專利名稱:自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及金屬板材切割設(shè)備領(lǐng)域的一種自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī)。
金屬板材切割下料工序是鋼結(jié)構(gòu)的必須首道工序,尤其是金屬板材曲線以及中厚板的高精度、快速下料仍然是個(gè)難道,國內(nèi)企業(yè)一是采用手工氣割下料,這種方法切割質(zhì)量差、切口粗糙、精度低,割后工件需二次加工,材料利用率僅為60%~65%,比國外低10%~20%;另一種方法是選擇數(shù)控切割機(jī),但其造價(jià)昂貴,中小企業(yè)難以承受。
本實(shí)用新型的目的是針對手工氣割存在的缺點(diǎn)和數(shù)控切割機(jī)價(jià)格昂貴的弱點(diǎn),提供一種快速下料、精度高,可套料切割并能節(jié)省能源和二次加工工時(shí)的自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),滿足面廣量大的中小企業(yè)金屬板材切割加工的需要。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的,一種包括割炬的自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),其特征是由方柱和圖板構(gòu)成的機(jī)架上兩側(cè)固定兩根縱向軌道,一側(cè)的縱向軌道上設(shè)置有滑臂(y軸),滑臂上固定橫梁導(dǎo)軌,橫梁導(dǎo)軌的一端經(jīng)滑輪在另一側(cè)的縱向?qū)к壣匣瑒?dòng),設(shè)置的小臂桿(X軸)經(jīng)滑輪沿橫梁導(dǎo)軌滑動(dòng),滑臂和小臂桿上均設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置和離合器,小臂桿一端固定有光電掃描傳感器,另一端固定割炬,橫梁導(dǎo)軌上固定有交、直流穩(wěn)壓電源和滑環(huán)軌道支架及掛有滑環(huán)的滑環(huán)軌道,橫梁導(dǎo)軌上還固定有分流排,滑臂上還固定有控制箱;控制箱內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)小臂桿(X軸)、滑臂(y軸)的控制電路,光電掃描傳感器中的正、余弦函數(shù)發(fā)電機(jī)的信號分另送控制箱中控制電路中滑臂(y軸)、小臂桿(x軸)的信號處理電路的輸入端,光電掃描傳感器中的光電信號轉(zhuǎn)換電路的輸出接控制箱中控制電路的信號處理電路的輸入端,控制電路中的伺服放大電路的輸出分另接滑臂(y軸)、小臂桿(x軸)上的驅(qū)動(dòng)裝置,各驅(qū)動(dòng)裝置中的測速機(jī)信號分別與各自的伺服放大電路的輸入端連接;滑臂(y軸)和小臂桿(x軸)上設(shè)置的驅(qū)動(dòng)裝置由同軸的電動(dòng)機(jī)、測速機(jī)和減速器構(gòu)成;滑臂(y軸)和小臂桿(x軸)上驅(qū)動(dòng)裝置中的減速器與所在軸的滑輪軸上的齒輪嚙合;光電掃描傳感器由具有散熱片的殼體、固定在殼體一端的反射光盤、殼體內(nèi)的同步電動(dòng)機(jī)、與同步電動(dòng)機(jī)同軸的掃描盤、正、余弦函數(shù)發(fā)電機(jī)和罩固在殼體另一端的壓蓋及罩殼構(gòu)成,殼體內(nèi)還設(shè)置有光電信號轉(zhuǎn)換電路,反射光盤的中央孔內(nèi)置有凸透鏡片,凸透鏡片的周圍設(shè)置若干電珠;控制箱中的控制電路由信號處理電路、伺服放大電路和控制開關(guān)電路構(gòu)成,控制開關(guān)電路的各開關(guān)固定在控制箱的面板上;控制電路中的信號處理電路由電阻R1~R13,電容C1~C4,可調(diào)電阻WR1~WR3,開關(guān)K1,繼電器J2,三極管Q1~Q11,二極管D1~D3,集成電路U1,U4A、B,U5A、B,U6A、B(MC1458CP),集成電路U2、U3(MC1471CP),集成電路U7A、B,U8A、B(MC14538)構(gòu)成;控制電路中的伺服放大電路由電阻R14~R21,可調(diào)電阻WR4~WR11,三極管Q12~Q29,穩(wěn)壓二極管WD1~WD4,集成電路U9(MC1458CP)、U10(MC1471CP)構(gòu)成;控制電路中的控制開關(guān)電路由繼電器J1,可調(diào)電阻WR12、WR13,開關(guān)K2、K3,電阻R22~R31構(gòu)成;光電信號轉(zhuǎn)換電路由電阻R32~R35,可調(diào)電阻WR14,電容C5、C6,光敏三極管UG和場效應(yīng)三極管G構(gòu)成。
