专利名称：微型数控切割机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采用氧乙炔或电方法对金属进行切割加工的数控切割机，特别是一种微型数控切割机。
背景技术：
目前市场上的数控等离子/火焰切割机主要以龙门型、台式为主，就结构而言，这类产品存在着以下缺陷①设备投资量太大，成本高，国产设备每台投资要30-50万元，许多用户购置不起；②设备占地面积大，而且一次安装好后不能移动。为了克服上述缺陷，本案申请人曾在1999年申请了专利号为ZL99249990.9的《微型组合式数控切割机》专利。该专利虽然解决了一部分现有技术存在的上述问题，但该机的底座仍然太重，移动起来存在困难，而且造价高，每台投资高达9万元，这对于一些中小型客户来讲，依然感到购置困难；此外，由于其结构上仍存在不合理之处，如切割头存在微量摆动等，导致影响切割质量的提高。
发明内容
本实用新型的目的，主要是针对现有技术存在的设备大而笨重、造价成本甚高、切割质量有时达不到要求等技术问题，在上述《微型组合式数控切割机》专利的结构基础上进行改进，提供一种体小量轻而便于移动携带、切割质量进一步提高、切割范围可根据用户需要进行扩展且设备制造成本进一步降低的微型数控切割机。
本实用新型的解决方案如下。它具有一组X方向往复运动齿轮齿条啮合驱动执行组件，该组件包括有一台微型电动机，微型电动机的转轴与一台无间隙齿轮减速器的输入端相连；具有一组Y方向往复运动伸缩杆执行组件，该组件包括一台微型电动机，微型电动机的转轴与一台无间隙齿轮减速器的输入端齿轮相连，无间隙齿轮减速器的输出转轴上固连有一传动齿轮，该传动齿轮与连接在伸缩杆上的齿条相啮合，伸缩杆上部与滚动直线导轨相固连，而滚动直线导轨的滑块则与调整支架相固连，伸缩杆的一端固连有调整高低装置，调整高低装置的下端固连有切割枪夹持器；还具有一个整机外壳，整机外壳内装有与之相固连的带轮小车机构，整机外壳内还装有固定在带轮小车机构的底板上的对整机发出控制指令的数控系统部件，前述X方向往复运动齿轮齿条啮合驱动执行组件所含有的电动机、无间隙齿轮减速器等，均用紧固连接件装接在整机外壳内的带轮小车机构的底板上，前述Y方向往复运动伸缩杆执行组件所含有的微型电动机和无间隙齿轮减速器等均固连在与带轮小车机构的底板相连接的调整支架上，本实用新型在结构上的特征之处在于，带轮小车机构具有固连于其底板下端的带轮小车支座，带轮小车支座前后两侧之中的一侧下端装设有左、右两根可调整高低位置的车轮调节中心轴，两轴的下端均固定有轴承，轴承外分别套装有车轮和轴承压盖，带轮小车支座前后两侧之中的另一侧装设有左、右两根分别通过销轴与其相活铰连接的连杆，两连杆下端各装设有可调整高低位置的车轮调节中心轴，两轴的下端均固定有轴承，轴承外分别套装有车轮和轴承压盖，两连杆中部的开孔中各穿设有一调节手柄和套在调节手柄外的压簧，两调节手柄伸出连杆外的螺纹部位分别与一异形套的丝孔相连，而两异形套外分别套有一外套，两异形套的两侧平面分别与两外套的内孔两侧平面的接触面正中位置用位于两侧壁相整合的半圆球孔中的滚珠进行定位，两个外套则与带轮小车支座相固连；伸缩杆下方具有与其相固连的板条导轨，板条导轨两侧面分别与装设在调节偏心小轴上的导向滚轮相接触，调节偏心小轴又都固连在调整支架上，板条导轨的下方具有与它相固连的过线管道，伸缩杆一端的切割枪夹持器上固连有伸向其下方的环保喷水装置；带轮小车机构的下方具有一个长度可根据用户需要拼接加长的组合式底座，组合式底座正中有一固定齿条，上述X方向往复运动齿轮齿条啮合驱动执