[实用新型]双偏摆结构无限回转切割装置

说明书

技术领域

本实用新型属于等离子切割设备领域，尤其是涉及一种双偏摆结构无限回转切割装置。

背景技术

数控坡口切割技术在机械机构方面的关键四应该使割枪能够绕一固定点在一定角度的圆锥面上无限回转，且割枪最底部的位置应该是确定的。如果钢板所在平面为xy平面，割枪应该能在轴线垂直于xy平面平行于z轴的圆锥面上无限回转作切割运动。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回转头机构。现有坡口切割回转头的形式包括：

1、割枪绕z轴旋转。理论上最简单最直观的方法是割枪绕z轴旋转。这也是最早的回转头形式。但是在实际应用中，这种回转设计方式有着机构本身无法克服的问题：为使割枪及管线不随回转臂旋转，只有增加防绞轴承；防绞轴承靠近割嘴，工作环境恶劣，轴承寿命短，轴承失效会带来严重的安全问题；要采用特别的机构解决摆角时线缆的收放问题，结构过于庞大、自重太重；传感器、摆角伺服电机的信号与动力传输由碳刷与导电环完成，可靠性差。

2、割枪绕x、y轴旋转。为了取消防绞轴承并实现无线回转，还有以割枪绕x、y轴旋转来合成z轴旋转的回转头设计形式。割枪以割嘴为顶点做切割圆锥运动，割枪本身无旋转运动，无需防绞轴承和线缆收放机构。这种机构较好的解决了绕线和无线回转问题。但是由于旋转固定点在割枪的最下端割嘴处，为了防止电机与钢板相碰，电机不能处于割嘴处，并应与钢板有一定距离。为解决这一问题，一般会将x、y轴中其中一轴倾斜，而绕另一轴的旋转靠平行四边形机构或弧形导轨机构实现摆角。这样又会带来以下问题：结构复杂，制造和安装困难；铰链连接过多，易于磨损，机构精度低，刚性不好；自重太重，惯性大，电机功率要求大。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种双偏摆结构无限回转切割装置，实现割枪在一定角度内的无限回转，解决现有技术中线缆缠绕的问题，使工件的焊接坡口切割和批量化生产加工的效率和质量，以及材料利用率方面有明显的提升，而且该设备的造价和制造成本相对降低。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：双偏摆结构无限回转切割装置，包括电气系统和X-Y驱动系统，所述电气系统包括数控系统、配电柜和等离子电源；所述X-Y驱动系统是一个龙门式的二维运动系统，包括工作台、X轴和Y轴，X轴、Y轴均为直线轴；还包括固定安装在X-Y驱动系统上的无限回转切割头；

所述无限回转切割头包括Z轴运动系统、A轴驱动系统、A面工作台、B轴驱动系统和B面工作台，所述A轴驱动系统驱动A面工作台运动，所述B轴驱动系统驱动B面工作台运动；割枪固接在B面工作台，通过数控系统的控制实现割枪的五轴联动。

进一步，所述A轴驱动系统包括A轴电机和减速机，所述A轴电机连接减速机后的输出轴连接A面工作台；B轴驱动系统包括B轴电机和皮带传动系统，所述B轴电机与B面工作台通过皮带连接。

进一步，还包括割枪防撞装置，所述割枪防撞装置包括设置于所述A面工作台的竖直安装板，所述竖直安装板与B面工作台的固定座设有定位结构，所述竖直安装板与固定座的位置变化触发光电开关，所述光电开关的信号反馈给数控系统，数控系统控制割枪返回初始位置。

进一步，定位结构包括竖直安装板紧靠固定座的面上设有的凹槽，固定座上设有的与凹槽配合的凸榫。

进一步，所述B面工作台设有割枪定位装置，所述割枪定位装置包括垂直导向机构、夹紧机构、固定座、复位机构和传感器，割枪安装在所述夹紧机构上，所述垂直导向机构分别与所述夹紧块和所述固定座固定连接，所述调节复位机构与所述固定座连接，传感器采集复位机构的信息发送给数控系统。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，包括电气系统和X-Y驱动系统，电气系统包括数控系统、配电柜和等离子电源；X-Y驱动系统是一个龙门式的二维运动系统，包括工作台、X轴和Y轴，X轴、Y轴均为直线轴；还包括固定安装在X-Y驱动系统上的无限回转切割头，无限回转切割头包括A轴驱动系统和B轴驱动系统，通过数控系统的控制实现割枪的五轴联动；不会导致工作过程因A轴旋转导致B轴的控制电缆围绕A轴缠绕  。割枪防撞装置防止割枪碰撞损坏，反应精度高，一旦发生碰撞割枪的情况，切割装置立即停止工作并复位至初始状态并报警，直至故障排除，可以迅速恢复继续工作状态，节省时间并提高工作效率。割枪定位装置定位精度高，一旦割枪接触工件即可由数控系统控制达到预设的高度；

模块化设计，体积和重量较国外同类产品轻巧、接口简单，方便与任何横梁式切割机配合或集成。

附图说明