专利名称：微型组合式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，特别是指一种微型组合式数控切割机。
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，本案申请人之一曾先后取得了专利号为ZL95237240.1的《手提钢带式数控切割机》和专利号为ZL99233160.9的《手提钢绳驱动数控切割机》，虽然这两种结构形式的数控切割机都具有体小量轻、便于移动携带、切割精度高、切割范围不受限制及设备投资成本降低等优点，但它们的X方向往复运动分别采用钢带执行机构和钢绳驱动执行机构，结构仍较复杂，成本仍嫌较高。
本实用新型的目的，乃是在上述两件专利的结构基础上加以改进，提供一种体小量轻而便于移动携带、切割精度高、切割范围可根据用户需要进行扩展且设备投资成本进一步降低的微型组合式数控切割机。
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端转轴上固连有一传动齿轮，该传动齿轮与连接在一伸缩杆上的齿条相啮合，伸缩杆与一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，伸缩杆另一端装有切割枪夹持器；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方向往复运动伸编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在带轮小车机构下方具有一个长度可根据用户需要拼接加长的底座，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端转轴上装有一传动齿轮与底座中部的固定齿条相啮合；具有一组为Y方向往复运动伸缩杆执行组件配备平衡的平衡稳定机构，该机构包括一组简易X方向副导轨和一组平衡稳定支承架，该平衡稳定支承架固连在带轮小车机构的底板上，平衡稳定支承架另一端固连有一组滚轮支承架，该组滚轮支承架底部的滚轮又可在X方向副导轨上滚动；底座的两端和中部分别固连有与底座垂直的平衡调节支座，每个平衡调节支座的前、后两端分别装设有旋接在支座上开设的螺孔内的底座稳定调整旋杆，底座上部水平置放两条与底座相固连的带V形槽的直线导轨，底座和两直线导轨处于整机外壳内部且穿过整机外壳而显露在其左、右两侧，两条带V形槽的直线导轨分别夹持着带轮小车机构的底板下方两侧的呈水平摆置的四个导向车轮，使得带轮小车机构的负荷重量被两条直线导轨和底座所支承，并且带轮小车机构在外力作用下能沿着两条直线导轨左右运动，带轮小车机构一侧的两个导向车轮的中心小轴分别固连在带轮小车机构的底板上，而另一侧的两个导向车轮的中心小轴分别固连在两滑块上，两滑块分别滑套入与底板下端相固连的两滑槽中，两滑块向外一侧的端面均设有一螺纹孔，螺纹孔内均装有调节螺杆，调节螺杆外露于底板的一侧方且外端分别固连有一调节手轮。
具有上述结构的本实用新型的工作原理如下。在数控系统指令控制下，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齿条来实现带轮小车机构的往复直线运动。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一起作Y方向的往复运动，这样装在伸缩杆端部的切割枪便可按照指令要求对金属板料进行切割加工。如果切割枪完成一块金属板后停止使用，需转移到另一个场地上继续工作，先停机，逆时针松开带轮小车机构一侧的调节手轮，使导向车轮脱离V形槽直线导轨的夹持，此时即可将整机向上提起而与下方的两V形槽直线导轨和底座相脱离。而整机安装到两V形槽直线导轨和底座上的操作过程则与上所述相反，当将带轮小车机构的四个导向车轮置于两V形槽直线导轨内夹持时，需顺时针旋转两个调节手轮，使其一侧可调节的两个导向车轮向同侧的V形槽直线导轨靠移，从而使四个导向车轮被V形槽直线导轨夹持。在切割板料过程中，伸缩杆与底座上部两条直线导轨的垂直度，是通过调节伸缩杆所在的调整支架来实现的。在切割过程中，整机的底座是放置在被切割金属板料上固定不动的，因此在切割前，应旋转调节底座两端和中部的平衡调节支座上的底座稳定调整旋杆，以将整机底座和平衡稳定支座调整到最佳平衡稳定状态。
由于底座长度可根据用户需要拼接加长，因此固定在底座上的X方向的齿条也跟着一起而拼接加长，亦即X方向的行程可根据用户需要进行扩展。同时，由于为Y方向往复运动伸缩杆执行组件的平衡配备了平衡稳定机构，因此，当Y方向运动伸长量超过设计行程(例如1.2米)后，该平衡稳定机构就能提供辅助导轨支撑，以解决由于Y方向采用齿轮齿条悬臂式结构存在伸长后切割头微量下垂的问题，从而保证切割加工的工艺效果。
本实用新型在前述两件专利结构的基础上进行改进，不仅仍然保留了原机具有的工作性能可靠、切割精度高、体小量轻而便于移动携带的优点，而且由于其X方向往复运动执行组件采用齿轮齿条传动执行机构取代了结构复杂的钢带执行机构和钢绳驱动执行机构，因此结构更为简单，设备投资成本进一步下降，使广大用户易于接受。此外，由于X方向往复运动可根据用户需要进行扩展，Y方向往复运动加设了平衡稳定机构，这就使切割范围更为扩展而不受限制。
以下结合附图和实施例对本实用新型加以进一步说明。
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的俯视图和右视图；图4、图5和图6分别为带轮小车机构的主视图、俯视图和左视图；图7为图5的A-A剖视放大图；图8为本实用新型的底座可以拼接加长的连接结构示意图；图9为图8的B-B剖视图；
