相连，以实现坡口切割的联动。实施例二与实施例一的区别仅在在圆弧板4的一端连接有一个摆动轴3，请参阅图4。圆弧形轨道仅通过摆动轴上装有的摆动驱动装置安装在移动机架的垂直滑台上，这种结构型式既可安装在跨在管子工件上移动的龙门型机架上，也可安装于在管子工件旁侧移动的箱型机架上。本技术应用于切割机上的一个示例，如图5所示。图中显示了装有本技术的数控管子相贯线切割机的结构及切割机各个轴动作的示意图，其各个轴的动作如下1.A旋转轴带动管子工件绕X轴旋转；2.X移动轴带动割炬在X方向水平移动；3.Z移动轴带动割炬在Z方向垂直移动；4.B旋转轴带动割炬在X方向以O为圆心摆动；5.C旋转轴带动割炬在Y方向以O为圆心摆动。装有本技术的切割机既可采用氧焰切割，也可采用等离子焰切割，在进行坡口加工时只要提前按管子的直径要求把装在机架的垂直滑台上的本装置调节到合适的位置固定住，就能在4轴联动的情况下完成管子的全坡口切割。权利要求1.一种数控管子相贯线切割机的坡口切割装置，由圆弧形轨道、摆动驱动装置、装在圆弧形轨道上的夹持机构和割炬组成，其特征是圆弧形轨道制成为等半径的圆弧板，其上设有同圆心的导轨，在圆弧板的直径方向连接有摆动轴，摆动轴上装有摆动驱动装置，夹持机构由装在圆弧板上的设有导槽的摆动行走小车和在摆动行走小车下面连接的夹具构成，在摆动行小车下面的夹具中夹持有割炬，割炬的喷口设置在圆弧形轨道的圆心处，圆弧板通过摆动轴装在切割机的沿管子工件轴向移动的机架上的滑台上。专利摘要本技术涉及一种数控管子相贯线切割机的坡口切割装置，由圆弧形轨道、摆动驱动装置、装在圆弧轨道上的夹持机构和割炬组成，其特征是圆弧形轨道制成为等半径的圆弧板，其上设有同圆心的导轨，在圆弧板的直径方向连接有摆动轴，其上装有摆动驱动装置，夹持机构由径向装在圆弧板上的设有导槽的摆动小车和在摆动小车下面连接的夹具构成，在夹具中夹持有割炬。本技术具有的优点是对机械设计、加工和安装的精度要求相对较低，制造成本低；割炬口始终保持在圆弧形轨道的圆心处，控制精度高，切割误差小；由于采用两轴运动的结构形式，仅需五轴四联动的控制方式就可实现管子的全坡口切割。文档编号B23K37/02GK2792688SQ20052002614公开日2006年7月5日 申请日期2005年6月17日 优先权日2005年6月17日专利技术者葛国政, 佟欣, 张之会, 邓适 申请人:天津市焊接研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控管子相贯线切割机的坡口切割装置，由圆弧形轨道、摆动驱动装置、装在圆弧形轨道上的夹持机构和割炬组成，其特征是：圆弧形轨道制成为等半径的圆弧板，其上设有同圆心的导轨，在圆弧板的直径方向连接有摆动轴，摆动轴上装有摆动驱动装置，夹持机构由装在圆弧板上的设有导槽的摆动行走小车和在摆动行走小车下面连接的夹具构成，在摆动行小车下面的夹具中夹持有割炬，割炬的喷口设置在圆弧形轨道的圆心处，圆弧板通过摆动轴装在切割机的沿管子工件轴向移动的机架上的滑台上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛国政，佟欣，张之会，邓适，
申请(专利权)人：天津市焊接研究所，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]