一种新型半自动火焰切割机的制作方法

1.本发明涉及切割机的技术领域，具体为一种新型半自动火焰切割机。


背景技术：

2.火焰切割机，是利用丙烷和氧气混合气体进行金属材料切割的一种切割设备。主要用于重工业，随着钢结构应用的推广，为了保证焊接质量，钢材焊接时常需要加工坡口。目前市场上的机械设备不能实现曲面和复杂构件的坡口加工，人工加工效率低下，坡口“锯齿状”严重，质量无法保证，为了规避以上现状问题，亟需一种可自由控制，实现半自动化生产的火焰切割机。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型半自动火焰切割机，具备可有效的控制破口质量以提高焊接质量，进而实现半自动化生产的效果等优点。
5.(二)技术方案
6.为实现上述可有效的控制破口质量以提高焊接质量，进而实现半自动化生产的效果目的，本发明提供如下技术方案：一种新型半自动火焰切割机，包括有轨道模块，所述轨道模块的上方设置有机箱模块、设备本体模块与切割模块，轨道模块整体形状为不对称h形，轨道模块包括有轨道，轨道两端分别开设有轨道凸口和凹口，轨道中间由轨道横梁焊接连接成型，轨道中部的横梁上固定安装有固定座，固定座通过销与锁杆活动连接，锁杆末端活动套接有伸缩弹簧，伸缩弹簧靠近轨道横梁的一端固定连接有手柄。
7.优选的，所述机箱模块包括有机箱本体，机箱本体为钣金件，控制面板固定镶嵌于机箱的外部。
8.优选的，所述设备本体模块包括有机座、横移驱动电机、横移杆套管、两个从动皮带轮、竖向驱动电机、纵移驱动电机、横移杆齿轮，机座的上表面固定安装有四个圆柱形导轨，四个圆柱形导轨的上端固定安装有护板。
9.优选的，所述机座的上表面固定安装有两个带座立式轴承，两个带座立式轴承的上端均固定连接有丝杠，两个丝杠上端分别与两个从动皮带轮进行啮合连接，两个丝杠的外部均螺纹套接有滑块，两个滑块分别固定连接在横移杆套管的两侧。
10.优选的，所述横移套管的内部滑动连接有横移杆，横移杆的下侧固定连接有横移杆直齿条，横移杆直齿条与横移杆齿轮为啮合连接，横移杆齿轮与横移驱动电机为啮合连接，竖向驱动电机上活动连接有主动皮带轮，主动皮带轮与两个从动皮带轮之间设置有同步带，升降平台上固定安装有上限位套筒和下限位套筒，上限位套筒和下限位套筒均活动套接在圆柱形导轨的外部，纵移驱动电机固定安装在机座上，纵移驱动电机的输出轴外部固定套接有涡轮，涡轮啮合连接有涡杆，涡杆的两端均固定安装有导轨轮。
11.优选的，所述切割模块包括有手摇柄齿轮、手摇柄、切割枪、套环、内齿轮、立板、切
割驱动电机以及伸缩支架，立板安装在横移杆端面，立板上固定安装有支撑架上固定板，立板上固定安装有支撑架下固定板，支撑架下固定板与支撑架上固定板之间设置有有两个滚轮和切割驱动齿轮，切割驱动齿轮与切割驱动电机传动连接。
12.优选的，所述支柱活动连接在支撑架上固定板，支柱的下方设置有条形齿，条形齿的下方啮合连接有两个条形齿滚轮，两个条形齿滚轮转动连接在伸缩支架上，伸缩支架的下端固定安装有伸缩弹簧，伸缩支架固定安装在支柱上，手摇柄齿轮活动连接在手摇柄上，手摇柄转动连接在支柱内，手摇柄齿轮与条形齿为啮合连接。
13.优选的，所述切割枪套接在套环的内部，套环与条形齿通过销进行活动连接，内齿轮与切割驱动齿轮啮合连接，内齿轮与两个滚轮相切配合，切割枪上固定套接有内球环，内球环活动套接在外球环的内部，外球环固定安装在内齿轮的外壁，切割枪的下端螺纹连接有割嘴。珠架组件与内齿轮配合，减少阻力，提高内齿轮精度旋转，可实现两个自由旋转，第一是切割枪可在外球环内自由旋转，第二切割枪可在切割驱动电机控制下围绕支柱自由旋转。
14.(三)有益效果
15.与现有技术相比，本发明提供了一种新型半自动火焰切割机，具备以下有益效果：
16.1、该新型半自动火焰切割机，通过设置轨道模块、设备本体模块以及切割模块，使本装置达到机构简易，操作方便，成本低，配有拼接式导轨，搬运方便，在一定程度上可以顶替数控切割机床，同时本装置可实现任意角度和任意曲型钢板的坡口加工，可保证坡口加工质量，降低人工成本，提高工作效率，并且坡口加工角度可精确控制，可有效的控制焊接质量，进而实现半自动化生产的效果。
17.2、该新型半自动火焰切割机，通过对切割枪进行调节，通过手摇柄旋转，带动条形齿，条形齿侧面标有度数，根据切割角度调节到制定度数，条形齿通过圆销与套筒连接，套筒在条形齿的作用下可在切割枪的颈部上下滑动，进而达到对切割枪角度进行任意调节的效果，进而精确的控制坡口加工角度。
