專利名稱：五軸鋼管相貫線切割機(jī)跟蹤機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼管加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其是五軸鋼管相貫線切割機(jī)。
背景技術(shù)：
鋼管相貫線切割機(jī)用于切割管料，管類零件外圓未經(jīng)過(guò)加工，因此并不是理想的 整圓，而會(huì)不可避免的存在失圓現(xiàn)象，因此在回轉(zhuǎn)過(guò)程中可能會(huì)遠(yuǎn)離或者碰撞切割槍，導(dǎo)致 加工精度誤差或者撞壞切割槍?，F(xiàn)有技術(shù)如專利ZL200820187324. 0采用跟蹤機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行 割槍的保護(hù)，但是這種結(jié)構(gòu)布置形式、調(diào)整方式、工藝性等總體方面不是很合理，在切割過(guò) 程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生切割不正確，不能確保工件切割時(shí)切割面的形狀和尺寸精度，同時(shí) 直接影響了機(jī)床的使用性能和壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)人針對(duì)上述現(xiàn)有鋼管切割機(jī)跟蹤機(jī)構(gòu)不甚合理，影響加工精度與可靠性等 缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)合理，操作方便的五軸鋼管相貫線切割機(jī)跟蹤機(jī)構(gòu)，從而可以達(dá)到更高 的加工精度，也可以防止碰撞損壞切割槍。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下
一種五軸鋼管相貫線切割機(jī)跟蹤機(jī)構(gòu)，安裝板通過(guò)彈性懸浮裝置連接在割頭升降部件 的升降板上，在安裝板正面中部固定所述切割頭左右擺動(dòng)部件與前后連桿擺動(dòng)部件，在安 裝板正面兩側(cè)對(duì)稱安裝有壓桿，壓桿的前端設(shè)置有萬(wàn)向球。其進(jìn)一步特征在于
所述切割頭跟蹤機(jī)構(gòu)的彈性懸浮裝置包括在安裝板與升降板之間靠近中部對(duì)稱設(shè)置 有兩支直線導(dǎo)軌副與限位裝置，安裝板兩側(cè)通過(guò)拉伸彈簧和兩端螺栓與升降板連接。在前后連桿擺動(dòng)部件前端安裝固定板，限位銷安裝在固定板上，夾持器擱置在固 定板中間，并通過(guò)固定板四周設(shè)置的磁鋼進(jìn)行磁力吸附。本發(fā)明在拉伸彈簧和萬(wàn)向輸送球受力作用下作上下浮動(dòng)；伸縮桿在鍵槽的導(dǎo)向下 作伸縮運(yùn)動(dòng)并用蝶形螺栓進(jìn)行鎖緊定位；萬(wàn)向輸送球在遇到管件外圓較大失圓，安裝板來(lái) 不及補(bǔ)償情況下，伸縮桿作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，保護(hù)自身機(jī)構(gòu)；限位塊與接近開(kāi)關(guān)起限位與回零作 用。本發(fā)明結(jié)構(gòu)剛性、布置形式、調(diào)整方式、工藝性更合理、運(yùn)行穩(wěn)定性好、可靠性高，可以確 保工件切割面的形狀和尺寸精度，大大提高了機(jī)床的使用性能和壽命。


圖1為安裝本發(fā)明的五軸鋼管相貫線切割機(jī)的主視圖； 圖2為本發(fā)明的主視圖3為圖2的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
如圖1所示，安裝本發(fā)明的五軸鋼管相貫線切割機(jī)包括位于切割機(jī)一端的主軸 箱，主軸箱輸出端連接回轉(zhuǎn)卡盤(pán)，對(duì)鋼管1端部進(jìn)行夾持并提供回轉(zhuǎn)主動(dòng)力；切割機(jī)底座上 平行的設(shè)置有兩路軌道，一路軌道位于被加工管料下部，在此軌道上設(shè)置有若干鋼管支撐 架，用于對(duì)鋼管1進(jìn)行支撐；切割頭運(yùn)動(dòng)組件3可移動(dòng)的設(shè)置在另一路軌道上，通過(guò)管線與 切割機(jī)的動(dòng)力部分和控制部分連接。