专利名称：手提式钢绳驱动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，特别是指一种手提式钢绳驱动数控切割机。
现有微型数控切割机，切割行程较长的X距离方向一般采用齿轮与齿条啮合驱动，由于加工齿条每段齿节距存在精度误差，齿轮与齿条齿合产生的圆跳动，影响切割精度；而且采用齿轮齿条啮合驱动方式的成本高，切割范围也受到限制，切割前辅助工时较多，增加了切割作业麻烦。另外，由于切割长度方向采用的是导轨结构而增加了机重，同时造成机构不太紧凑，机体过大，给切割机移动作业增加了困难。本案申请人曾经参与申请的ZL95237240.1的《手提钢带式数控切割机》，在X方向的往复运动通过采用钢带执行机构取代现有的导轨机构，做到大大减轻了切割机的总重量，其结构设计紧凑，体小而量轻，不仅提携方便，而且易于转移工作场所和保管收藏。但其存在的主要问题是，以钢带作导轨和进行驱动，容易造成损坏，结构也较复杂，并且转扬器内部结构不太合理，给装配造成困难，钢绳固定端易松动而造成故障；其Y方向往复运动伸缩杆的导向采用自制的导向轮，影响切割精度的提高；此外，其无间隙啮合齿轮减速器调整齿轮啮合间隙比较困难，这是由于结构设计上的不合理，使得调整部位易松动而致，其结果也影响切割精度的进一步提高。
针对现有技术存在着的上述问题，本实用新型的目的，乃是在专利号ZL95237240.1《手提钢带式数控切割机》的结构基础上，提供一种工作性能可靠、切割精度高、切割范围不受限制、体小量轻且便于携带的手提式钢绳驱动数控切割机。
本实用新型的解决方案如下。它具有一组X方向往复运动钢绳驱动执行组件，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，无间隙齿轮减速器的输出端转轴通过联轴器与一台转扬器内的一个内滚筒的内转轴输入端相连，该内滚筒的内转轴上的输出端齿轮与一传递齿轮相啮合，该传递齿轮又与转扬器内另一内滚筒的内转轴上的输入端齿轮相啮合；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，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递齿轮，该传递齿轮与连接在一伸缩杆上的齿条相啮合，伸缩杆装设在调整支架上，伸缩杆两端装有自动调高件，自动调高件上又装有切割枪夹持器；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方向往复运动钢绳驱动组件所含的微型电动机、无间隙齿轮减速器和转扬器等，以及Y方向往复运动伸缩杆执行组件所含的微型电动机、无间隙齿轮减速器和调整支架等，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。本实用新型在结构上的特征之处在于具有一个处于带轮小车机构下方的前后纵截面呈
形的底座，底座下部的左、右两端分别固连有与底座垂直的平衡稳定支座。平衡稳定支座的前、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，底座上部左、右两端侧分别固连有钢绳支座，底座顶部水平地置放一块与底座相固连的板式直线导轨，上述底座和板式直线导轨均处于整机外壳内部且穿过整机外壳而伸露在其左、右两侧；所述转扬器的箱体固定在带轮小车机构的底板上，两个内滚筒的内转轴分别座落在转扬器箱体上装设的滚珠轴承内，连接两个内滚筒的前述传递齿轮装设在转扬器箱体上，前述另一内滚筒的内转轴上装设有常用电磁离合器和输出端齿轮，该输出端齿轮与一装设在转扬器箱体上的传递齿轮相啮合，该传递齿轮又与装设在一内转丝杆上的丝杆齿轮相啮合，位于转扬器箱体内的内转丝杆座落在箱体上开设的轴孔内，在转扬器箱体内还装设有固定在箱体上的定位杆，定位杆上外套有与导向螺母支架固定相连的滑套，导向螺母支架上的螺母旋套在内转丝杆上，导向螺母支架上还装有两个导向滑轮，转扬器的两个内滚筒上分别同向缠绕着一根钢绳，这两根钢绳的一端分别被两个内滚筒端部的固定压盖固定于所在内滚筒上，而另一端分别经过导向螺母支架上的