坡口加工装置及等离子切割系统的制作方法

1.本技术涉及坡口加工技术领域，更具体地说，涉及一种坡口加工装置及等离子切割系统。


背景技术：

2.目前给金属管子开坡口的主要方法有车床加工管子坡口、磁力管道切割机和数控相贯线坡口机，其中，车床加工管子坡口，利用车刀进行金属切削，速度慢，生产率低；磁力管道切割机，切割管道最小长度为700mm，管道最小直径为φ108mm；数控相贯线坡口机，造价昂贵，设备体积大，操作难度大。
3.现有的金属管子制备坡口的技术多依赖于车床加工，对于焊培机构这种培训焊工用料比较多、坡口制备频繁的场所，由于焊缝区硬度非常高，车床加工坡口难度比较大，不容易加工坡口并且加工效率低，而磁力管道切割机又受制于管道长度，对于比较短的管子焊件无法加工坡口。
4.因此，如何解决现有的设备加工坡口效率低，且无法对短管进行坡口加工的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。


技术实现要素：

5.为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种坡口加工装置及等离子切割系统，其能够解决现有的设备坡口加工效率低，且无法对短管进行坡口加工的问题。本技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
6.本技术提供了一种坡口加工装置及等离子切割系统，包括有装置主体、用于固定管件的卡盘、用于对管件进行切割的切割枪和用于调节所述切割枪的切割位置与切割角度的调节支架，所述装置主体上设置有用于调节所述卡盘沿轴向相对于所述装置主体转动速率的驱动组件，所述调节支架的第一端与所述装置主体连接、第二端与所述切割枪连接。
7.优选地，所述调节支架包括有用于调节所述第二端沿所述卡盘的轴向位移的第一调节结构、用于调节所述第二端沿所述卡盘的径向位移的第二调节结构和用于调节所述第二端垂直于所述卡盘的轴向旋转的第三调节结构。
8.优选地，所述第三调节结构包括有第一旋转部和第二旋转部，所述第一旋转部和所述第二旋转部其中一者设置有角度刻度、另一者设置有角度指针，所述角度刻度与所述角度指针相对的角度值和所述切割枪相对于所述卡盘的轴向的夹角值相一致。
9.优选地，所述驱动组件包括有电机和变频器，所述电机与所述卡盘传动连接、并与所述变频器电连接。
10.优选地，所述装置主体包括有控制箱，所述控制箱内设置有用于控制所述电机正反转与启停的电机控制旋钮、用于控制所述变频器频率的频率调节旋钮、以及电源开关。
11.优选地，所述控制箱内设置有用于限制所述电机的输出轴转动的刹车模块，所述
刹车模块与所述电源开关电连接。
12.优选地，所述装置主体还包括有位于所述控制箱下方的储物箱。
13.优选地，所述控制箱上设置有散热孔和散热风扇。
14.优选地，还包括有用于支撑管件的滚轮支架。
15.本技术还提供了一种等离子切割系统，包括有如上任意一项所述的坡口加工装置。
16.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
17.在对管件的坡口进行加工时，先将管件固定在卡盘上、并保持同轴，以使得驱动组件可以带动着卡盘和管件相对于装置主体旋转，将切割枪固定在调节支架上的第二端、并保持调节支架的第一端与装置主体连接，根据所需要加工的坡口的位置和角度，通过调节支架来调节切割枪的切割位置和切割角度，以保证切割枪的切割方向朝向管件的轴线、并形成相应的坡度，通过管件的旋转，同时可以实现管件的切割和开坡口。如此设置，通过卡盘的可以夹持较短的管件，有利于对较短的管件进行开坡口，在对管件切割的同时开坡口，生产效率高，成本低，切割质量可靠。
18.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
19.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是根据一些示例性实施例示出的本坡口加工装置的主视图；
22.图2是根据一些示例性实施例示出的本坡口加工装置的俯视图；
23.图3是根据一些示例性实施例示出的本坡口加工装置的侧视图。
