專利名稱：具有擺動(dòng)軸的激光坡口切割頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光切割機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及激光切割機(jī)的坡口切割頭裝置， 該裝置為激光切割機(jī)的配套裝置。
背景技術(shù)：
激光切割是用聚焦鏡將激光束聚焦在材料表面，使材料熔化，同時(shí)用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料，并使激光束與材料沿一定軌跡作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而形成一定外形的切縫。激光切割系統(tǒng)通常由七部分組成，即激光器、控制系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、氣體裝置、激光切割頭裝置、激光切割機(jī)本體和加工工作臺(tái)。激光切割機(jī)坡口切割頭裝置作為激光切割機(jī)不可或缺的重要組成部分，其設(shè)計(jì)和制造的好壞對(duì)保證獲得良好的加工質(zhì)量有非常重要的關(guān)系。目前我國(guó)切割焊接企業(yè)一般都是采用數(shù)控切割機(jī)先把零件切割下來(lái)，再使用刨邊機(jī)、坡口切割機(jī)器人、小車切割機(jī)，或是手工打磨方式，經(jīng)過(guò)二次，甚至三次，才能加工出焊接坡口。這種傳統(tǒng)的坡口加工方式，不僅切割加工效率低，而且需要預(yù)留出更多的坡口焊接余量，從而導(dǎo)致在坡口切割中鋼材的嚴(yán)重浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕巧、使用可靠、控制操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、制造成本低的激光切割機(jī)坡口切割頭裝置，以改變傳統(tǒng)的坡口加工方式， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化切割。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種具有擺動(dòng)軸的激光坡口切割頭裝置，主要包括驅(qū)動(dòng)裝置、連接裝置、輔助裝置和切割頭；驅(qū)動(dòng)裝置，包括X軸驅(qū)動(dòng)裝置與Y軸驅(qū)動(dòng)裝置兩套驅(qū)動(dòng)裝置，X軸驅(qū)動(dòng)裝置與Y軸驅(qū)動(dòng)裝置具體分別包括電機(jī)、皮帶輪、同步帶、軸承、滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌、支架、齒條、扇形齒輪、限位開(kāi)關(guān)；電機(jī)通過(guò)皮帶輪和同步帶傳動(dòng)，從而帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，與滾珠絲杠螺母相連的支架隨之沿直線導(dǎo)軌作直線運(yùn)動(dòng)，齒條固定在支架上，也隨之做直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與齒條嚙合的扇形齒輪做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其行程由安裝在支架上的兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)控制，最大回轉(zhuǎn)角度為士62.3°，工作行程為士55° ；連接裝置，包括機(jī)架、連接軸、連接裝置的支架、支座，是連接驅(qū)動(dòng)裝置及切割頭的輔助裝置；機(jī)架、連接軸將X軸驅(qū)動(dòng)裝置與Y軸驅(qū)動(dòng)裝置及切割頭連接為一體；連接軸一端與X軸驅(qū)動(dòng)裝置中的扇形齒輪由定位銷連接，另一端與連接裝置的支架通過(guò)螺釘連接；Y軸驅(qū)動(dòng)裝置固定在連接裝置的支架上；而切割頭固定于支座上，支座一端通過(guò)滾動(dòng)軸承固定在連接裝置的支架上，另一端與Y軸驅(qū)動(dòng)裝置的扇形齒輪連接；X軸驅(qū)動(dòng)裝置便經(jīng)過(guò)內(nèi)部一系列傳動(dòng)后，使X軸驅(qū)動(dòng)裝置的扇形齒輪擺動(dòng)，通過(guò)連接軸帶動(dòng)連接裝置的支架、支座、切割頭及Y軸驅(qū)動(dòng)裝置一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)切割頭在X軸方向士55°旋轉(zhuǎn)；而Y軸驅(qū)動(dòng)裝置經(jīng)過(guò)內(nèi)部一系列傳動(dòng)后，使Y軸驅(qū)動(dòng)裝置的扇形齒輪擺動(dòng)，帶動(dòng)支座、切割頭一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)切割頭在Y軸方向士陽(yáng)°旋轉(zhuǎn);輔助裝置，包括電纜支架、軟管、塑料管；電纜支架用來(lái)支撐和固定電纜；軟管一端固定于切割頭上，其內(nèi)有冷卻水管、工作氣體管等件；塑料管，其內(nèi)有電纜；軟管及塑料管均起保護(hù)作用。本實(shí)用新型的有益效果是改變了傳統(tǒng)的坡口加工方式，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)士陽(yáng)°坡口加工，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的效果。

圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖及連接裝置部分剖視圖。圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的輔助裝置外觀結(jié)構(gòu)示意圖(圖1的C向視圖)。圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例的Y軸驅(qū)動(dòng)裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖(圖1的B向視圖)。圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例的X軸驅(qū)動(dòng)裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖(圖1的A向視圖)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。本實(shí)用新型的激光切割機(jī)坡口切割頭主要由驅(qū)動(dòng)裝置、連接裝置、輔助裝置、切割頭等構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)裝置由電機(jī)、齒輪、連接體等組成，通過(guò)兩套驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)，帶動(dòng)切割頭在兩個(gè)方向(Χ、γ方向)實(shí)現(xiàn)士旋轉(zhuǎn)，滿足加工不同角度坡口的要求。連接裝置是連接電機(jī)、齒輪等驅(qū)動(dòng)裝置及切割頭的輔助裝置。輔助裝置包括進(jìn)出水管、通氣管、電纜支架等加工必備的配套系統(tǒng)。切割頭是激光切割機(jī)重要的組成部件，其設(shè)計(jì)和制造的好壞直接影響加工質(zhì)量。圖1-圖4揭示了本實(shí)用新型一實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，連接裝置是連接電機(jī)、齒輪等驅(qū)動(dòng)裝置及切割頭的輔助裝置。連接裝置由機(jī)架6、軸承4、連接軸5、支架7、板8、支座9等組成。機(jī)架6、連接軸5將X軸驅(qū)動(dòng)裝置1與Y軸驅(qū)動(dòng)裝置11及切割頭12連接為一體，連接軸5 —端與X軸驅(qū)動(dòng)裝置中的扇形齒輪2由定位銷3連接，另一端與支架7通過(guò)螺釘連接；Y軸驅(qū)動(dòng)裝置11固定在支架7上； 而切割頭12固定于支座9上，支座9 一端通過(guò)滾動(dòng)軸承固定在支架7上，另一端與Y軸驅(qū)動(dòng)裝置的扇形齒輪2連接。當(dāng)需要切割頭12繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，X軸驅(qū)動(dòng)裝置便經(jīng)過(guò)內(nèi)部一系列傳動(dòng)后，使扇形齒輪2擺動(dòng)，通過(guò)連接軸5帶動(dòng)支架7、支座9、切割頭12及Y軸驅(qū)動(dòng)裝置 11 一起轉(zhuǎn)動(dòng)；而Y軸驅(qū)動(dòng)裝置11經(jīng)過(guò)內(nèi)部傳動(dòng)使扇形齒輪2擺動(dòng)，可帶動(dòng)支座9、切割頭12 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)切割頭在另一個(gè)方向的擺動(dòng)。如圖2所示，輔助裝置包括電纜支架13、蓋18、軟管14、管夾15、塑料管16、接頭 17等加工必備的配套系統(tǒng)。電纜支架13、蓋18用來(lái)支撐和固定電纜；軟管14 一端由軟管夾15固定于切割頭上，其內(nèi)有冷卻水管、工作氣體管等件；而塑料管16的一端由接頭17固定，其內(nèi)有電纜；軟管14及塑料管16均起保護(hù)作用。如圖3所示，Y軸驅(qū)動(dòng)裝置11包括電機(jī)19、皮帶輪20和23、蓋21、同步帶22、軸承Μ、滾珠絲杠25、箱體沈、直線導(dǎo)軌27、支架觀、齒條四、扇形齒輪2、限位開(kāi)關(guān)30等。電