18.3、该新型半自动火焰切割机，通过驱动横移驱动电机，纵移驱动电机和竖向驱动电机对割嘴进行粗调和微调，若z轴方向需要调节，竖向移驱动电机启动主动皮带轮带动同步带，同步带驱动从动皮带轮运动，进而丝杠便会旋转，滑块在丝杠的动力作用下上下移动，进而使横移杆和切割枪在z轴移动，升降平台上固定有横移套筒，升降平台上固定有上限位套筒和下限位套筒在圆形导轨上移动，可保证升降平台的稳定性及设备的安全性。
19.4、该新型半自动火焰切割机，通过切割驱动电机，以脉冲大小精确控制内齿轮旋转的角度以调节外球环旋转角度，切割枪通过内球环与外球环配合，可实现切割枪围绕支柱精确旋转，以保证切割枪能通过钢板曲线切线点的条件下与曲线切线始终保持垂直，通过这个方式保证坡口角度的一致性，同时可把切割效率发挥到最大值。在内齿轮旋转过程中，切割枪同时可在外球环内自由旋转，可保证气体管不会因为内齿轮的旋转而导致气体管拧巴的现象。
20.5、该新型半自动火焰切割机，通过根据加工要求对轨道进行拼接，两个轨道，凸口和凹口配合，人工拉动手柄，使锁杆围绕固定座旋转一百八十度与另一个导轨锁扣配合，从而达到轨道对接固定的作用。
21.6、该新型自动火焰切割机，内齿轮与珠架组件配合，以提高内齿轮旋转精度。
附图说明
22.图1为本发明的立体结构示意图；
23.图2为本发明图1中机箱本体的立体结构示意图；
24.图3为本发明图1中轨道的立体结构示意图；
25.图4为本发明图1中机座的立体结构示意图；
26.图5为本发明图1中切割模块的爆炸结构示意图；
27.图6为本发明图5中条形齿的剖视结构示意图；
28.图7为本发明图5中支撑架下固定板的结构示意图；
29.图8为本发明图5中内齿轮配合的结构示意图。
30.图9为本发明图1中坡口切割过程示意图。
31.图10为本发明图1中切割模块切割枪旋转示意图。
32.图中：1、轨道模块；11、轨道；12、伸缩弹簧；14、锁杆；15、固定座；16、轨道凸口；17、凹口；2、机箱模块；21、机箱本体；22、控制面板；3、设备本体模块；31、机座；32、横移杆直齿条；33、横移驱动电机；34、升降平台；35、横移杆套管；36、从动皮带轮；37、同步带；38、护板；39、主动皮带轮；310、横移杆；311、圆柱形导轨；312、竖向驱动电机；313、上限位套筒；314、下限位套筒；315、丝杠；316、滑块；317、导轨轮；318、涡轮；319、纵移驱动电机；320、涡杆；321、带座立式轴承；322、横移杆齿轮；4、切割模块；41、支撑架上固定板；42、支柱；43、手摇柄；44、手摇柄齿轮；45、条形齿；46、圆销；47、气体管；48、切割枪；49、切割枪颈部；410、套环；411、内球环、412、割嘴；413、外球环；414、支撑架下固定板；415、内齿轮；416、珠架座；417、条形齿滚轮；418、切割驱动电机；419、伸缩弹簧；420、伸缩支架；421、切割驱动齿轮；422、滚轮；423、立板；424、滚珠。
具体实施方式
33.以下结合附图对本发明作进一步详细说明，其中相同的零部件用相同的附图标记表示，需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种新型半自动火焰切割机，包括有轨道模块1，轨道模块1的上方设置有机箱模块2、设备本体模块3与切割模块4，轨道模块1整体形状为不对称h形，轨道模块1包括有轨道11，轨道11两端分别开设有轨道凸口16和凹口17，轨道11中间由轨道横梁焊接连接成型，轨道11中部的横梁上固定安装有固定座15，固定座15通过销与锁杆14活动连接，锁杆14末端活动套接有伸缩弹簧12，伸缩弹簧12靠近轨道11横梁的一端固定连接有手柄。
36.机箱模块包括有机箱本体21与控制面板22，机箱本体21为钣金件，控制面板22固定镶嵌于机箱21的外部。
37.设备本体模块3包括有机座31、横移驱动电机33、升降平台34、横移杆套管35、两个从动皮带轮36、竖向驱动电机312、纵移驱动电机319、横移杆齿轮322，机座31的上表面固定安装有四个圆柱形导轨311，四个圆柱形导轨311的上端固定安装有护板38，机座31的上表面固定安装有两个带座立式轴承321，两个带座立式轴承321的上端均固定连接有丝杠315，两个丝杠315上端分别与两个从动皮带轮36进行啮合连接，两个丝杠315的外部均螺纹套接有滑块316，两个滑块316分别固定连接在横移杆套管35的两侧，横移套管35的内部滑动连接有横移杆310，横移杆310的下侧固定连接有横移杆直齿条32，横移杆直齿条32与横移杆齿轮322为啮合连接，横移杆齿轮322与横移驱动电机33为啮合连接，竖向驱动电机312上活动连接有主动皮带轮39，主动皮带轮39与两个从动皮带轮36之间设置有同步带37，升降平台34上固定安装有上限位套筒313和下限位套筒314，上限位套筒313和下限位套筒314均活动套接在圆柱形导轨311的外部，纵移驱动电机319固定安装在机座31上，纵移驱动电机319的输出轴外部固定套接有涡轮318，涡轮318啮合连接有涡杆320，涡杆320的两端均固定安装有导轨轮317。