本實(shí)用新型集機(jī)、電、光學(xué)和邏輯電路為一體,通過外接兩種切割熱源(等離子、火焰)的統(tǒng)一設(shè)計(jì),體積小,不需要編程,切割直觀,操作簡單,可在2.5m2范圍內(nèi)對普通鋼、銅、鋁、不銹鋼等板材實(shí)施二維坐標(biāo)高精度、快速熱切割,上照反射式的光電掃描傳感器跟蹤掃描圖板上的圖紙,并將信號經(jīng)信號處理電路、伺服放大電路控制機(jī)架上的x軸、y軸的動(dòng)作,本實(shí)用新型可廣泛適用于金屬板材切割領(lǐng)域,如改變切割熱源為其它方式,還可適用于服裝裁剪等其它領(lǐng)域,具有重要的技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
附
圖1為本實(shí)用新型主視結(jié)構(gòu)示意圖;附圖2為本實(shí)用新型左視結(jié)構(gòu)示意圖;附圖3為本實(shí)用新型工作原理方框圖;附圖4為本實(shí)用新型控制電路電路圖;附圖5為本實(shí)用新型光電掃描傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中1是立柱,2是圖板,3是小臂桿,4是光電掃描傳感器,5是交流穩(wěn)壓器,6是橫向驅(qū)動(dòng)裝置,7是滑環(huán)軌道支架,8是滑環(huán)軌道,9是滑環(huán),10是直流穩(wěn)壓電源,11是控制箱,12是縱向?qū)к墸?3是橫梁導(dǎo)軌,14是割炬,15是滑臂,16是縱向驅(qū)動(dòng)裝置,17是散熱片,18是殼體,19是反射光盤,20是同步電動(dòng)機(jī),21是掃描盤,22是正、余弦函數(shù)發(fā)電機(jī),23是壓蓋,24是罩殼,25是凸透鏡片,電阻R1~R35,可調(diào)電阻WR1~WR14,開關(guān)K1~K4,繼電器J1,J2,三極管Q1~Q29,二極管D1~D3,穩(wěn)壓二極管WD1~WD4,電容C1~C4,光敏三極管UG,場效應(yīng)三極管G,集成電路U1,U9,U4A、B,U5A、B,U6A、B(MC1458CP),集成電路U2,U3,U10(MC1471CP),集成電路U7A、B,U8A、B(MC14538)。
結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型,本實(shí)用新型由立柱1和圖板2組成的機(jī)架上縱向兩側(cè)設(shè)置縱向?qū)к?2,一側(cè)的縱向?qū)к?2上設(shè)置滑臂15,滑臂15由縱向驅(qū)動(dòng)裝置16驅(qū)動(dòng),滑臂15上固定有橫梁導(dǎo)軌13,橫梁導(dǎo)軌13的一端在機(jī)架上另一側(cè)的導(dǎo)軌12上滑動(dòng),小臂桿3在橫梁導(dǎo)軌13上經(jīng)橫向驅(qū)動(dòng)裝置6傳動(dòng),小臂桿3的一端固定光電掃描傳感器4,另一端固定割炬14,橫梁導(dǎo)軌13上固定有交流穩(wěn)壓器5、直流穩(wěn)壓源10,并還固定滑環(huán)軌道支架7,滑環(huán)軌道支架7上固定掛有滑環(huán)9的滑環(huán)軌道8,滑臂15上固定有控制箱11,控制箱11中設(shè)置有信號處理電路、伺服放大電路及控制開關(guān)電路,控制開關(guān)電路的開關(guān)K1~K4固定在控制箱的面板上,光電掃描傳感器由散熱片17、殼體18、反射光盤19、同步電動(dòng)機(jī)20、掃描盤21、正、余弦函數(shù)發(fā)電機(jī)22、壓蓋23和罩殼24等構(gòu)成,控制電路中的信號處理電路由電阻R1~R13,電容C1~C4,可調(diào)電阻WR1~WR3,開關(guān)K1,繼電器J2,三極管Q1~Q11,二極管D1~D3,集成電路U1、U4A、B,U5A、B,U6A、B(MC1458CP),集成電路U2、U3(MC1471CP),集成電路U7A、B,U8A、B(MC14538)構(gòu)成,控制電路中的伺服放大電路由電阻R14~R21,可調(diào)電阻WR4~WR11,三極管Q12~Q29,穩(wěn)壓二極管WD1~WD4,集成電路U9(MC1458CP),U10(MC1471DP)構(gòu)成,控制電路中的控制開關(guān)電路由繼電器J1,可調(diào)電阻WR12、WR13,開關(guān)K2、K3,電阻R22~R31構(gòu)成,光電信號轉(zhuǎn)換電路由電阻R32~R35,可調(diào)電阻WR14,電容C5、C6,光敏三極管VG和場效應(yīng)三極管G構(gòu)成,在本實(shí)用新型的割炬14上外接等離子、火焰切割熱源,并接通工作電源可實(shí)施有效的切割。