两个导向滑轮，然后分别经过装设在转扬器箱体上的过渡滑轮，再分别穿过整机外壳左、右两测面，最后分别固定在底座左、右两端的钢绳支座上；所述伸缩杆与一轴向滑动轴承的导向导轨相固连，而轴向滑动轴承的滑块则与调整支架相固连，Y方向往复运动伸缩杆组件所含的微型电动机和无间隙齿轮减速器均固连在与带轮小车机构的底板相连接的调整支架上；底座顶都固连的板式直线导轨被夹持在带轮小车机构的底板下方的四个呈水平摆置的导向车轮之间，并且板式直线导轨的前侧边和后侧边被分别滑嵌置在带轮小车机构的两个前侧导向车轮和两个后侧导向车轮的周边上开设的环形凹槽内，使得带轮小车机构的负荷重量被板式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板式直线导轨左右运动，带轮小车机构的两个前侧导向车轮的中心小轴分别固连在带轮小车机构的底板上，而两个后侧导向车轮的中心小轴上分别滑套着一根指向两个后侧导向车轮之间的调整杠杆，这两根调整杠杆的中部均通过销杆螺母组件与上方的带轮小车机构的底板相活销连接，这两根调整杠杆的另一端部则分别旋接有一根从带轮小车机构的底板后侧下方伸进相应调节杠杆上开设的螺孔内的调节螺杆，这两根调节螺杆的内端分别与固连在带轮小车机构的底板上的挡块相接触，而这两根调节螺杆外露于底板后侧方的外端则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。在数控系统部件的指令下，X方向往复运动钢绳驱动执行组件中的微型电动机执行指令，驱动与之相连的无间隙齿轮减速器，该减速器的输出端驱动转扬器内两个内滚筒同时向左或同时向右转动。由于传递齿轮的作用，使得内转丝杆与一对内滚筒以同等转速运转，这样又可以实现一对内滚筒上的两根钢绳一根扬出而另一根转入的目的，也可以保证两根钢绳在同一直线上实现拉力，因此实现了带轮小车机构作匀速往复直线运动。若微型电动机正转，使一内滚筒将钢绳转入，那么另一内滚筒则将钢绳扬出；若微型电动机反转，则一内滚筒由将钢绳转入换成将钢绳扬出，而另一内滚筒由将钢绳扬出换成将钢绳转入。就这样，由内滚筒带动钢绳，钢绳再驱动带轮小车机构作X方向往复运动。同样，在数控系统部件的指令下，Y方向往复运动伸缩杆执行组件中的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，再驱动与齿条相连的伸缩杆连同固定其上的轴向滑动轴承的导向导轨，一起沿着固定在调整支架上的轴向滑动轴承的滑块作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金属板料进行切割加工。在切割板料过程中，伸缩杆端部的自动调高件可以进行切割枪高度调整，而伸缩杆与底座上部板式直线导轨的垂直度，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下动的，因此在切割前，应旋转调节处于整机四角方向的四个底座稳定调节旋杆，以将整机底座和平衡稳定支座调整到最佳平衡稳定状态。
如果切割枪切割完成一块金属板后停止使用，或者是要将整机放置到另一板料上继续工作，此时可以将输入端的内滚筒上的钢绳全部转入，接着解开这根钢绳在其钢绳固定座上的固定结，然后停机，使另一内滚筒上的电磁离合器失电而自动打开，再解开该内滚筒上的钢绳在其外部钢绳固定座上的固定结，接着用手柄旋转该内滚筒，即可将这一端的钢绳也全部收回。这样就可以将钢绳收回到切割机整机壳体左、右两端，为下一步将整机外壳连同外壳内的部件从底座和板式直线导轨上分离出来作好准备。
整机外壳连同外壳内的部件从底座和板式直线导轨上分离出来的操作是这样进行的反时钟旋转带轮小车机构的底板后侧方的两个调节手轮，分别带动两根调节螺杆转动，通过两根调节杠杆的施力作用，使得带轮小车的底板后侧的两个后侧导向车轮稍向后退，从而使四个导向车轮放松对板式直线导轨的夹持，此时即可将整机外壳连同外壳内的部件向上提起而与下方的板式直线导轨和底座相脱离，这就大大方便了用手提携和使用完后的保管。将整机外壳连同外壳内的部件安装结合到板式直线导轨和底座上的操作过程则与上述操作过程相反，当将带轮小车机构的四个导向车轮置于板式直线导轨前、后侧后，顺时钟旋转两个调节手轮，其结果使得两个后侧导向车轮稍向前移，从而使四个导向车轮形成并收紧对板式直线导轨的夹持但其夹紧程度又能保证带轮小车机构在外力作用下沿着板式直线导轨顺利地左、右移动。
