專利名稱：一種用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種管道切割加工設(shè)備，準(zhǔn)確度說(shuō)是涉及一種用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，屬于自動(dòng)化焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
切割、開(kāi)孔是管道焊接的前道工序，目前現(xiàn)場(chǎng)重型管道預(yù)制加工相貫線切割設(shè)備一般都能夠?qū)崿F(xiàn)工件的旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)等技術(shù)動(dòng)作，為了實(shí)現(xiàn)多軸切割而使用的四連桿機(jī)構(gòu)的切割設(shè)備，在軟件控制下也能做到管子開(kāi)口切割，不過(guò)這種系統(tǒng)都存在工作效率低、開(kāi)口角度小、機(jī)構(gòu)控制復(fù)雜、生產(chǎn)制造要求的工藝精度高、可靠性低的缺點(diǎn)。針對(duì)行業(yè)發(fā)展要求及目前設(shè)備存在的種種缺點(diǎn)，迫切需要開(kāi)發(fā)一種機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制造難度低、成本低及易控制的切割設(shè)備來(lái)代替現(xiàn)有產(chǎn)品。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，解決了四連桿機(jī)構(gòu)的切割設(shè)備所帶來(lái)的效率不高的問(wèn)題，提高了效率，同時(shí)還具有切割質(zhì)量高，切割控制精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，主要由回轉(zhuǎn)輥道組件、輸送輥道組件、切割小車、立柱組件、橫臂以及切割機(jī)頭組成，其特征在于:所述回轉(zhuǎn)輥道組件和輸送輥道組件交錯(cuò)安裝在同一個(gè)輥道架上，所述切割小車設(shè)置在行走軌道上；所述輥道架與所述行走軌道呈平行布置，所述切割小車上垂直安裝有所述立柱組件，所述立柱組件上安裝有升降滑板，所述升降滑板由安裝在立柱組件頂部的升降減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述橫臂一端固定安裝在所述升降滑板上，所述橫臂的另一端固定安裝所述切割機(jī)頭；所述回轉(zhuǎn)輥道組件包括兩根平行設(shè)置的回轉(zhuǎn)輥和回轉(zhuǎn)電機(jī)，所述回轉(zhuǎn)電機(jī)安裝在所述輥道架的端部，并通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)回轉(zhuǎn)輥同向旋轉(zhuǎn)；所述輸送輥道組件包括多個(gè)平行設(shè)置的輸送棍、輸送棍支架、輸送棍升降機(jī)構(gòu)和輸送棍電機(jī)，所述輸送棍垂直于所述回轉(zhuǎn)輥設(shè)置，且所述輸送輥的輥軸設(shè)于所述回轉(zhuǎn)輥上方，所述輸送輥安裝于輸送輥支架上，所述輸送輥支架下部于所述輸送輥升降機(jī)構(gòu)相連，所述輸送輥電機(jī)安裝于所述輥道架的另一端，所述輸送輥電機(jī)經(jīng)鏈條與所述輸送輥驅(qū)動(dòng)相連。本實(shí)用新型進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:前述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，所述輸送輥升降機(jī)構(gòu)包括至少三臺(tái)連桿式升降柱、液壓油缸和傳動(dòng)桿，所述連桿式升降柱有第一連桿和第二連桿組成，所述第一連桿和第二連桿之間通過(guò)鉸接結(jié)構(gòu)相連，所述液壓油缸安裝在所述輥道架上，液壓油缸的輸出端與所述第一連桿和第二連桿的鉸接點(diǎn)相連，相鄰的連桿式升降柱的鉸接點(diǎn)上通過(guò)所述傳動(dòng)桿相互串聯(lián)。前述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，所述切割機(jī)頭包括回轉(zhuǎn)組件、擺角組件、升降組件和割炬定心裝置，所述回轉(zhuǎn)組件由旋轉(zhuǎn)臂減速電機(jī)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪軸、軸承、主臂、旋轉(zhuǎn)臂及連接桿組成，所述旋轉(zhuǎn)臂減速電機(jī)安裝在主臂上，所述旋轉(zhuǎn)臂與連接桿組成弓型架支撐起整個(gè)機(jī)頭，所述旋轉(zhuǎn)臂與從動(dòng)齒輪軸固定連接，所述從動(dòng)齒輪軸通過(guò)軸承與所述主臂相連，所述旋轉(zhuǎn)臂減速電機(jī)帶動(dòng)所述主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪軸和旋轉(zhuǎn)臂與連接桿呈回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述擺角組件安裝于所述連接桿上，所述升降組件通過(guò)連接板、升降減速電機(jī)、齒輪、齒條、升降板、升降板V形導(dǎo)向輪組成，所述升降板與所述齒條固定，所述升降減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)所述齒條和割炬定心裝置升降。