[發明專利]五軸鋼管相貫線切割機

有效

• 申請號: 201010293405.0
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN101954558A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 董立鋒;邵燕瑛;岳偉;周冰峰;許馳;楊飛
• 申請（專利權）人: 無錫華聯科技集團有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K37/02;B23K37/04
• 代理公司: 無錫華源專利事務所 32228
• 代理人: 聶漢欽

技術領域

本發明涉及鋼管加工設備領域，尤其是五軸鋼管相貫線切割機。

背景技術

目前對圓管的切割多采用三軸鋼管切割機，這種設備通常只能滿足簡單的鋼管定長切割與簡單相貫線切割，不能滿足復雜管路中多道管路相貫連通產生的復雜的相貫線的切割要求，更不能實現相貫線坡口的切割要求。?

發明內容

本申請人針對上述現有鋼管切割機難以切割復雜鋼管相貫線，且不能切割坡口等缺陷，提供一種結構合理，操作方便的五軸鋼管相貫線切割機，從而可以高效精確的切割復雜鋼管相貫線，而且能在切割的同時一次性加工出焊接坡口。

本發明所采用的技術方案如下：

一種五軸鋼管相貫線切割機，包括位于切割機一端的主軸箱，主軸箱輸出端連接回轉卡盤；切割機底座上設置有兩路平行軌道，一路軌道位于被加工管料下部，在此軌道上設置有若干鋼管支撐架；切割頭運動組件可移動的設置在另一路軌道上，通過管線與切割機的動力部分和控制部分連接；所述切割頭運動組件包括切割頭縱向移動部件、切割頭升降部件、切割頭左右擺動部件與切割頭前后連桿擺動部件。其進一步特征在于：

所述切割頭縱向移動部件的移動小車兩側安裝有滾輪，滾輪與切割機底座上的軌道接觸；在移動小車底部兩側安裝有限位輪，每組限位輪跨越在軌道兩側并與軌道的豎直面接觸；伺服電機、減速機與齒輪順序連接并豎直安裝在移動小車的中部，所述齒輪與軌道齒條嚙合。

所述切割頭升降部件的立柱安裝在所述切割頭縱向移動部件上，立柱正面固定設置絲桿前軸座和絲桿后軸座，固定電機、減速機與絲桿；立柱與升降板之間采用直線導軌副與限位裝置進行連接，升降板背面設置絲母與所述絲桿相嚙合。

所述切割頭左右擺動部件通過安裝板安裝在所述切割頭升降部件上，減速機安裝于安裝板上，所述減速機輸入端連接伺服電機，所述減速機輸出端連接擺動臂。

所述切割頭前后連桿擺動部件由左側板、右側板構成的基座安裝在所述切割頭左右擺動部件上，在基座上通過樞軸連接橫向的上連接板、下連接板與豎向的前擺臂、后擺臂所構成的平行四邊形連桿機構，在所述連桿機構前端安裝切割頭夾持部件，在所述基座外側固定安裝電機，其輸出軸通過傳動軸與后擺臂連接。

所述切割頭夾持部件包括夾持安裝板和夾持座，所述夾持安裝板通過短軸樞接在上連接板與下連接板前端；上連接板和下連接板通過從動軸和隔套與前擺臂和后擺臂樞接，前擺臂和后擺臂通過從動軸和隔套與左側板和右側板樞接。

在所述切割頭前后連桿擺動部件上設置有擺動消隙機構，所述擺動消隙機構的氣彈簧一端通過球副連接在所述切割頭前后連桿擺動部件的基座上，另一端通過軸承和連接板與下連接板和前擺臂相交軸可轉動的連接。

在所述切割頭前后連桿擺動部件上設置有限位轉換機構，所述限位轉換機構在所述傳動軸的末端固定有齒輪，與齒輪嚙合的齒條一側安裝有導向軸，另一側安裝有原點感應片，導向軸在基座側板的導向槽內水平滑動，原點限位開關安裝在側板上，在導向槽兩端設置有左右限位開關。

還包括切割頭跟蹤機構，所述切割頭跟蹤機構的安裝板通過彈性懸浮裝置連接在所述切割頭升降部件的升降板上，在安裝板正面中部固定所述切割頭左右擺動部件與前后連桿擺動部件，在安裝板正面兩側對稱安裝有壓桿，壓桿的前端設置有萬向球。

所述切割頭跟蹤機構的彈性懸浮裝置包括在安裝板與升降板之間靠近中部對稱設置有兩支直線導軌副與限位裝置，安裝板兩側通過拉伸彈簧和兩端螺栓與升降板連接。

本發明通過數控控制系統對主軸箱的回轉卡盤進行管料軸向的控制、切割頭縱向移動部件進行縱向的控制、切割頭升降部件進行高度方向的控制，這三軸的控制可以實現對不同管徑的管料，不同直線、弧線、相貫線的切割要求；增加的切割頭左右擺動部件與切割頭前后連桿擺動部件可以將切割槍擺動至任何角度，從而可以切割出各個方向的坡口。本發明通過多處設置的精密導向與限位機構，以及安裝的高精度伺服電機與減速機等零部件，通過五軸的聯合精確控制與配合，可以滿足管料的高精度切割要求。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖；

圖2為圖1的左視圖，已略去主軸箱部分；

圖3為本發明的切割頭縱向移動部件的主視圖；

圖4為圖3的俯視圖；

圖5為本發明的切割頭升降部件的主視圖；

圖6為圖5的俯視圖；

圖7為本發明的切割頭左右擺動部件的主視圖；

圖8為本發明的切割頭前后連桿擺動部件的主視圖；

圖9為圖8中A-A剖視圖；

圖10為圖8中B-B剖視圖；