本实用新型在X方向的往复运动通过采用钢绳驱动执行机构来取代现有的齿轮和齿条相啮合机构，用板式直线导轨取代钢带导轨，并在钢绳驱动执行机构中采用了丝杆导向部件进行精确的导向，这就使得切割机的结构设计合理紧凑，体小量轻，工作性能可靠，切割范围不受限制，能保证切割轨迹直线度的精度。钢绳在内滚筒上的固定经过改进，克服了钢绳固定端容易松动的缺陷。Y方向往复运动组件中伸缩杆的导向采用轴向滑动轴承取代一般的导向轮，进一步提高了切割精度。带轮小车机构的后侧导向车轮的活动可调节设计，使得本实用新型的主机部分容易与导轨和底座分离，从而方便提携着转移工作场地和保管收藏。
以下结合附图和实施例对本实用新型加以进一步详细说明。
图1为本实用新型一种具体结构的主视图；图2为
图1本实用新型的俯视图；图3、图4、图5、图7和图6分别为
图1的A-A、B-B、C-C、D-D剖视放大结构图和E向放大视图；图8为图7的F向视图；图9为图8的G向视图；
图10为本实用新型的两个无间隙齿轮减速器的正向剖视结构图；
图11为
图10的H-H剖视图。
参见
图1至
图11。本实用新型具有一组X方向往复运动钢绳驱动执行组件，该组件包括有一台微型电动机1，微型电动机1的转轴101与一台无间隙齿轮减速器2的输入端齿轮201相连，无间隙齿轮减速器2的输出端转轴202通过联轴器3与一台转扬器4的一个内滚筒401的内转轴402输入端相连，该内滚筒401的内转轴402上的输出端齿轮403与一传递齿轮404相啮合，该传递齿轮404又与转扬器4内另一内滚筒405的内转轴406上的输入端齿轮407相啮合；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5，微型电动机5的转轴51与一台无间隙齿轮减速器6的输入端齿轮601相连，无间隙齿轮减速器6的输出端转轴602上固连有一传递齿轮7，该传递齿轮7与固连在一伸缩杆8上齿条9相啮合，伸缩杆8装设在调整支架10上，伸缩杆8两端装有自动调高件11，自动调高件11上又装有切割枪夹持器12；还具有一个整机外壳13，整机外壳13内装有与之用螺丝相固连的带轮小车机构，整机外壳13内还装有固定在带轮小车机构底板14上的对整机发出控制指令的数控系统部件15，前述X方向往复运动钢绳驱动组件所含的微型电动机1、无间隙齿轮减速器2和转扬器4等，以及Y方向往复运动伸缩杆执行组件所含的微型电动机5、无间隙齿轮减速器6和调整支架10等，均用紧固连接件装接在整机外壳13内的带轮小车机构的底板14上。本实用新型在结构上的特征之处是具有一个处于带轮小车机构下方的前、后纵截面呈形的底座16，底座16下部的左、右两端分别固连有与底座16垂直的平衡稳定支座17，平衡稳定支座17的前、后两端又都分别装设有旋接在支座17上开设的螺孔内的底座稳定调整旋杆18，底座16上部左、右两端侧分别焊接有钢绳支座21，底座16顶部水平地置放一块与底座16相焊接的板式直线导轨20，上述底座16和板式直线导轨20均处于整机外壳13内部且穿过整机外壳13而伸露在其左、右两侧；转扬器4的箱体408用螺丝固定在带轮小车机构的底板14上，两个内滚筒401与405的内转轴402与406分别座落在转扬器箱体408上装设的滚珠轴承409内，连接两个内滚筒401与405之间的传递齿轮404装设在转扬器箱体408上，前述另一内滚筒405的内转轴406上装设有常用电磁离合器410和输出端齿轮411，输出端齿轮411与一装设在转扬器箱体408上的传递齿轮412相啮合，该传递齿轮412又与装设在一内转丝杆413上的丝杆齿轮414相啮合，位于转扬器箱体408内的内转丝杆413座落在箱体408上开设的轴孔内，在箱体408内还设有固定在箱体408上的定位杆415，定位杆415上外套有与导向螺母支架416固定相连的滑套417，导向螺母支架416上的螺母旋套在内转丝杆413上，导向螺母支架416上