带工具固定装置的火焰切割机的制作方法

专利名称：带工具固定装置的火焰切割机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的带工具固定装置的火焰切割机。
工具固定装置指的是这样一种装置，即借助于它可以基本上自动地在割炬托架上固定到达割炬托架上的工具部分，尤其是等离子燃烧器的喷嘴。
割炬托架通常可在机架上沿Y方向移动。机架车身可沿X方向垂直运动。在权利要求1前序部分中的术语“按工作(betriebsmapig)”理解为，割炬托架和机架的运动通常为相对于工件调整工具而进行，而不是为更换在割炬托架上的工具或一个工具部分。在本文中采用的术语割炬托架(Brennerwagen)与惯用的概念横向支架(Querwagen)是同义词。
若按先有技术借助于火焰切割机应实施不同的功能，例如用等离子燃烧器切割、用刻印工具刻印、或用气焊炬切割或气焊，则通常割炬托架在割炬托架不同的工位上并列配备所需的工具，然后它们按工作类型投入使用。此外，若有需要这些工具要全部更换。但是人工进行这种更换是很吃力的并造成较长的停工时间。在割炬托架的多个工位上并列地永久安装不同的工具，带来的主要缺点是，割炬托架必须比较宽并因而重量大，其结果是提高了加速度力或降低了加工速度。此外，火焰切割机可利用于所有工具的作业宽度是有限制的，因为必须考虑最外面的那些工位的位置在地点上定位不一致。
对于等离子燃烧器，它的喷嘴只有较短的寿命因而必须经常更换，已知不是换掉整个等离子燃烧器，而只是更换掉实际上磨损的喷嘴部分。但为此必须分解燃烧器并重新组装，这样做既麻烦又费时。对于此类可组装的等离子燃烧器还已知，可更换的喷嘴配备有一个交接点，通过交接点可通入保护气体、切割气体、用于主电弧和导向电弧的电流、用于注入的水以及可能设有的用于安全电路和用于编码的信号电压。
本发明的目的是设计一种采用不复杂的技术措施的火焰切割机，机器的多重功能可以在保持获得整个作业宽度和割炬托架重量轻的情况下实施。工具部分所规定的更换应能快速完成。工具部分的更换还应适合于只更换磨损的部分，尤其是等离子燃烧器的喷嘴。
此目的通过设计一种具有权利要求1特征部分所述特征的火焰切割机来达到。
按本发明的原理创造了一种更换装置，它主要由一个设有盖的具有多个工具部分安装工位的工具部分安装架和一个调整装置组成，借助于此调整装置，可将工具部分安装架从一个防尘的位置局部地移出盖外，以便将一个选出的工具部分尤其是一个喷嘴为了用一个工具部分插入和取出装置将其取出而处于开放设置，而且使插入工具部分安装架一个工具部分安装工位中的这一被选出的工具部分，处于一个相对于工具部分插入和取出装置的预先规定的位置，最好是与之同轴，此工具部分插入和取出装置同样属于本发明的范畴。在被选出的这一相对于工具部分插入和取出装置处于一个规定的固定位置上的工具部分能从这一位置安置固定于割炬托架上的工具上去之前，通过工具固定装置(它不属于本发明的范围)将工具部分与在割炬托架上的工具分开，所以此工具部分首先被工具部分插入和取出装置抓获，并可放在工具部分安装架的一个空的工具部分安装工位中。为此，工具部分安装架首先移到工具部分插入位置。在通过取出所期望的那个工具部分和固定在割炬托架处的工具部分上以结束工具部分的更换后，工具部分安装架可以重新全部推入盖内，以便使那些插入工具部分安装架内的工具部分，尤其是它们的交接点防尘，为了便于朝着在割炬托架上并因定在此割炬托架上的工具的运动过程，这些交接点最好位于工具部分的上侧。由上面概略介绍的工具部分的更换可以看出，工具部分安装架所具有的工具部分安装工位的数量至少比包含在一组内的可更换的工具部分的数量多一个它在工具部分安装架中准备好以备用。若应借助于此火焰切割机在割炬托架的一个托架工位用不同的工具加工，则插入工具部分安装架内的一组工具部分各不相同。如果只须保证更换一个磨损的工具部分，尤其是在割炬托架上的燃烧器的喷嘴，那么工具部分亦即喷嘴可以彼此相同，它们事先放在工具部分安装架内。
