CN203664964U - 一种高效的金属方矩管自动切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的一种高效的金属方矩管自动切割装置，其特征在于：包括设置在支架上、可供矩形管伸入探出的回转支承（7）、回转驱动机构、以及通过联接块固定在回转支承（7）上的切割头横向移动机构（6）、通过设置在切割头横向移动机构（6）中的移动滑台（19）上的切割头升降机构（3）、以及设置在切割头升降机构（3）上的割枪（14）；其中所述的回转驱动机构由回转伺服电机（12）、减速器（13）和小齿轮（11）、设有外圈齿的回转支承（7）组成，所述的小齿轮（11）与带有外圈齿的回转支承（7）的啮合传动、带动固定在回转支承外圈的切割头横向移动机构（6）以及固定在切割头横向移动机构（6）中的移动滑台（19）上的切割头升降机构（3），组成能使割枪（14）环绕方形或矩形工件轮廓作360°旋转的环切装置。

Description

一种高效的金属方矩管自动切割装置

技术领域

本实用新型涉及一种切割机，尤其是一种高效的金属方矩管自动切割装置属于机加工专用设备领域。

背景技术

金属方矩管是金属方管和矩管的简称，属于空心型钢种类。目前在建筑、车辆制造等工业领域，金属方矩管作为构件的应用越来越广泛。但目前国内对金属方矩管的切割下料、以及端部各种形状切割加工却没有什么好的方法和专用的设备，有的还在采用手工切割的方法。因此，切割后的加工件的质量很差，也有的将目前已有的切割圆管用的相贯线切割机进行改装使用，将方矩管象圆管一样进行旋转，再用数控技术控制割枪进行切割，这样的方式虽然可以切割出需要的工件，但是装夹十分麻烦，效率低，不能适应大批量工件切割生产的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的：旨在提供一种专门用于方形、矩形或其它异形金属型材快速、自动化切割的切割装置。

这种高效的金属方矩管自动切割装置，包括设置在支架上、可供方矩管伸入探出的回转支承7、回转驱动机构、以及通过联接块固定在回转支承7上的切割头横向移动机构6、通过设置在切割头横向移动机构6中的横移滑台19上的切割头升降机构3、以及设置在切割头升降机构3上的割枪14；其中所述的回转驱动机构由回转伺服电机12、减速器13和小齿轮11、设有外圈齿的回转支承7组成，所述的小齿轮11与带有外圈齿的回转支承7的啮合传动、带动固定在回转支承外圈的切割头横向移动机构6以及固定在切割头横向移动机构6中的移动滑台19上的切割头升降机构3，组成能使割枪14环绕方形或矩形工件轮廓作360°旋转的环切装置。

所述的切割头横向移动机构6包括：横移伺服电机18、减速器13、联轴器21、横向丝杠螺母副24、横移滑台19，所述的横移伺服电机18通过减速器13及联轴器21与横向丝杠螺母副24及横移滑台19连接，构成双向移动机构。

所述的切割头升降机构3包括：升降伺服电机20、减速器13、联轴器21、升降丝杠螺母副22、升降滑台23，所述的升降伺服电机20通过减速器13及联轴器21与升降丝杠螺母副22及升降滑台23连接，构成上下升降机构。

所述的回转支承7上设有S形拖链2，所述的S形拖链2的外圈设有外轮滚圈1，在所述的S形拖链2的内圈设有内轮滚架8。

所述的切割枪14配有摆动装置15，摆动装置15是一个小功率伺服电机。

根据以上技术方案提出的这种高效的异形金属管自动切装置，通过在切割装置总成中设置一可以进行360°旋转、切割的割枪，对矩形管材或其它异型进行快速、可控的自动切割，不仅是对传统圆形金属管自动切割机加工的一种突破，也为方形、矩形金属管或者其它异形金属管材的高效自动切割提供技术支持。

附图说明

图1为切割装置的整体结构示意图；

图2为图1的左方向示意图；

图3为切割头的水平移动机构和升降机构的结构示意图。

图中：1‐外滚轮圈  2‐S形拖链  3‐切割头升降机构  6‐切割头横向移动机构   7‐回转支承   8‐内滚轮架   9‐底座   10‐支架   11‐小齿轮12‐回转伺服电机   13‐减速器   14‐割枪   15‐摆动装置   17‐联接块18‐横移伺服电机   19‐横移滑台  20‐升降伺服电机  21‐联轴器  22‐升降丝杠螺母副  23‐升降滑台  24‐横向丝杠螺母副

