船舶维修用智能高精度等离子切割装置以及切割方法

摘要

本申请提供了一种船舶维修用智能高精度等离子切割装置以及切割方法，属于船舶设备领域。等离子切割装置包括：机架，机架包括底座和设置于底座上且沿第一方向延伸设置的第一导轨，机架还包括竖直设置的第一支撑柱和水平设置的第二支撑柱，第一支撑柱与第一导轨滑动配合，第二支撑柱上设有沿第二方向延伸设置的第二导轨，第一方向和第二方向垂直设置；切割头，切割头与第二导轨滑动配合；旋转架，旋转架的承载面位于切割头的下方，旋转架相对切割头可旋转地设置。本申请提供的船舶维修用智能高精度等离子切割装置以及切割方法不仅可简化等离子切割装置的结构且降低了等离子切割装置的体积，便于维修人员外出携带。

权利要求

1.一种船舶维修用智能高精度等离子切割装置，其特征在于，包括：机架，所述机架包括底座以及设置于所述底座上且沿第一方向延伸设置的第一导轨，所述机架还包括竖直设置的第一支撑柱和水平设置的第二支撑柱，所述第一支撑柱与所述第一导轨滑动配合，所述第二支撑柱与所述第一支撑柱连接，所述第二支撑柱上设有沿第二方向延伸设置的第二导轨，所述第一方向和所述第二方向垂直设置；

切割头，所述切割头与所述第二导轨滑动配合；

旋转架，所述旋转架包括用于承载板材的承载面，所述承载面位于所述切割头的下方，所述旋转架相对所述切割头可旋转地设置，所述旋转架沿所述第二方向可移动地设置；

还包括基座，所述基座上设有沿所述第二方向延伸设置的第三导轨，所述旋转架还包括安装座，所述安装座的底部设有第一滑槽，所述第三导轨活动插设于所述第一滑槽中，所述第一滑槽包括沿所述第二方向延伸设置且相对的两个第一侧壁以及位于所述两个第一侧壁之间的第二侧壁，所述第三导轨包括水平设置的第一导轨部和竖直设置的第二导轨部，所述第二导轨部的底部与所述基座固定连接，所述第二导轨部的顶部与所述第二导轨部的中部固定连接；

所述第一滑槽中沿所述第二方向上间隔设有多个补偿组件，所述补偿组件包括皆与所述第二导轨部滚动配合的第一滚轮、第二滚轮以及第三滚轮，所述第一滚轮、所述第二滚轮和所述第三滚轮的轴向皆平行于所述第一方向，所述第一滚轮和所述第二滚轮分别转动设置于所述第一侧壁上，所述第一滚轮和所述第二滚轮位于所述第二导轨部的两侧，所述第三滚轮转动连接于所述第二侧壁上，所述第三滚轮位于所述第一导轨部远离所述第二支撑柱的一侧，所述第一滚轮和所述第二滚轮位于所述第一导轨部靠近所述第二支撑柱的一侧。

2.根据权利要求1所述的船舶维修用智能高精度等离子切割装置，其特征在于，所述补偿组件还包括两个中空的连接柱，两个所述连接柱皆固定连接于所述第二侧壁上，两个所述连接柱分别于所述第三滚轮在沿所述第一方向上的两侧，所述连接柱上设有沿所述第一方向贯穿设置的通槽，所述通槽沿所述连接柱的轴向延伸设置，所述第三滚轮的转轴的端部穿设出所述通槽设置；

所述连接柱的内腔中还设有弹性件，所述弹性件位于所述转轴上方且与所述转轴抵接配合。

3.根据权利要求2所述的船舶维修用智能高精度等离子切割装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧，所述弹簧靠近所述转轴的一端设有滑块，所述滑块与所述连接柱的内腔壁滑动配合，所述滑块远离所述转轴的一端设有限位凸起部，所述弹簧套设于所述限位凸起部上，所述滑块靠近所述转轴的一端设有圆弧面。