按照权利要求2的本发明最佳实施形式的特征在于，工具部分的安装架是一个抽屉状的部分，在抽屉状部分的底部有一排孔作为工具部分安装工位，抽屉状部分可相对于罩盖式的盖水平移动；以及，抽屉状部分与一直线调整装置连接。虽然这种结构并不复杂，但却保证通过罩盖状的盖在封闭位置下良好防尘，在封闭位置时工具部分安装架与插入其中的工具部分一起用罩盖状的盖覆盖。直线调整装置用来将工具部分安装架从封闭位置移到工具部分更换位置，以便选出有下次要使用的工具部分的工具部分的安装工位。
按照权利要求3，作为工具部分插入和取出装置，是在可调整的工具部分安装架下面相对于工具部分安装架这样固定地安装的一个升降缸，即，使一个选出的工具部分安装工位同轴地位于升降缸的上方。因此保证从工具部分安装架可靠地取出工具部分。同理这也适用于将一个与在割炬托架上的工具分离后的工具部分回送到工具部分安装架的空的工具部分插装位置。
抽屉状的部分最好有一水平的覆盖面，它在用罩盖状的盖封闭的位置覆盖住升降缸。因此盖罩和工具部分安装架的体积可以保持得很小，以及它们的重量同样可以保持得很轻。尽管如此仍能做到升降缸良好地防尘。
在封闭状态位于罩盖状的盖之下、工具部分安装架之上的容积的防尘，通过一个抽屉状部分的前部端壁补充完全，上述覆盖面则更位于此端壁之前。与抽屉状部分的端壁相对竖立着的可有罩盖状的盖的一个相应的外部端壁，后者因而并不随同抽屉状部分一起运动。
按权利要求6最好至少直线调整装置的一部分安置在抽屉状部分的一个可被盖覆盖的区域内。因此在工具部分安装架的封闭状态，直线调整装置的这一部分也是防尘的。在直线调整装置的这一部分中可涉及一行程缸或齿条，电动机的小齿轮与之啮合。
在一种方案中，工具柜，亦即工具安装架、它的盖和调整装置以及工具部分插入和取出装置，安装在割炬托架上。在这种情况下上述各部分虽然按工作必须与割炬托架一起运动，但无需为此执行任何特殊的调整运动，使具有工具位于其上的托架工位的割炬托架移到更换准备位置，在这一位置，托架工位处于相对于工具柜的一个确定的位置。
另一方面，按权利要求8的方案，工具柜，亦即工具部分安装架、它的盖和调整装置以及工具部分插入和取出装置安装在机架上；以及，设有一些装置，以便为了工具部分的更换将割炬托架有控制地移到工具柜旁的更换准备位置。在这里为安置工具部分安装架和与它配合作用的部分提供了更大的可供使用的空间。
在按权利要求9的第三种方案中，工具部分安装架、它的盖和调整装置以及工具部分插入和取出装置位置固定地设置。这一结构受最小空间的限制。但为此通常一实施割炬托架和机架的调整运动，以到达在工具柜旁的更换准备位置。
在工具部分安装架内可插入和可更换的工具部分，按权利要求10各有一通用的交接点。交接点的通用性全看在割炬托架的托架工位上设有哪些不同的工具部分而定。可与之配套的工具尤其可以是等离子燃烧器、刻印工具和气焊炬。若只需执行等离子体工序，则通用的交接点只需设置用于输送保护气体、切割气体。主电弧和导向电弧用的电流以及用于注入的水。在只采取气焊工序的情况下，此通用的交接点只需输送加热用氧、割炬用氧和可燃气体。此外，在两种情况下均加上信号触点，这些信号是用于工具部分编码所需的，以及它们可被输入一个安全电路中。
下面借助于五个