行组件中的无间隙齿轮减速器的输出转轴上装有一传动齿轮与该固定齿条相啮合，组合式底座具有处在固定齿条下方与固定齿条相固连的由两根以上板条导轨拼接而成的拼接式板条导轨、与拼接式板条导轨底端相固连的由两根以上轻质型材拼接而成的拼接式轻质型材、以及与拼接式轻质型材底端相固连的多个磁性平衡支座，每个磁性平衡支座的前、后两端均分别装设有控制磁力手柄，组合式底座处于整机外壳内部且穿过整机外壳而显露在其左、右两侧，组合式底座上的拼接式板条导轨由带轮小车机构前、后两侧的四个车轮夹持着，使得带轮小车机构的负荷重量被拼接式板条导轨和整个组合式底座所支承，并且带轮小车机构在外力作用下能沿着拼接式板条导轨作左、右运动。
具有上述结构的本实用新型的工作原理如下。在数控系统部件的指令控制下，X方向微型电动机执行指令，驱动与之相连的无间隙齿轮减速器，该减速器的输出端齿轮通过与之相啮合的固定齿条，再带动四个车轮沿着拼接式板条导轨移动，以实现带轮小车机构X方向的往复直线运动；同样，Y方向往复运动伸缩杆执行组件在微型电动机驱动下执行指令，驱动与之相连的伸缩杆连同固定其上的滚动直线导轨和板条导轨一起作Y方向的往复运动，这样，装在伸缩杆端部的切割枪夹持器上的切割枪便可按照指令要求对下方的金属板材料进行切割加工，此时给位于切割枪夹持器旁的环保喷水装置通入自来水，环保喷水装置就将冷水喷向下方的金属板料上以吸收扩散中的烟气粉尘，有利于环保作业，同时也起到降温作用。调节伸缩杆端部的调整高低装置，可调节切割枪夹持器的高度。如果切割枪完成一块金属板的加工后需要转移到另一个场地上继续工作，应先停机，逆时针松开带轮小车机构一侧连杆上的调节手柄，使四个车轮脱离对拼接式板条导轨的夹持，此时即可将整机向上提起而与下方的拼接式板条导轨脱离；还应转动磁性平衡支座前、后的控制磁力手柄，使得磁性平衡支座脱离对下方金属板料的吸力，此时才可将组合式底座向上提起而与下方的金属板料相脱离。而将整机安装到拼接式板条导轨上和将整机的组合式底座安装到金属板料上的操作过程则与上述过程相反，当用带轮小车机构的四个导向的车轮将拼接式板条导轨夹持时，需顺时针旋转两个连杆上的调节手柄，使两连杆一侧的可调节的两个导向的车轮向拼接式板条导轨靠拢，从而使四个车轮从两侧将拼接式板条导轨夹持。分别调节四个车轮所在的车轮调节中心轴的位置高度，可调整四个车轮处于同一水平高度。在切割过程中，整机的组合式底座是放置在被切割的金属板料上，底座上的磁性平衡支座将被切割金属板料吸引住固定不动，然后才好对金属板料进行切割加工。Y方向新增设的过线管道用于电缆线等走线。
本实用新型在前述专利的结构的基础上进行改进，不仅仍然保留了原机所具有的工作性能可靠、切割范围大、切割精度高和体积小的优点，而且由于X方向的组合式底座采用拼接式板条导轨和轻质型材以及磁性平衡支座结构，使得组合式底座进一步降低了重量，平衡稳定性好，便于移动携带，切割范围可根据用户需要进行拼接扩展，且降低了制造成本；带轮小车机构的车轮调节结构，采用连杆与带轮小车支座相铰接，且在调节手柄所连的异形套与外套之间采用两侧平面接触并在接触面用滚珠定位，这就使得小车移动的稳定性能进一步提高，从而进一步提高切割质量，且操作更为简易；Y方向的伸缩杆执行组件增设了板条导轨及其导向装置，板条导轨固连在伸缩杆下方，板条导轨两侧导轨面与固连在调整支架上的导向滚轮接触，这就使得伸缩杆的强度进一步加强，结构更合理，可防止切割头摆动，工作性能更加稳定。
