CN108621250B - 定心ac五轴联动水切割机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定心AC五轴联动水切割机,包括超高压水射流发生器、水射流切割平台、X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构、控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路、切割头,所述C轴伺服电机输出轴连接C轴主动带轮,C轴谐波减速器输出端连接在C轴法兰轴上,A轴伺服电机输出轴连接A轴主动带轮,A轴谐波减速器输出端连接在A轴法兰轴上。该切割机Z轴传动机构上安装有A、C轴传动复合旋转的切割头,A轴伺服电机安装在C轴旋转架内,实现五轴联动切割,降低体积以及降低制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及金属和非金属材料切割加工机械,特别是涉及定心AC五轴联动水切割机。
背景技术
超高压水切割机以其自身多项优于传统的其它切割工艺的优点,成为切割领域的首选工具,目前己被国内外普遍应用。随着水切割设备的普及,水切割机从数控三轴己经发展到数控五轴,定心AC五轴联动水切割机已经是发展的一个趋势。但是定心AC五轴联动水切割机的切割头结构复杂,难以加工,而且很多公司利用空心电机制造,成本很高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定心AC五轴联动水切割机,该切割机Z轴传动机构上安装有A、C轴传动复合旋转的切割头,A轴旋转架通过A轴法兰轴和A轴谐波减速器与C轴旋转架连接,C轴旋转架通过C轴法兰轴和C轴谐波减速器与C轴框架连接,A轴伺服电机安装在C轴旋转架内,实现五轴联动切割,降低体积以及降低制造成本。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
定心AC五轴联动水切割机,包括超高压水射流发生器、水射流切割平台, X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构、控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路、切割头,所述水射流切割平台包括边架、横梁、水箱,所述切割头为A、C轴传动复合旋转,所述切割头包括A轴伺服电机、A轴谐波减速器、A轴传动皮带、A轴主动带轮、A轴被动带轮、C轴伺服电机、C轴谐波减速器、C轴传动皮带、C轴主动带轮、C轴被动带轮、C轴法兰轴、C轴旋转架、A轴法兰轴、A轴旋转架、C轴框架、旋转接头、水喷嘴和高压管;所述C轴伺服电机输出轴连接C轴主动带轮,C轴主动带轮通过C轴传动皮带连接C轴被动带轮,C轴被动带轮连接C轴谐波减速器输入端,C轴谐波减速器输出端连接在C轴法兰轴上,C轴法兰轴与C轴旋转架连接; A轴谐波减速器装设在C轴旋转架上,A轴伺服电机输出轴连接A轴主动带轮,A轴主动带轮通过A轴传动皮带连接A轴被动带轮,A轴被动带轮连接A轴谐波减速器输入端,A轴谐波减速器输出端连接在A轴法兰轴上,A轴法兰轴与A轴旋转架相连;所述的A轴旋转架通过A轴法兰轴和A轴谐波减速器与C轴旋转架连接,C轴旋转架通过C轴法兰轴和C轴谐波减速器与C轴框架连接。
所述的定心AC五轴联动水切割机,其所述的水喷嘴的一端固定在A轴旋转架上,另一端进水口通过高压管与旋转接头相连,水喷嘴与A轴被动带轮同步旋转。
所述的定心AC五轴联动水切割机,其所述的C轴框架固定于Z轴传动机构上。
所述的定心AC五轴联动水切割机,其所述C轴伺服电机和C轴谐波减速器装设在C轴框架上。
所述的定心AC五轴联动水切割机,其所述的C轴旋转架中部开口,A轴伺服电机安装在C轴旋转架内侧,高压管随A、C轴轴线安装,旋转接头与高压管连接,同步带轮和同步带连接伺服电机和谐波减速器,带动A、C轴旋转。
所述的定心AC五轴联动水切割机,其所述的A轴伺服电机和C轴伺服电机分别设有A轴伺服电机数控电路和C轴伺服电机数控电路,及控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路。
本发明的有益效果是:A、C轴旋转架一体加工形式,提高切割精度。C轴旋转架中部开口,用于将A轴伺服电机安装在C轴旋转架内侧,降低体积,提高空间利用率。高压管随A、C轴轴线安装,利用旋转接头使高压管可以随A、C轴自由转动。同步带轮和同步带连接伺服电机和谐波减速器,带动A、C轴旋转,构成定心AC五轴切割头,降低定心AC五轴联动水切割机制造成本。本发明自动化程度高,克服了切割头结构复杂,难以加工,而且高成本的缺点,提高了切割精度,降低了定心AC五轴联动水切割机制造成本。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图;
图2是本发明的切割头C轴结构示意图;
图3是本发明的切割头A轴结构示意图;
图4是本发明的切割头A、C轴总体结构示意图。
图中部件:1为边架、2为横梁、3为水箱、4为X轴传动机构、5为Y轴传动机构、6为Z轴传动机构、7为切割头、8为A轴伺服电机、9为A轴谐波减速器、10为A轴传动皮带、11为A轴主动带轮、12为A轴被动带轮、13为C轴伺服电机、14为C轴谐波减速器、15为C轴传动皮带、16为C轴主动带轮、17为C轴被动带轮、18为C轴法兰轴、19为C轴旋转架、20为A轴法兰轴、21为A轴旋转架、22为C轴框架、23为旋转接头、24为水喷嘴、25为高压管。