前述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，所述擺角組件由減速機(jī)座、擺角減速電機(jī)、同步帶輪、同步帶、惰輪、同步帶夾持張緊器、扇形板、擺角V形導(dǎo)向輪和擺板組成；所述扇形板是擺角機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向板，扇形板采用螺栓與連接桿固定，所述同步帶通過(guò)同步帶夾持張緊器連接和張緊；所述連接板和同步帶夾持張緊器、擺板連接，所述擺角V形導(dǎo)向輪安裝在擺板上，由擺角減速電機(jī)和同步帶輪驅(qū)動(dòng)同步帶帶動(dòng)所述擺板，并借助所述擺角V型導(dǎo)向輪沿扇形板弧線擺角。前述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，所述旋轉(zhuǎn)臂通過(guò)平鍵、圓螺母與所述從動(dòng)齒輪軸固定連接。前述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，所述升降組件由連接板、升降減速電機(jī)、齒輪、齒條、升降板、升降板V形導(dǎo)向輪組成，所述升降板與所述齒條固定，所述升降減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)所述齒條和割炬定心裝置升降。前述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，所述割炬定心裝置包括割炬夾和割炬，所述割炬被割炬夾圓周均布的四只割炬螺釘固定在割炬夾中心，通過(guò)調(diào)節(jié)割炬螺釘實(shí)現(xiàn)切割點(diǎn)與回轉(zhuǎn)軸線的重合。前述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，所述割炬為火焰割炬或等離子割炬。本實(shí)用新型通過(guò)將回轉(zhuǎn)輥道組件、輸送輥道組件、切割小車、立柱組件、橫臂和切割機(jī)頭進(jìn)行科學(xué)的有機(jī)結(jié)合，在軟件控制下可實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、工件輸送、小車行走、切割機(jī)頭升降等動(dòng)作，而機(jī)頭部分則可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、擺角運(yùn)動(dòng)和升降運(yùn)動(dòng)的單軸運(yùn)動(dòng)、任意兩軸聯(lián)動(dòng)或三軸聯(lián)動(dòng)?，F(xiàn)有四連桿機(jī)構(gòu)存在擺角小的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型采用了扇形板結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)割炬的擺角，任意方向均可實(shí)現(xiàn)較大擺角?；剞D(zhuǎn)電機(jī)安裝于主臂上方，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，安裝方便，并且節(jié)約了機(jī)頭空間，機(jī)頭的升降機(jī)構(gòu)為V形輪導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)可靠，且集成了割炬夾，可確保割炬保持在回轉(zhuǎn)軸線上。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、加工制造難度低、連接部件動(dòng)作累計(jì)誤差小、安裝方便、成本低，并通過(guò)相應(yīng)的軟件支持，將割炬回轉(zhuǎn)動(dòng)作、擺角動(dòng)作、升降動(dòng)作和管道軸向和周向移動(dòng)進(jìn)行邏輯組合，實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)，完成管道各種形式相貫線切割加工。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的左視圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為圖2的A點(diǎn)局部放大圖。圖5為本實(shí)用新型切割機(jī)頭結(jié)構(gòu)示意圖。[0019]圖6為圖5的A向側(cè)面圖。圖7為圖5的B向側(cè)面圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)施例提供的一種用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，如圖1和圖3所示，主要由回轉(zhuǎn)輥道組件27、輸送輥道組件28、切割小車29、立柱組件30、橫臂31以及切割機(jī)頭32組成，回轉(zhuǎn)輥道組件27和輸送輥道組件28交錯(cuò)安裝在同一個(gè)輥道架33上，切割小車29設(shè)置在行走軌道34上；輥道架33與行走軌道34呈平行布置，切割小車上垂直安裝有立柱組件30，立柱組件30上安裝有升降滑板35，升降滑板35由安裝在立柱組件頂部的升降減速機(jī)36驅(qū)動(dòng)，橫臂31 —端固定安裝在升降滑板35上，橫臂的另一端固定安裝切割機(jī)頭32 ；回轉(zhuǎn)輥道組件27包括兩根平行設(shè)置的回轉(zhuǎn)輥27-1和回轉(zhuǎn)電機(jī)37，回轉(zhuǎn)電機(jī)37安裝在輥道架的端部，并通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)回轉(zhuǎn)輥同向旋轉(zhuǎn)；輸送輥道組件28包括多個(gè)平行設(shè)置的輸送棍28-1、輸送棍支架28-2、輸送棍升降機(jī)構(gòu)和輸送棍電機(jī)28-3,輸送棍28_1垂直于回轉(zhuǎn)棍設(shè)置，且輸送棍的棍軸設(shè)于回轉(zhuǎn)棍上方，輸送棍安裝于輸送棍支架上，輸送棍支架下部于輸送棍升降機(jī)構(gòu)相連，輸送棍電機(jī)安裝于棍道架的另一端，輸送棍電機(jī)28-3經(jīng)鏈條與輸送輥28-1驅(qū)動(dòng)相連。