具体实施方式

以下结合说明书附图进一步阐述本实用新型，并给本实用新型的实施例。

本实用新型涉及的这种高效的金属方矩管自动切割装置，包括设置在支架10上、可供矩形管伸入探出的回转支承7、回转驱动机构、以及通过联接块固定在回转支承7上的切割头横向移动机构6、通过设置在切割头横向移动机构6中的横移滑台19上的切割头升降机构3、以及设置在切割头升降机构3上的割枪14；其中所述的回转驱动机构由回转伺服电机12、减速器13和小齿轮11、设有外圈齿的回转支承7组成，所述的小齿轮11与带有外圈齿的回转支承7的啮合传动、带动固定在回转支承外圈的切割头横向移动机构6以及固定在切割头横向移动机构6中的横移滑台19上的切割头升降机构3，组成能使割枪14环绕方形或矩形工件轮廓作360°旋转的环切装置。

所述的切割头横向移动机构6包括：横移伺服电机18、减速器13、联轴器21、横向丝杠螺母副24、横移滑台19，所述的横移伺服电机18通过减速器13及联轴器21与横向丝杠螺母副24及横移滑台19连接，构成双向移动机构。

所述的切割头升降机构3包括：升降伺服电机20、减速器13、联轴器21、升降丝杠螺母副22、升降滑台23，所述的升降伺服电机20通过减速器13及联轴器21与升降丝杠螺母副22及升降滑台23连接，构成上下升降机构。

所述的回转支承7上设有S形拖链2，所述的S形拖链2的外圈设有外轮滚圈1，在所述的S形拖链2的内圈设有内轮滚架8。

所述的切割枪14配有摆动装置15，摆动装置15是一个小功率伺服电机。

以下结合图1‐3来介绍本实用新型的具体结构；

图2中：底座9为切割装置总成的底部支座，在底座上方是支架10。从图1和图2都能看到；在支架10正面联接着回转支承7，在回转支承7上通过联接块17固定着切割头横向移动机构6。所述切割头横向移机构6的横移滑台19上装有切割头升降机构3，所述的升降机构3带动割枪5进行上下运动。

图3是切割头横向移动机构6和切割头升降装机构3的放大图；图中切割头横向移动机构6中的产生横向运动的横移伺服电机18、减速器13、联轴器21、横向丝杠螺母副24。由横移伺服电机18通过减速器13、横向丝杠螺母副24驱动，使之作双向移动。

同时，在横移滑台19上装的切割头升降机构，其内部设有产生上、下升降运动的升降服电机20，减速器13，联轴器21，升降丝杠螺母副22。所述的切割头升降机构是由控制升降的升降伺服电机20通过减速器13、联轴器21转动升降丝杠螺母副22驱动升降滑台23进行升降运动。

从图2所示；回转支承7的外圈定制成一个大齿轮，它通过外圈的齿与另一个小齿轮11进行啮合。这个小齿轮11是装在减速器13上，减速器安装在机架10的边缘。通过联接在减速器的回转伺服电机12的驱动下，小齿轮11带动回转支承7外圈旋转、以及通过联接块件17固定在回转支承外圈上的切割头横向移动机构6、连带固定在其横移滑台19上的切割头升降机构3共同作360°旋转，实现对各种管材的切割加工。

上述的回转支承、切割头横向移动机构6、切割头升降机构3，均由各自的伺服电机驱动因而形成多个运动的合成。在计算机的程序控制下，等离子割枪（或火焰、激光割枪）环绕工件（方矩形管或异形管）四周进行运动切割。

为了完成工件的各种切割工艺的要求；譬如方矩管定长切割、各种形状的端头切割、以及工件表面上的各种形状的孔、槽的切割，就必须为本装置配上用伺服电机驱动的工件输送装置（本技术方案中未给出相应的结构示意图——另案申请）。在工件输送装置的伺服电机驱动作用下，被加工工件在切割时进行平移，并与所述的金属方矩管自动切割装置配合，并在计算机程序控制下四轴联动完成上述切割工艺需求。

