專利名稱：火焰切割下料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋼材切割技術(shù)，具體涉及生產(chǎn)線上鋼材火焰切割下料裝置。
背景技術(shù)：
在工程公司海工平臺(tái)上部模塊的建造中，各類結(jié)構(gòu)件的建造部分占到總工作量的 80-85%，重量占到總重量的80%;然而目前各類H型鋼的下料作業(yè)主要以人工操作為主，輔 以少量相關(guān)的專用設(shè)備，由于人工下料的質(zhì)量差、效率低，需要的人手多、需要配套的手工 切割設(shè)備多，并且切割下料后需要投入大量的打磨修補(bǔ)工時(shí)來配合下料作業(yè)，因此H型鋼下 料作業(yè)人員需求大、施工效率低、投入成本高、切割質(zhì)量差。
目前，也有些海工基地生產(chǎn)線采用數(shù)控焊接切割技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的切割下料，但這些 數(shù)控切割設(shè)備只限于平面板料的下料生產(chǎn)，而不能用于三維立體鋼材，如H型鋼的切割下料。 發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型旨在提供一種火焰切割下料裝置，可對(duì)鋼材進(jìn)行數(shù)控 切割下料。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的火焰切割下料裝置，包括縱向移位裝置、 切割裝置、電控系統(tǒng)，其中切割裝置設(shè)置在縱向移位裝置的懸臂上，其特征在于所述的切 割裝置至少包括分別帶有切割槍的水平面切割裝置、垂直面切割裝置所述的電控系統(tǒng)包括 水平數(shù)控系統(tǒng)和垂直數(shù)控系統(tǒng)，分別控制水平面切割裝置、垂直面切割裝置的運(yùn)動(dòng)。 所述垂直面切割裝置包括兩套，分設(shè)于水平面切割裝置的兩側(cè)。 所述水平面切割裝置上的切割槍為雙擺槍，其回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸包括垂直轉(zhuǎn)軸、水平轉(zhuǎn)軸。 所述垂直面切割裝置上的切割槍為單擺槍，其回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸為垂直轉(zhuǎn)軸。
上述火焰切割下料裝置還包括用于將鋼材定位、縱向輸送的定位工作臺(tái)及工作臺(tái)，其中 定位工作臺(tái)設(shè)有推動(dòng)裝置和定位塊，工作臺(tái)上設(shè)有托滾及擋板，鋼材定位后緊靠在擋板上。 所述工作臺(tái)還設(shè)有緩沖裝置，其由兩個(gè)可上下起落的支撐橫梁及垂直氣缸組成。 上述火焰切割下料裝置還包括設(shè)置于定位工作臺(tái)及工作臺(tái)一端用于分離切割后鋼材的縱 向讓位裝置。
所述縱向讓位裝置包括氣缸、以及與氣缸連接的夾鉗。
本實(shí)用新型的有益效果是切割裝置采用三維(水平面、兩個(gè)垂直面)切割裝置，且分 別由水平、垂直數(shù)控系統(tǒng)控制，切割裝置設(shè)置在縱向移位裝置上，能隨縱向移位裝置沿鋼材
的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，切割裝置上的3把切割槍受數(shù)控系統(tǒng)的控制。數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙所 要求的各類形狀、尺寸編寫數(shù)控切割工藝程序；3把切割槍能對(duì)H型鋼的兩個(gè)翼板和一個(gè)腹
板同時(shí)或分別進(jìn)行數(shù)控火焰切割自動(dòng)下料作業(yè)。經(jīng)本實(shí)用新型加工過的鋼板切口，其表面粗
糙度小于Ra20.5，除飛邊外，對(duì)切口不需必再進(jìn)行打磨加工。

圖l為本實(shí)用新型主視圖2為本實(shí)用新型的控制原理框圖3為圖1的右視圖4為圖1俯視圖5為單擺槍結(jié)構(gòu)示意圖6為雙擺槍結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

如圖3所示，本實(shí)用新型包括縱向移位裝置7、切割裝置、電控系統(tǒng)5，其中切割裝置
設(shè)置在縱向移位裝置7的懸臂71上，包括分別帶有切割槍的水平面切割裝置9、垂直面切割
裝置，其中垂直面切割裝置有兩套，分別為第一垂直面切割裝置8、第二垂直面切割裝置6，
且各設(shè)置在水平面切割裝置9的兩側(cè)。當(dāng)待切割的型材為H型鋼時(shí)，水平面切割裝置9用于
切割H型鋼的腹板21，第一、第二垂直面切割裝置分別切割H型鋼的兩個(gè)翼板20。
電控系統(tǒng)5包括控制中心及三套三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，分別稱為水平、第一垂直、第二
垂直數(shù)控系統(tǒng)，是開環(huán)步進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)。每套數(shù)控系統(tǒng)具體有數(shù)控裝置(含數(shù)控操作面板、機(jī)
床操作面板、手搖脈沖盤、磁盤驅(qū)動(dòng)器、核心控制器、接口等)、強(qiáng)電電氣柜(電源、接觸器、
