數控坡口切割機的製作方法

2023-08-03 13:07:26

專利名稱：數控坡口切割機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於切割技術領域，尤其涉及可完成多邊曲線類零件的數控坡 口切割機。
背景技術：
切割是焊接生產中的重要工序，焊接前，通常需要對鋼板的焊接接頭處開 坡口。傳統的坡口加工，大多採用門式切割機加上數控銑制或手工切割，經過 冷(金)加工完成坡口零件的切割。門式切割機雖具有切割精度高和效率高的 特點，但無法實現割炬軸線的空間擺動，完成多邊曲線類零件的坡口切割。新 近市售的數控門式切割機，其性能有了改善，割炬軸線可空間擺動，能切割多 邊曲線類零件的坡口 。其技術基於空間四桿平行機構或外齒和扇形齒嚙合機構
的原理。然而，空間平行四桿機構數學模型複雜，控制系統的研發費用頗高； 而且機構所需的運動空間大，機械杆件和轉動關節繁多，部件容易損壞。扇形 齒嚙合機構雖較空間四桿平行機構，數學模型簡明，研發費用較低，但扇形齒 的嚙合空間大，自製件多，且直立、暴露在外的扇形齒在切割現場極易受粉塵 影響而損壞。

實用新型內容
本實用新型需要解決的技術問題在於提供一種數控坡口切割機，以克服現 有技術機械杆(制)多、運動空間大及容易損壞等缺陷。
為解決上述技術問題，本實用新型提供一種數控坡口切割機，其包括基座、 主驅動、副驅動和割炬夾持件，主副驅動均包括有電機、減速器和傳動部件， 副驅動輸出端與割炬夾持件連接，所述數控坡口切割機還包括一外齒法蘭軸承, 所述外齒法蘭軸承包括外圈、內圈和球體，內外圈安裝平面上均有螺紋安裝孔， 外圈通過螺紋固定在基座上，內圈的凸緣外側設有外齒，與主驅動齒輪嚙合連接，內圈與副驅動通過螺紋固定連接。
所述主驅動安裝在基座上，包括主電機、減速器和齒輪，齒輪套裝在減速 器外伸軸端，通過調整齒i^侖與外齒法蘭軸承的中心距以達到正確嚙合。齒輪與 法蘭軸承的外齒相互嚙合，可將主驅動的旋轉運動轉換為外齒法蘭的定軸轉動。 減速器固定在基座上。
副驅動包括伺服電機、減速器、軸承組件、旋轉體、聯軸節和角度轉軸。 伺服電機與減速器連接後，聯軸節先通過固定鍵連接與減速器壓裝在一起，再 通過凸臺定位後與角度轉軸通過螺釘連接。角度轉軸另 一端與割炬夾持件固定 連接。旋轉體外部上平面與外齒法蘭軸承的內閨通過螺紋固定，內部安裝有軸 承組件(軸承組件包括軸承和軸承端蓋)，起到連接基架的作用。這樣，副驅動 即可將電機的左右轉動轉換為輸出軸的左右偏轉，也可在主副驅動同時作用下完 成輸出軸的空間轉動。
割炬夾持件由夾持座、軸承、夾套組成。夾持座下部安裝在角度轉軸上， 上部裝有軸承，可支持割炬的任意角度迴轉，解決割炬電纜的扭轉和纏繞問題。
本實用新型的有益效果是，外齒法蘭軸承的設計將現有空間平行四桿積i構 和外齒及扇形齒嚙合機構改進為定軸旋轉與角度轉軸偏轉結構，在性能不變的 條件下精簡了結構，大幅減小了機構體積，從而實現了旋轉、連接和齒形嚙合 的一體化。