本发明。其中图1涉及一种火焰切割机的工具部分柜／工具部分安装工位配置的第一种方案，其中工具部分柜是固定的；图2工具部分安装架和有关的部分处于打开状态；图3图2中的细节，亦即作为可更换的工具部分的喷嘴；图4按图2的工具部分安装架处于关闭状态；以及图5涉及此火焰切割机的工具部分柜／工具部分安装工位配置的第二种方案，其中工具部分柜设计为与机架一起移动。
在这些图中相同部分的符号是一致的。
图1中用1表示画成断开的火焰切割机的机架，它可在两根导轨上沿X方向移动，其中一根导轨用2表示。(另一根导轨3可由图5中看到)。机架1上装有一可沿Y方向移动的割炬托架4。用5表示唯一的一个托架工位，一个工具可以装在此托架工位上。在此托架工位5上还有一个图中没有具体表示的传统结构方式的工具固定装置。
在按图1的实施形式中，包括一个作为重要构件的工具部分安装架在内的工具部分柜6，相对于机架1和割炬托架1固定在一个没有表示的工作台上，确切地说在托架工位5可调整到工具部分柜上方的位置。
由图2至4可见工具部分柜的详情。
据此，工具部分柜包括一个作为工具部分安装架的抽屉状部分7和一个罩盖状的盖8，如图2所示，抽屉状部分7可从盖抽出。抽屉状部分7有一前部端壁9，通过它可封闭住罩盖状盖8的前面。罩盖状的盖有一后部端壁，它与前部端壁类似，但在图中看不到和也没有用符号表示。盖还有一个底10。此外，抽屉状部分7还包括在前部端壁前面的一个覆盖面11，用它可在抽屉状部分7处于封闭状态时覆盖住一个垂直地固定设置的升降缸12，可参见图4。
抽屉状部分7同样包括一个底部7a，在底部中制有一排孔，孔用13表示。孔构成了一排工具部分14至19用的工具部分安装工位。工具部分尤其设计为喷嘴，可参见工具部分18，在图3中将它单独画出。
作为工具部分的喷嘴在其上侧有一通用交接点20(见图3)，在涉及用于等离子体工序的喷嘴的情况下，它适用于输入保护气体、切割用气体、注水用的水、主电弧和导向电弧用的电流以及编码电路和安全电路用的电流。在喷嘴设计用于气焊工序的情况下，通用交接点包括一些接头，用于输入加热用氧气、割炬用氧、可燃气体以及编码电路和安全电路用的触点。
如尤其由图2和4可见，抽屉状部分7可从一个按图4的封闭位置移到按图2的打开位置，为此采用一直线调整装置22。在图2中表示了缸21作为这一直线调整装置22的一部分。缸布置在此抽屉状部分7上，它可用罩盖状盖8覆盖，因此是防尘的。
借助于直线调整装置22，抽屉状部分7按图中没有表示的控制器的指令从罩盖状盖8向外抽出，使被选出的工具部分安装工位，即孔13，位于升降缸12的上方。图4中用A表示两个工具部分安装工位之间或一个工具部分安装工位与升降缸的中心线23之间的距离。这一距离也可以称为节距。
为了更换一个工具部分，首先将抽屉状部分7从罩盖状盖8向外抽出到这样的程度，即，使一个未被占的工具部分安装工位位于升降缸12上方，在这一位置可将一个从移到升降缸12上方的割炬工位5处的工具上卸下的工具部分，下放在工具部分安装工位例如孔13中。接着，在一个也可称为选择过程的过程中，抽屉状部分将下一道工序需要的工具部分移到升降缸12的上方。然后，此被选出的工具部分例如喷嘴18，被升降缸向上压入在固定于托架工位内的工具部分处的固定位置。如此拼合在一起的这两个工具部分通过图中没有表示的工具固定装置牢固地互相连接，所以此工具已准备好待用。抽屉状部分7接着为了防尘推入罩盖状盖8中。
按图5的工具部分柜6的结构与图1中的不同，除此以外，火焰切割机有基本相同的结构。按图5，工具部分柜6装在机架1的侧壁1a上并随机架移动。一个没有表示的用于工具部分更换的割炬托架控制器与之相配。为此目的的机架位置移动可以取消。
业已证明，在这种工具部分柜或工具部分安装架的功能中可以达到这样一种精度，即，借助于传统的工具固定装置可以将工具部分可靠地安置在割炬托架上和可靠地分离在割炬托架上的工具部分。
