用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置製造方法
2023-05-04 18:33:26 2
專利名稱:用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置，包括穿裝在支架上的上下平行的兩組導軌、滑塊、電機、滾珠絲槓、擺杆及虎克鉸，每組導軌上分別安裝兩塊滑塊，每個滑塊連接在滾珠絲槓上，電機驅動連接滾珠絲槓，推動滑塊沿導軌左右移動，擺杆包括兩根承重擺杆和兩根推力擺杆，兩承重擺杆一端分別連接在兩個獨立的上下設置的虎克鉸的外套上，另一端分別活動連接在同側的兩滑塊上，兩推力擺杆一端分別連接在兩虎克鉸的外環上，另一端分別活動連接在另一側的兩滑塊上，虎克鉸外套上設有供推力擺杆移動的槽口，切割頭上下端固定在上下虎克鉸內。本實用新型通過滑塊移的數據與切割圖形坐標的模型關係，控制電機的運動，位於虎克鉸中心點的切割頭可描繪出任意坡切圖形進行切割。
【專利說明】用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及等離子或雷射切割設備領域，具體涉及用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置。
【背景技術】
[0002]在等離子或雷射切割中，有時會遇到在一定厚度的材料上，切割出上小下大的正圓錐孔或多稜金字塔，或者上大下小的負圓錐孔或多稜倒金字塔，如油水井過濾管上泥沙過濾孔。對於這些特殊要求的零件加工，切割難度較大，一般安裝在機器人系統上實現。要想切割頭在空間範圍內完成錐形孔的切割，必須讓切割頭以一定的夾角繞重直線旋轉，才能讓切割頭噴出的火焰(或雷射束)以同樣的夾角在工件上兩倍夾角的錐孔，對多稜錐孔亦然。因此切割頭角度定位以及切割頭的移動精度猶為重要。
【發明內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置，在平面切割系統上，有效空間範圍內實現任意圖形的正錐體或負椎體的切割。
[0004]本實用新型通過以下技術方案實現:
[0005]用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置，包括穿裝在支架上的上下平行的兩組導軌、滑塊、電機、滾珠絲槓、擺杆及虎克鉸，每組導軌上分別安裝兩塊滑塊，每個滑塊連接在滾珠絲槓上，電機驅動連接滾珠絲槓，推動滑塊沿導軌左右移動，擺杆包括兩根承重擺杆和兩根推力擺杆，兩承重擺杆一端分別連接在兩個獨立的上下設置的虎克鉸的外套上，另一端分別活動連接在同側的兩滑塊上，兩推力擺杆一端分別連接在兩虎克鉸的外環上，另一端分別活動連接在另一側的兩滑塊上，虎克鉸外套上設有供推力擺杆移動的槽口，切割頭上下端固定在上下虎克鉸內。
[0006]本實用新型進一步改進方案是，所述滾珠絲槓的滾珠螺母固定在電機的轉子內，驅動滾珠絲杆做線性運動，滾珠絲杆的另一端固定連接在滑塊上。該連接結構運動慣量小，有利於提聞滑塊速度。
[0007]本實用新型更進一步改進方案是，所述每組導軌為兩根，每塊滑塊通過直線球軸承耦合在兩根導軌上。
[0008]本實用新型更進一步改進方案是，所述擺杆的與滑塊連接端設有銷釘，銷釘上下端通過角接觸球軸承與滑塊鉸鏈連接。
[0009]本實用新型通過滑塊移的數據與切割圖形坐標的模型關係，控制電機的運動，位於虎克鉸中心點的切割頭可描繪出任意圖形進行切割。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型立體圖。
[0011]圖2為虎克鉸爆炸圖。
[0012]圖3為滑塊爆炸圖。
[0013]圖4為工作原理圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1至圖3所示，本實用新型所述的用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置，包括穿裝在支架7上的上下平行的兩組導軌1、滑塊2、電機3、滾珠絲槓4、擺杆5及虎克鉸6，每組導軌I上分別安裝兩塊滑塊2，每個滑塊2連接在滾珠絲槓4上，電機3驅動連接滾珠絲槓4，推動滑塊2沿導軌I左右移動，擺杆5包括兩根承重擺杆51和兩根推力擺杆52，兩承重擺杆51 —端分別連接在兩個獨立的上下設置的虎克鉸的外套61上，另一端分別活動連接在同側的兩滑塊上，兩推力擺杆52 —端分別連接在兩虎克鉸的外環62上，另一端分別活動連接在另一側的兩滑塊上，虎克鉸外套61上設有供推力擺杆52移動的槽口 611，切割頭8上下端固定在上下虎克鉸6內。
[0015]所述滾珠絲槓4的滾珠螺母固定在電機的轉子內，驅動滾珠絲杆做線性運動，滾珠絲杆的另一端固定連接在滑塊上。
[0016]所述每組導軌I為兩根，每塊滑塊2通過直線球軸承21耦合在兩根導軌I上。
[0017]所述擺杆5的與滑塊連接端設有銷釘53，銷釘53上下端通過角接觸球軸承22與滑塊2鉸鏈連接。
[0018]如圖4所示，安裝在上下虎克鉸內的切割頭8與鉛垂線9有一個夾角，切割頭8中噴出的等離子或雷射束繞鉛垂線9旋轉，上下虎克鉸繞行半徑為a、b，當3> b時，在工件10上留下一個以鉛垂線為圓心的上大下小的正錐孔；如果a<b，則切割出一個上小下大的負錐孔。上下虎克鉸距離工件上表面距離為Ha、Hb，切割頭的斜率由欲切割孔的錐度斜率決定=T=(孔的大頭半徑-小頭半徑)/工件厚度，也可轉換成T= (a-b)/(Ha-Hb)。
【權利要求】
1.用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置，其特徵在於:包括穿裝在支架上的上下平行的兩組導軌(I)、滑塊(2)、電機(3)、滾珠絲槓(4)、擺杆(5)及虎克鉸(6)，每組導軌(1)上分別安裝兩塊滑塊(2)，每個滑塊(2 )連接在滾珠絲槓(4 )上，電機(3 )驅動連接滾珠絲槓(4)，推動滑塊(2)沿導軌(I)左右移動，擺杆(5)包括兩根承重擺杆(51)和兩根推力擺杆(52)，兩承重擺杆(51)—端分別連接在兩個獨立的上下設置的虎克鉸的外套(61)上，另一端分別活動連接在同側的兩滑塊上，兩推力擺杆(52) —端分別連接在兩虎克鉸的外環(62)上，另一端分別活動連接在另一側的兩滑塊上，虎克鉸外套(61)上設有供推力擺杆(52)移動的槽口(611)，切割頭上下端固定在上下虎克鉸(6)內。2.根據權利要求1所述的用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置，其特徵在於:所述滾珠絲槓(4)的滾珠螺母固定在電機的轉子內，驅動滾珠絲杆做線性運動，滾珠絲杆的另一端固定連接在滑塊上。3.根據權利要求1所述的用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置，其特徵在於:所述每組導軌(I)為兩根，每塊滑塊(2)通過直線球軸承(21)耦合在兩根導軌(I)上。4.根據權利要求1所述的用並聯虛擬軸實現「環繞坡切」的伺服裝置，其特徵在於:所述擺杆(5)的與滑塊連接端設有銷釘(53)，銷釘(53)上下端通過角接觸球軸承(22)與滑塊(2)鉸鏈連接。
【文檔編號】B23K10-00GK204295164SQ201420728056
【發明者】吳德林, 吳曉, 吳海溧 [申請人]江蘇海德威雷射科技發展有限公司