CN115026373A - 一种环件自动切割设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种环件自动切割设备，包括：支撑平台、双轴联动装置、割枪、高度调节器、平移调节器、旋转调节装置，其中支撑平台用于承载环件；双轴联动装置能够驱动割枪在两个正交方向上的旋转运动；平移调节器用于驱动双轴联动装置在水平方向上移动，高度调节器用于驱动平移调节器升降；旋转调节装置用于驱动高度调节器在水平面内旋转，因此可以精确调整割枪在空间内的位置，相对传统加工方式，可以有效提高割枪对环件的加工质量，此外调节范围广且能够自由控制割枪的角度，可以适用于对环件异形结构的加工。另外在加工环件之前，无需保证环件与旋转调节装置的回转轴线共轴，因此可以减少环件位置找正的工序，所以可以提高环件的加工效率。

Description

一种环件自动切割设备
技术领域
本申请涉及切割设备领域，特别是涉及一种环件自动切割设备。
背景技术
环类工件端部的缺口或坡口，通常是在钢板卷圆之前切割完成，或者在卷圆成型后，在其内部增加支撑后，再对其端部进行切割。
目前对环件端部的切割加工主要通过人工划线手动切割或者采用关节臂切割机器人、磁力爬行切割机器人进行切割。但是人工划线手动切割存在劳动强度大、加工质量难以保证等问题；关节臂切割机器人设备复杂成本高；磁力爬行切割机器人需要足够的爬行空间，对于壁厚较小的环件难以适用。
因此，如何提供一种环件自动切割设备，以提高加工质量和效率，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种环件自动切割设备，可以有效提高加工质量和效率。
为解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案：
一种环件自动切割设备，包括：
支撑平台，用于承载环件；
双轴联动装置和割枪，所述双轴联动装置用于驱动所述割枪在两个正交方向上的旋转运动，所述割枪用于对所述环件进行切割作业；
高度调节器和平移调节器，所述平移调节器安装在所述高度调节器上，所述双轴联动装置安装在所述平移调节器上，所述平移调节器用于驱动所述双轴联动装置在水平方向上移动，所述高度调节器用于驱动所述平移调节器升降；
旋转调节装置，安装在所述支撑平台上，所述旋转调节装置位于所述环件的内部，所述高度调节器安装在所述旋转调节装置上，所述旋转调节装置用于驱动所述高度调节器在水平面内旋转。
优选地，还包括控制器，所述控制器内预设有加工轨迹，所述控制器用于控制所述旋转调节装置、所述高度调节器、所述平移调节器、所述双轴联动装置以所述加工轨迹控制所述割枪动作。
优选地，所述双轴联动装置包括第一电机、第一旋转卡盘、第二电机和第二旋转卡盘，所述第一电机用于控制所述第一旋转卡盘旋转，所述第二电机安装在所述第一旋转卡盘上，所述第二电机用于控制所述第二旋转卡盘旋转，所述第二旋转卡盘用于装夹所述割枪，所述第一旋转卡盘和所述第二旋转卡盘的轴线相互垂直，所述第一旋转卡盘的轴线与所述平移调节器的移动方向相互垂直。
优选地，所述平移调节器包括第三电机、减速机、丝杠和螺母，所述螺母与所述双轴联动装置连接，所述螺母与所述丝杠螺纹连接，所述第三电机用于通过所述减速机控制所述丝杠旋转，以带动所述螺母沿所述丝杠的轴线方向移动。
优选地，所述旋转调节装置包括内齿圈、主动齿轮、回转动力装置，所述主动齿轮与所述内齿圈啮合，所述回转动力装置用于控制所述主动齿轮旋转，以带动所述内齿圈旋转，所述高度调节器固定在所述内齿圈上，所述内齿圈通过轴承安装在所述支撑平台上。
