相贯线

1.1 产品概述

XGX-8000/600数控相贯线自动化切割设备，主要用于各种低碳钢、不锈钢等管材的切割。可以切割圆管端面、圆管与平面相交面、及各种圆管与圆管、圆管与球面、圆管与曲面相贯的面。该机型外形美观、结构紧凑、运行平稳、操作简便。切割管径范围为6000-50mm，切割管长范围为7m。

机器机械部分主要由工作台、动力卡盘和切割头等组成。工作台和动力卡盘采用了整体设计、通过机械整体加工，使得纵向导轨与动力卡盘的轴心线保持平行，这样大大地调高了机器的工作精度。在工作台的侧面上、下安装有二根相互平行的直线导轨，导轨间安装精密齿条，通过移动体上的驱动系统带动齿轮转动，实现了纵向齿轮、齿条传动。动力卡盘通过伺服电机和同步带轮，带动卡盘旋转，由卡盘带动工件实现正、反向旋转。切割头是由双伺服电机进行控制，可以作轴向和径向偏摆。由系统控制这些运动轴的联动，实现管子相贯线的切割。

机器的旋转装置，采用了卡盘传动，工作时只需直接将管子夹紧卡盘自动定好管子的轴心线，这样使得管子的上下料非常方便。

数控相贯线切割机，是以三轴数字控制系统为标准。整个机器多根运动轴的联动由系统控制。三轴定义分别为：

Y轴：工件沿其中心线左右旋转。

X轴：移动体沿工件轴向左右移动。

Z轴：割炬垂直升降。

机器的运动轴均由交流伺服电机驱动，系统控制采用工业计算机控制，全数字化，具有高稳定性及可靠性。

所有气路均配有电磁阀、调节阀、可轻易实现人工智能控制切割程序。氧气、燃气或等离子气源，通过管路输送到割炬。为了满足各种切割工艺的需要，供气系统采用了多组电磁阀用于控制各种气流的通断。各种气体的工作压力由调节器（或称为减压阀）进行调节。

1.2 产品技术描述

  工作台（X轴）：工作台为整体框式结构、在工作台横梁的侧面上、下安装有二根相互平行的直线导轨，导轨间安装精密齿条，通过移动体上的驱动系统带动齿轮转动，实现了纵向齿轮、齿条传动。

  卡盘旋转装置（Y轴）：通过伺服电机＋减速箱带动整个传动系统，由卡盘带动工件正、反向旋转。

  割炬座升降装置（Z轴）：由交流饲服电机经过精密减速机带动丝杆、滑灵传动，实现割炬座上、下运动。直线导向机构，保证了移动体在移动过程的平稳性。

  控制系统采用相贯线切割专用系统，通过系统窗口进行人机对话，在“参数设置”界面下，用户可根据加工要求设置各种参数，软件在设计时已经设置了默认的参数值，用户可以通过单击“加载默认值”按钮进行加载；将要切割的参数一次性输入，系统将根据输入的参数自动生成切割程序，实现连续切割。使得机器操作非常简便单。

1.3 产品使用目的

传统的管子加工均采用手工下料，工艺流程是：对相贯线轨迹放样－制作模板－工件划线－手工切割－对样打磨，如此繁琐的加工方法，不仅生产效率低，劳动强度高，而且产品质量差，无法保证工件相贯后均匀的焊缝。XGX系列数控相贯线切割机，不仅生产效率高、劳动强度低，而且切割精度高，切割后的零件可直接进行焊接，保证工件相贯后的焊缝误差＜1mm。因此该设备是管子加工的关键设备。

1.4 系统基本配置

数控系统（上海交大）

等离子切割机的先进数控系统。该系统的界面设计、切割速度和运动控制结合国内外的先进技术、工艺性能全面，操作方便，是切割加工中具有一定智能化的系统。

 

图：数控系统（上海交大）

●  主要硬件参数

·40G硬盘，采用工业控制工作主机

·INTEL2。4G处理器KS512M内存；USB接口；

·用于切割和运动逻辑的32路接口信号；

·2轴驱动输出；

·液晶显示器17寸，工业薄膜键盘；

 

 

二、结构简介与工作原理

2.1 总体结构

 