还装有两个导向滑轮418与419，转扬器4的两个内滚筒401与405上分别同向缠绕着钢绳420与421，这两根钢绳420与421的一端分别被两个内滚筒401与405端部的固定压盖422与423固定于所在内滚筒401与405上，而另一端分别经过导向螺母支架416上的导向滑轮418和419，然后分别经过装设在转扬器箱体408上的过渡滑轮424和425，再分别穿过整机外壳13的左、右侧面，最后分别固定在底座16左、右两端的钢绳支座21上；所述伸缩杆8采用一方管，它与一轴向滑动轴承19的导向导轨191相固连，而轴向滑动轴承19的滑块192则与调整支架10相固连，Y方向往复运动伸缩杆组件所含的微型电动机5和无间隙齿轮减速器6均用螺丝固连在调整支架10上；底座16顶部固连的板式直线导轨20被夹持在带轮小车机构底板14下方的四个呈水平摆置的导向车轮22与23之间，并且板式直线导轨20的前侧边和后侧边被分别滑嵌置在带轮小车机构的两个前侧导向车轮22和后侧导向车轮23的周边上开设的环形凹槽内，使得带轮小车机构的负荷重量被板式直线导轨20和底座16所支承，并且带轮小车机构在外力作用下能沿着板式直线导轨20左右运动，带轮小车机构的两个前侧导向轮22的中心小轴221分别固连在带轮小车机构的底板14上，而两个后侧导向轮23的中心小轴231上分别滑套着一根指向两个后侧导向车轮23之间的调整杠杆24，这两根调整杠杆24的中部均通过销杆螺母组件25与上方的带轮小车机构的底板14相活销连接，这两根调整杠杆24的另一端部则分别旋接有一根从带轮小车机构的底板14后侧下方伸进相应调节杠杆24上开设的螺孔内的调节螺杆26，这两根调节螺杆26的内端分别与固连在带轮小车机构底板14上的挡块27相接触，而这两根调节螺杆26外露于底板14后侧方的外端则分别固连有一调节手轮28。
参见
图10与
图11，此为无间隙齿轮减速器2和6的一种结构的实施例。无间隙齿轮减速器2的输入端齿轮201与位于第一齿轮轴204上的齿轮203相啮合，第一齿轮轴204本身的齿轮与位于第二齿轮轴206上的齿轮205相啮合，第二齿轮轴206本身的齿轮与位于第三齿轮轴208上的齿轮207相啮合，第三齿轮轴208本身的齿轮209则位于输出端转轴202上，第一齿轮轴204、第二齿轮轴206及第三齿轮轴208的两端均套装有间隙调整滑块210，各间隙调整滑块210均组装在无间隙齿轮减速器2的箱体211的允许滑块210游动的滑槽212内，在箱体211的侧面向内分别开设有与滑槽212相连通的螺孔，并且在螺孔内均装设有与间隙调整滑块210相接触的调整螺钉213。依靠各调整螺钉213，可推动滑块210，以实现调整无间隙齿轮减速器2的齿轮啮合间隙。Y方向往复运动伸缩杆组件中的无间隙齿轮减速器6的结构与上述无间隙齿轮减速器2的结构完全相同。这种结构形式的无间隙齿轮减速器的优点是调整方便，调整精度高，有利于提高切割精度。
轴向滑动轴承19可采用市售标准产品HTSD-LG，数控系统部件15可采用MTC-3C。
权利要求1.一种手提式钢绳驱动数控切割机，具有一组X方向往复运动钢绳驱动执行组件，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，无间隙齿轮减速器的输出端转轴通过联轴器与一台转扬器内的一个内滚筒的内转轴输入端相连，该内滚筒的内转轴上的输出端齿轮与一传递齿轮相啮合，该传递齿轮又与转扬器内另一内滚筒的内转轴上的输入端齿轮相啮合；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，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递齿轮，该传递齿轮与连接在一伸缩杆上的齿条相啮合，伸缩杆装设在调整支架上，伸缩杆两端装有自动调高件，自动调高件上又装有切割枪夹持器；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方向往复运动钢绳驱动组件所含的微型电动机、无间隙齿轮减速器和转扬器等，以及Y方向往复运动伸缩杆执行组件所含的微型电动机、无间隙齿轮减速器和调整支架等，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，其特征在于A)具有一个处于带轮小车机构下方的前后纵截面呈