具体实施方式
定心AC五轴联动水切割机,包括超高压水射流发生器,由边架1、横梁2和水箱3组成的水射流切割平台,装在水射流切割平台上的X轴传动机构4、Y轴传动机构5、Z轴传动机构6,控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路,装在与Z轴传动机构6连接的切割头7。切割头7为设有A、C轴传动复合旋转的切割头,A、C轴传动复合旋转的切割头7,包括A轴伺服电机8、A轴谐波减速器9、A轴传动皮带10、A轴主动带轮11、A轴被动带轮12,C轴伺服电机13、C轴谐波减速器14、C轴传动皮带15、C轴主动带轮16、C轴被动带轮17、C轴法兰轴18、C轴旋转架19、A轴法兰轴20、A轴旋转架21、C轴框架22、旋转接头23和水喷嘴24。
C轴伺服电机13和C轴谐波减速器14装设在C轴框架22上,C轴伺服电机13输出轴连接C轴主动带轮16,C轴主动带轮16通过C轴传动皮带15连接C轴被动带轮17,C轴被动带轮17连接C轴谐波减速器14输入端,C轴谐波减速器14输出端连接在C轴法兰轴18上,C轴法兰轴18带动C轴旋转架19转动。C轴旋转架19与C轴被动带轮18同步旋转,构成切割头的C轴传动。
C轴旋转架19中间开口,用于将A轴伺服电机8安装在C轴旋转架19内侧, A轴谐波减速器9装设在C轴旋转架19上,A轴伺服电机8输出轴连接A轴主动带轮11,A轴主动带轮11通过A轴传动皮带10连接A轴被动带轮12,A轴被动带轮12连接A轴谐波减速器9输入端,A轴谐波减速器9输出端连接在A轴法兰轴20上,A轴法兰轴20带动A轴旋转架21转动,水喷嘴24的一端固定在A轴旋转架21上,另一端进水口通过高压管25与旋转接头23相连,水喷嘴24与A轴被动带轮12同步旋转,构成切割头的A轴传动。
A轴旋转架21通过A轴法兰轴20和A轴谐波减速器9与C轴旋转架19连接,C轴旋转架19通过C轴法兰轴18和C轴谐波减速器14与C轴框架22连接,C轴框架22则固定在Z轴传动机构6的Z轴上。
A轴伺服电机8和C轴伺服电机13分别设有A轴伺服电机数控电路和C轴伺服电机数控电路,及所述的控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路,在总编程控制器的控制下,X、Y、Z、A、C五轴运动来控制水喷嘴24的位置与方向,构成定心AC五轴联动水切割机。
Claims (4)
1.定心AC五轴联动水切割机,包括超高压水射流发生器、水射流切割平台、X轴传动机构(4)、Y轴传动机构(5)、Z轴传动机构(6)、控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路、切割头(7),所述水射流切割平台包括边架(1)、横梁(2)、水箱(3),其特征在于,所述切割头(7)为A、C轴传动复合旋转,所述切割头(7)包括A轴伺服电机(8)、A轴谐波减速器(9)、A轴传动皮带(10)、A轴主动带轮(11)、A轴被动带轮(12)、C轴伺服电机(13)、C轴谐波减速器(14)、C轴传动皮带(15)、C轴主动带轮(16)、C轴被动带轮(17)、C轴法兰轴(18)、C轴旋转架(19)、A轴法兰轴(20)、A轴旋转架(21)、C轴框架(22)、旋转接头(23)、水喷嘴(24)和高压管(25),所述C轴伺服电机(13)输出轴连接C轴主动带轮(16),C轴主动带轮(16)通过C轴传动皮带(15)连接C轴被动带轮(17),C轴被动带轮(17)连接C轴谐波减速器(14)输入端,C轴谐波减速器(14)输出端连接在C轴法兰轴(18)上,C轴法兰轴(18)与C轴旋转架(19)连接;A轴谐波减速器(9)装设在C轴旋转架(19)上,A轴伺服电机(8)输出轴连接A轴主动带轮(11),A轴主动带轮(11)通过A轴传动皮带(10)连接A轴被动带轮(12),A轴被动带轮(12)连接A轴谐波减速器(9)输入端,A轴谐波减速器(9)输出端连接在A轴法兰轴(20)上,A轴法兰轴(20)与A轴旋转架(21)相连;所述的A轴旋转架(21)通过A轴法兰轴(20)和A轴谐波减速器(9)与C轴旋转架(19)连接,C轴旋转架(19)通过C轴法兰轴(18)和C轴谐波减速器(14)与C轴框架(22)连接;
所述C轴伺服电机(13)和C轴谐波减速器(14)装设在C轴框架(22)上;
所述的C轴旋转架(19)中部开口,A轴伺服电机(8)安装在C轴旋转架(19)内侧,高压管(25)随A、C轴轴线安装,旋转接头(23)与高压管(25)连接,同步带轮和同步带连接伺服电机和谐波减速器,带动A、C轴旋转。
2.根据权利要求1所述的定心AC五轴联动水切割机,其特征在于,所述的水喷嘴(24)的一端固定在A轴旋转架(21)上,另一端进水口通过高压管(25)与旋转接头(23)相连,水喷嘴(24)与A轴被动带轮(12)同步旋转。
3.根据权利要求1所述的定心AC五轴联动水切割机,其特征在于,所述的C轴框架(22)固定于Z轴传动机构(6)上。
4.根据权利要求1所述的定心AC五轴联动水切割机,其特征在于,所述的A轴伺服电机(8)和C轴伺服电机(13)分别设有A轴伺服电机数控电路和C轴伺服电机数控电路,及控制水射流切割平台X轴、Y轴、Z轴进给伺服电机的数控电路。
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