CN110405329B - 多角度旋转式等离子切割装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多角度旋转式等离子切割装置及使用方法，包括底板、拨板、圆形刻度盘、切割机构、管夹，圆形刻度盘安装在底板上，管夹安装在底板一侧部，切割机构安装在拨板外端，螺栓依次穿设拨板内端、圆形刻度盘的圆心、底板后经螺母锁紧，切割机构包括竖直安装在拨板外端的立柱，所述立柱方横置有与拨板相平行的传动轴，传动轴上套装有直线导轨固定滑块，直线导轨固定滑块固定安装在立柱上端，传动轴外端安装有刀具手轮，传动轴内端安装有基座，基座上安装有与传动轴相垂直的正反牙丝杆A，正反牙丝杆A上对称安装有与其螺纹配合的安装有激光灯头的固定座A、安装有等离子喷头的固定座B本装置结构简单，设计合理，操作使用方便，切割精度高。

Description

多角度旋转式等离子切割装置及使用方法

技术领域

本发明涉及一种多角度旋转式等离子切割装置及使用方法。

背景技术

等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化（和蒸发），并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法，具有切割速度快、切割面光洁、热变形小、热影响区较少等优点。近年来等离子切割广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构、船舶等各行各业。

现有的管材切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及火焰相贯线切割机切割。手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低。半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割。火焰相贯线切割机存在切割变形大，切割精度不高，而且切割速度较低，切割预热时间、穿孔时间长，较难适应全自动化操作的需要。

发明内容

本发明提出一种用于多角度旋转式等离子切割装置及使用方法。

本发明解决技术问题所采用的方案是，一种多角度旋转式等离子切割装置，包括底板、拨板、圆形刻度盘、切割机构、管夹，所述圆形刻度盘安装在底板上，管夹安装在底板一侧部，切割机构安装在拨板外端，螺栓依次穿设拨板内端、圆形刻度盘的圆心、底板后经螺母锁紧；

所述切割机构包括竖直安装在拨板外端的立柱，所述立柱方横置有与拨板相平行的传动轴，传动轴上套装有直线导轨固定滑块，直线导轨固定滑块固定安装在立柱上端，传动轴外端安装有刀具手轮，传动轴内端安装有基座，基座上安装有与传动轴相垂直的正反牙丝杆A，正反牙丝杆A上对称安装有与其螺纹配合的安装有激光灯头的固定座A、安装有等离子喷头的固定座B。

进一步的，所述正反牙丝杆A两侧的螺纹旋向相反，固定座A与固定座B上与正反牙丝杆A配合的两个螺孔的旋向相同，正反牙丝杆A两端经轴承座A安装在基座上，正反牙丝杆A端部安装有旋钮。

进一步的，所述管夹包括滑轨、夹臂，所述夹臂对称设置两个，夹臂内侧设置有夹槽，夹臂下端安装有与滑轨滑动配合的滑块，滑轨上方设置有与其相平行的正反牙丝杆B，夹臂安装在正反牙丝杆B并与其螺纹配合。

进一步的，所述正反牙丝杆B两侧的螺纹旋向相反，两个夹臂上与正反牙丝杆B配合的两个螺孔的旋向相同，正反牙丝杆B两端经轴承座B安装在底板上，正反牙丝杆B一端部安装有夹具手轮。

进一步的，所述夹槽为V型槽。

进一步的，所述夹槽的各侧面为磨砂面。

进一步的，所述底板上中部开设有用于放置圆形刻度盘的凹槽，圆形刻度盘的量程为0°- 360°，分度值为1°。

进一步的，所述拨板中部开设有指示孔，指示孔内设置有指针。

一种多角度旋转式等离子切割装置的使用方法：

预先裁剪好规定尺寸的图纸，将其贴在待切圆管切割处的表面上，将待切圆管置于两个夹臂之间，旋转夹具手轮使两个夹臂相向运动，并通过夹臂上的夹槽将待切圆管夹紧；

随后，对待切圆管位置进行调整，调整至相贯线对称线与刀具旋转中心位于同一平面，以保证切割中心定位准确，完成纵向定位；

切割之前，事先确定刀具旋转中心线方向与待切圆管轴线方向的角度，转动拨板调整出相应角度，再拧紧螺母，使可调拨板固定在底板上；

转动调节正反牙丝杆A端部的旋钮，使固定座A和固定座B同步移至要求的刻度；

打开激光灯开关，旋转刀具手轮，使激光灯与旋转中心在同一水平面上，调整圆管轴向位置，使相贯线最顶端与激光点重合，完成轴向定位；

再次旋转刀具手轮，使激光灯在圆管表面投下的亮点沿图纸相贯线移动，观察是否有误差，若有，则需继续调整，直到激光灯亮点与图纸相贯线基本重合；

推动刀具手轮使等离子喷头贴近圆管，打开等离子喷头开关，旋转刀具手轮利用高温等离子电弧切割圆管，旋转一周切割完成，若进给量不足，则调整拨板绕圆形刻度盘的圆心旋转180°后，再旋转刀具手轮进行切割。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，操作使用方便，切割精度高。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为本装置的结构示意图一；

