一种圆弧火焰铣边机的制作方法

本发明涉及钢结构工程节点板斜势(坡口)火焰切割的相关技术，尤其涉及在其中应用到的工具圆弧火焰铣边机。

背景技术：

如图1所示，节点板是岸桥、散货、船舶等工程项目的重要组成部分。而在将一块块的节点板组装到主体钢结构上时，根据设计要求需提前将节点板焊接边缘处按1:4的比例加工斜势②(1为斜势截面短边长度，4为斜势截面长边长度)以及角度不等的坡口④。

在节点板斜势加工过程中，按照传统加工模式，操作工人要通过三个步骤才能完成对节点板斜势的加工。第一个步骤：使用半自动火焰气割机对节点板的直线边①进行斜势切割处理；第二个步骤：使用气刨机对节点板的弧形角部分③进行初步刨切处理(以高温将弧形角斜势部分多余金属瞬间融化，同时以高压气体将融化后的铁水吹跑)；第三个步骤：再使用手持式打磨机将气刨后的斜势部分打磨平整。

此种加工节点板弧形角斜势模式的缺点是：操作步骤多、效率低、费人工，同时因经气刨处理后的节点板斜势表面会出现凹凸不平的情况，造成质量得不到充分保证。同时如果因气刨产生的凹坑过于深，还需经对凹坑补焊后再进行打磨以及做TU探伤。

技术实现要素：

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种圆弧火焰铣边机，减少操作步骤、提升效率、降低人工成本，可以满足节点板圆弧角的火焰铣边需求。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种圆弧火焰铣边机，包括框架、控制器、切割装置、驱动装置、旋臂装置，框架承载及安装圆弧火焰铣边机的零部件，控制器为旋臂驱动电机提供变频后的电能，控制器设定旋臂驱动电机的旋转速度和旋转角度，控制器启动和关闭圆弧火焰铣边机，切割装置执行对节点板的铣边切割指令，驱动装置驱动旋臂装置做旋转运动，旋转装置支撑切割装置。

根据本发明的圆弧火焰铣边机的一实施例，框架包括底座、磁铁及磁铁支座、单轴运动控制器安装面板、L型立柱、支撑板支座、电机支撑板、旋臂限位挡板，旋臂限位挡板限制旋臂装置的旋转行程。

根据本发明的圆弧火焰铣边机的一实施例，切割装置包括夹持器、割嘴、刻度盘、竖立升降杆、单头分配器、氧乙炔阀门、氧乙炔皮管。

根据本发明的圆弧火焰铣边机的一实施例，驱动装置包括步进电机、行星减速机、电机支撑板、深沟球轴承、驱动轴。

根据本发明的圆弧火焰铣边机的一实施例，旋转装置包括旋臂、标尺、滑块、手柄、丝杠、丝杠支撑板，旋臂装置通过标尺和滑块的共同作用预定圆弧切割半径。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的圆弧火焰铣边机设计了人字形底座，可以在保证圆弧火焰铣边机所需稳固性的同时还可以为割具的旋转预留更多空间，以便能对更小半径的圆弧角进行火焰铣边。此外，通过旋臂限位挡板限制旋臂只能在90°范围内旋转，同样也就能限制割嘴只能在90°范围内对圆弧角进行火焰铣边。此外，在人字形底座加设磁铁，使得处于工作状态中的圆弧火焰铣边机在无形中可以避免因外力导致的偏重倾倒。

附图说明

图1示出了节点板斜势及坡口(加工后)示意图。

图2A和2B分别从正面和背面示出了本发明的圆弧火焰铣边机工作状态示意图。

图3A和3B分别示出了圆弧火焰铣边机的结构的正面和背面示意图。

图4示出了框架的示意图。

图5示出了控制器的示意图。

图6示出了切割装置的示意图。

图7示出了驱动装置的示意图。

图8A和8B分别示出了旋臂装置的正面和背面的示意图。

图9示出了将节点板吊放到工作台上的示意图。

图10A示出了将直线边铣割后(铣割面向下)的示意图。

图10B示出了将直线边铣边后(铣割面向上)的示意图。

图11A示出了划线(定位线)示意图。

图11B示出了底座与定位线关系的示意图。

图12示出了将圆弧火焰铣边机放到节点板上的示意图。

图13示出了调整圆弧火焰铣边机与节点板相对位置的示意图。

图14A、14B分别从正面和背面示出了调整圆弧火焰铣边机切割半径以及割嘴角度的示意图。

图14C示出了割嘴角度调整的示意图。

图15A示出了设置“0”切割点示意图。

图15B示出了旋臂挡板工作状态平面示意图。

图16A示出了圆弧火焰铣边机旋臂旋转(铣割)至45°状态示意图。

图16B示出了圆弧火焰铣边机旋臂旋转(铣割)至90°状态示意图。

具体实施方式

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图2A和2B示出了本发明的圆弧火焰铣边机工作状态，图3A和3B示出了本发明的圆弧火焰铣边机的结构。请同时参见图2A、2B、3A和3B，本发明的圆弧火焰铣边机的实施例包括：框架21、控制器22、切割装置23、驱动装置24以及旋臂装置25。

