專利名稱:用并聯(lián)虛擬軸實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞坡切”的伺服裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了用并聯(lián)虛擬軸實(shí)現(xiàn)“環(huán)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(dǎo)軌、滑塊、電機(jī)、滾珠絲杠、擺桿及虎克鉸，每組導(dǎo)軌上分別安裝兩塊滑塊，每個滑塊連接在滾珠絲杠上，電機(jī)驅(qū)動連接滾珠絲杠，推動滑塊沿導(dǎo)軌左右移動，擺桿包括兩根承重?cái)[桿和兩根推力擺桿，兩承重?cái)[桿一端分別連接在兩個獨(dú)立的上下設(shè)置的虎克鉸的外套上，另一端分別活動連接在同側(cè)的兩滑塊上，兩推力擺桿一端分別連接在兩虎克鉸的外環(huán)上，另一端分別活動連接在另一側(cè)的兩滑塊上，虎克鉸外套上設(shè)有供推力擺桿移動的槽口，切割頭上下端固定在上下虎克鉸內(nèi)。本實(shí)用新型通過滑塊移的數(shù)據(jù)與切割圖形坐標(biāo)的模型關(guān)系，控制電機(jī)的運(yùn)動，位于虎克鉸中心點(diǎn)的切割頭可描繪出任意坡切圖形進(jìn)行切割。
【專利說明】用并聯(lián)虛擬軸實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞坡切”的伺服裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及等離子或激光切割設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及用并聯(lián)虛擬軸實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞坡切”的伺服裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在等離子或激光切割中，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棱金字塔，或者上大下小的負(fù)圓錐孔或多棱倒金字塔，如油水井過濾管上泥沙過濾孔。對于這些特殊要求的零件加工，切割難度較大，一般安裝在機(jī)器人系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。要想切割頭在空間范圍內(nèi)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(zhuǎn)，才能讓切割頭噴出的火焰(或激光束)以同樣的夾角在工件上兩倍夾角的錐孔，對多棱錐孔亦然。因此切割頭角度定位以及切割頭的移動精度猶為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用并聯(lián)虛擬軸實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞坡切”的伺服裝置，在平面切割系統(tǒng)上，有效空間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意圖形的正錐體或負(fù)椎體的切割。
[0004]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]用并聯(lián)虛擬軸實(shí)現(xiàn)“環(huán)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(dǎo)軌、滑塊、電機(jī)、滾珠絲杠、擺桿及虎克鉸，每組導(dǎo)軌上分別安裝兩塊滑塊，每個滑塊連接在滾珠絲杠上，電機(jī)驅(qū)動連接滾珠絲杠，推動滑塊沿導(dǎo)軌左右移動，擺桿包括兩根承重?cái)[桿和兩根推力擺桿，兩承重?cái)[桿一端分別連接在兩個獨(dú)立的上下設(shè)置的虎克鉸的外套上，另一端分別活動連接在同側(cè)的兩滑塊上，兩推力擺桿一端分別連接在兩虎克鉸的外環(huán)上，另一端分別活動連接在另一側(cè)的兩滑塊上，虎克鉸外套上設(shè)有供推力擺桿移動的槽口，切割頭上下端固定在上下虎克鉸內(nèi)。
[0006]本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述滾珠絲杠的滾珠螺母固定在電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)，驅(qū)動滾珠絲桿做線性運(yùn)動，滾珠絲桿的另一端固定連接在滑塊上。該連接結(jié)構(gòu)運(yùn)動慣量小，有利于提聞滑塊速度。
[0007]本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述每組導(dǎo)軌為兩根，每塊滑塊通過直線球軸承耦合在兩根導(dǎo)軌上。