图2为本装置的结构示意图二。

图中：1-圆形刻度盘；2-底板；3-拨板；4-立柱；5-直线导轨固定滑块；6-传动轴；7-刀具手轮；8-基座；9-正反牙丝杆A；10-轴承座A；11-固定座A；12-固定座B；13-轴承座B；14-待切圆管；15-夹臂；16-正反牙丝杆B；17-夹具手轮；18-滑轨；19-滑块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1-2所示，一种多角度旋转式等离子切割装置，包括底板、拨板、圆形刻度盘、切割机构、管夹，所述圆形刻度盘安装在底板上，管夹安装在底板一侧部，切割机构安装在拨板外端，螺栓依次穿设拨板内端、圆形刻度盘的圆心、底板后经螺母锁紧，当拧松螺母时，拨板可绕圆形刻度盘的圆心旋转；

所述切割机构包括竖直安装在拨板外端的立柱，所述立柱方横置有与拨板相平行的传动轴，传动轴上套装有直线导轨固定滑块，直线导轨固定滑块固定安装在立柱上端，传动轴外端安装有刀具手轮，传动轴内端安装有基座，所述基座为与长直凹槽形导轨，基座的凹槽内上安装有与传动轴相垂直的正反牙丝杆A，正反牙丝杆A上对称安装有与其螺纹配合的安装有激光灯头的固定座A、安装有等离子喷头的固定座B，立柱与拨板通过螺钉连接，直线导轨固定滑块与立柱通过螺钉连接，固定座A、固定座B到正反牙丝杆A轴线中点的距离相同，固定座A和固定座B一侧的凸出部分可沿丝杆方向在基座的凹槽内滑动。

在本实施例中，基座上设有条形刻度，条形刻度以正反牙丝杆A轴线中点为原点，刻度沿轴线正负方向均匀增加。

在本实施例中，所述正反牙丝杆A两侧的螺纹旋向相反，固定座A与固定座B上与正反牙丝杆A配合的两个螺孔的旋向相同，正反牙丝杆A两端经轴承座A安装在基座上，正反牙丝杆A端部安装有旋钮。

在本实施例中，所述管夹包括滑轨、夹臂，所述夹臂对称设置两个，夹臂内侧设置有夹槽，夹臂下端安装有与滑轨滑动配合的滑块，滑轨上方设置有与其相平行的正反牙丝杆B，夹臂安装在正反牙丝杆B并与其螺纹配合。

在本实施例中，所述正反牙丝杆B两侧的螺纹旋向相反，两个夹臂上与正反牙丝杆B配合的两个螺孔的旋向相同，正反牙丝杆B两端经轴承座B安装在底板上，正反牙丝杆B一端部安装有夹具手轮，通过旋转夹具手轮带动正反牙丝杆B旋转，以便两夹臂同步快速进给夹紧任意管径的圆管，且保证在不同管径下圆管轴线位置不发生改变。

在本实施例中，正反牙丝杆A为正反牙T20丝杆，正反牙丝杆B为正反牙T10丝杆，滑轨选用TRH20A方形滑轨，滑块选用TRH20A方形滑块。

在本实施例中，所述夹槽为V型槽。

在本实施例中，所述夹槽的各侧面为磨砂面，从而通过增大待切圆管与V形夹具接触面的粗糙度以增加摩擦力。

在本实施例中，所述底板上中部开设有用于放置圆形刻度盘的凹槽，圆形刻度盘的量程为0°- 360°，分度值为1°。

在本实施例中，所述拨板中部开设有指示孔，指示孔内设置有指针，通过指针的尖顶所指的刻度便可确定拨板的位置。

一种多角度旋转式等离子切割装置的使用方法：

预先裁剪好规定尺寸的图纸，将其贴在待切圆管切割处的表面上，将待切圆管置于两个夹臂之间，旋转夹具手轮使两个夹臂相向运动，并通过夹臂上的夹槽将待切圆管夹紧；

随后，对待切圆管位置进行调整，调整至相贯线对称线与刀具旋转中心位于同一平面，以保证切割中心定位准确，完成纵向定位；

切割之前，事先确定刀具旋转中心线方向与待切圆管轴线方向的角度，转动拨板调整出相应角度，再拧紧螺母，使可调拨板固定在底板上；

转动调节正反牙丝杆A端部的旋钮，使固定座A和固定座B同步移至要求的刻度；

打开激光灯开关，旋转刀具手轮，使激光灯与旋转中心在同一水平面上，调整圆管轴向位置，使相贯线最顶端与激光点重合，完成轴向定位；

再次旋转刀具手轮，使激光灯在圆管表面投下的亮点沿图纸相贯线移动，观察是否有误差，若有，则需继续调整，直到激光灯亮点与图纸相贯线基本重合；

推动刀具手轮使等离子喷头贴近圆管，打开等离子喷头开关，旋转刀具手轮利用高温等离子电弧切割圆管，旋转一周切割完成，若进给量不足，则调整拨板绕圆形刻度盘的圆心旋转180°后，再旋转刀具手轮进行切割。