24.图中：1、卡盘；2、切割枪；3、调节支架；4、电机；5、变频器；6、电机控制旋钮；7、频率调节旋钮；8、电源开关；9、刹车组件；10、散热风扇；11、控制箱；12、储物箱。
具体实施方式
25.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本技术的一些方面相一致的装置或方法的例子。
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
27.以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。
28.参考图1-3，本具体实施方式提供了一种坡口加工装置，包括有装置主体、卡盘1、切割枪2和调节支架3，其中，卡盘1用于固定管件、并能够带动管件与卡盘1同轴转动，卡盘1可以设置为两爪卡盘，三爪卡盘，四爪卡盘，手动卡盘，气动卡盘，液压卡盘，电动卡盘和机械卡盘，这里卡盘1设置三爪卡盘，既可以夹持在管件的外周，又可以支撑在管件的内侧，有利于对较短的管件进行开坡口；切割枪2用于对管件进行切割，以在切割位置形成坡口，具体地，切割枪2设置为lgk-100等离子切割机的切割端，装置主体设置为金属导电材质，将切割枪2与切割机连接，同时将切割机的接地线与装置主体导通，以使得切割枪2与管件之间形成等离子电弧，进而进行等离子电弧切割。
29.装置主体上设置有驱动组件，驱动组件的驱动端与卡盘1传动连接、并能够带动卡盘1沿自身的轴线转动，以使得卡盘1可以带动管件相对于装置主体旋转；同时，驱动组件具有调节功能，可以调节卡盘的转动速率，这样，可以根据管件的壁厚或者直径来调节卡盘的转速，以保证卡盘旋转一周能够将管件切割完成、并形成坡口，有利于提升管件的坡口切割精准度。
30.调节支架3的第一端与装置主体连接、第二端与切割枪2连接，通过调节调节支架3的位置形态，进而调节切割枪2对管件的切割位置和切割角度。
31.在对管件的坡口进行加工时，先将管件固定在卡盘1上、并保持同轴，以使得驱动组件可以带动着卡盘1和管件相对于装置主体旋转，将切割枪2 固定在调节支架3上的第二端、并保持调节支架3的第一端与装置主体连接，根据所需要加工的坡口的位置和角度，通过调节支架3来调节切割枪2的切割位置和切割角度，以保证切割枪2的切割方向朝向管件的轴线、并形成相应的坡度，通过管件的旋转，同时可以实现管件的切割和开坡口。
32.如此设置，通过卡盘1的可以夹持较短的管件，有利于对较短的管件进行开坡口，在对管件切割的同时开坡口，生产效率高，成本低，切割质量可靠。
33.一些实施例中，调节支架3包括有第一调节结构、第二调节结构和第三调节结构，其中，第一调节结构用于调节调节支架3的第二端相对于第一端沿卡盘1的轴向位移，有利于调节管件的切割长度；第二调节结构用于调节调节支架3的第二端相对于第一端沿卡盘1的径向位移，有利于调节管件的切割距离；第三调节结构用于调节调节支架3的第二端相对于第一端沿垂直于卡盘1的轴向旋转，有利于调节管件的切割角度。进而，通过调节支架3 的第二端带动切割枪2相对于装置主体位移和旋转，以便于根据实际需求对管件进行切割和开坡口。
34.具体地，第一调节结构包括第一滑杆和可沿第一滑杆滑动调节的第一调节件，第一滑杆沿卡盘1的轴向设置，以使得第一调节件的位移方向为卡盘1 的轴向；第二调节结构包括有第二滑杆和可沿第二滑杆滑动调节的第二调节件，第二滑杆沿卡盘1的径向设置，以使得第二调节件的位移方向为卡盘1 的径向。当然，第一滑杆和第二滑杆垂直设置，且第一调节件和第二调节件固定为一体。
35.其中，第三调节结构包括有第一旋转部和第二旋转部，第一旋转部和第二旋转部其中一者设置有角度刻度、另一者设置有角度指针，角度指针指向角度刻度的具体数值，以
使得角度刻度与角度指针相对的角度值和切割枪2 相对于卡盘1的轴向的夹角值相一致，这样，通过角度指针所指的角度示数即可判断切割枪2的切割角度，方便快捷，省时省力。
36.这里，调节支架3可以设置为万向支架，焊枪调节架，焊枪固定架等现有的产品结构，以便于实现对切割枪2的位置和角度调节。
37.一些实施例中，驱动组件包括有电机4和变频器5，其中，电机4的输出端与卡盘1传动连接，以带动卡盘1转动，电机4的接电端与变频器5连接，通过变频器5的输出频率调节进而改变电机4的转速，在使用过程中，可以根据管件的厚度和直径尺寸，相应地调节电机4的转速，以便于提升切割枪2 对管件的切割效率。
