專利名稱：一種基于四桿機(jī)構(gòu)與割炬伸縮的等離子坡口切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于切割裝置領(lǐng)域，特別涉及數(shù)控等離子坡口切割裝置。
背景技術(shù)：
坡口切割是將焊件的待焊部位切割成一定的幾何形狀，是焊接的前道工序。坡口切割質(zhì)量直接影響焊接件的工藝性能和焊接質(zhì)量。因此，選擇合理的坡口形狀，提高坡口切割質(zhì)量，保證坡口角度和坡口面精度，是坡口切割的關(guān)鍵?，F(xiàn)有技術(shù)中使用數(shù)控等離子坡口機(jī)切割坡口，是通過回轉(zhuǎn)裝置引領(lǐng)割炬進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和兩者的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，完成特定形狀坡口的切割?，F(xiàn)有技術(shù)的坡口切割裝置的不足是剛性差、結(jié)點(diǎn)多、運(yùn)動(dòng)傳遞誤差大、 機(jī)構(gòu)所占空間較大、自重偏大等。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)緊湊且簡單的基于四桿機(jī)構(gòu)與割炬伸縮的等離子坡口切割裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種基于四桿機(jī)構(gòu)與割炬伸縮的等離子坡口切割裝置，包括機(jī)架、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮桿機(jī)構(gòu)、排線機(jī)構(gòu)和四桿機(jī)構(gòu)，其特征是所述的機(jī)架是長方體的空間框架，空間框架的下端面設(shè)有軸承座，框架安裝在龍門切割機(jī)的橫梁上；所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由回轉(zhuǎn)架和電機(jī)一組成，回轉(zhuǎn)架是圓形框架，圓形框架的上端面上設(shè)有連接軸，連接軸上端穿過機(jī)架上的軸承座通過軸承支撐在機(jī)架上，連接軸上端與固定安裝在機(jī)架上的電機(jī)一的輸出軸固定連接，回轉(zhuǎn)架的下端面設(shè)有回轉(zhuǎn)架接頭，回轉(zhuǎn)架上設(shè)有電機(jī)二和與電機(jī)二連接的減速器；所述的伸縮桿機(jī)構(gòu)是套桿式機(jī)構(gòu)，末段伸縮桿的端部安裝有割炬，伸縮桿機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有齒輪齒條機(jī)構(gòu)控制伸縮桿伸縮運(yùn)動(dòng)，第一段伸縮桿上端面上設(shè)有連接接頭，側(cè)面設(shè)有伸縮桿連桿，伸縮桿連桿與第一段伸縮桿固定連接；所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括固定安裝在第一段伸縮桿末端中心軸線上的大齒輪、固定在其他伸縮桿內(nèi)壁上的齒條和安裝在除末段伸縮桿外其他各段伸縮桿尾部的兩個(gè)嚙合的小齒輪一和小齒輪二，相鄰兩伸縮桿內(nèi)的齒條位置相對，其中內(nèi)桿的齒條伸入到外桿內(nèi)，兩個(gè)嚙合的小齒輪安裝在相鄰兩伸縮桿內(nèi)的位置相對齒條的中間并分別與兩齒條嚙合，大齒輪與電機(jī)三輸出軸固定連接，大齒輪與第二段伸縮桿內(nèi)的齒條嚙合；所述的電機(jī)三固定安裝于第一段伸縮桿與伸縮桿連桿的連接處；所述四桿機(jī)構(gòu)由曲柄、連桿、回轉(zhuǎn)架、第一段伸縮桿和與第一段伸縮桿固定連接的伸縮桿連桿組成，曲柄一端與回轉(zhuǎn)架上的減速器的輸出軸連接，另一端與連桿一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端與第一段伸縮桿上端面上的連接接頭轉(zhuǎn)動(dòng)連接，伸縮桿連桿與回轉(zhuǎn)架接頭轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述排線機(jī)構(gòu)安裝在第一段伸縮桿內(nèi)，排線機(jī)構(gòu)與電機(jī)三輸出軸連接，跟隨大齒輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型所述的基于四桿機(jī)構(gòu)與割炬伸縮的等離子坡口切割裝置，其特征在于所述伸縮桿機(jī)構(gòu)的伸縮桿為2-5根。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果[0007]1、本實(shí)用新型設(shè)有排線機(jī)構(gòu)，可避免管線纏繞。2、本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)架、大齒輪和曲柄均直接與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，可減少動(dòng)力傳遞中間環(huán)節(jié)造成的誤差和能量損失。3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡明，均采用框架結(jié)構(gòu)，節(jié)省空間，易于加工，成本低廉。