图10为图8的I处放大图；
图11和
图12分别为本实用新型的伸缩杆、齿条、滚动直线导轨及滑块等的位置关系的正视图和俯视
图13为
图11的C-C剖视放大图。
参见
图1至图7。本实用新型具有一组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另一端装有切割枪夹持器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在带轮小车机构下方具有一个长度可根据用户需要用螺杆件32拼接加长的底座4，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2的输出端转轴上装有一传动齿轮3与底座4中部的固定齿条5相啮合；具有一组为Y方向往复运动伸缩杆执行组件配备平衡的平衡稳定机构，该机构包括一组简易X方向副导轨13和一组平衡稳定支承架14，平衡稳定支承架14固连在带轮小车机构的底板15上，平衡稳定支承架14另一端固连有一组滚轮支承架16，该组滚轮支承架16底部的滚轮17又可在X方向副导轨13的导轨上滚动；底座4的两端和中部分别固连有与底座4垂直的平衡调节支座20，每个平衡调节支座20的前、后两端分别装设有旋接在支座20上开设的螺孔内的底座稳定调整旋杆21，底座4上部水平置放有两条与底座4相固连的带V形槽的直线导轨22，底座4和两条直线导轨22处于整机外壳18内部且穿过整机外壳18而显露在其左、右两侧，两条带V形槽的直线导轨22分别夹持着带轮小车机构的底板15下方两侧的呈水平摆置的四个导向车轮261和262，使得带轮小车机构的负荷重量被两条直线导轨22和底座4所支承，并且带轮小车机构在外力作用下能沿着两条直线导轨22左右运动，带轮小车机构前侧的两个导向车轮261的中心小轴分别固连在带轮小车机构的底板15上，而后侧的两个导向车轮262的中心小轴则分别固连在两个滑块27上，两滑块27分别滑套入与底板下端相固连的两滑槽28中，两滑块27向外一侧的端面均设有一螺纹孔，螺纹孔内装有调节螺杆29，调节螺杆29外露于底板4的前侧方且外端分别固连有一调节手轮30。参见
图1与图3。本实用新型的底座4和伸缩杆10的顶部纵截面呈连续
形的锯齿状，并且在底座4上部左、右两端装有顶部纵截面同样呈连续
形的锯齿状的防尘罩23，在伸缩杆10前、后两端装有顶部纵截面同样呈连续
形的锯齿状的防尘罩31。
权利要求1.一种微型组合式数控切割机，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端转轴上固连有一传动齿轮，该传动齿轮与连接在一伸缩杆上的齿条相啮合，伸缩杆与一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，伸缩杆另一端装有切割枪夹持器；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)在带轮小车机构下方具有一个长度可根据用户需要拼接加长的底座，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端转轴上装有一传动齿轮与底座中部的固定齿条相啮合；B)具有一组为Y方向往复运动伸缩杆执行组件配备平衡的平衡稳定机构，该机构包括一组简易X方向副导轨和一组平衡稳定支承架，该平衡稳定支承架固连在带轮小车机构的底板上，平衡稳定支承架另一端固连有一组滚轮支承架，该组滚轮支承架底部的滚轮又可在X方向副导轨上滚动；C)底座的两端和中部分别固连有与底座垂直的平衡调节支座，每个平衡调节支座的前、后两端分别装设有旋接在支座上开设的螺孔内的底座稳定调整旋杆，底座上部水平置放两条与底座相固连的带V形槽的直线导轨，底座和两直线导轨处于整机外壳内部且穿过整机外壳而显露在其左、右两侧，两条带V形槽的直线导轨分别夹持着带轮小车机构的底板下方两侧的呈水平摆置的四个导向车轮，使得带轮小车机构的负荷重量被两条直线导轨和底座所支承，并且带轮小车机构在外力作用下能沿着两条直线导轨左右运动，带轮小车机构一侧的两个导向车轮的中心小轴分别固连在带轮小车机构的底板上，而另一侧的两个导向车轮的中心小轴分别固连在两滑块上，两滑块分别滑套入与底板下端相固连的两滑槽中，两滑块向外一侧的端面均设有一螺纹孔，螺纹孔内均装有调节螺杆，调节螺杆外露于底板的一侧方且外端分别固连有一调节手轮。
2.根据权利要求1所述的微型组合式数控切割机，其特征在于，底座和伸缩杆的顶部纵截面呈连续
形的锯齿状，并且在底座上部左、右两端和在伸缩杆前、后两端均装有顶部纵截面同样呈连续
形的锯齿状的防尘罩。
专利摘要微型组合式数控切割机由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、Y方向平衡稳定机构、数控系统、带轮小车机构、整机外壳、直线导轨及底座等构成。X方向组件由微型电动机、无间隙齿轮减速器、固定齿条等构成,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、滑块及切割枪夹持器等构成。该切割机的切割范围大、加工精度高,体小量轻,提携转移方便,投资量小。
文档编号B23K9/12GK2405695SQ99249990
公开日2000年11月15日 申请日期1999年12月24日 优先权日1999年12月24日
发明者张益民, 刘志东 申请人:张益民, 刘志东