优选地，所述支撑平台上设有环形凹槽，所述环件的下端卡接在所述环形凹槽内。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本申请所提供的一种环件自动切割设备，包括：支撑平台、双轴联动装置、割枪、高度调节器、平移调节器、旋转调节装置。其中支撑平台用于承载环件；割枪与双轴联动装置连接，双轴联动装置能够驱动割枪在两个正交方向上的旋转运动，割枪用于对环件进行切割作业；平移调节器用于驱动双轴联动装置在水平方向上移动，高度调节器用于驱动平移调节器升降；旋转调节装置用于驱动高度调节器在水平面内旋转。其中通过高度调节器、平移调节器和双轴联动装置可以精确调整割枪在空间内的位置，通过旋转调节装置可以实现对环件圆周方向的加工。因此相对传统环件的加工方式，可以有效提高割枪对环件的加工质量，此外调节范围广且能够自由控制割枪的角度，可以适用于对环件异形结构的加工。另外在加工环件之前，无需保证环件与旋转调节装置的回转轴线共轴，因此可以减少环件位置找正的工序，所以可以提高环件的加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为环件加工后的结构示意图；
图2为环件自动切割设备的结构示意图；
图3为环件自动切割设备的主视图以及局部放大图。
附图标记如下：
1为环件，2为支撑平台，3为双轴联动装置，3-1为第一电机，3-2为第一旋转卡盘，3-3为第二电机，3-4为第二旋转卡盘，4为割枪，5为高度调节器，6为内齿圈，7为回转动力装置，8为平移调节器，8-1为第三电机，8-2为减速机，8-3为丝杠，8-4为螺母，9为支撑柱，10为轴承，11为滑轨。
具体实施方式
为了使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广。因此本申请不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参考图1～图3，图1为环件加工后的结构示意图；图2为环件自动切割设备的结构示意图；图3为环件自动切割设备的主视图以及局部放大图。
本申请的一种具体实施方式提供了一种环件自动切割设备，包括：支撑平台2、双轴联动装置3、割枪4、高度调节器5、平移调节器8、旋转调节装置。其中支撑平台2用于承载环件1；割枪4与双轴联动装置3连接，双轴联动装置3能够驱动割枪4在两个正交方向上的旋转运动，割枪4用于对环件1进行切割作业；平移调节器8安装在高度调节器5上，双轴联动装置3安装在平移调节器8上，平移调节器8用于驱动双轴联动装置3在水平方向上移动，高度调节器5用于驱动平移调节器8升降；旋转调节装置安装在支撑平台2上，旋转调节装置位于环件1的内部，高度调节器5安装在旋转调节装置上，旋转调节装置用于驱动高度调节器5在水平面内旋转。其中通过高度调节器5、平移调节器8和双轴联动装置3可以精确调整割枪4在空间内的位置，通过旋转调节装置可以实现对环件1圆周方向的加工。因此相对传统环件1的加工方式，可以有效提高割枪4对环件1的加工质量和效率，此外调节范围广且能够自由控制割枪4的角度，除了可以适应图1所示的U型缺口及坡口的环件1之外，还可以适用于对环件1异形结构的加工。另外在加工环件1之前，无需保证环件1与旋转调节装置的回转轴线共轴，因此可以减少环件1位置找正的工序，所以可以提高环件1的加工效率。
在一些实施例中，还包括控制器，控制器内预设有加工轨迹，加工轨迹是根据环件1需要加工的结构进行预先规划的，在加工时，控制器可以控制旋转调节装置、高度调节器5、平移调节器8、双轴联动装置3以加工轨迹控制割枪4动作，期间无需人工参与作业，因此可以降低劳动强度和提高加工质量。
在一些实施例中，如图3所示，双轴联动装置3包括第一电机3-1、第一旋转卡盘3-2、第二电机3-3和第二旋转卡盘3-4，其中第一电机3-1可以通过承载部安装在平移调节器8的移动端上，第一电机3-1用于控制第一旋转卡盘3-2旋转，第二电机3-3安装在第一旋转卡盘3-2上，第二电机3-3用于控制第二旋转卡盘3-4旋转，第二旋转卡盘3-4用于装夹割枪4，通过第一旋转卡盘3-2和第二旋转卡盘3-4，可以便于第二电机3-3和割枪4的拆装，进而便于其维护，第一旋转卡盘3-2和第二旋转卡盘3-4的轴线相互垂直，第一旋转卡盘3-2的轴线与平移调节器8的移动方向相互垂直。其中通过第一电机3-1和第二电机3-3可以控制割枪4的姿态和角度，进而提高了割枪4的灵活性。