本實(shí)用新型有附圖1張，圖1是基于四桿機(jī)構(gòu)與割炬伸縮的等離子坡口切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、機(jī)架；2、電機(jī)一 ；3、回轉(zhuǎn)架；4、減速器；5、電機(jī)二 ；6、電機(jī)三；7、伸縮桿二 ；8、齒條二 ；9、底盤；10、割炬；11、伸縮桿三；12、齒條一 ；13、小齒輪一 ；14、小齒輪二 ； 15、大齒輪；16、排線機(jī)構(gòu)；17、伸縮桿一 ；18、伸縮桿連桿；19、回轉(zhuǎn)架接頭；20、連接接頭； 21、連桿；22、曲柄；23、連接軸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步描述。裝置包括機(jī)架1、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮桿機(jī)構(gòu)、排線機(jī)構(gòu)16和四桿機(jī)構(gòu)，排線機(jī)構(gòu)由繞線輪和布線架組成，機(jī)架1是長方體的空間框架，空間框架的下端面設(shè)有軸承座，軸承座中裝有軸承，框架安裝在龍門切割機(jī)的橫梁上；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由回轉(zhuǎn)架3和電機(jī)一 2組成，電機(jī)一 2固定安裝在機(jī)架1框架內(nèi)部，回轉(zhuǎn)架3 是圓形框架，圓形框架的上端面上設(shè)有連接軸20，連接軸20上端穿過機(jī)架1上的軸承座通過軸承支撐在機(jī)架1上，連接軸20上端與電機(jī)一 2輸出軸固定連接，由電機(jī)一 2直接驅(qū)動(dòng)， 使回轉(zhuǎn)架3可沿Y軸旋轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)架3的下端面設(shè)有回轉(zhuǎn)架接頭19，回轉(zhuǎn)架3內(nèi)固定安裝有電機(jī)二 5和與電機(jī)連接的減速器4 ；伸縮桿機(jī)構(gòu)是套桿式機(jī)構(gòu)，末段伸縮桿11的端部安裝有割炬10，伸縮桿機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有齒輪齒條機(jī)構(gòu)控制伸縮桿伸縮運(yùn)動(dòng)，第一段伸縮桿17上端面上設(shè)有連接接頭23，齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括固定安裝在第一段伸縮桿17末端中心軸線上的大齒輪15、固定在其他伸縮桿7、11內(nèi)壁上的齒條8、12和安裝在除末段伸縮桿11外其他各段伸縮桿尾部的兩個(gè)嚙合的小齒輪一 13和小齒輪二 14，相鄰兩伸縮桿內(nèi)的齒條位置相對， 其中內(nèi)桿的齒條伸入到外桿內(nèi)，兩個(gè)嚙合的小齒輪安裝在相鄰兩伸縮桿內(nèi)的位置相對齒條的中間并分別與兩齒條嚙合，大齒輪與電機(jī)三輸出軸固定連接，大齒輪與第二段伸縮桿內(nèi)的齒條嚙合；電機(jī)三6固定安裝于第一段伸縮桿17與伸縮桿連桿18的連接處；四桿機(jī)構(gòu)由曲柄22、連桿21、回轉(zhuǎn)架3和第一段伸縮桿連桿18與第一段伸縮桿17組成，曲柄22 — 端連接在回轉(zhuǎn)架3上的減速器4輸出軸上，另一端與連桿21 —端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿21另一端與第一段伸縮桿上端面上的連接接頭20轉(zhuǎn)動(dòng)連接，伸縮桿連桿18與回轉(zhuǎn)架接頭19轉(zhuǎn)動(dòng)連接；排線機(jī)構(gòu)16安裝在第一段伸縮桿17內(nèi)，排線機(jī)構(gòu)16與電機(jī)三6輸出軸連接，繞線輪跟隨大齒輪15 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作管線的收或放，割炬的工作管線均安排于排線機(jī)構(gòu)16內(nèi)。本實(shí)用新型的工作原理如下機(jī)架1連接著龍門切割機(jī)的橫梁，支持整個(gè)裝置隨龍門式切割機(jī)橫梁的平面運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)裝置的左右運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)架3由電機(jī)一 2帶動(dòng)，作Y軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；電機(jī)二 5帶動(dòng)四桿機(jī)構(gòu)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，控制伸縮桿機(jī)構(gòu)整體沿Z軸擺動(dòng)；大齒輪15由電機(jī)三6帶動(dòng)，大齒輪15帶動(dòng)齒條一 12，齒條一 12帶動(dòng)小齒輪一 13，小齒輪一 13將運(yùn)動(dòng)傳遞給小齒輪二 14，小齒輪二 14將運(yùn)動(dòng)傳遞給齒條二 8，因?yàn)辇X條一 12與伸縮桿二 7固定，齒條二 8與伸縮桿三11固定，所以大齒輪15的轉(zhuǎn)動(dòng)控制著伸縮桿機(jī)構(gòu)的伸縮。 排線機(jī)構(gòu) 16繞線輪跟隨大齒輪15 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作管線的收或放。
