[發明專利]復合并聯機構的大幅面切割機

無效

• 申請號: 201210189983.9
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102689124A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 周自強;孟濤
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明公開了一種切割機，特別是一種復合并聯機構的大幅面切割機，屬于切割機械技術領域。

背景技術

在機械加工過程中，板材切割常用以下方式：

方式有手工切割：手工切割靈活方便，但手工切割質量差、尺寸誤差大、材料浪費大、后續加工工作量大，同時勞動條件惡劣，生產效率低。

半自動切割機切割：半自動切割機中仿形切割機，切割工件的質量較好，由于其使用切割模具，不適合于單件、小批量和大工件切割。其它類型半自動切割機雖然降低了工人勞動強度，但其功能簡單，只適合一些較規則形狀的零件切割。

數控切割機切割：數控切割相對手動和半自動切割方式來說，可有效地提高板材切割地效率、切割質量，減輕操作者地勞動強度。

數控切割機的各方面較好的優點，使其得到普遍的應用。

目前，我國機械工業鋼材使用量已達到4億噸以上，鋼材的切割量非常大；隨著現代機械工業的發展，對板材切割加工的工作效率和產品質量的要求也同時提高。因而數控切割機的市場潛力還是很大、市場前景比較樂觀。

但隨著工業生產水平的提高，等離子切割機、激光切割機等數控切割機的工作幅面越來越大。

大幅面切割機的優點是可以對大型零件進行快速加工。但是切割機工作幅面不斷加大后也帶來了新的問題：當工作幅面加大后，用來支撐切割頭做縱向運動的橫梁的質量就會很大，從而導致其運動慣性較大，也降低了橫梁快速往復運動的可能性，并最終導致大幅面切割機工作效率的下降；另外一方面，大質量的動橫梁的往復運動也會增加切割機的工作能耗。

例如公開號為202169443U的實用新型公開了一種混聯五軸激光切割機，該切割機雖然提高了切割頭的運動精度，但是難以完成大幅面板材的切割工作，因為在工作幅面加大后，其設備上的運動部件全部需要加大，這樣不僅質量重會導致其運動慣性大，最終會導致切割機工作效率下降，還增加切割機的工作能耗。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種復合并聯機構的大幅面切割機，該切割機將水平并聯機構復合到大幅面切割機的橫梁上，用來解決小區域內復雜圖形的快速切割問題，同時避免了橫梁需要多次往返運動的問題。

為了解決上述的技術問題，本發明的技術方案是：一種復合并聯機構的大幅面切割機，包括機體，所述機體兩側設置有縱向支撐導軌，在縱向支撐導軌之間設置有縱向移動的橫梁，所述橫梁上設置有切割頭，所述橫梁上設置有可沿橫梁橫向移動的豎直滑臺，所述豎直滑臺上設置有可沿豎直滑臺上下移動的并聯機構托架，所述并聯機構托架上設置有一組伺服電機，所述伺服電機分別連接有內連桿，所述內連桿分別通過活動鉸鏈連接有外連桿，所述外連桿與切割頭連接。

所述橫梁的縱向移動通過齒輪與齒條配合的方式來傳動實現的，所述齒輪通過伺服電機驅動。

所述并聯機構托架在豎直滑臺上的上下移動通過伺服電機和滾珠絲杠驅動。

所述外連桿通過兩個相互獨立的活動鉸鏈與切割頭分別連接。

并聯機構托架上的伺服電機控制內連桿的運動，即伺服電機通過改變轉角來實現控制內連桿的運動角度。內連桿帶動外連桿，從而實現切割頭在縱向一定范圍內運動。切割頭可通過豎直滑臺在橫梁上的左右移動，實現橫向移動。

本發明在內連桿、外連桿可伸展的范圍內，橫梁不需要運動，直至超出內連桿、外連桿可伸展的范圍外。在大工作幅面切割時，橫梁往復運動的次數減少，確保了大幅面切割的效率，同時減少大質量橫梁往復運動的工作能耗。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為工作區域控制示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，復合并聯機構的大幅面切割機包括機體1，所述機體1兩側設置有縱向支撐導軌10，在大幅面切割機的兩條縱向支撐導軌10之間裝有一個橫梁9，該橫梁9通過兩側支架安裝。橫梁9的縱向移動是通過齒輪齒條方式來傳動的，齒條安裝縱向支撐導軌10的內側，在橫梁9兩側的支架部件內部各有一套伺服電機帶動齒輪進行轉動。橫梁9的位移通過齒輪齒條機構中的齒輪轉角來控制。

在橫梁9上同樣裝有橫向進給機構，用來控制豎直滑臺7沿著橫梁9上的軌道左右移動，移動的位移和速度由控制器的控制信號來確定。