繼電器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器等)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、外圍元件(行程開關(guān)等)和連接電纜。電控系統(tǒng)5對(duì)
切割裝置的控制結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，每套數(shù)控系統(tǒng)控制的三個(gè)聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)軸分別實(shí)現(xiàn)水平、
第一垂直面、第二垂直面切割裝置的運(yùn)動(dòng)，其中水平數(shù)控系統(tǒng)多一個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)，用于驅(qū)動(dòng)縱
向移位裝置7。對(duì)設(shè)備操作主要是通過數(shù)控操作面板、機(jī)床操作面板、手搖脈沖盤、磁盤驅(qū)
動(dòng)器等進(jìn)行。數(shù)控操作面板、磁盤驅(qū)動(dòng)器用于程序編制、系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整和輸入、程序輸入等。
機(jī)床操作面板、手搖脈沖盤用于對(duì)切割槍、手動(dòng)操作調(diào)整等。
縱向移位裝置7是一個(gè)可以沿著立體鋼材(如H型鋼)長(zhǎng)度方向移動(dòng)的平臺(tái)，在這個(gè)平
臺(tái)上安裝有立柱72和懸臂71，在懸臂71上有3套三坐標(biāo)數(shù)控切割裝置，其作用是帶著3套
數(shù)控切割裝置作縱向調(diào)整運(yùn)動(dòng)，以便切割不同位置的切口?？v向讓位裝置7靠滾輪在垂直和
水平方向?qū)颍磕Σ凛嗱?qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力源來自水平數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，經(jīng)擺線針輪減
速器和同步齒形帶將運(yùn)動(dòng)傳遞到摩擦驅(qū)動(dòng)輪上實(shí)現(xiàn)整個(gè)切割橫梁沿H型鋼長(zhǎng)度方向移動(dòng)。
切割裝置設(shè)置在縱向移位裝置7的懸臂上，包括水平面切割裝置9、第一垂直面切割裝 置8、第二垂直面切割裝置6，該三向切割裝置均為直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中第一垂直l第二垂 直面切割裝置上分別設(shè)有單擺槍裝置10、 11，水平面切割裝置上設(shè)有雙擺槍裝置12。如圖5、 圖6所示，單擺槍裝置IO、 10'以及雙擺槍裝置11上均設(shè)有切割槍，單擺槍裝置上的切割槍 101可繞垂直轉(zhuǎn)軸100回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)H型鋼左右翼板20的不同角度坡口切割；雙擺槍裝置上的 切割槍112可繞垂直轉(zhuǎn)軸110、水平轉(zhuǎn)軸111回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)H型鋼腹板21的不同角度坡口切割。 為進(jìn)一步提高本實(shí)用新型在海工基地上的實(shí)用性和便利性，本實(shí)用新型還設(shè)有給上述鋼 材切割裝置的上料部分，將切割前的鋼材傳送到切割裝置上。如圖l、 4所示，該上料部分包 括縱向讓位裝置l、定位工作臺(tái)2、工作臺(tái)3以及緩沖裝置4。其中縱向讓位裝置l是由氣缸 帶動(dòng)可以開合與縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的夾鉗，它可以夾緊H型鋼的翼板，并帶動(dòng)H型鋼縱向運(yùn)動(dòng)， 起到將已經(jīng)切割開的H型鋼分離的作用。在本實(shí)施例中，上料部分設(shè)備的左、右兩端各設(shè)有 一個(gè)縱向讓位裝置l、縱向讓位裝置r。
定位工作臺(tái)2和工作臺(tái)3組成H型鋼安裝、定位和縱向輸送平臺(tái)。定位工作臺(tái)2的框架 上安裝有帶有滾輪的橫向推動(dòng)裝置15和定位塊；工作臺(tái)3上設(shè)有起支撐和輸送作用的H型鋼 托滾14，工作臺(tái)3—邊有起水平定位作用的一組擋板16。 H型鋼可以用叉車從側(cè)面裝入，也 可以用天車從上面吊裝，放置到工作臺(tái)3上的H型鋼靠橫向推動(dòng)裝置將其緊靠在定位擋板16 上。
為避免H型鋼上料時(shí)直接沖擊工作臺(tái)3的滾輪，在上料部分加設(shè)了緩沖裝置4。緩沖裝 置4主要由兩個(gè)可以上下起落的支撐橫梁17及氣缸組成，橫梁17由垂直放置的氣缸支撐。 橫梁17升起后高度高于工作臺(tái)的托滾面，H型鋼先放置在橫梁17上，避免直接沖擊工作臺(tái) 托滾14，穩(wěn)定后氣缸帶動(dòng)橫梁緩慢下落，將H型鋼平穩(wěn)地放在托滾14上。