權(quán)利要求1.一種基于四桿機(jī)構(gòu)與割炬伸縮的等離子坡口切割裝置，包括機(jī)架(1)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮桿機(jī)構(gòu)、排線機(jī)構(gòu)(16)和四桿機(jī)構(gòu)，其特征是所述的機(jī)架(1)是長方體的空間框架，空間框架的下端面設(shè)有軸承座，框架安裝在龍門切割機(jī)的橫梁上；所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由回轉(zhuǎn)架 (3)和電機(jī)一(2)組成，回轉(zhuǎn)架(3)是圓形框架，圓形框架的上端面上設(shè)有連接軸(23)，連接軸(23)上端穿過機(jī)架(1)上的軸承座通過軸承支撐在機(jī)架(1)上，連接軸(23)上端與固定安裝于機(jī)架(1)上的電機(jī)一(2)的輸出軸固定連接，回轉(zhuǎn)架(3)的下端面設(shè)有回轉(zhuǎn)架接頭(19)，回轉(zhuǎn)架(3)上設(shè)有電機(jī)二(5)和與電機(jī)二(5)連接的減速器⑷；所述的伸縮桿機(jī)構(gòu)是套桿式機(jī)構(gòu)，末段伸縮桿(11)的端部安裝有割炬(10)，伸縮桿機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有齒輪齒條機(jī)構(gòu)控制伸縮桿伸縮運(yùn)動(dòng)，第一段伸縮桿(17)上端面上設(shè)有連接接頭(20)，側(cè)面設(shè)有伸縮桿連桿(18)，伸縮桿連桿(18)與第一段伸縮桿(17)固定連接；所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括固定安裝在第一段伸縮桿(17)末端中心軸線上的大齒輪(15)、固定在其他伸縮桿(7、11) 內(nèi)壁上的齒條(8、12)和安裝在除末段伸縮桿(11)外其他各段伸縮桿尾部的兩個(gè)嚙合的小齒輪一(13)和小齒輪二(14)，相鄰兩伸縮桿內(nèi)的齒條位置相對，其中內(nèi)桿的齒條伸入到外桿內(nèi)，兩個(gè)嚙合的小齒輪安裝在相鄰兩伸縮桿內(nèi)的位置相對齒條的中間并分別與兩齒條嚙合，大齒輪(15)與電機(jī)三(6)輸出軸固定連接，大齒輪(15)與第二段伸縮桿內(nèi)的齒條嚙合；所述的電機(jī)三(6)固定安裝于第一段伸縮桿(17)與伸縮桿連桿(18)的連接處；所述四桿機(jī)構(gòu)由曲柄(22)、連桿(21)、回轉(zhuǎn)架(3)、第一段伸縮桿(17)和與第一段伸縮桿(17)固定連接的伸縮桿連桿(18)組成，曲柄(22) —端與回轉(zhuǎn)架(3)上的減速器(4)的輸出軸連接，另一端與連桿(21) —端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿(21)另一端與第一段伸縮桿上端面上的連接接頭(20)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，伸縮桿連桿(18)與回轉(zhuǎn)架接頭(19)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述排線機(jī)構(gòu)(16)安裝在第一段伸縮桿(17)內(nèi)，排線機(jī)構(gòu)(16)與電機(jī)三(6)輸出軸連接，跟隨大齒輪(15) —起轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四桿機(jī)構(gòu)與割炬伸縮的等離子坡口切割裝置，其特征在于所述伸縮桿機(jī)構(gòu)的伸縮桿為2-5根。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于四桿機(jī)構(gòu)與割炬伸縮的等離子坡口切割裝置，包括機(jī)架、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮桿機(jī)構(gòu)、排線機(jī)構(gòu)和四桿機(jī)構(gòu)，機(jī)架安裝在龍門切割機(jī)的橫梁上，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過軸承支撐在機(jī)架上，與電機(jī)一輸出軸連接，伸縮桿機(jī)構(gòu)是套桿式機(jī)構(gòu)，伸縮桿內(nèi)部設(shè)有齒輪齒條機(jī)構(gòu)控制伸縮桿伸縮運(yùn)動(dòng)，四桿機(jī)構(gòu)由曲柄、連桿、回轉(zhuǎn)架和第一段伸縮桿與伸縮桿連桿組成，排線機(jī)構(gòu)安裝在伸縮桿機(jī)構(gòu)內(nèi)，排線機(jī)構(gòu)與電機(jī)三連接。本實(shí)用新型的有益效果是曲柄、連桿、機(jī)架和伸縮桿構(gòu)成了四桿機(jī)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)更加緊湊；伸縮桿機(jī)構(gòu)的控制件大齒輪、回轉(zhuǎn)架和曲柄均通過減速器直接連接到電機(jī)，由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，從而減少了動(dòng)力傳遞中間環(huán)節(jié)的誤差和能量損失。
文檔編號(hào)B23K10/00GK202079348SQ20112015445
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者張會(huì)臣, 李小磊, 郝章濤 申請人:大連海事大學(xué)