切割頭運(yùn)動(dòng)組件3包括切割頭縱向移動(dòng)部件100、切 割頭升降機(jī)構(gòu)200、切割頭左右擺動(dòng)部件300、切割頭前后連桿擺動(dòng)部件400，可以?shī)A持火焰 或等離子切割槍2，對(duì)鋼管進(jìn)行切割加工。工作時(shí)首先將鋼管1水平放置在鋼管支撐架之 上，將切割頭升降機(jī)構(gòu)200在高度方向升降，切割頭縱向移動(dòng)部件100沿著管料軸向運(yùn)動(dòng)至 正確工作位置，由回轉(zhuǎn)卡盤(pán)夾緊鋼管一端并旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)管料周向的控制，通過(guò)數(shù)控控制系統(tǒng) 對(duì)主軸箱的回轉(zhuǎn)卡盤(pán)、切割頭縱向移動(dòng)部件100、切割頭升降機(jī)構(gòu)200、切割頭左右擺動(dòng)部 件300、切割頭前后連桿擺動(dòng)部件400這五軸的聯(lián)合精確控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同管徑的管料，不 同直線、弧線、相貫線及其坡口等切割要求的高精度切割。如圖2、圖3所示，本發(fā)明采用一塊較大的切割頭左右擺動(dòng)部件300的安裝板303 將整套跟蹤機(jī)構(gòu)安裝在切割頭升降部件200的升降板正面，在安裝板303與升降板221之 間靠近中部對(duì)稱設(shè)置有兩支直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副711，接近開(kāi)關(guān)715與導(dǎo)軌副711的導(dǎo)軌安裝在 升降板221上，限位板714與導(dǎo)軌副711的滑塊安裝在安裝板303的背面；安裝板303的背 面靠近兩側(cè)采用拉伸彈簧713與兩端的活節(jié)螺栓712將安裝板303彈性“懸掛”在升降板 221上；如圖3所示，安裝板303正面中部固定切割頭左右擺動(dòng)部件300與前后連桿擺動(dòng)部 件400，安裝板303正面兩側(cè)對(duì)稱安裝有 兩支后壓桿706，后壓桿706的前端通過(guò)壓桿軸705 與前壓桿704樞接，前壓桿704的前端連接有伸縮桿702，伸縮桿702前端設(shè)置有萬(wàn)向輸送 球701。后壓桿706與與前壓桿704采用壓桿軸705樞接，以壓桿軸705為中心，圓周對(duì)稱 分布有四個(gè)彈性鋼珠裝置，如圖3所示，后壓桿706開(kāi)設(shè)有孔，孔口有螺紋，緊定螺釘708旋 入螺紋孔，通過(guò)壓縮彈簧709將鋼珠707抵緊在前壓桿704的配合凹坑內(nèi)。前壓桿704的 前端與伸縮桿702采用滑動(dòng)鍵配合，伸縮桿702端部固定有導(dǎo)向鍵710，前壓桿704內(nèi)側(cè)設(shè) 置有滑動(dòng)槽，導(dǎo)向鍵710可以在滑動(dòng)槽內(nèi)前后滑動(dòng)，利用蝶形螺栓703進(jìn)行緊固。在前后連 桿擺動(dòng)部件400前端安裝固定板718，限位銷716安裝在固定板718上，夾持器719擱置在 固定板718中間，固定板718四周設(shè)置有磁鋼717，依靠夾持器與割炬的重力和磁鋼的吸力 將夾持器719吸附固定在固定板718上。當(dāng)鋼管相貫線切割機(jī)進(jìn)行手動(dòng)控制時(shí)，或者不需要進(jìn)行跟蹤工作時(shí)，可以松開(kāi)蝶 形螺栓703，將伸縮桿702縮回前壓桿704內(nèi)部；當(dāng)切割機(jī)自動(dòng)工作時(shí)，將伸縮桿702從前 壓桿704內(nèi)部伸出，調(diào)節(jié)至正確位置后鎖緊蝶形螺栓703，此時(shí)萬(wàn)向輸送球701的球頭與 切割槍的割炬頭位于同一縱向平面上，萬(wàn)向輸送球701的球頭接觸被加工管料的外圈最高 點(diǎn)，加工時(shí)被加工管料軸向回轉(zhuǎn)，由于管料在出廠時(shí)外圓允許存在一定的圓度誤差，因此在 管料旋轉(zhuǎn)時(shí)具有跳動(dòng)，萬(wàn)向輸送球1在管料外圓上受到大小不一的徑向力，萬(wàn)向輸送球701 的球頭跟隨管料外圈的表面形狀上下波動(dòng)，由于安裝板303兩側(cè)的拉伸彈簧713平衡了跟 蹤機(jī)構(gòu)和中部連桿機(jī)構(gòu)的大部分重量，因此當(dāng)萬(wàn)向輸送球701的球頭受到外力作用時(shí)，安 裝板303可沿直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副711方向自動(dòng)作上下直線運(yùn)動(dòng)，保持與管料的相對(duì)距離保持 一致，因此中部連桿機(jī)構(gòu)前端夾持的切割槍的割炬頭也與管料的被切割點(diǎn)始終保持固定的 相對(duì)距離，避免了過(guò)分靠近與遠(yuǎn)離管料。
