[发明专利]等离子割炬的自动坡口切割装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种切割装置，特别涉及一种绕Z轴无限回转等离子割炬的自动坡口切割装置。

(二)背景技术

坡口切割装置是火焰、等离子切割机构的关键部件，而坡口切割装置的关键是使割炬绕一固定点在一定角度的圆锥面上回转，从而保证钢板直线或曲线的坡口切割。通常钢板所在平面为XY平面，割炬应在轴线垂直于XY平面、平行于Z轴的的圆锥面上回转作坡口切割运动。所以无论是火焰切割还是等离子切割，关键是设计可以无限回转的切割装置。现有的坡口切割装置形式有：

1、割炬绕Z轴旋转，其摆角电机及减速器都是固定在回转支架上，结构庞大，重量大，尤其是摆角电机的电信号与动力传输由碳刷与导电环完成，可靠性差。

2、割炬绕X、Y轴摆动。割炬本身无旋转运动，这种机构以割炬绕X、Y轴来合成割炬绕Z轴旋转的回转头。因此需要价格昂贵的多轴联动数控系统支持。编程也相应复杂。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种结构紧凑，重量轻，可靠性好，成本低，编程简单的等离子割炬的自动坡口切割装置。

本发明的目的是这样实现的：一种等离子割炬的自动坡口切割装置，其特征在于所述装置包括机架、割炬回转机构、割炬摆角机构、同步带轮传动机构、连杆机构和割炬；

所述割炬回转机构包括割炬回转电机、齿轮、齿圈、转台轴承、回转支架和传动支架，割炬回转电机固定于机架上，割炬回转电机与齿轮相连，齿轮与齿圈啮合，齿圈安装在转台轴承的内环上端面，转台轴承的外环固定于机架上，回转支架固定于转台轴承的内环下端面，传动支架固定在齿圈上；

所述割炬摆角机构包括割炬摆角电机、联轴器、滚珠丝杆运动副、传递环、导轨副和行程开关，割炬摆角电机固定于机架上，割炬摆角电机与滚珠丝杆运动副相连，滚珠丝杆运动副的螺母固定于传递环上，传递环与导轨副的滑块相连，导轨副的导轨固定于机架上，行程开关有两件，上下各一件，分别安装于导轨副的导轨的上、下两边；

所述同步带轮传动机构包括第一同步带机构、直线导轨副、滚轮和第二同步带机构，第一同步带机构和直线导轨副安装在传动支架上，第一同步带机构包括同步带轮Ⅰ、同步带轮Ⅱ和第一同步带，直线导轨副的滑块上固定两个可在传递环上无间隙滚动的滚轮，所述第二同步带机构包括同步带轮Ⅲ、同步带轮Ⅳ和第二同步带，同步带轮Ⅲ与所述同步带轮Ⅱ同轴安装；

所述连杆机构安装于回转支架的正面，包括第一摆杆、连杆、第二摆杆和第三摆杆，连杆有两件，第一摆杆一端与所述同步带轮Ⅳ同轴安装，第一摆杆的另一端分别与两连杆的一端铰接，两连杆的另一端分别与第三摆杆的两端铰接，两连杆的中间与第二摆杆的一端铰接，第二摆杆的另一端与回转支架铰接；

所述割炬垂直安装在所述第三摆杆上。

本发明等离子割炬的自动坡口切割装置，所述割炬顶点置于割炬的摆动轴心线与所述转台轴承的回转轴线的交点上。

本发明的有益效果是：

本发明等离子割炬的自动坡口切割装置通过将割炬回转电机和割炬摆角电机均固定于机架上，具有结构紧凑，刚性好，重量轻，可靠性好，成本低以及编程也相应简单等特点。

(四)附图说明

图1为本发明等离子割炬的自动坡口切割装置的侧面结构示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为本发明的割炬运动状态一示意图。

图4为本发明的割炬运动状态二示意图。

图中附图标记：

机架1、割炬回转电机2、减速器3、齿轮4、齿圈5、转台轴承6、回转支架7、传动支架8、割炬摆角电机9、联轴器10、滚珠丝杆运动副11、传递环12、导轨副13、行程开关14、滚轮15、直线导轨副16、同步带轮Ⅰ17、第一同步带18、同步带轮Ⅱ19、同步带轮Ⅲ20、同步带轮Ⅳ21、第一摆杆22、连杆23、第二摆杆24、第三摆杆25、第二同步带26、割炬27；

轴心线O、轴心线O1、轴心线O2、交点A。

(五)具体实施方式

参见图1，图1为本发明等离子割炬的自动坡口切割装置的总体结构示意图。由图1可以看出，本发明等离子割炬的自动坡口切割装置，主要由机架1、割炬回转机构、割炬摆角机构、同步带轮传动机构、连杆机构和割炬27组成。