4.根据权利要求1所述的船舶维修用智能高精度等离子切割装置，其特征在于，所述机架与所述基座之间通过定位结构定位配合。

5.根据权利要求4所述的船舶维修用智能高精度等离子切割装置，其特征在于，所述定位结构包括位于所述机架上的定位凸起以及位于所述基座上的定位槽，所述定位凸起与所述定位槽定位配合。

6.一种基于权利要求1‑5任意一项所述的船舶维修用智能高精度等离子切割装置的切割方法，其特征在于，所述切割方法包括：旋转所述旋转架以将位于所述承载面上的板材旋转至预设位置；

驱动所述第一支撑柱沿所述第一方向移动以及驱动所述切割头沿第二方向移动以对位于所述承载面上的板材进行切割作业。

说明书

船舶维修用智能高精度等离子切割装置以及切割方法

技术领域

[0001] 本申请属于船舶设备技术领域，涉及一种船舶维修用智能高精度等离子切割装置以及切割方法。

背景技术

[0002] 随着船舶运输行业的持续发展，船舶在数量以及航线上皆有着明显的增加。船舶在运行期间可能会出现需要快速维修的故障，而船舶的维修点的分布相对比较分散，所以
需要船舶维修点派相应的维修人员携带维修设备上船维修。维修设备一般包括智能高精度
等离子切割装置或者手持式等离子切割装置，通过等离子切割装置对板材进行切割以切割
成所需形状的补板。智能高精度等离子切割装置具有控制切割精度级别等优点，以匹配不
同的作业要求。

[0003] 然而现有的智能高精度等离子切割装置皆是匹配中规格或大规格的板材，其体积比较庞大难以携带，且传统的手持式等离子切割装置会由于作业人员手持不稳定导致切割
精度相对较低，难以满足使用需求。

发明内容

[0004] (一)要解决的技术问题

[0005] 鉴于上述技术问题，本申请提供了一种船舶维修用智能高精度等离子切割装置以及切割方法，通过在底座上设置第一支撑柱和第二支撑柱，第二支撑柱连接于第一支撑柱
的顶部，第一支撑柱沿第一方向可移动设置，切割头沿第二方向可移动地设置于第二支撑
柱上，切割头的下方设置有旋转架，旋转架对切割头可旋转地设置，不仅可简化等离子切割
装置的结构且降低了等离子切割装置的体积，便于维修人员外出携带，同时还可确保切割
头能够稳定且精准地对位于承载面上的板材进行切割。

[0006] (二)技术方案

[0007] 第一方面，本申请提供了一种船舶维修用智能高精度等离子切割装置，包括：

[0008] 机架，机架包括底座以及设置于底座上且沿第一方向延伸设置的第一导轨，机架还包括竖直设置的第一支撑柱和水平设置的第二支撑柱，第一支撑柱与第一导轨滑动配
合，第二支撑柱与第一支撑柱连接，第二支撑柱上设有沿第二方向延伸设置的第二导轨，第
一方向和第二方向垂直设置；

[0009] 切割头，切割头与第二导轨滑动配合；

[0010] 旋转架，旋转架包括用于承载板材的承载面，承载面位于切割头的下方，旋转架相对切割头可旋转地设置。

[0011] 进一步地，旋转架沿第二方向可移动地设置。

[0012] 进一步地，还包括基座，基座上设有沿第二方向延伸设置的第三导轨，旋转架还包括安装座，安装座的底部设有第一滑槽，第三导轨活动插设于第一滑槽中，第一滑槽包括沿
第二方向延伸设置且相对的两个第一侧壁以及位于两个第一侧壁之间的第二侧壁，第三导
轨包括水平设置的第一导轨部和竖直设置的第二导轨部，第二导轨部的底部与基座固定连
接，第二导轨部的顶部与第二导轨部的中部固定连接；