图1为本实用新型一种具体结构的主视图；图2和图3分别为图1的俯视图和左视图；图4为图3的A-A剖视放大图；图5为图1的B-B剖视放大图；图6为图3的C处放大图；图7为图5的D-D剖视放大图；图8为图6的E-E剖视放大图；图9为图2的F向放大旋转视图。
具体实施方式
参见图1至图9。本实用新型具有一组X方向往复运动齿轮啮条啮合驱动执行组件，该组件包括有一台微型电动机1，微型电动机1的转轴与一台无间隙齿轮减速器2的输入端相连；具有一组Y方向往复运动伸缩杆执行组件，该组件包括有一台微型电动机6，微型电动机6的转轴与一台无间隙齿轮减速器7的输入端齿轮相连，无间隙齿轮减速器7的输出端转轴上固连有一传动齿轮8，该传动齿轮8与连接在一伸缩杆10上的齿条9相啮合，伸缩杆10上部与一滚动直线导轨24相固连，而滚动直线导轨24的滑块25则与调整支架11相固连，伸缩杆10的一端固连有调整高低装置13，调整高低装置13的下端固连有切割枪夹持器12；还具有一个整机外壳18，整机外壳18内装有与之相固连的带轮小车机构，整机外壳18内还装有固定在带轮小车机构的底板15上对整机发出控制指令的数控系统部件19，前述X方向往复运动齿轮齿条啮合驱动执行组件所含有的微型电动机1、无间隙齿轮减速器2等，均用紧固连接件装接在整机外壳18内的带轮小车机构的底板15上，前述Y方向往复运动伸缩杆执行组件所含有的微型电动机6和无间隙齿轮减速器7等均固连在与带轮小车机构的底板15相连接的调整支架11上，本实用新型在结构上的特征之处是带轮小车机构具有固连于其底板15下端的带轮小车支座4，带轮小车支座4的后侧下端装设有左、右两根可调整高低位置的车轮调节中心轴16，两轴16的下端均固定有两个轴承17，轴承17外分别套装有车轮20和轴承压盖21，带轮小车支座4前侧装设有左、右两根分别通过销轴23与其相活铰连接的连杆22，两连杆22下端各装设有可调整高低位置的车轮调节中心轴27，两轴27的下端均固定有两个轴承28，轴承28外分别套装有车轮26和轴承压盖29，两连杆22中部的开孔中各穿设有调节手柄30和套在调节手柄30外的压簧31，两调节手柄30伸出连杆22外的螺纹部位分别与一异形套32的丝孔相连，两异形套32外分别套有一外套33，两异形套32的两侧平面分别与两外套33的内孔两侧平面的接触面正中位置用位于两侧壁相整合的半圆球孔中的滚珠34进行定位，两个外套33则与带轮小车支座4相固连；伸缩杆10下方具有与其相固连的板条导轨35，板条导轨35两侧面分别与装设在调节偏心小轴36上的导向滚轮37相接触，调节偏心小轴36又都固连在调整支架11上，板条导轨35下方具有与它相固连的过线管道38，伸缩杆10一端的切割枪夹持器12上固连有伸向其下方的环保喷水装置14；带轮小车机构的下方具有一个长度可根据用户需要进行拼接加长的组合式底座，该组合式底座正中有一固定齿条5，上述X方向往复运动齿轮齿条驱动执行组件中的无间隙齿轮减速器2的输出轴上装有一传动齿轮3与该固定齿条5相啮合，组合式底座具有处在固定齿条5下方与齿条5相固连的由两根以上的板条导轨39拼接而成的拼接式板条导轨、与拼接式板条导轨底端相固连的由两根以上的轻质型材40拼接而成的拼接式轻质型材、以及与拼接式轻质型材底端相固连的多个磁性平衡支座41，每个磁性平衡支座41的前、后两端分别装设有控制磁力手柄42，组合式底座处于整机外壳18内部且穿过整机外壳18而显露在外壳18的左、右两侧，组合式底座上的拼接式板条导轨(含两根以上的板条导轨39)由带轮小车机构前、后两侧的四个车轮26和20夹持着，使得带轮小车机构的负荷重量被拼接式板条导轨和整个组合式底座所支承，并且带轮小车机构在外力作用下能沿着拼接式板条导轨作左、右运动。