权利要求
1．火焰切割机有一个工具固定装置，借助于此装置，装在至少一个割炬托架的托架工位上的工具可更换工具部分尤其可以自动固定，其中，割炬托架按工作可在一机架上移动，机架本身还可垂直移动，其特征为带盖(8)的工具部分安装架(7)以这样的方式设有多个工具部分安装工位，即，它们适合于可垂直移动、可插入和可取出地安装成组可更换的工具部分(14至19)；工具部分安装架(7)可借助于调整装置(22)从一个用盖(8)关闭的位置有控制地调整到一个打开的工具部分更换位置，所以，被选出的工具部分安装工位处于一个相对于工具部分插入和取出装置及割炬托架(4)的预定位置。
2．按照权利要求1所述的火焰切割机，其特征为工具部分安装架是一个抽屉状的部分(7)，在抽屉状部分(7)的底部(7a)有一排孔(13)作为工具部分安装工位，抽屉状部分可相对于罩盖式的盖(8)水平移动；以及，抽屉状部分(7)与一直线调整装置(22)连接。
3．按照权利要求1或2所述的火焰切割机，其特征为在可调整的工具部分安装架(7)下面相对于工具部分安装架这样固定地安装一个升降缸(12)作为工具部分的插入和取出装置，即，使一个选出的工具部分安装工位能同轴地位于升降缸(12)的上方。
4．按照权利要求3所述的火焰切割机，其特征为抽屉状部分(7)有一水平的覆盖面(11)，在用罩盖状的盖(8)封闭的位置它覆盖住升降缸(12)。
5．按照权利要求4所述的火焰切割机，其特征为抽屉状部分(7)有一个前部端壁(9)，覆盖面(11)设在它前面。
6．按照权利要求2至5之一所述的火焰切割机，其特征为至少直线调整装置(22)的一部分(21)安置在抽屉状部分(7)的一个可被盖(8)覆盖的区域内。
7．按照前列诸权利要求之一所述的火焰切割机，其特征为工具柜(6)包括工具部分安装架(7)、它的盖(8)和调整装置(22)以及工具部分插入和取出装置安装在割矩托架(4)旁。
8．按照权利要求1至6之一所述的火焰切割机，其特征为工具柜(6)包括工具部分安装架(7)、它的盖(8)和调整装置(22)以及工具部分插入和取出装置(12)安装在机架(1)上；以及，为了更换工具，割炬托架(4)可有控制地移到工具柜(6)旁的更换准备位置。
9．按照权利要求1至6之一所述的火焰切割机，其特征为工具柜(6)包括工具安装架(7)、它的盖(8)和调整装置(22)以及工具部分插入和取出装置(12)位置固定地设置；以及，为了更换工具，割炬托架(4)和机架(1)可有控制地相对于工具安装架移到工具柜(6)旁的更换准备位置。
10．按照权利要求1至9之一所述的火焰切割机，其特征为可更换的工具部分(18)总是有一个通用的交接点(20)。
全文摘要
在火焰切割机中有一个工具固定装置,借助于此装置,装在至少一个割炬托架的托架工位上的工具的可更换工具部分可自动固定。此割炬托架按工作可在一机架上移动,机架本身还可垂直移动。为了能迅速地更换工具部分并与此同时保持割炬托架有宽广的作业范围,带盖(8)的工具部分安装架(7)以这样的方式设有多个工具部分安装工位,即,它们适合于可垂直移动、可插入和可取出地安装成组可更换的工具部分(14至19)。工具部分安装架(7)可借助于调整装置(22)从一个用盖(8)关闭的位置有控制地调整到一个打开的工具部分更换位置,所以被选出的工具部分安装工位处于一个相对于工具部分插入和取出装置及割炬托架(4)的预定位置。
文档编号B23K7/00GK1204274SQ96199040
公开日1999年1月6日 申请日期1996年12月10日 优先权日1995年12月15日
发明者赖纳·谢弗 申请人:埃萨比－汉考克有限公司