[实用新型]割炬高度自动跟踪装置

说明书

所属技术领域

本实用新型是火焰/等离子/激光数控切割机床在加工过程中(特别是在三维空间切割应用领域，如：管相贯线数控切割)，实时保持割炬与被切割工件上表面的距离在理想的距离范围之内，从而消除由被切割工件轮廓误差所引起的加工精度误差，避免割炬与工件碰撞和保证稳定切割的一种装置。属焊接数控切割装备技术领域。

背景技术

目前，传统的火焰/等离子/激光数控切割机床的割炬与被切工件之间的高度跟踪装置均采用电容式、电感式或等离子弧压电极式三种，这些高度跟踪方式仅适用于割炬垂直于“平板”工件的切割工况且极易受到工厂环境和工件间的干扰。这些传统意义上的高度跟踪装置往往是通过一个固定面积的金属环与“平板”工件之间形成一个平板电容，而等离子弧压式高度跟踪装置也是检测等离子割炬电极与“平板”工件之间形成的弧柱电压来确定割炬与工件的距离的，割炬电极到“平板”工件的距离理论上是恒定的，弧柱电压也就是恒定的。

当传统的高度跟踪装置被用在空间三维数控切割设备时，被切割工件的断面往往是有坡口的，而且在同一工件上的坡口角度往往是不同的，这样割炬电极、电容、电感方式到工件表面的距离理论上是可变的，所以传感器输出的值也是不稳定的，传统的高度跟踪装置就无法保证将割炬与被切工件表面控制在一个固定的距离范围内，在三维空间切割领域中的应用是不可行的。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述传统高度跟踪装置在三维空间切割领域应用中的不足，设计了一种可以应用于火焰/等离子/激光数控切割机床的割炬高度自动跟踪装置。特别在数控火焰/等离子/激光管相贯线切割机床和H型钢切割机床的三维空间切割应用中，使其保持割炬与被切割工件表面的距离在理想的距离范围之内，避免由于三维工件轮廓表面误差产生割炬与工件碰撞和切割质量的下降。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本装置基座与割炬升降装置刚性连接，通过双杠杆机构，即大杠杆和触头小杠杆，使触头压在工件上；触头小杠杆和直线位移传感器安装在大杠杆前端，直线位移传感器与工件垂直安装，其滑杆顶压在触头小杠杆上，触头小杠杆下方与直线位移传感器的滑杆顶压处安装了触头，触头压在被测工件的外表面上，工件与割炬产生相对移动后，工件表面的凸凹变化和形变不断使触头小杠杆摆动，从而推动直线位移传感器滑杆位移产生并输出升降模拟量控制信号，该信号通过控制系统来驱动割炬的升降。

当装卸工件或不使用本实用新型装置时，可以将本装置的大杠杆抬起，设计的弹簧拉紧并固定大杠杆在抬起位置。

本实用新型装置在实际使用中，设二种工作模式，即跟踪模式和测量模式，跟踪模式可以实时检测并控制割炬的升降，测量模式可以预先快速检测并记录被切割部位的距离位置数据，存贮在正式切割加工程序中使用。

直线位置传感器支架上的触头小杠杆调整螺钉调整直线位移传感器滑杆在直线位移传感器中零位的位置，触头小杠杆限位螺钉限制触头小杠杆过位，保护直线位移传感器不被损坏。大杠杆调整螺钉调整触头与割炬高度上的距离。

本实用新型装置的有益效果是：动作反应灵敏，适用于火焰、等离子、飞行光路激光切割，特别适合三维空间工件的切割，复位快捷、准确，结构简单。

附图说明

附图是本实用新型实施例的侧面构造图。

图中：1基座，2大杠杆回转轴，3大杠杆复位弹簧，4大杠杆，5触头小杠杆调整螺钉，6触头小杠杆回转轴，7触头小杠杆，8触头小杠杆限位螺钉，9触头，10直线位移传感器滑杆，11直线位移传感器，12直线位移传感器滑杆复位弹簧，13传感器支架，14大杠杆调整螺钉。

具体实施方式

在附图所示实施例中，基座(1)与割炬升降运动机构刚性连接，大杠杆(4)通过回转轴(2)与基座(1)连接，大杠杆调整螺钉(14)调整大杠杆(4)的俯仰角度，复位弹簧(3)拉紧大杠杆(4)，增加大杠杆(4)在工作中的稳定性，固定大杠杆(4)在抬起位置，传感器支架(13)和触头小杠杆回转轴(6)固定在大杠杆(4)上，在传感器支架(13)前端安装了直线位移传感器(11)，触头小杠杆(7)通过触头小杠杆回转轴(6)与大杠杆(4)连接，直线位移传感器滑杆(10)通过直线位移传感器滑杆复位弹簧(12)的作用始终压在触头小杠杆(7)上，触头(9)压在工件上。

传感器支架(13)上的触头小杠杆调整螺钉(5)调整直线位移传感器滑杆(10)在直线位移传感器(11)中零位的位置，触头小杠杆限位螺钉(8)限制触头小杠杆(7)过位，保护直线位移传感器(11)不被损坏。大杠杆调整螺钉(14)调整触头(9)与割炬高度上的距离。