權(quán)利要求1.一種包括割炬的自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),其特征是由立柱和圖板構(gòu)成的機(jī)架上兩側(cè)固定兩根縱向軌道,一側(cè)的縱向軌道上設(shè)置有滑臂(y軸),滑臂上固定橫梁導(dǎo)軌,橫梁導(dǎo)軌的一端經(jīng)滑輪在另一側(cè)的縱向?qū)к壣匣瑒?dòng),設(shè)置的小臂桿(x軸)經(jīng)滑輪沿橫梁導(dǎo)軌滑動(dòng),滑臂和小臂桿上均設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置和離合器,小臂桿一端固定光電掃描傳感器,另一端固定割炬,橫梁導(dǎo)軌上固定有交、直流穩(wěn)壓電源和滑環(huán)軌道支架及掛有滑環(huán)的滑環(huán)軌道,橫梁導(dǎo)軌上還固定有分流排,滑臂上還固定有控制箱;控制箱內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)小臂桿(x軸)、滑臂(y軸)的控制電路,光電掃描傳感器中的正、余弦函數(shù)發(fā)電機(jī)的信號分另送控制箱中控制電路中滑臂(y軸)、小臂桿(x軸)的信號處理電路的輸入端,光電掃描傳感器中的光電信號轉(zhuǎn)換電路的輸出接控制箱中控制電路的信號處理電路的輸入端,控制電路中的伺服放大電路的輸出分別接滑臂(y軸)、小臂桿(x軸)上的驅(qū)動(dòng)裝置,各驅(qū)動(dòng)裝置中的測速機(jī)信號分別與各自的伺服放大電路的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),其特征在于滑臂(y軸)和小臂桿(x軸)上設(shè)置的驅(qū)動(dòng)裝置由同軸的電動(dòng)機(jī)、測速機(jī)和減速器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),其特征在于滑臂(y軸)和小臂桿(x軸)上驅(qū)動(dòng)裝置中的減速器與所在軸的滑輪軸上的齒輪嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),其特征在于光電掃描傳感器由具有散熱片的殼體,固定在殼體一端的反射光盤,殼體內(nèi)的同步電動(dòng)機(jī),與同步電動(dòng)機(jī)同軸的掃描盤、正、余弦函數(shù)發(fā)電機(jī)和罩固在殼體另一端的壓蓋及罩殼構(gòu)成,殼體內(nèi)還設(shè)置有光電信號轉(zhuǎn)換電路,反射光盤的中央孔內(nèi)置有凸透鏡片,凸透鏡片的周圍設(shè)置若干電珠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),其特征在于控制箱中的控制電路由信號處理電路、伺服放大電路和控制開關(guān)電路構(gòu)成,控制開關(guān)電路的各開關(guān)固定在控制箱的面板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),其特征在于控制電路中的信號處理電路由電阻R1~R13,電容C1~C4,可調(diào)電阻WR1~WR3,開關(guān)K1,繼電器J2,三極管Q1~Q11,二極管D1~D3,集成電路U1、U4A、B,U5A、B,U6A、B(MC1458CP),集成電路U2、U3(MC1471CP),集成電路U7A、B,U8A、B(MC14538)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),其特征在于控制電路中的伺服放大電路由電阻R14~R21,可調(diào)電阻WR4~WR11,三極管Q12~Q29,穩(wěn)壓二極管WD1~WD4,集成電路U9(MC1458CP),U10(MC1471CP)構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),其特征在于控制電路中的控制開關(guān)電路由繼電器J1,可調(diào)電阻WR12、WR13,開關(guān)K2、K3,電阻R22~R31構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),其特征在于光電信號轉(zhuǎn)換電路由電阻R32~R35,可調(diào)電阻WR14,電容C5、C6,光敏三極管UG和場效應(yīng)三極管G構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及金屬板材切割設(shè)備領(lǐng)域的一種自動(dòng)化光電跟蹤等離子、火焰切割機(jī),主要特點(diǎn)是經(jīng)上照反射式的光電掃描傳感器跟蹤掃描圖板上的圖紙,并將信號經(jīng)信號處理電路、伺服放大電路控制機(jī)架上的x軸、y軸的動(dòng)作,本實(shí)用新型集機(jī)、電、光學(xué)和邏輯電路為一體,不需要編程,切割直觀,可在2.5m
文檔編號B23K7/00GK2320357SQ9724329
公開日1999年5月26日 申請日期1997年12月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月25日
發(fā)明者王孝敏 申請人:揚(yáng)州市廣陵區(qū)華興焊接研究所, 揚(yáng)州市華興焊接設(shè)備廠