[发明专利]一种基于回转机构的坡口切割装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的坡口切割装置，特别是一种基于回转机构的坡口切割装置。

背景技术

焊接与切割两道工艺是造船业、桥梁、锅炉压力容器及金属结构等行业的两项关键制造技术。根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。作为焊接的前道工序，坡口切割直接影响焊接件的工艺性能和焊接质量。选择合理的坡口形状，发展新型高效的坡口切割技术，提高坡口切割质量，保证坡口角度和坡口面精度，是当前坡口切割技术的关键。数控等离子坡口机切割的核心技术之一是回转装置，这个装置可以引领割炬通过数控系统的控制进行直线运动、回转运动或两者的复合运动，从而完成特定形状坡口的切割。目前市场上的坡口切割机械装置主要分为平行四杆机构、导轨滑块机构、空间立体回转结构三大类。其中平行四杆机构的优点是：结构简单，机件较易设计和布置，但存在刚性差、结点多增加运动传递误差的缺点，若要解决这些问题，就需要增加连杆数量来保证刚性，可这样会大大增加零件加工和装配的难度；导轨滑块机构虽然整体结构简单，运动比较平稳，但整个机构所占空间较大，自重也偏大，而且圆弧形轨道的精度不易保证；而空间立体回转机构不仅结构紧凑，而且割炬绕X轴和Y轴的回转运动都是直接由电机带动完成，减少了构件间运动传递的误差，但现有的回转机构主要包括回转轴和摆动部件，而回转轴是实心轴，摆动件都是在附加孔中安装轴承，固定在回转轴上，而摆动件由于要安装电机等，结构庞大，且割炬的管线都暴露在外部，在回转机构旋转时会造成管线缠绕。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种结构紧凑且简单的一种基于回转机构的坡口切割装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于回转机构的坡口切割装置包括割炬架、回转机构、摆动机构和Z轴运动机构，所述的割炬架安装在龙门切割机的横梁上，在其通孔内通过轴承安装有回转机构、在其左侧外部安装有Z轴运动机构；所述的Z轴运动机构有丝杠滑动通孔和导向杆滑动通孔，所述的回转机构外部右侧分别安装有伺服电机、减速器和电机盖，回转机构外部左侧安装有密封盖；所述的摆动机构中心通孔中安装有摆动轴，摆动轴的下端安装割炬；所述的摆动机构通过轴承安装在回转机构的内部，所述的回转机构与割炬架的连接轴是空心轴，割炬的工作管线集中贯穿于空心轴。

本发明所述的回转机构的回转轴和摆动机构的摆动轴均通过减速器直接连接到伺服电机。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明的回转机构回转轴是空心的，并将摆动机构安装在其中，从而使结构更加紧凑和简明，节省了空间。

2、由于本发明的回转机构回转轴是空心的，割炬的工作管线均从中穿过，从而解决了工作管线缠绕的问题，实现了无限回转曲线坡口切割。

3、由于本发明的回转机构的回转轴和摆动机构的摆动轴均通过减速器直接连接，由电机直接驱动，从而减少了动力传递中间环节的误差和能量损失。

4、本发明结构简明，节省空间，易于加工，成本低廉。

附图说明

本发明仅有附图1张，其中：

图1是基于回转机构的坡口切割装置的结构示意图。

图中：1、回转机构，2、割炬架，3、电机盖，4、伺服电机，5、减速器，6、摆动机构，7、割炬，8、密封盖，9、Z轴运动机构，10、丝杠滑动通孔，11、导向杆滑动通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1所示，一种基于回转机构的坡口切割装置包括割炬架2、回转机构1、摆动机构6和Z轴运动机构9，所述的割炬架2安装在龙门切割机的横梁上，在其通孔内通过轴承安装有回转机构1、在其左侧外部安装有Z轴运动机构9；所述的Z轴运动机构9有丝杠滑动通孔10和导向杆滑动通孔11，所述的回转机构1外部右侧分别安装有伺服电机4、减速器5和电机盖3，回转机构1外部左侧安装有密封盖8；所述的摆动机构6中心通孔中安装有摆动轴，摆动轴的下端安装割炬7；所述的摆动机构6通过轴承安装在回转机构1的内部，所述的回转机构1与割炬架2的连接轴是空心轴，割炬7的工作管线集中贯穿于空心轴。所述的回转机构1的回转轴和摆动机构6的摆动轴均通过减速器5直接连接到伺服电机4。

本发明的工作原理如下：割炬架2用于安装Z轴运动机构9，连接着回转机构1与龙门切割机的横梁，支持整个装置在龙门式切割机横梁上沿Y轴、Z轴的平移运动，完成装置左右及上下平移的功能；回转机构1上方的空心回转轴直接穿过割炬架2的通孔，通过轴承固定，切割时空心回转轴做不间断回转运动，使割炬7具备曲线切割的功能。空心回转轴可以集中并贯穿着割炬7的工作管线，从而解决了管线缠绕的问题，实现无限回转功能；摆动机构6与回转机构1连接，摆动轴作规定角度的摆动，其通孔直接连接和固定割炬7，使割炬7与其一起运动，实现割炬7在规定角度范围内的摆动，完成坡口角度的切割。