参见图4。两根可调整高低位置的车轮调节中心轴16分别在带轮小车支座4的后侧下端的装设，是将两根车轮调节中心轴16上部分别滑套穿过带轮小车支座4后侧分别开设的轴孔，两根车轮调节中心轴16较大的顶部161上均设置有两个调节高低螺钉43和三个紧固螺钉44，其中两个调节高低螺钉43均穿过车轮调节中心轴16较大的顶部161上的螺孔而与下方的带轮小车支座4的顶面相顶接，三个紧固螺钉44分别穿过车轮调节中心轴16较大的顶部161上的螺孔后再旋入下方的带轮小车支座4的螺孔中。当需调整车轮调节中心轴16的高低位置时，只要将三个紧固螺钉44松开，然后调整两个调节高低螺钉43，即可使调节中心轴16在带轮小车支座4的轴孔中移动，高度调好后，再上好三个紧固螺钉44。
参见图5与图7。两根可调整高低位置的车轮调节中心轴27分别在两根连杆22下端的装设，是将两根车轮调节中心轴27上部分别滑套穿过两根连杆22上开设的轴孔，两根车轮调节中心轴27的较大的顶部271上均设置两个调节高低螺钉45和三个紧固螺钉46，其中两个调节高低螺钉45分别穿过车轮调节中心轴27较大的顶部271上的螺孔而与下方的连杆22的顶面相顶接，三个紧固螺钉46分别穿过车轮调节中心轴27较大的顶部271上的螺孔后再旋入下方的连杆22开设的螺孔中。车轮调节中心轴27的高低位置调节与上述车轮调节中心轴16相同。
参见图2、图3及图8。本实用新型的环保喷水装置14采用带有进水嘴141的喷淋莲蓬头14。
参见图1至图3。组合式底座左、右两端分别配有保护板条导轨39和固定齿条5的防尘罩47，在伸缩杆10前、后两端分别装有保护滚动直线导轨24以及齿条9的防尘套48。磁性平衡支座41和控制磁力手柄42均采用现有技术，比如可采用市售的自动电焊小车上的磁性平衡支座及控制磁力手柄的结构。轻质型材40可采用方管形铝型材。
参见图1，拼接式板条导轨的相邻两根板条导轨39之间的连接，以及拼接式轻质型材的相邻两根轻质型材40之间的连接，均可采用连接螺钉49。
权利要求1.一种微型数控切割机，具有一组X方向往复运动齿轮齿条啮合驱动执行组件，该组件包括有一台微型电动机，微型电动机的转轴与一台无间隙齿轮减速器的输入端相连；具有一组Y方向往复运动伸缩杆执行组件，该组件包括一台微型电动机，微型电动机的转轴与一台无间隙齿轮减速器的输入端齿轮相连，无间隙齿轮减速器的输出转轴上固连有一传动齿轮，该传动齿轮与连接在伸缩杆上的齿条相啮合，伸缩杆上部与滚动直线导轨相固连，而滚动直线导轨的滑块则与调整支架相固连，伸缩杆的一端固连有调整高低装置，调整高低装置的下端固连有切割枪夹持器；还具有一个整机外壳，整机外壳内装有与之相固连的带轮小车机构，整机外壳内还装有固定在带轮小车机构的底板上的对整机发出控制指令的数控系统部件，前述X方向往复运动齿轮齿条啮合驱动执行组件所含有的电动机、无间隙齿轮减速器等，均用紧固连接件装接在整机外壳内的带轮小车机构的底板上，前述Y方向往复运动伸缩杆执行组件所含有的微型电动机和无间隙齿轮减速器等均固连在与带轮小车机构的底板相连接的调整支架上，其特征在于(A)带轮小车机构具有固连于其底板下端的带轮小车支座，带轮小车支座前后两侧之中的一侧下端装设有左、右两根可调整高低位置的车轮调节中心轴，两轴的下端均固定有轴承，轴承外分别套装有车轮和轴承压盖，带轮小车支座前后两侧之中的另一侧装设有左、右两根分别通过销轴与其相活铰连接的连杆，两连杆下端各装设有可调整高低位置的车轮调节中心轴，两轴的下端均固定有轴承，轴承外分别套装有车轮和轴承压盖，两连杆中部的开孔中各穿设有一调节手柄和套在调节