在一些实施例中，如图3所示，平移调节器8包括第三电机8-1、减速机8-2、丝杠8-3和螺母8-4，螺母8-4与双轴联动装置3连接，螺母8-4与丝杠8-3螺纹连接，第三电机8-1用于通过减速机8-2控制丝杠8-3旋转，以带动螺母8-4沿丝杠8-3的轴线方向移动。即平移调节器8为丝杠螺母式直线驱动装置，具体地，丝杠8-3可以转动连接在承载架上，高度调节器5包括高度驱动部、支撑柱9、滑轨11和滑块，承载架固定在滑块上，滑块上下滑动连接在滑轨11上，滑轨11竖直设置在支撑柱9上，支撑柱9的下端连接在内齿圈6的上端，高度驱动部的活动端与滑块连接，以控制滑块沿滑轨11上下移动，进而带动承载架升降。
需要说明的是，上述的丝杠螺母式直线驱动装置只是优选，还可以选择其它类型的平移调节器8，例如直线油缸、气缸或直线电机等，只要能够控制双轴联动装置3水平移动即可。
在一些实施例中，旋转调节装置包括内齿圈6、主动齿轮、回转动力装置7，主动齿轮与内齿圈6啮合，高度调节器5固定在内齿圈6上，内齿圈6通过轴承10安装在支撑平台2上。回转动力装置7可以控制主动齿轮旋转，以带动内齿圈6旋转，进而控制高度调节器5绕内齿圈6的轴线进行旋转运动。除了通过齿轮来控制高度调节器5旋转之外，还可以通过电机直接控制其旋转，或者设置一个旋转圆盘，将高度调节器5安装在旋转圆盘的边缘上方，通过电机控制旋转圆盘进行转动即可。
在一些实施例中，支撑平台2上设有环形凹槽，环件1的下端卡接在环形凹槽内，环形凹槽优选与高度调节器5的回转轴线共轴。通过环形凹槽可以提高环件1的支撑稳定性，以防止在加工的过程中，环件1出现移位的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种环件自动切割设备，其特征在于，包括：
支撑平台，用于承载环件；
双轴联动装置和割枪，所述双轴联动装置用于驱动所述割枪在两个正交方向上的旋转运动，所述割枪用于对所述环件进行切割作业；
高度调节器和平移调节器，所述平移调节器安装在所述高度调节器上，所述双轴联动装置安装在所述平移调节器上，所述平移调节器用于驱动所述双轴联动装置在水平方向上移动，所述高度调节器用于驱动所述平移调节器升降；
旋转调节装置，安装在所述支撑平台上，所述旋转调节装置位于所述环件的内部，所述高度调节器安装在所述旋转调节装置上，所述旋转调节装置用于驱动所述高度调节器在水平面内旋转。
2.根据权利要求1所述的环件自动切割设备，其特征在于，还包括控制器，所述控制器内预设有加工轨迹，所述控制器用于控制所述旋转调节装置、所述高度调节器、所述平移调节器、所述双轴联动装置以所述加工轨迹控制所述割枪动作。
3.根据权利要求1所述的环件自动切割设备，其特征在于，所述双轴联动装置包括第一电机、第一旋转卡盘、第二电机和第二旋转卡盘，所述第一电机用于控制所述第一旋转卡盘旋转，所述第二电机安装在所述第一旋转卡盘上，所述第二电机用于控制所述第二旋转卡盘旋转，所述第二旋转卡盘用于装夹所述割枪，所述第一旋转卡盘和所述第二旋转卡盘的轴线相互垂直，所述第一旋转卡盘的轴线与所述平移调节器的移动方向相互垂直。
4.根据权利要求1所述的环件自动切割设备，其特征在于，所述平移调节器包括第三电机、减速机、丝杠和螺母，所述螺母与所述双轴联动装置连接，所述螺母与所述丝杠螺纹连接，所述第三电机用于通过所述减速机控制所述丝杠旋转，以带动所述螺母沿所述丝杠的轴线方向移动。
5.根据权利要求1所述的环件自动切割设备，其特征在于，所述旋转调节装置包括内齿圈、主动齿轮、回转动力装置，所述主动齿轮与所述内齿圈啮合，所述回转动力装置用于控制所述主动齿轮旋转，以带动所述内齿圈旋转，所述高度调节器固定在所述内齿圈上，所述内齿圈通过轴承安装在所述支撑平台上。
6.根据权利要求1至5任一项所述的环件自动切割设备，其特征在于，所述支撑平台上设有环形凹槽，所述环件的下端卡接在所述环形凹槽内。
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