38.这里，电机4设置为伺服电机4，有利于对转速控制。
39.装置主体包括有控制箱11，控制箱11内设置有电机控制旋钮6、频率调节旋钮7和电源开关8，其中，电机控制旋钮6用于控制电机4的正转、反转和停止，具体地，电机控制旋钮6设置有三个档位，通过旋转以实现三个档位的切换；频率调节旋钮7用于调节变频器5的输出频率，以调节电机4的转速；电源开关8与变频器5电连接，用于控制电路的通断，进而控制变频器5和电机4的通断。如此，方便对卡盘1的转动进行精准调节，提升开坡口和切割质量。
40.这里，变频器5上具有频率显示板，可对实际的输出频率进行显示。
41.由于电机4的输出轴存在一定的惯性，当电机4断电停止时，卡盘1会由于惯性而继续转动，容易造成切割不准确，在控制箱11内还设置有刹车模块9，用于限制电机4的输出轴转动，同时刹车模块9与电源开关8电连接，当电源开关8断电时，刹车模块9生效、并限制电机4的输出轴转动。
42.具体地，关于电机4断电刹车工作原理如下：在电机4的尾部有一个电磁抱刹,当电机4通电时,它也通电吸合,这时它对电机4不制动；当电机4断电时它也断电,抱刹在弹簧的作用下刹住电机4。在电机4的后端盖装有一个石棉耐磨材料的摩擦盘和励磁线圈，当电机4失电后摩擦盘被制动器弹簧通过一块压紧板,紧紧地压在电机4后端盖已加工的平面上,从而使制动盘产生强大的摩擦力矩,达到制动的目的，当励磁线圈通电后产生电磁吸力,将弹簧压紧板吸合,压紧板离开摩擦盘，使摩擦盘释放,电动机灵活转动,根据电动机功率不同,线圈电阻在几十至几百欧之间。
43.一些优选方案中，装置主体还包括有储物箱12，储物箱12设置为控制箱 11的下方，用于放置切割枪2和配件，有利于实现物品的收纳。
44.由于电机4和变频器5的存在发热，在控制箱11上开设有散热孔，并加装散热风扇10，以将控制箱11内的热量排出，有利于保证控制箱11内部温度稳定。
45.一些实施例中，为了对较长的管件进行开坡口，还设置有滚轮支架，该滚轮支架用于支撑管件，并能够使管件转动，以使得管件与卡盘1处于同轴时，在滚轮支架的支撑下转动。这里，滚轮支架可以为现有的产品设计，不再赘述。
46.下面对本坡口加工装置的加工方式作具体说明。
47.切割时首先根据切割的管件厚度，通过调整变频器5的频率来控制电机4 的转速，例如：管子壁厚6mm，外径60mm，开30
°
坡口时，可将变频器5调整输出频率为45赫兹，等离子切割机电流调整为60a,夹持好需要切割坡口的管件，参数调整好后调整等离子切割枪2相对于管子面的角度为30
°
，距离为5mm，准备开始切割，首先打开切割枪2开关，随后打开变频
器5启动开关，进入正常切割动作，待管子切割一周后切割动作停止，关闭变频器5开关，电机4停止运行，切割工作完成。
48.本技术还提供一种等离子切割系统，包括有如上所表述的坡口加工装置。当然，还包括有等离子切割机等设备。如此设置，通过卡盘1的可以夹持较短的管件，有利于对较短的管件进行开坡口，在对管件切割的同时开坡口，生产效率高，成本低，切割质量可靠。该有益效果的推导过程与坡口加工装置所带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
49.需要说明的是，本文所表述的“第一”“第二”等词语，不是对具体顺序的限制，仅仅只是用于区分各个部件或功能。所阐述的“水平”“竖直”“上”“下”“左”“右”是在该坡口加工装置处于自然摆放状态时之所指。
50.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
51.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本技术提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。
52.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，但可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。