本装置在两处采用了双螺旋机构，两处都能保证在一定范围内将主动件（丝杆）的转动转换为从动件（滑块、固定座）的直线运动，且结构简单，容易制造，小扭矩便可产生很大的轴向力（省力）。通过螺旋机构使夹具夹紧圆管，可保证不同管径下圆管轴线位置不发生改变；通过螺旋机构调整激光灯头固定座和等离子喷头固定座旋转半径，提高了调节精度，以适应不同工况要求。

本装置激光灯在圆管与刀具轴向定位时可大大减小误差，且能够提前预览加工轨迹，避免操作失误。底板圆形刻度盘具有精确的标定角度，旋转可调拨板时可调整出所要求相贯角度，提高切割精度。

本装置在刀具进给方式采用手轮直接驱动，驱动平稳，转动省力，无噪声；手轮自重较轻，造价低廉，可大幅度减少成本。

本装置的用途：汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构、船舶等要求满足切割表面变形小和尺寸控制精确高的管件。如方程式赛车车架等圆管结构，同时满足切割后管件外观表面变形小、管件尺寸变化小和生产过程安全性高等要求。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多角度旋转式等离子切割装置，其特征在于：包括底板、拨板、圆形刻度盘、切割机构、管夹，所述圆形刻度盘安装在底板上，管夹安装在底板一侧部，切割机构安装在拨板外端，切割机构用于对管相贯线切割，螺栓依次穿设拨板内端、圆形刻度盘的圆心、底板后经螺母锁紧；

所述切割机构包括竖直安装在拨板外端的立柱，所述立柱方横置有与拨板相平行的传动轴，传动轴上套装有直线导轨固定滑块，直线导轨固定滑块固定安装在立柱上端，传动轴外端安装有刀具手轮，传动轴内端安装有基座，基座上安装有与传动轴相垂直的正反牙丝杆A，正反牙丝杆A上对称安装有与其螺纹配合的安装有激光灯头的固定座A、安装有等离子喷头的固定座B；所述底板上中部开设有用于放置圆形刻度盘的凹槽，圆形刻度盘的量程为0°- 360°；所述拨板中部开设有指示孔，指示孔内设置有指针。

2.根据权利要求1所述的多角度旋转式等离子切割装置，其特征在于：所述正反牙丝杆A两侧的螺纹旋向相反，固定座A与固定座B上与正反牙丝杆A配合的两个螺孔的旋向相同，正反牙丝杆A两端经轴承座A安装在基座上，正反牙丝杆A端部安装有旋钮。

3.根据权利要求2所述的多角度旋转式等离子切割装置，其特征在于：所述管夹包括滑轨、夹臂，所述夹臂对称设置两个，夹臂内侧设置有夹槽，夹臂下端安装有与滑轨滑动配合的滑块，滑轨上方设置有与其相平行的正反牙丝杆B，夹臂安装在正反牙丝杆B并与其螺纹配合。

4.根据权利要求3所述的多角度旋转式等离子切割装置，其特征在于：所述正反牙丝杆B两侧的螺纹旋向相反，两个夹臂上与正反牙丝杆B配合的两个螺孔的旋向相同，正反牙丝杆B两端经轴承座B安装在底板上，正反牙丝杆B一端部安装有夹具手轮。

5.根据权利要求3所述的多角度旋转式等离子切割装置，其特征在于：所述夹槽为V型槽。

6.根据权利要求3所述的多角度旋转式等离子切割装置，其特征在于：所述夹槽的各侧面为磨砂面。

7.一种多角度旋转式等离子切割装置的使用方法，采用如根据权利要求4所述的多角度旋转式等离子切割装置，其特征在于：

预先裁剪好规定尺寸的图纸，将其贴在待切圆管切割处的表面上，将待切圆管置于两个夹臂之间，旋转夹具手轮使两个夹臂相向运动，并通过夹臂上的夹槽将待切圆管夹紧；

随后，对待切圆管位置进行调整，调整至相贯线对称线与刀具旋转中心位于同一平面，以保证切割中心定位准确，完成纵向定位；

切割之前，事先确定刀具旋转中心线方向与待切圆管轴线方向的角度，转动拨板调整出相应角度，再拧紧螺母，使可调拨板固定在底板上；

转动调节正反牙丝杆A端部的旋钮，使固定座A和固定座B同步移至要求的刻度；

打开激光灯开关，旋转刀具手轮，使激光灯与旋转中心在同一水平面上，调整圆管轴向位置，使相贯线最顶端与激光点重合，完成轴向定位；

再次旋转刀具手轮，使激光灯在圆管表面投下的亮点沿图纸相贯线移动，观察是否有误差，若有，则需继续调整，直到激光灯亮点与图纸相贯线基本重合；

推动刀具手轮使等离子喷头贴近圆管，打开等离子喷头开关，旋转刀具手轮利用高温等离子电弧切割圆管，旋转一周切割完成，若进给量不足，则调整拨板绕圆形刻度盘的圆心旋转180°后，再旋转刀具手轮进行切割。