4機(jī)19帶動(dòng)皮帶輪20轉(zhuǎn)動(dòng)，由同步帶22傳動(dòng)皮帶輪23，從而帶動(dòng)滾珠絲杠25轉(zhuǎn)動(dòng)，與絲杠螺母相連的支架觀隨之沿直線導(dǎo)軌27作直線運(yùn)動(dòng)，齒條四固定在支架觀上，也隨之做直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與齒條四嚙合的扇形齒輪2做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而切割頭12與扇形齒輪2由定位銷3及支座9連接為一體，也隨之做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其行程由安裝在支架觀上的兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)30控制，最大回轉(zhuǎn)角度為士62. 3°，工作行程為士55°。如圖4所示，X軸驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)19、皮帶輪20和23、蓋21、同步帶22、軸承 M、滾珠絲杠25、箱體38、直線導(dǎo)軌27、支架39、齒條四、扇形齒輪2、限位開(kāi)關(guān)30等，其結(jié)構(gòu)與Y軸驅(qū)動(dòng)裝置類似，此處不再贅述。以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1. 一種具有擺動(dòng)軸的激光坡口切割頭裝置，主要包括驅(qū)動(dòng)裝置、連接裝置、輔助裝置和切割頭；其特征在于驅(qū)動(dòng)裝置，包括X軸驅(qū)動(dòng)裝置與Y軸驅(qū)動(dòng)裝置兩套驅(qū)動(dòng)裝置，X軸驅(qū)動(dòng)裝置與Y軸驅(qū)動(dòng)裝置具體分別包括電機(jī)、皮帶輪、同步帶、軸承、滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌、支架、齒條、扇形齒輪、限位開(kāi)關(guān)；電機(jī)通過(guò)皮帶輪和同步帶傳動(dòng)，從而帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，與滾珠絲杠螺母相連的支架隨之沿直線導(dǎo)軌作直線運(yùn)動(dòng)，齒條固定在支架上，也隨之做直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與齒條嚙合的扇形齒輪做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其行程由安裝在支架上的兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)控制，最大回轉(zhuǎn)角度為士62.3°，工作行程為士55° ；連接裝置，包括機(jī)架、連接軸、連接裝置的支架、支座，是連接驅(qū)動(dòng)裝置及切割頭的輔助裝置；機(jī)架、連接軸將X軸驅(qū)動(dòng)裝置與Y軸驅(qū)動(dòng)裝置及切割頭連接為一體；連接軸一端與X 軸驅(qū)動(dòng)裝置中的扇形齒輪由定位銷連接，另一端與連接裝置的支架通過(guò)螺釘連接；Y軸驅(qū)動(dòng)裝置固定在連接裝置的支架上；而切割頭固定于支座上，支座一端通過(guò)滾動(dòng)軸承固定在連接裝置的支架上，另一端與Y軸驅(qū)動(dòng)裝置的扇形齒輪連接；輔助裝置，包括電纜支架、軟管、塑料管；電纜支架用來(lái)支撐和固定電纜；軟管一端固定于切割頭上，其內(nèi)有冷卻水管、工作氣體管；塑料管，其內(nèi)有電纜。
專利摘要本實(shí)用新型涉及激光切割機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種具有擺動(dòng)軸的激光坡口切割頭裝置，該裝置為激光切割機(jī)的配套裝置，該裝置主要包括驅(qū)動(dòng)裝置、連接裝置、輔助裝置和切割頭。該坡口切割頭裝置可以在兩個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)加工±55°的坡口，整個(gè)裝置的移動(dòng)由數(shù)控系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，改變了傳統(tǒng)手工打磨或需要兩三臺(tái)設(shè)備同時(shí)運(yùn)行的坡口加工方式，省時(shí)省力，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低成本。
文檔編號(hào)B23K26/42GK202021425SQ201020643250
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者李家軍, 李斌, 熊衍軍, 王征, 郭平華, 高昌波 申請(qǐng)人:武漢法利萊切割系統(tǒng)工程有限責(zé)任公司