[发明专利]五轴联动全自动切割机

说明书

(一)、技术领域  本发明涉及一种切割机，具体地说，是一种五轴联动全自动切割机。

(二)、背景技术  现有切割机的切割锯的可移动(旋转)方向比较单调，且进刀位置具有一定的局限性。在对工件进行切割使用时不够方便。

另一方面，现有的切割机动力头的锯片与工作台面之间的夹角一般是不可调的，或者调整起来比较困难，切割工作时噪声较大，调整准确度不能令人满意。另一方面，现有的切割锯没有锯片磨损自动监控装置，在工件切割过程中，锯片的磨损状态无法实时检测；如果利用人工肉眼检测，不仅增加了劳动强度，而且工作环境会变得更加恶劣。锯片磨损到极限程度继续工作不仅会伤及工件，而且会损坏切割设备。

(三)、发明内容  本发明所要解决的技术问题是，提供一种五轴联动全自动切割机，第一、实现动力头与工件之间X、Y、Z三向直线相对运动及两种方式的相对旋转运动，切割锯片进刀角度能够方便、准确调整；第二、动力头具有锯片磨损实时监控功能。以克服上述已有切割机的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案。

一种五轴联动全自动切割机，包括机座和安装在机座上的工作台，其特征在于：还包括带有动力头的X轴滑座；在机座上固定安装有Z轴导柱，在Z轴导柱上固定安装有走向与Z轴导柱相同的Z轴导轨，X轴滑座通过与其相固定的滑块滑动安装于所述的Z轴导轨上；在机座上安装有用于驱动X轴滑座上下移动的Z轴伺服电机；

在X轴滑座上与工作台走向一致地设置有X轴导柱，动力头的支撑架可水平滑动地安装在该X轴导柱上；在X轴滑座上安装有用于驱动支撑架左右移动的X轴伺服电机；

工作台通过Y轴滑块滑动安装在机座上的Y轴滑轨上；机座上安装有用于驱动工作台前后移动的Y轴伺服电机；

在工作台上表面的一端安装有用于夹持工件的主动卡盘，另一端安装有用于夹持工件另一端的被动卡盘；其中，主动卡盘与安装在工作台上的主动卡盘电机传动连接。

其中，被动卡盘可滑动地安装在卡盘滑轨上，所述的卡盘滑轨安装在工作台上并具有与X轴导柱相平行的走向；在工作台上安装有用于驱动被动卡盘左右移动的被动卡盘电机。

所述的动力头包括支撑架，在所述的支撑架上固定连接有蜗轮座，安装在蜗轮座中的蜗轮连接有支臂；在所述的蜗轮座上下两端分别固定安装有上旋转端盖和下旋转端盖，在上旋转端盖上固定安装有切割电机；固定于上旋转端盖上的支臂的下端通过轴承安装有带锯片的传动轴；所述的切割电机与所述的传动轴传动连接。

还包括与所述的蜗轮配合的、安装于蜗杆座中的蜗杆；蜗杆的动力输入端传动连接有第二伺服电机；在蜗轮座上固定安装有电磁铁和杠杆的杠杆轴，所述的杠杆上端顶在蜗杆座上，下端与所述的电磁铁配合；在蜗杆座与蜗轮座之间还安装有拉簧。

还包括能够上下滑动的光电对射管座，在该光电对射管座的下端安装有分别位于锯片两侧的光电对射管；左右两侧的光电对射管座的上端分别固定于滑动座上，滑动座螺纹连接有丝母，与所述的丝母配合的滚珠丝杠下端通过轴承安装于下固定座上，所述的上、下固定座均固定安装于支臂上；在上固定座上还安装有第一伺服电机，该第一伺服电机与所述的滚珠丝杠传动连接。

蜗轮与支臂的连接方式是：通过支臂上方的螺钉进行张进，张进后由侧面的螺钉将支臂紧固顶在蜗轮上。

本发明具有以下特点。

(1)、本发明动力头的锯片与工件之间实现了五轴联动，具体地说，X轴伺服电机工作时驱动支撑架作X向左右移动，实现了支撑架上动力头的X向移动；Y轴伺服电机驱动工作台作Y向前后移动，实现了工作台上工件与动力头之间的Y向移动；Z轴伺服电机驱动X轴滑座作Z向上下移动，实现了动力头的Z向移动；主动卡盘电机驱动主动卡盘携工件自转，实现了工件相对于动力头的旋转。动力头的第二伺服电机工作驱动支臂下端的锯片改变与水平工作台面之间的倾角，实现了工件相对于动力头的第二种方式的旋转。

通过上述五轴联动，本发明的切割机能够根据需要，从工件的任意位置沿任意方向实施切割，使用非常方便。

(2)、第二伺服电机工作，通过蜗轮蜗杆机构带动上旋转端盖和下旋转端盖进而驱动支臂下端的锯片改变与水平工作台面之间的倾角，达到了调节切割角度的目的，现了切割锯片方向的调整。

(3)、电磁铁通电时，杠杆机构与拉簧的拉力共同作用使蜗轮蜗杆处于浮动连接状态。第二伺服电机工作，调节切割角度。锯片角度调定后，电磁铁失电后复位，依靠拉簧的拉力作用，使蜗轮蜗杆互相抱死，消除了蜗轮蜗杆的安装间隙，从而避免了切割过程中蜗轮蜗杆间的震动撞击。不仅降低了切割噪声，而且延长了相关机构的使用寿命。