當(dāng)被加工管料存在大幅度的失圓時(shí)，即管料上某一點(diǎn)外徑特別大，此時(shí)安裝板303 短時(shí)間內(nèi)來(lái)不及做出補(bǔ)償，為了保護(hù)設(shè)備的安全，當(dāng)萬(wàn)向輸送球701所受力大于壓縮彈簧 709的彈力時(shí)，鋼珠707克服壓縮彈簧709縮進(jìn)孔內(nèi)，前壓桿704以壓桿軸705為旋轉(zhuǎn)中心 向上方翹起；同時(shí)如果割炬頭部接觸到鋼管，則裝夾割炬的夾持器719則會(huì)以限位銷716為 導(dǎo)柱上升，脫離固定板718，從而避開(kāi)局部失圓保護(hù)設(shè)備；而當(dāng)球頭經(jīng)過(guò)失圓區(qū)域后，前壓 桿704在重力作用下落，鋼珠707重新進(jìn)入前壓桿704的配合凹坑內(nèi)并重新定位；同時(shí)裝夾 割炬的夾持器719在重力與磁鋼717的吸力作用下，在限位銷716的導(dǎo)向作用下回復(fù)到固 定板718上。接近開(kāi)關(guān)715與限位板714共同作用，起限位與回零作用。在上述過(guò)程中整 套機(jī)構(gòu)可以跟隨管料外表面形狀，配合并保護(hù)連桿機(jī)構(gòu)和切割槍，提高定位精度，使設(shè)備更 加穩(wěn)定可靠，保證切割精度。
以上描述是對(duì)本發(fā)明的解釋，不是對(duì)發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見(jiàn)權(quán)利 要求，在不違背本發(fā)明精神的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。
權(quán)利要求
一種五軸鋼管相貫線切割機(jī)跟蹤機(jī)構(gòu)，其特征在于安裝板通過(guò)彈性懸浮裝置連接在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(dòng)部件與前后連桿擺動(dòng)部件，在安裝板正面兩側(cè)對(duì)稱安裝有壓桿，壓桿的前端設(shè)置有萬(wàn)向球。
2.按照權(quán)利要求1所述的五軸鋼管相貫線切割機(jī)跟蹤機(jī)構(gòu)，其特征在于所述切割頭 跟蹤機(jī)構(gòu)的彈性懸浮裝置包括在安裝板與升降板之間靠近中部對(duì)稱設(shè)置有兩支直線導(dǎo)軌 副與限位裝置，安裝板兩側(cè)通過(guò)拉伸彈簧和兩端螺栓與升降板連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的五軸鋼管相貫線切割機(jī)跟蹤機(jī)構(gòu)，其特征在于在前后連桿 擺動(dòng)部件前端安裝固定板，限位銷安裝在固定板上，夾持器擱置在固定板中間，并通過(guò)固定 板四周設(shè)置的磁鋼進(jìn)行磁力吸附。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種五軸鋼管相貫線切割機(jī)跟蹤機(jī)構(gòu)，安裝板通過(guò)彈性懸浮裝置連接在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(dòng)部件與前后連桿擺動(dòng)部件，在安裝板正面兩側(cè)對(duì)稱安裝有壓桿，壓桿的前端設(shè)置有萬(wàn)向球。本發(fā)明結(jié)構(gòu)剛性、布置形式、調(diào)整方式、工藝性更合理、運(yùn)行穩(wěn)定性好、可靠性高，可以確保工件切割面的形狀和尺寸精度，大大提高了機(jī)床的使用性能和壽命。
文檔編號(hào)B23K37/02GK101934449SQ20101029338
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者周冰峰, 岳偉, 張巍文, 楊飛, 董立鋒, 許馳, 邵燕瑛 申請(qǐng)人:無(wú)錫華聯(lián)科技集團(tuán)有限公司