[发明专利]数控八轴双卡盘组合型材相贯线切割的装置及方法

说明书

本发明涉及一种数控八轴双卡盘组合型材相贯线切割的装置及方法，该装置的固定卡盘、可移动卡盘采用360度均分对称四爪卡盘；还包括：固定卡盘中轴线W1轴、可移动卡盘中轴线W轴、平行于公共滑轨的X轴、垂直于公共滑轨的Y轴、竖直方向的Z轴、平行于副切割区滑轨的X1轴、平行于主切割区滑轨的A轴、垂直于公共滑轨的B轴。本发明采用数控八轴双卡盘组合型材相贯线切割的方法和设备可完成圆/矩形/方管/H型钢等多种型材工件的相贯线管端头、相贯线孔进行自动火焰/等离子切割，焊接坡口一次成型，高精度、高效率、高可靠性。

技术领域

本发明涉及数控加工技术领域，尤其涉及一种数控八轴双卡盘组合型材相贯线切割的装置及方法。

背景技术

通常市场上常见的数控型材相贯线切割设备，主要功能、构造多集中于解决圆管工件的相贯线切割和下料生产，已经不能较好地适应目前钢结构、造船、海洋工程、轨道交通、工程机械、游乐设施等行业型材多样化的快速发展需求。目前市场上型材相贯线的切割方式主要为以下两种方式：

1、手工切割：手持火焰/等离子切割工具，依靠手工放样以及操作人员目测和感觉，现场完成工件的相贯线切割，劳动强度大、切割效率低、焊接坡口质量差；

2、数控切割：目前市场供应已基本可满足数控圆管相贯线切割机设备的工程应用，但随着矩形管、方管、H型钢等型材结构式样的日益增多，单纯的圆管数控切割设备已无法满足生产需要。目前，型材项目工程制作中对于矩形管、方管、H型钢的相贯线切割生产企业仍然采用手工放样切割的工作模式。

上述传统的型材(圆/矩形/方管/H型钢)工件的相贯线切割加工工艺，特别是轮廓曲线和焊接坡口复杂的工件，切割加工十分困难，无论从工艺外观和焊接质量、操作人员的劳动强度、健康、环保、材料利用率、切割加工效率等诸多方面都不尽人意。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种数控八轴双卡盘组合型材相贯线切割的装置及方法，用以解决现有工艺加工困难、质量较差、材料利用率低、加工效率低等问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种数控八轴双卡盘组合型材相贯线切割装置，数控八轴双卡盘组合型材相贯线切割装置包括：数控八轴运动控制系统、主切割区、副切割区；

主切割区、副切割区设有公共滑轨，公共滑轨上设有悬臂式切割头总成；主切割区设有主切割区滑轨，主切割区滑轨上设有主切割区辅助支撑小车；副切割区设有副切割区滑轨，副切割区滑轨上设有固定卡盘、副切割区辅助支撑小车、可移动卡盘、工件定尺送料机构；

固定卡盘固定安装在副切割区滑轨靠近主切割区的一端；可移动卡盘安装在工件定尺送料机构上；

数控八轴运动控制系统用来控制悬臂式切割头总成移动、主切割区辅助支撑小车移动、固定卡盘转动、副切割区辅助支撑小车移动、可移动卡盘移动和转动。

固定卡盘、可移动卡盘均为四爪卡盘，且均能够夹持圆管或矩形管或方管或H型钢型材工件；

四爪卡盘的4个固定爪在四爪卡盘的圆周上360°均匀对称分布；

固定卡盘绕其中轴心线W1轴旋转；可移动卡盘绕其中轴心线W轴旋转；固定卡盘、可移动卡盘同轴心、同步回转。

悬臂式切割头总成采用悬臂式切割头，且悬臂式切割头能够沿竖直方向的Z轴上下移动，也能够沿垂直于公共滑轨的Y轴前后移动，还能够沿平行于公共滑轨的X轴左右运动；

副切割区辅助支撑小车、工件定尺送料机构均能够沿平行于副切割区滑轨的X1轴左右运动。

悬臂式切割头能够绕平行于主切割区滑轨的A轴摆动，实现工件焊接坡口的切割，且绕A轴摆动的角度范围为±60°；