本實(shí)施例的輸送輥升降機(jī)構(gòu)包括五臺(tái)連桿式升降柱、液壓油缸38和傳動(dòng)桿39，連桿式升降柱有第一連桿40和第二連桿41組成，如圖4所示，第一連桿40和第二連桿41之間通過(guò)鉸接結(jié)構(gòu)相連，液壓油缸38安裝在輥道架上，液壓油缸38的輸出端與第一連桿和第二連桿的鉸接點(diǎn)相連，相鄰的連桿式升降柱的鉸接點(diǎn)上通過(guò)傳動(dòng)桿39相互串聯(lián)。如圖5至圖7所示，切割機(jī)頭由回轉(zhuǎn)組件、擺角組件、升降組件、割炬定心裝置及相關(guān)連接件組合而成，回轉(zhuǎn)組件由旋轉(zhuǎn)臂減速電機(jī)1、主動(dòng)齒輪2、從動(dòng)齒輪軸3、軸承4、主臂
5、旋轉(zhuǎn)臂6、平鍵7、圓螺母8及連接桿15組成；旋轉(zhuǎn)臂減速電機(jī)I安裝在主臂5上；旋轉(zhuǎn)臂6與連接桿15組成弓型架支撐起整個(gè)機(jī)頭，旋轉(zhuǎn)臂6通過(guò)平鍵7、圓螺母8與從動(dòng)齒輪軸3固定連接；從動(dòng)齒輪軸3通過(guò)軸承4與主臂5連接。旋轉(zhuǎn)臂減速電機(jī)I帶動(dòng)主動(dòng)齒輪2、從動(dòng)齒輪軸3、旋轉(zhuǎn)臂6與連接桿15組成弓型架旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例中的擺角組件由減速機(jī)座9、擺角減速電機(jī)10、同步帶輪11、同步帶12、惰輪13、同步帶夾持張緊器14、扇形板16、擺角V形導(dǎo)向輪17、擺板18組成，扇形板16是擺角機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向板，扇形板16的中心即為割炬的擺角中心。扇形板16采用螺栓與連接桿15固定。同步帶12通過(guò)同步帶夾持張緊器14連接和張緊；連接板19和同步帶夾持張緊器14、擺板18連接，擺角V形導(dǎo)向輪17安裝在擺板18上，由擺角減速電機(jī)10、同步帶輪11驅(qū)動(dòng)同步帶12、帶動(dòng)擺板18，借助擺角V形導(dǎo)向輪17沿扇形板16弧線擺角。此外，升降組件由連接板19、升降減速電機(jī)20、齒輪21、齒條22、升降板25、升降板V形導(dǎo)向輪26等零件組成。升降板25與齒條22固定，升降減速電機(jī)20驅(qū)動(dòng)齒輪21、帶動(dòng)齒條22、割炬23升降，割炬23被割炬夾24圓周均布的四只割炬23螺釘固定在割炬夾24中心，通過(guò)調(diào)節(jié)割炬23螺釘實(shí)現(xiàn)切割點(diǎn)與回轉(zhuǎn)軸線(從動(dòng)齒輪3軸線)的重合，本實(shí)施例的割炬23可以是火焰割炬也可以是等離子割炬。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，主要由回轉(zhuǎn)輥道組件、輸送輥道組件、切割小車、立柱組件、橫臂以及切割機(jī)頭組成，其特征在于:所述回轉(zhuǎn)輥道組件和輸送輥道組件交錯(cuò)安裝在同一個(gè)輥道架上，所述切割小車設(shè)置在行走軌道上；所述輥道架與所述行走軌道呈平行布置，所述切割小車上垂直安裝有所述立柱組件，所述立柱組件上安裝有升降滑板，所述升降滑板由安裝在立柱組件頂部的升降減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述橫臂一端固定安裝在所述升降滑板上，所述橫臂的另一端固定安裝所述切割機(jī)頭；所述回轉(zhuǎn)輥道組件包括兩根平行設(shè)置的回轉(zhuǎn)輥和回轉(zhuǎn)電機(jī)，所述回轉(zhuǎn)電機(jī)安裝在所述輥道架的端部，并通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)回轉(zhuǎn)輥同向旋轉(zhuǎn)；所述輸送輥道組件包括多個(gè)平行設(shè)置的輸送輥、輸送輥支架、輸送輥升降機(jī)構(gòu)和輸送輥電機(jī)，所述輸送輥垂直于所述回轉(zhuǎn)輥設(shè)置，且所述輸送輥的輥軸設(shè)于所述回轉(zhuǎn)輥上方，所述輸送輥安裝于輸送輥支架上，所述輸送輥支架下部于所述輸送輥升降機(jī)構(gòu)相連，所述輸送輥電機(jī)安裝于所述輥道架的另一端，所述輸送輥電機(jī)經(jīng)鏈條與所述輸送輥驅(qū)動(dòng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，其特征在于:所述輸送輥升降機(jī)構(gòu)包括至少三臺(tái)連桿式升降柱、液壓油缸和傳動(dòng)桿，所述連桿式升降柱有第一連桿和第二連桿組成，所述第一連桿和第二連桿之間通過(guò)鉸接結(jié)構(gòu)相連，所