                         图1主机结构图

1.纵向工作台        2.卡盘     3.随机操作箱    4.割炬装置

5.割炬双偏摆装置    6.升降装置   7.平台调装置    8.纵向移动台

9.纵向直线导轨      10.供气面板   11..纵向立柱     12.数控操作系统

 该设备主要 由卡盘旋转装置（Y轴）、工作台（X轴）、割炬升降装置（Z轴）、气路部分、气管电缆传动装置和控制系统等组成。由系统控制多轴联动，每个工作轴每次工作前必须回零，然后每个轴按程序指令工作，系统复合完成管子相贯线的切割。

2.1.1、卡盘旋转装置（Y轴）

该装置主要是由两组平行的多组卡盘组成，将管子直接吊到卡盘中夹紧，利用两组卡盘自动定心。通过驱动系统带动卡盘转动，依靠卡盘使得管子绕其中心线做正、反向旋转运动，在整个多轴系统中被定义为Y轴。卡盘采用平行错位支撑形式，保证了工件与卡盘的多点接触。通过中惯量伺服电机＋精密减速箱，由输出同步带轮带动卡盘一起转动。零位开关用于确定Y轴零位基准点。

2.1.2、工作台（X轴）

在工作台的横梁侧面上、下安装有二根相互平行的直线导轨，导轨间安装精密齿条，通过移动体上的驱动系统(交流伺服电机＋精密齿轮箱)带动齿轮转动，实现了纵向齿轮、齿条传动，在系统中被定义为X轴。工作台采用矩形管拼焊成整体框架结构、焊接成型后采用振动去应力处理，保证了机器整体刚性强度及应力变形，通过机械整体加工，使得两组卡盘的中心线与纵向导轨保持平行，这样不仅调高了机器的运行精度，同时也有效地控制了管子的轴向窜动。在机器立柱内安装了零位开关，用于确定X轴零位基准点。

2.1.3、割炬座升降装置（Z轴）：

由交流伺服电机经过精密减速机，通过带动丝杆、滑灵传动，实现了割炬座上、下运动，最大移动距离为600mm。在丝杆两边装有直线导轨作为升降导向，保证了移动体在移动过程的平稳性，在系统中被定义为Z轴。在上限位位置上装有零位基准点，用于确定管子上表面的基准点。

2.1.4、控制系统：

数控主机为工业控制器，并附有液晶高分辨率显示器，菜单和触摸式操作屏技术，伺服电机，多轴运动控制卡。并具有断点、断电记忆功能、自动报警、自动诊断功能、丰富、可扩充的宏程序调用及编辑功能、CRT模拟加工、桥接切割控制功能；英文显示、人机对话功能。实时的切割图形仿真、控制割炬进行定角度、变角度焊接坡口切割工作。切割宽度补偿、角度摆动校正、自动速度演算等功能。

三、主要技术参数

3.1 主要技术参数

切割管径：                 Φ50～Φ1000 mm

等离子质量切割厚度：             20mm（凯尔贝100i）

切割速度：              10～2000mm/min

管子最大重量：             ≤10000 kg

工件长度范围：             6500 mm

工件椭圆度：               ≤2%

控制轴数：                3轴

割炬升降最大行程：         1000 mm

切割氧压力：               0.784～0.882 MP

预热氧压力：               0.392 Mpa

燃气压力：                 0.049 Mpa

空气压力：                 0.8 Mpa

机器功率：                  6kW(不含等离子) 

               

四．机器主要精度要求：

XMG型数控相贯线切割机的切割表面精度应符合国家标准。工件切割长度尺寸定位精度为±1mm/机器全长；母线定位精度为≤±0.5mm; 各类相贯线相配管接头装配间隙误差≤±1mm。各运动轴的工作精度为：

Y轴：定位精度≤±0.3mm/每圈。

X轴：定位精度≤±0.3mm/全长。

Z轴：复位精度≤±0.2mm。

等离子电源：

 

 

 切割各种金属材料，质量切割至15mm，最大切割厚度至20mm

 气冷式割炬；

 配合等离子数控切割机、机器人或其它自动化设备；

 易损件的使用时间长，和旋转气节约喷嘴的穿孔方式；

 2D或者3D全位置切割，直线、轮廓曲线，坡口至30°；

 穿孔和孔切割；

 切割电流可以无级调节(20 - 100 A)，特别是100A为100%暂载率；相对于竞争对手，不会频发过热现象；

项目涉及到的相关技术问题由双方单位技术人员提供合理建议和意见，由双方项目负责人负责协商修改。 为了使我们的设计方案实用、使设备达到合理性能，如贵公司针对该项目有不同见解和异议敬请与我们相关负责人取得联系。

洽谈电话：13706866208