以切入点为中心的水切割头姿态控制机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102357924A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102357924A(43)申请公布日2012.02.22(21)申请号201110207707.6(22)申请日2011.07.25(71)申请人南京大地水刀股份有限公司地址211300江苏省南京市高淳县经济开发区纬一路99号(72)发明人陈波罗金玉(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人瞿网兰(51)Int.Cl.B26F3/00(2006.01)B26D5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称以切入点为中心的水切割头姿态控制机构(57)摘要一种以切入点为中心的水切割头姿态控制机构，包括空心主轴（7）和斜轴（27），其特征是所述的空心主轴（7）通过轴承安装在轴套（4）中，空心主轴（7）上设有被动齿轮（11），被动齿轮（11）与主动齿轮（17）相啮合；所述的斜轴（27）安装在支架（10）上，所述的支架（10）与空心主轴（7）相连并同步转动，斜轴（27）也安装在支架（10）上，所述的斜轴（27）连接有夹板（21），所述的夹板（21）上安装有水切割头（25），所述的水切割头（25）的切割点位于空心主轴（7）与斜轴（27）轴心线的相交点上。本发明不仅精度高，而且具有自锁功能，体积小，成本低。CN10235794ACCNN110235792402357934A权利要求书1/1页1.一种以切入点为中心的水切割头姿态控制机构，包括空心主轴（7）和斜轴（27），其特征是所述的空心主轴（7）通过轴承安装在轴套（4）中，轴套（4）固定在支架座（5）上，支架座（5）与Z轴挂板（1）相连，空心主轴（7）上安装或加工有被动齿轮（11），被动齿轮（11）与安装在支架座（5）中的主动齿轮（17）相啮合，主动齿轮（17）与被动齿轮（11）的轴心线空间投影相交；所述的斜轴（27）安装在支架（10）上，所述的支架（10）与空心主轴（7）相连并同步转动，斜轴（27）连接有驱动其自转的驱动机构，斜轴（27）的下端连接有能随其转动的夹板（21），所述的夹板（21）上安装有水切割头（25），所述的水切割头（25）的切割点位于空心主轴（7）与斜轴（27）轴心线的相交点上；高压水管（26）的一端通过旋转接头（23）与高压水发生器相连，另一端穿过空心主轴（7）与安装在斜轴（27）中的第二旋转接头（22）的进水端相连，第二旋转接头（22）的出水端通过高压连接管（28）与水切割头（25）相连。2.根据权利要求1所述的以切入点为中心的水切割头姿态控制机构，其特征是所述的空心主轴（7）与斜轴（27）轴心线的夹角为45度。3.根据权利要求1所述的以切入点为中心的水切割头姿态控制机构，其特征是所述的被动齿轮（11）为蜗轮或锥齿轮，相应地所述的主动齿轮（17）为蜗杆或锥齿轮，所述的主动齿轮（17）由电机直接或通过变速机构驱动；所述的蜗轮蜗杆的轴线空间投影相交，所述的锥齿轮副的轴线也空间投影相交。4.根据权利要求1所述的以切入点为中心的水切割头姿态控制机构，其特征是所述的夹板（21）通过导压板（20）与斜轴（27）相连。2CCNN110235792402357934A说明书1/3页以切入点为中心的水切割头姿态控制机构技术领域[0001]本发明涉及一种水切割设备，尤其是一种五轴控制的水切割设备中的控制切割头回转和偏摆的传动装置，具体地说是一种以切入点为中心的水切割头姿态控制机构。背景技术[0002]众所周知，水刀设备在进行切割时，1)有时需要得到理想的垂直切割面，2)有时为了便于金属板材的焊接连接，必须对断面进行坡口加工，3)切割圆锥体，4）切割圆锥齿轮或凸轮，5）切割等转角的旋转曲面，而要达到这五个目的，必须对水刀刀头进行偏摆。目前常用的方法有手动调整和通过偏摆机构进行调整二种方式，手动调整只能适合于直线形切割面，而且调整的难度较大，效率低，操作强度大，必须停机才能进行，因此，目前使用最为广泛的是利用五轴联动数控技术的机动偏摆机构，五轴联动即刀头的前后、左右、上下、回转、偏摆五个方向的运动，当加工曲线时，还必须进行法向面的第五个联动（即回转进行补偿，为此人们设计了各种各样的真五轴和准五轴联动机构，如申请号为2007100246868的中国专利公开了以切入点为偏摆中心的偏刀机构，这种结构的五轴联动机构存在的问题是圆形导轨精度很难控制，而且在运动过程中复位难，重复性较差，因此加工精度不高，而中国专利200910183362.8的公开的具有回转和偏摆功能的五轴控制水切割头运动控制机构由于回转和偏摆时切入点发生改变，存在编程软件复杂，它利用同步皮带来控制回转轴和偏摆轴的运行，不仅体积大，控制精度不高，而且回转时存在电缆线、气管等的缠绕