圖l為本實用新型的結構示意圖； 圖2為本實用新型的立體示意圖； 圖3為外齒法蘭軸承的結構示意圖； 圖4為本實用新型的運動筒圖。
圖中，l-電機、2-減速器、3-基座、4-齒輪、5-外齒法蘭軸承、6-電機、7-減速器、8-軸承端蓋、9-軸承、10-旋轉體、11-聯軸節、12-角度轉軸13-夾持套、 14-軸承、15-透蓋、16-夾套、17-軸承外圈、18-軸承球體、19-軸承內圏。
具體實施方式
如圖l所示，本實用新型所述的坡口切割機由基座3、主驅動，副驅動、割 炬夾持件和外齒法蘭軸承5組成。
其中，主驅動由電機1 、減速器2和齒輪4組成。電機1 、減速器2組合後， 將小齒輪4套裝在減速器外伸軸端。調整小齒輪4與外齒法蘭軸承5中心距， 正確嚙合後，將減速器2和外齒法蘭軸承5的外圈分別固定在基座3上。
如圖l,圖2和圖4所示，副驅動由電機6、減速器7、旋轉體IO、軸承9、 軸承端蓋8、聯軸節11和角度轉軸12組成。電機6、減速器7和聯軸節11連 接組合後，將減速器7與軸承端蓋8順次固定在旋轉體10上。旋轉體10內打 有軸承安裝螺紋孔。軸承9外圈壓入安裝孔，內圈與聯軸節11同軸相連後用小 圓螺母鎖緊，外圈端面用軸承端蓋8壓緊。角度轉軸12為杆件結構，其一端與 聯軸節ll相連，可圍繞聯軸節11軸線旋轉，另一端固定在割炬夾持件上。
如圖1和圖3，外齒法蘭軸承是特殊結構的軸承，它由外圈17、內圈19和 球體18連接組成。內、外圏安裝平面均有螺紋安裝孔，內圈19與旋轉體10通 過螺紋連接，可帶動旋轉體轉動，外圈17與基座3通過螺紋連接後固定不動。 內圈19的凸緣外側有203齒，由電機1的驅動。
如圖1和圖4，割炬夾持件由夾持座13、軸承14和夾套16組成，可用來 安裝調整割炬的位置。夾持座13下部通過螺栓與角度轉軸12的一端連接。透 蓋15壓緊在軸承上。
本實用新型所述的坡口切割機的運動關係見圖4。
開啟電機l,減速器2和齒輪4相應旋轉；主動齒輪4驅動外齒法蘭軸承5 旋轉，帶動旋轉體10—同旋轉，旋轉體內的軸承又可帶動聯軸節繞軸轉動，從 而帶動角度轉軸和夾持件旋轉。
開啟電機6,減速機7通過聯軸節帶動角度轉軸12沿聯軸節11軸線旋轉； 固定在角度轉軸12上的夾持件也沿聯軸節11軸線旋轉；副驅動的諧波減速器 速比大於300，其速比可選擇為2080，控制軸線在土45。範圍內偏轉。
電機1和電機6可以聯動，也可獨立運動，完成割炬切割點的空間擺動。
權利要求1. 一種數控坡口切割機，包括基座(3)、主驅動、副驅動和割炬夾持件，主副驅動均包括有電機(1、6)、減速器(2、7)和傳動部件(4、11)，副驅動輸出端與割炬夾持件連接，其特徵在於所述切割機還包括一外齒法蘭軸承(5)，外齒法蘭軸承包括外圈(17)、內圈(19)和球體(18)，外圈固定在基座(3)上，內圈的凸緣外側設有外齒，與主驅動的傳動部件(4)嚙合連接，內圈與副驅動固定連接。
2. 如權利要求1所述的一種數控坡口切割機，其特徵在於所述副驅動的 傳動部件為聯軸節(11 )，所述副驅動還包括旋轉體(10)、角度轉軸(12), 軸承(9)和軸秀義端蓋(8);旋轉體(10)外部上平面與外齒法蘭軸承(5)的內圈通過螺紋固定連接，內部通過螺紋孔將軸承(9)固定，軸 承(9)的內圏與聯軸節(11)同軸連接，外圈端面用軸承端蓋(8)壓 緊在旋轉體上(10);所述角度轉軸(12)為杆狀結構， 一端與聯軸節(ll)輸出端相連，圍繞聯軸節軸線旋轉，另一端固定在割炬夾持件上。
3. 如權利要求2所述的一種數控坡口切割機，其特徵在於所述副驅動的 電機(6)先與減速器(7)連接，聯軸節(11)再通過固定鍵與減速器 壓裝在一起，通過凸臺定位後與角度轉軸(12)螺釘連接；電機、減速 器和聯軸節連接組合後，將減速器(7)與軸承端蓋(8)順次固定在旋 轉體(10)上。
4. 如權利要求2所述的一種數控坡口切割機，其特徵在於所述割炬夾持 件由夾持座(13)、軸承(14)和夾套(16)組成，夾持座(13)下部 通過螺栓與副驅動的角度轉軸(12)的一端連接。
5. 如權利要求2所述的一種數控坡口切割機，其特徵在於所述副驅動的 諧波減速器(7)的速比大於300,聯軸節軸線偏轉範圍不大於±45°。
6. 如權利要求5所述的一種數控坡口切割機，其特徵在於所述副驅動的 諧波減速器(7)的速比為2080。
7. 如權利要求1所述的一種數控坡口切割機，其特徵在於所述主驅動的 傳動部件為齒輪(4)，齒輪(4)套裝在減速器(2)外伸軸端，減速器 固定在基座(3)上。
8. 如權利要求1所述的一種數控坡口切割機，其特徵在於所述外齒法蘭 軸承的內圈(19)凸緣外齒的齒數為203。
9. 如權利要求1所述的一種數控坡口切割機，其特徵在於所述外齒法蘭 軸^c的外圈通過螺紋固定在基座上。
專利摘要本實用新型公開了一種可完成多邊曲線類零件的數控坡口切割機，其主副驅動通過一外齒法蘭軸承(5)連接，外齒法蘭軸承外圈固定在基座(3)上，內圈的凸緣外側設有外齒，與主驅動嚙合連接，內圈與副驅動固定連接。其有益效果是將現有空間平行四桿機構和外齒及扇形齒嚙合機構改進為定軸旋轉與角度轉軸偏轉結構，大幅減小了機構體積，從而實現了旋轉、連接和齒形嚙合的一體化。
文檔編號B23K37/00GK201239861SQ20082005657
公開日2009年5月20日 申請日期2008年3月25日 優先權日2008年3月25日
發明者丁書才, 閆海永 申請人:上海氣焊機廠有限公司