形的底座，底座下部的左、右两端分别固连有与底座垂直的平衡稳定支座，平衡稳定支座的前、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，底座上部左、右两端侧分别固连有钢绳支座，底座顶部水平地置放一块与底座相固连的板式直线导轨，上述底座和板式直线导轨均处于整机外壳内部且穿过整机外壳而伸露在其左、右两侧；B)所述转扬器的箱体固定在带轮小车机构的底板上，两个内滚筒的内转轴分别座落在转扬器箱体上装设的滚珠轴承内，连接两个内滚筒的前述传递齿轮装设在转扬器箱体上，前述另一内滚筒的内转轴上装设有常用电磁离合器和输出端齿轮，该输出端齿轮与一装设在转扬器箱体上的传递齿轮相啮合。该传递齿轮又与装设在一内转丝杆上的丝杆齿轮相啮合，位于转扬器箱体内的内转丝杆座落在箱体上开设的轴孔内，在转扬器箱体内还装设有固定在箱体上的定位杆定位杆上外套有与导向螺母支架固定相连的滑套，导向螺母支架上的螺母旋套在内转丝杆上，导向螺母支架上还装有两个导向滑轮，转扬器的两个内滚筒上分别同向缠绕着一根钢绳，这两根钢绳的一端分别被两个内滚筒端部的固定压盖固定于所在内滚筒上，而另一端分别经过导向螺母支架上的两个导向滑轮，然后分别经过装设在转扬器箱体上的过渡滑轮，再分别穿过整机外壳左、右两侧面，最后分别固定在底座左、右两端的钢绳支座上；C)所述伸缩杆与一轴向滑动轴承的导向导轨相固连，而轴向滑动轴承的滑块则与调整支架相固连，Y方向往复运动伸缩杆组件所含的微型电动机和无间隙齿轮减速器均固连在与带轮小车机构的底板相连接的调整支架上；D)底座顶部固连的板式直线导轨被夹持在带轮小车机构的底板下方的四个呈水平摆置的导向车轮之间，并且板式直线导轨的前侧边和后侧边被分别滑嵌置在带轮小车机构的两个前侧导向车轮和两个后侧导向车轮的周边上开设的环形凹槽内，使得带轮小车机构的负荷重量被板式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板式直线导轨左右运动，带轮小车机构的两个前侧导向车轮的中心小轴分别固连在带轮小车机构的底板上，而两个后侧导向车轮的中心小轴上分别滑套着一根指向两个后侧导向车轮之间的调整杠杆，这两根调整杠杆的中部均通过销杆螺母组件与上方的带轮小车机构的底板相活销连接，这两根调整杠杆的另一端部则分别旋接有一根从带轮小车机构的底板后侧下方伸进相应调节杠杆上开设的螺孔内的调节螺杆，这两根调节螺杆的内端分别与固连在带轮小车机构的底板上的挡块相接触，而这两根调节螺杆外露于底板后侧方的外端则分别固连有一调节手轮。
2.如权利要求1所述的手提式钢绳驱动数控切割机，其特征在于，X方向往复运动钢绳驱动执行组件和Y方向往复运动伸缩杆执行组件中的无间隙齿轮减速器的结构为，其输入端齿轮与位于第一齿轮轴上的齿轮相啮合，第一齿轮轴本身的齿轮与位于第二齿轮轴上的齿轮相啮合，第二齿轮轴本身的齿轮与位于第三齿轮轴上的齿轮相啮合，第三齿轮轴本身的齿轮则位于输出端转轴上，第一齿轮轴、第二齿轮轴及第三齿轮轴的两端均套装有间隙调整滑块，各间隙调整滑块均组装在无间隙齿轮减速器的箱体的允许滑块游动的滑槽内，在箱体的侧面向内分别开设有与滑槽相连通的螺孔，并且在螺孔内均装设有与间隙调整滑块相接触的调整螺钉。
专利摘要手提式钢绳驱动数控切割机由X方向往复运动钢绳驱动执行组件、Y方向往复运动伸缩杆执行组件、数控系统、带轮小车机构、整机外壳、板式直线导轨、底座等构成。钢绳驱动执行组件由微型电动机、无间隙齿轮减速器、转扬器等构成,伸缩杆执行组件由微型电动机、无间隙齿轮减速器、齿条、伸缩杆、调整支架、轴向滑动轴承、自动调高件及切割枪夹持器等构成,该切割机的切割范围大,切割加工精度高,结构紧凑,体小量轻,提携和转移方便。
文档编号B23K37/00GK2370992SQ99233160
公开日2000年3月29日 申请日期1999年4月16日 优先权日1999年4月16日
发明者张益民 申请人:张益民