述液壓油缸安裝在所述輥道架上，液壓油缸的輸出端與所述第一連桿和第二連桿的鉸接點(diǎn)相連，相鄰的連桿式升降柱的鉸接點(diǎn)上通過(guò)所述傳動(dòng)桿相互串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，其特征在于:所述切割機(jī)頭，包括回轉(zhuǎn)組件、擺角組件、升降組件和割炬定心裝置，所述回轉(zhuǎn)組件由旋轉(zhuǎn)臂減速電機(jī)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪軸、軸承、主臂、旋轉(zhuǎn)臂及連接桿組成，所述旋轉(zhuǎn)臂減速電機(jī)安裝在主臂上，所述旋轉(zhuǎn)臂與連接桿組成弓型架支撐起整個(gè)機(jī)頭，所述旋轉(zhuǎn)臂與從動(dòng)齒輪軸固定連接，所述從動(dòng)齒輪軸通過(guò)軸承與所述主臂相連，所述旋轉(zhuǎn)臂減速電機(jī)帶動(dòng)所述主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪軸和旋轉(zhuǎn)臂與連接桿呈回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述擺角組件安裝于所述連接桿上，所述升降組件通過(guò)連接板、升降減速電機(jī)、齒輪、齒條、升降板、升降板V形導(dǎo)向輪組成，所述升降板與所述齒條固定，所述 升降減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)所述齒條和割炬定心裝置升降。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，其特征在于:所述擺角組件由減速機(jī)座、擺角減速電機(jī)、同步帶輪、同步帶、惰輪、同步帶夾持張緊器、扇形板、擺角V形導(dǎo)向輪和擺板組成；所述扇形板是擺角機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向板，扇形板采用螺栓與連接桿固定，所述同步帶通過(guò)同步帶夾持張緊器連接和張緊；所述連接板和同步帶夾持張緊器、擺板連接，所述擺角V形導(dǎo)向輪安裝在擺板上，由擺角減速電機(jī)和同步帶輪驅(qū)動(dòng)同步帶帶動(dòng)所述擺板，并借助所述擺角V型導(dǎo)向輪沿扇形板弧線擺角。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)臂通過(guò)平鍵、圓螺母與所述從動(dòng)齒輪軸固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，其特征在于:所述升降組件由連接板、升降減速電機(jī)、齒輪、齒條、升降板、升降板V形導(dǎo)向輪組成，所述升降板與所述齒條固定，所述升降減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)所述齒條和割炬定心裝置升降。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，其特征在于:所述割炬定心裝置包括割炬夾和割炬，所述割炬被割炬夾圓周均布的四只割炬螺釘固定在割炬夾中心，通過(guò)調(diào)節(jié)割炬螺釘實(shí)現(xiàn)切割點(diǎn)與回轉(zhuǎn)軸線的重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，其特征在于:所述割炬為火 焰割炬或等離子割炬。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于管道的多維相貫線開(kāi)孔切割系統(tǒng)，通過(guò)將回轉(zhuǎn)輥道組件、輸送輥道組件、切割小車、立柱組件、橫臂和切割機(jī)頭進(jìn)行科學(xué)的有機(jī)結(jié)合，在軟件控制下可實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、工件輸送、小車行走、切割機(jī)頭升降等動(dòng)作，而機(jī)頭部分則可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、擺角運(yùn)動(dòng)和升降運(yùn)動(dòng)的單軸運(yùn)動(dòng)、任意兩軸聯(lián)動(dòng)或三軸聯(lián)動(dòng)。現(xiàn)有四連桿機(jī)構(gòu)存在擺角小的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型采用了扇形板結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)割炬的擺角，任意方向均可實(shí)現(xiàn)較大擺角?；剞D(zhuǎn)電機(jī)安裝于主臂上方，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，安裝方便，并且節(jié)約了機(jī)頭空間，機(jī)頭的升降機(jī)構(gòu)為V形輪導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)可靠，且集成了割炬夾，可確保割炬保持在回轉(zhuǎn)軸線上。
文檔編號(hào)B23K7/00GK202951950SQ201220652140
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者朱小明 申請(qǐng)人:南京奧特電氣股份有限公司