38.切割模块4包括有手摇柄齿轮44、手摇柄43、切割枪48、套环410、内齿轮415、立板423、切割驱动电机418以及伸缩支架420，立板423固定安装在横移杆310端面，立板423上固定安装有支撑架上固定板41，立板423上固定安装有支撑架下固定板414，支撑架下固定板414与支撑架上固定板41之间设置有两个滚轮422和切割驱动齿轮421，切割驱动齿轮421与切割驱动电机418传动连接，支柱42活动连接在支撑架上固定板41上，支柱42的下方设置有条形齿45，条形齿45的下方啮合连接有两个条形齿滚轮417，两个条形齿滚轮417转动连接在伸缩支架420上，伸缩支架420的下端固定安装有伸缩弹簧419，伸缩支架420固定安装在支柱42上，手摇柄齿轮44活动连接在手摇柄43上，手摇柄43转动连接在支柱42上，手摇柄齿轮44与条形齿46为啮合连接，切割枪45套接在套环49的内部，套筒49与条形齿45通过46圆销进行活动连接，内齿轮415与切割驱动齿轮421和两个滚轮422进行啮合连接，切割枪颈部49配合有410套环，410套环可在49切割枪颈部上自动转动和滑动，48切割枪套接有内球环411，内球环411活动套接在外球环413的内部，外球环413固定安装在内齿轮415的外壁，切割枪48的下端螺纹连接有割嘴412，切割枪48的顶端配备有气体管47。
39.在使用时，
40.第一步，首先根据加工要求明确坡口切割角度大小，进而对切割枪48进行调节，通过手摇柄43旋转，带动条形齿45，条形齿45侧面标有度数，根据切割角度调节到制定度数，条形齿45通过46圆销与套环49连接，套环49在条形齿45的作用下可在切割枪颈部49上下滑动，进而对割嘴412角度进行调节。
41.第二步，根据钢板件大小对轨道进行拼接，两个轨道18，凸口16和凹口17配合，人工拉动手柄13，使锁杆14围绕固定座15旋转一百八十度与另一个导轨锁扣配合，从而达到轨道11对接固定的作用。
42.第三步，巡边前系统提取dxf图形信息，识别并计算出曲线每个切线点及过该切线点的切线，通过切割驱动电机418的脉冲大小精确控制内齿轮旋转的角度以调节外球环413旋转角度，切割枪48通过内球环411与外球环413配合，可实现切割枪48围绕支柱42精确旋转，以保证切割枪48能通过钢板曲线切线点的条件下与曲线切线始终保持垂直。割嘴412开始巡边，巡边调节过程中，手动控制通过驱动横移驱动电机33，纵移驱动电机319和竖向驱
动电机312对割嘴413进行粗调和微调，若z轴方向需要调节，竖向移驱动电机312启动主动皮带轮39带动同步带37，同步带37驱动从动皮带轮36运动，进而丝杠315便会旋转，滑块316在丝杠315的动力作用下上下移动，进而使横移杆310和切割枪48在z轴移动，升降平台34上固定有横移套筒35，升降平台34上固定有上限位套筒313和下限位套筒314在圆形导轨311上移动，可保证升降平台34的稳定性及设备的安全性，以达到割嘴413z轴方向的调节。
43.第四步，若x轴方向需要调节，横移驱动电机33，带动横移杆齿轮322和横移杆直齿条32，使横移杆310运动，以达到割嘴413x轴方向的调节，若y轴方向需要调节，纵移驱动电机319，带动涡轮318和蜗杆320使导轨轮317在导轨11上移动，移达到割嘴413y轴方向的调节，巡边调节完毕后，切割枪45送气点火，启动联动开关，系统提取dxf图形信息，识别并计算出曲线每个切线点及过该切线点的切线，通过切割驱动电机418的脉冲大小精确控制内齿轮旋转的角度以调节外球环413旋转角度，切割枪48通过内球环411与外球环413配合，可实现切割枪48围绕支柱42精确旋转，纵移动电机319、横移驱动电机33在系统控制下实现xy运动，以保证切割枪48能通过钢板曲线切线点的条件下与曲线切线始终保持垂直。实现割嘴413在系统的精确控制下根据图纸要求精确切割，切割完毕后，割嘴413熄火，整个施工完毕。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。