手柄外的压簧，两调节手柄伸出连杆外的螺纹部位分别与一异形套的丝孔相连，而两异形套外分别套有一外套，两异形套的两侧平面分别与两外套的内孔两侧平面的接触面正中位置用位于两侧壁相整合的半圆球孔中的滚珠进行定位，两个外套则与带轮小车支座相固连；(B)伸缩杆下方具有与其相固连的板条导轨，板条导轨两侧面分别与装设在调节偏心小轴上的导向滚轮相接触，调节偏心小轴又都固连在调整支架上，板条导轨的下方具有与它相固连的过线管道，伸缩杆一端的切割枪夹持器上固连有伸向其下方的环保喷水装置；(C)带轮小车机构的下方具有一个长度可根据用户需要拼接加长的组合式底座，组合式底座正中有一固定齿条，上述X方向往复运动齿轮齿条啮合驱动执行组件中的无间隙齿轮减速器的输出转轴上装有一传动齿轮与该固定齿条相啮合，组合式底座具有处在固定齿条下方与固定齿条相固连的由两根以上板条导轨拼接而成的拼接式板条导轨、与拼接式板条导轨底端相固连的由两根以上轻质型材拼接而成的拼接式轻质型材、以及与拼接式轻质型材底端相固连的多个磁性平衡支座，每个磁性平衡支座的前、后两端均分别装设有控制磁力手柄，组合式底座处于整机外壳内部且穿过整机外壳而显露在其左、右两侧，组合式底座上的拼接式板条导轨由带轮小车机构前、后两侧的四个车轮夹持着，使得带轮小车机构的负荷重量被拼接式板条导轨和整个组合式底座所支承，并且带轮小车机构在外力作用下能沿着拼接式板条导轨作左、右运动。
2.根据权利要求1所述的微型数控切割机，其特征在于，所述两根可调整高低位置的车轮调节中心轴分别在带轮小车支座的后侧下端的装设，是将两根车轮调节中心轴上部分别滑套穿过带轮小车支座后侧分别开设的轴孔，两根车轮调节中心轴较大的顶部上均设置有两个调节高低螺钉和三个紧固螺钉，其中两个调节高低螺钉均穿过车轮调节中心轴较大的顶部上的螺孔而与下方的带轮小车支座的顶面相顶接，三个紧固螺钉分别穿过车轮调节中心轴较大的顶部上的螺孔后再旋入下方的带轮小车支座的螺孔中。
3.根据权利要求1所述的微型数控切割机，其特征在于，两根可调整高低位置的车轮调节中心轴分别在两根连杆下端的装设，是将两根车轮调节中心轴上部分别滑套穿过两根连杆上开设的轴孔，两根车轮调节中心轴的较大的顶部上均设置两个调节高低螺钉和三个紧固螺钉，其中两个调节高低螺钉分别穿过车轮调节中心轴较大的顶部上的螺孔而与下方的连杆的顶面相顶接，三个紧固螺钉分别穿过车轮调节中心轴较大的顶部上的螺孔后再旋入下方的连杆开设的螺孔中。
4根据权利要求1或2或3所述的微型数控切割机，其特征在于，所述环保喷水装置采用带有进水嘴的喷淋莲蓬头。
5.根据权利要求1或2或3所述的微型数控切割机，其特征在于，组合式底座左、右端分别配有保护板条导轨和固定齿条的防尘罩，在伸缩杆前、后两端分别装有保护滚动直线导轨及齿条的防尘套。
专利摘要微型数切割机由X方向往复运动齿轮齿条啮合驱动执行组件、Y方向往复运动伸缩杆执行组件、带轮小车机构、数控系统部件、整机外壳及组合式底座等构成。X方向组件由微型电动机、固定齿条等组成;Y方向组件由微型电动机、无间隙齿轮减速器、齿条、伸缩杆、调整支架、滚动直线导轨、滑块、板条导轨、导向滚轮、调整高低装置、切割枪夹持器、环保喷水装置等构成;带轮小车机构装有车轮调节装置;组合式底座由拼接式板条导轨与轻质型材及磁性平衡支座构成。该机切割范围大、加工精度高、体小量轻、移动方便、制造成本低。
文档编号B23K9/12GK2510219SQ01257168
公开日2002年9月11日 申请日期2001年10月17日 优先权日2001年10月17日
发明者张益民 申请人:张益民