如果给切割枪5配置割枪摆动装置15，如此共有五个伺服电机联动，则在计算机程序控制下、除了实现上述切割功能之外，还可以同时切割出方矩管端头的具有规定角度的焊接坡口。

当切割头绕矩形管旋转时、一些电缆和输气管装在特制的S形拖链2（图1）中，所谓S形拖链是一种经改装的能在二个方向弯曲的拖链。为了适应工作中的快速运动，并防止在竖直方向并环绕安放的拖链产生碰擦，在拖链的外圈和内圈都设置了滚轮机构。从图1中看到，拖链外圈放置了外滚轮圈1，在拖链的内圈放置了内滚轮架8。

本实用新型切割运动合成是由回转伺服电机12、小齿轮11驱动与之啮合的回转支承7作旋转运动。在回转支承7回转的过程中，切割头横向移动机构6一边按计算机控制的要求进行的横向运动，同时也以计算机的控制指令进行切割头升降机构3的升降运动合成，使（等离子、激光或火焰）割枪围绕矩形管四周实现360°进行切割。再加上上述的伺服电机驱动的工件输送装置（本案未给出具体结构示意图——另案申请）的直线运动，这样由计算机程序控制四个伺服电机进行联动。并且预计矩形管的材料变形因素；为了使割枪在围绕工件四周轮廓时不接触工件而且能与切割面保持一定距离，割枪采用了电容或弧压调高技术（市场成熟技术，图中未表示。）

在本技术方案的实际应用中，可以以本实用新型为核心，配上适当的异形管材的输送设备，以及切割完成后的已加工工件的输送设备，就可以形成对矩形、或者其他异形管材的快速切割加工。其最大的优点在于：可以不需要对加工管材进行旋转，就能达到加工处理的作用。不仅大大简化了整个工艺，同时也能有效提高加工效率和工件质量。

以上是本实用新型仅仅给出了本实用新型的基本构思，以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型。在阅读了本实用新型记载的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种修改或改动，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限制的范筹。

Claims (5)

1.一种高效的金属方矩管自动切割装置，其特征在于：包括设置在支架上、可供矩形管伸入探出的回转支承（7）、回转驱动机构、以及通过联接块固定在回转支承（7）上的切割头横向移动机构（6）、通过设置在切割头横向移动机构（6）中的移动滑台（19）上的切割头升降机构（3）、以及设置在切割头升降机构（3）上的割枪（14）；其中所述的回转驱动机构由回转伺服电机（12）、减速器（13）和小齿轮（11）、设有外圈齿的回转支承（7）组成，所述的小齿轮（11）与带有外圈齿的回转支承（7）的啮合传动、带动固定在回转支承外圈的切割头横向移动机构（6）以及固定在切割头横向移动机构（6）中的移动滑台（19）上的切割头升降机构（3），组成能使割枪（14）环绕方形或矩形工件轮廓作360°旋转的环切装置。

2.如权利要求1所述的一种高效的金属方矩管自动切割装置，其特征在于：所述的切割头横向移动机构（6）包括：横向运动伺服电机（18）、减速器（13）、联轴器（21）、横向丝杠螺母副（24）、横移滑台（19），所述的横向运动伺服电机（18）通过减速器（13）及联轴器（21）与横向丝杠螺母副（24）及横移滑台（19）连接，构成双向移动机构。

3.如权利要求1所述的一种高效的金属方矩管自动切割装置，其特征在于：所述的切割头升降机构（3）包括：升降伺服电机（20）、减速器（13）、联轴器（21）、升降丝杠螺母副（22）、升降滑台（23），所述的升降伺服电机（20）通过减速器（13）及联轴器（21）与升降丝杠螺母副（22）及升降滑台（23）连接，构成上下升降机构。

4.如权利要求1所述的一种高效的金属方矩管自动切割装置，其特征在于：所述的回转支承（7）上设有S形拖链（2），所述的S形拖链（2）的外圈设有外轮滚圈（1），在所述的S形拖链（2）的内圈设有内轮滚架（8）。

5.如权利要求1所述的一种高效的金属方矩管自动切割装置，其特征在于：所述的切割枪（14）配有摆动装置（15），摆动装置（15）是一个小功率伺服电机。

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