[发明专利]一种水下热切割机理观察装置及其观察方法

摘要

本发明提供了一种水下热切割机理观察装置，该装置包括切割系统、X轴观察系统、Y轴移动系统、Z轴移动系统。其中切割系统包括焊枪割炬、箱体、切割工作台、工件、玻璃。X轴观察系统包括计算机、高速摄相机、排水导光通路、背景光源。Y轴和Z轴运动系统包括步进电机、丝杆、联轴器、导轨、滑块、支撑座。本发明解决了水下热切割时热源时常没入工件表面以下以及割口区域产生的气泡向四周发散致使切割过程观测困难的难题，能够清楚地观察到切割过程中割口形状的变化、电弧的运动方式以及熔滴过渡形式，设备简单、安全可靠、操作方便、成像质量高。除此以外，本发明还提供了一种利用该热切割机理观察装置的对工件进行切割作业的方法。

主权项

1.一种水下热切割机理观察装置，其特征在于，包括箱体(5)、X轴观察系统、Y轴移动系统、Z轴移动系统，所述箱体(5)为中空的立体箱体，所述箱体(5)中充满适用于进行热切割的液体，待切割的工件(7)放置于箱体(5)内，工件(7)被切割液体覆没；所述Y轴移动系统沿平行于工件(7)的切割方向设置，所述工件(7)与所述Y轴移动系统连接，所述Y轴移动系统能够带动工件(7)在与箱体(5)一边平行的方向进行位置调整；所述X轴观察系统沿垂直于工件(7)的切割方向设置；所述Z轴移动系统设置于所述Y轴移动系统的一侧，所述Z轴移动系统上固定有焊枪割炬(4)，所述Z轴移动系统驱动所述焊枪割炬(4)在垂直于水箱底面的竖直方向上进行位置调节；所述Z轴移动系统包括立柱(25)、两竖直导轨(31，33)、竖直丝杆(32)、竖直滑块(29)、支架(35)与竖直步进电机(24)，所述立柱(25)设置于Y轴移动系统的一侧，所述立柱(25)沿垂直于箱体(5)底面的方向布置；所述立柱(25)上固定安装有所述两竖直导轨(31，33)与竖直丝杆(32)，所述两竖直导轨(31，33)与竖直丝杆(32)平行设置；所述两竖直导轨(31，33)上可移动的安装有所述竖直滑块(29)，所述竖直滑块(29)与所述竖直丝杆(32)螺旋连接；所述支架(35)为一L形的连杆，该支架(35)的短杆固定在所述滑块(29)上，支架(35)长杆的一端设有滑套，所述滑套上固定安装有焊枪割炬(4)；所述竖直步近电机(24)设置于所述立柱(25)的顶端，所述竖直步近电机(24)的输出轴与所述竖直丝杆(32)连接，所述竖直步进电机(24)正转或反转带动所述竖直丝杠(32)转动，所述竖直丝杠(32)驱动所述竖直滑块(29)在两竖直导轨(31，33)上移动，从而带动焊枪割炬(4)在竖直方向进行位置调整。