本實(shí)用新型在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，H型鋼的整個(gè)切割下料過程中，定位工作臺(tái)氣缸、緩沖裝置 上的氣缸以及縱向讓位裝置上的讓位鉗口氣缸等均由氣動(dòng)系統(tǒng)13供氣，氣動(dòng)系統(tǒng)13由手動(dòng) 換向閥、單向閥、節(jié)流閥和管路構(gòu)成；切割裝置上的三把切割槍氧氣和乙炔氣則由燃?xì)庀到y(tǒng) 12供應(yīng)，燃?xì)庀到y(tǒng)12包括水平面切割槍燃?xì)庀到y(tǒng)、第一垂直面切割槍燃?xì)庀到y(tǒng)、第二垂直 面切割槍燃?xì)庀到y(tǒng)。燃?xì)庀到y(tǒng)12通過手動(dòng)截止闊及電動(dòng)截止閥與切割槍連接，手動(dòng)截止閥控 制總氣路的開關(guān)，每把切割槍均由三個(gè)手動(dòng)節(jié)流閥和三個(gè)電動(dòng)截止閥組成開閉和調(diào)節(jié)氣路， 電動(dòng)截止閥實(shí)現(xiàn)切割槍火焰在加熱/切割/等待狀態(tài)的自動(dòng)切換。電動(dòng)截止閥的上述動(dòng)作，由數(shù) 控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.火焰切割下料裝置，包括縱向移位裝置、切割裝置、電控系統(tǒng)，其中切割裝置設(shè)置在縱向移位裝置的懸臂上，其特征在于所述的切割裝置至少包括分別帶有切割槍的水平面切割裝置、垂直面切割裝置；所述的電控系統(tǒng)包括水平數(shù)控系統(tǒng)和垂直數(shù)控系統(tǒng)，分別控制水平面切割裝置、垂直面切割裝置的運(yùn)動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰切割下料裝置，其特征在于所述垂直面切割裝置包括兩 套，分設(shè)于水平面切割裝置的兩側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰切割下料裝置，其特征在于所述水平面切割裝置上的切 割槍為雙擺槍，其回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸包括垂直轉(zhuǎn)軸、水平轉(zhuǎn)軸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰切割下料裝置，其特征在于所述垂直面切割裝置上的切 割槍為單擺槍，其回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸為垂直轉(zhuǎn)軸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰切割下料裝置，其特征在于還包括用于將鋼材定位、縱 向輸送的定位工作臺(tái)及工作臺(tái)，其中定位工作臺(tái)設(shè)有推動(dòng)裝置和定位塊，工作臺(tái)上設(shè)有托滾 及擋板，鋼材定位后緊靠在擋板上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的火焰切割下料裝置，其特征在于所述工作臺(tái)還設(shè)有緩沖裝置， 其由兩個(gè)可上下起落的支撐橫梁及垂直氣缸組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的火焰切割下料裝置，其特征在于還包括與氣缸連通、給氣缸 供氣的氣動(dòng)系統(tǒng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的火焰切割下料裝置，其特征在于還包括設(shè)置于定位工作臺(tái)及 工作臺(tái)一端用于分離切割后鋼材的縱向讓位裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的火焰切割下料裝置，其特征在于所述縱向讓位裝置包括氣缸、 以及與氣缸連接的夾鉗。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰切割下料裝置，其特征在于還包括給切割槍供氣的燃 氣系統(tǒng)，通過手動(dòng)截止閥及由數(shù)控系統(tǒng)控制的電動(dòng)截止閥與切割槍連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種火焰切割下料裝置，包括縱向移位裝置、切割裝置、電控系統(tǒng)，其中切割裝置設(shè)置在縱向移位裝置的懸臂上，其特征在于所述的切割裝置至少包括分別帶有切割槍的水平面切割裝置、垂直面切割裝置；所述的電控系統(tǒng)包括水平數(shù)控系統(tǒng)和垂直數(shù)控系統(tǒng)，分別控制水平面切割裝置、垂直面切割裝置的運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型切割裝置采用三維(水平面、兩個(gè)垂直面)切割裝置，且分別由水平、垂直數(shù)控系統(tǒng)控制，切割裝置設(shè)置在縱向移位裝置上，能隨縱向移位裝置沿鋼材的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，切割裝置上的3把切割槍受數(shù)控系統(tǒng)的控制。
文檔編號(hào)B23K7/00GK201058392SQ20072005379
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者建 張, 張世亮, 張孺洪, 潘華強(qiáng), 邱中平, 兵 陸 申請(qǐng)人:中國海洋石油總公司;中海石油基地集團(tuán)有限責(zé)任公司