如图4所示，框架21由底座211、磁铁及磁铁支座212(其上有磁铁212a)、单轴运动控制器安装面板213、L型立柱214、支撑板支座215、电机支撑板216、旋臂限位挡板217。

如图5所示，控制器22主要由单轴运控控制器221和电源线222组成，其作用包括：(1)为旋臂驱动电机提供经变频后的电能；(2)可以提前设定旋臂驱动电机的旋转速度和旋转角度；(3)启动和关闭圆弧火焰铣边机。

如图6所示，切割装置23由夹持器231、割嘴232、刻度盘233、竖立升降杆234、单头分配器235、氧乙炔阀门236、氧乙炔皮管237组成，作用是在其他相应机构配合下，最终执行对节点板1的铣边切割指令。

如图7所示，驱动装置24由86步进电机241、86PX行星减速机242、电机支撑板243、深沟球轴承244、驱动轴245等组成，作用是根据圆弧火焰铣边切割机的功能需要，驱动旋臂做90°旋转运动。

如图8A和8B所示，旋臂装置25由旋臂251、标尺252、滑块253、手柄254、丝杠255、丝杠支撑板256等组成，作用是在支撑切割装置的同时，还可以通过标尺252和滑块253的共同作用，提前预定圆弧切割半径。

以上是本发明的圆弧火焰铣边机的结构，以下说明圆弧火焰铣边机的工作过程。

首先，根据待铣边节点板的规格和类型选择圆弧火焰铣边机。

然后，使用圆弧火焰铣边机进行如下的具体步骤。

1、如图9所示，使用行车或其他起重设备将待铣边节点板1放置到工作台3上。

2、如图10A和10B所示，使用半自动火焰气割机将节点板1的三条直线边①首先进行铣边切割(半自动火焰气割机以及铣直边过程未示出)。在图10B中，还示出了节点板1的斜势②、需要进行二次切割的弧形边③。

3、如图11A和11B所示，先以待铣边的圆弧角圆弧的起、止点为基准，分别划一条X向和Y向的半径引出线，并使两条引出线相交于圆弧圆心。然后以这两条引出线为基准按照图示测量方向再划两条各向外偏移150mm并且平行于两条半径引出线的X基准线以及Y基准线(图示标注中的“R”为节点板圆弧半径，数值“150”为基准线偏移(相对半径引出线)数值，目的是便于利用X、Y两条基准线确定圆弧火焰铣边机与待切割节点板的相对位置。圆弧火焰铣边机在设计过程中其底座定位基准也同样以旋臂旋转轴(铣边机处于工作状态时，其旋臂旋转轴垂直于图示圆弧圆心点)为基准沿着X和Y方向分别向外偏移150mm。

4、如图12所示，将圆弧火焰铣边机2放置到节点板1上。

5、如图13、11A和11B所示，左右移动圆弧火焰铣边机2，使铣边机底座内侧(底棱角)(X基准边、Y基准边)与节点板上平面上预先划好的X、Y两条基准线互相重合(调整后的铣边机旋臂旋转轴将垂直于节点板待切割圆弧角圆心)。

6、如图14A至14C所示，通过旋转旋臂手柄的方式(丝带可带动滑块沿着旋臂长度方向来回移动)同时结合旋臂滑块253以及标尺252的共同作用，根据设计所提供数据首先确定圆弧铣边半径，通过旋转夹持器231的方式，同时结合切割装置刻度盘233与夹持器231指针的共同作用，确定割嘴232的切割角度(节点板铣边角度)。通过垂直移动竖立升降杆234的方式调节割嘴232与节点板1的相对高度。

7、接通电源，启动单轴运动控制器，根据设计提供数据以及操作所需余弦设置旋臂驱动电机的旋转速度以及旋转角度(90°)(数据设置过程未示出)。

8、如图15A和15B所示，将旋臂251顺时针轻轻推动，使旋臂外侧面与铣边机框架上的旋臂限位挡板217内侧面贴合(贴合后割嘴232所处位置为圆弧铣边切割点)。

9、如图16A、16B所示，开通气体点燃气割，在经对起割点预热到一定程度(局部呈现橘红色)后开通助燃氧气，同时启动旋臂驱动电机，开始对节点板圆弧处进行铣边切割。在经旋臂带动割嘴旋转切割90°后，旋臂驱动电机会在控制电器的控制下自动停止运行。这时节点板圆弧处斜势即已切割完毕。

10、切割坡口与切割斜势的操作不同相同，切割后的节点板如图1所示。

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