[0008]本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述擺桿的與滑塊連接端設(shè)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(shí)用新型通過滑塊移的數(shù)據(jù)與切割圖形坐標(biāo)的模型關(guān)系，控制電機(jī)的運(yùn)動，位于虎克鉸中心點(diǎn)的切割頭可描繪出任意圖形進(jìn)行切割。

【附圖說明】

[0010]圖1為本實(shí)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(shí)施方式】
[0014]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型所述的用并聯(lián)虛擬軸實(shí)現(xiàn)“環(huán)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(dǎo)軌1、滑塊2、電機(jī)3、滾珠絲杠4、擺桿5及虎克鉸6，每組導(dǎo)軌I上分別安裝兩塊滑塊2，每個滑塊2連接在滾珠絲杠4上，電機(jī)3驅(qū)動連接滾珠絲杠4，推動滑塊2沿導(dǎo)軌I左右移動，擺桿5包括兩根承重?cái)[桿51和兩根推力擺桿52，兩承重?cái)[桿51 —端分別連接在兩個獨(dú)立的上下設(shè)置的虎克鉸的外套61上，另一端分別活動連接在同側(cè)的兩滑塊上，兩推力擺桿52 —端分別連接在兩虎克鉸的外環(huán)62上，另一端分別活動連接在另一側(cè)的兩滑塊上，虎克鉸外套61上設(shè)有供推力擺桿52移動的槽口 611，切割頭8上下端固定在上下虎克鉸6內(nèi)。
[0015]所述滾珠絲杠4的滾珠螺母固定在電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)，驅(qū)動滾珠絲桿做線性運(yùn)動，滾珠絲桿的另一端固定連接在滑塊上。
[0016]所述每組導(dǎo)軌I為兩根，每塊滑塊2通過直線球軸承21耦合在兩根導(dǎo)軌I上。
[0017]所述擺桿5的與滑塊連接端設(shè)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(nèi)的切割頭8與鉛垂線9有一個夾角，切割頭8中噴出的等離子或激光束繞鉛垂線9旋轉(zhuǎn)，上下虎克鉸繞行半徑為a、b，當(dāng)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(fù)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(zhuǎn)換成T= (a-b)/(Ha-Hb)。
【權(quán)利要求】
1.用并聯(lián)虛擬軸實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞坡切”的伺服裝置，其特征在于:包括穿裝在支架上的上下平行的兩組導(dǎo)軌(I)、滑塊(2)、電機(jī)(3)、滾珠絲杠(4)、擺桿(5)及虎克鉸(6)，每組導(dǎo)軌(1)上分別安裝兩塊滑塊(2)，每個滑塊(2 )連接在滾珠絲杠(4 )上，電機(jī)(3 )驅(qū)動連接滾珠絲杠(4)，推動滑塊(2)沿導(dǎo)軌(I)左右移動，擺桿(5)包括兩根承重?cái)[桿(51)和兩根推力擺桿(52)，兩承重?cái)[桿(51)—端分別連接在兩個獨(dú)立的上下設(shè)置的虎克鉸的外套(61)上，另一端分別活動連接在同側(cè)的兩滑塊上，兩推力擺桿(52) —端分別連接在兩虎克鉸的外環(huán)(62)上，另一端分別活動連接在另一側(cè)的兩滑塊上，虎克鉸外套(61)上設(shè)有供推力擺桿(52)移動的槽口(611)，切割頭上下端固定在上下虎克鉸(6)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用并聯(lián)虛擬軸實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞坡切”的伺服裝置，其特征在于:所述滾珠絲杠(4)的滾珠螺母固定在電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)，驅(qū)動滾珠絲桿做線性運(yùn)動，滾珠絲桿的另一端固定連接在滑塊上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用并聯(lián)虛擬軸實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞坡切”的伺服裝置，其特征在于:所述每組導(dǎo)軌(I)為兩根，每塊滑塊(2)通過直線球軸承(21)耦合在兩根導(dǎo)軌(I)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用并聯(lián)虛擬軸實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞坡切”的伺服裝置，其特征在于:所述擺桿(5)的與滑塊連接端設(shè)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(fā)明者】吳德林, 吳曉, 吳海溧 [申請人]江蘇海德威激光科技發(fā)展有限公司