[0013] 第一滑槽中沿第二方向上间隔设有多个补偿组件，补偿组件包括皆与第二导轨部滚动配合的第一滚轮、第二滚轮以及第三滚轮，第一滚轮、第二滚轮和第三滚轮的轴向皆平
行于第一方向，第一滚轮和第二滚轮分别转动设置于第一侧壁上，第一滚轮和第二滚轮位
于第二导轨部的两侧，第三滚轮转动连接于第二侧壁上，第三滚轮位于第一导轨部远离第
二支撑柱的一侧，第一滚轮和第二滚轮位于第一导轨部靠近第二支撑柱的一侧。

[0014] 进一步地，补偿组件还包括两个中空的连接柱，两个连接柱皆固定连接于第二侧壁上，两个连接柱分别于第三滚轮在沿第一方向上的两侧，连接柱上设有沿第一方向贯穿
设置的通槽，通槽沿连接柱的轴向延伸设置，第三滚轮的转轴的端部穿设出通槽设置；

[0015] 连接柱的内腔中还设有弹性件，弹性件位于转轴上方且与转轴抵接配合。

[0016] 进一步地，弹性件为弹簧，弹簧靠近转轴的一端设有滑块，滑块与连接柱的内腔壁滑动配合，滑块远离转轴的一端设有限位凸起部，弹簧套设于限位凸起部上，滑块靠近转轴
的一端设有圆弧面。

[0017] 进一步地，机架与基座之间通过定位结构定位配合。

[0018] 进一步地，定位结构包括位于机架上的定位凸起以及位于基座上的定位槽，定位凸起与定位槽定位配合。

[0019] 第二方面，本申请还提供一种基于上述船舶维修用智能高精度等离子切割装置的切割方法，切割方法包括：

[0020] 旋转旋转架以将位于承载面上的板材旋转至预设位置；

[0021] 驱动第一支撑柱沿第一方向移动以及驱动切割头沿第二方向移动以对位于承载面上的板材进行切割作业。

[0022] (三)有益效果

[0023] 从上述技术方案可以看出，本申请至少具有以下有益效果其中之一：

[0024] (1)本申请提供的船舶维修用智能高精度等离子切割装置以及切割方法，通过在底座上设置第一支撑柱和第二支撑柱，第二支撑柱连接于第一支撑柱的顶部，第一支撑柱
沿第一方向可移动设置，切割头沿第二方向可移动地设置于第二支撑柱上，切割头的下方
设置有旋转架，旋转架对切割头可旋转地设置，不仅可简化等离子切割装置的结构且降低
了等离子切割装置的体积，便于维修人员外出携带，同时还可确保切割头能够稳定且精准
地对位于承载面上的板材进行切割。

[0025] (2)本申请提供的船舶维修用智能高精度等离子切割装置以及切割方法，通过旋转架承载待切割的板材，维修人员通过旋转旋转架便可实现调节待切割的板材的位置，给
维修人员对待切割的板材进行位置调节的操作带来了便利。

附图说明

[0026] 图1为本申请实施例中等离子切割装置的结构示意图；

[0027] 图2为本申请实施例中补偿组件与第三导轨的配合示意图；

[0028] 图3为本申请实施例中连接柱与转轴的配合示意图。

[0029] 附图标记：

[0030] 100、机架；101、底座；102、第一导轨；103、连接板；

[0031] 110、第一支撑柱；120、第二支撑柱；121、第二导轨；200、切割头；

[0032] 300、旋转架；301、承载面；310、基座；320、第三导轨；

[0033] 340、安装座；341、第一滑槽；3411、第一侧壁；3412、第二侧壁；

[0034] 321、第一导轨部；322、第二导轨部；351、第一滚轮；

[0035] 352、第二滚轮；353、第三滚轮；3531、转轴；354、连接柱；

[0036] 3541、通槽；360、滑块；361、限位凸起部；370、弹簧。

具体实施方式

[0037] 本申请提供了本申请提供了一种船舶维修用智能高精度等离子切割装置以及切割方法，通过在底座101上设置第一支撑柱110和第二支撑柱 120，第二支撑柱120连接于第
一支撑柱110的顶部，第一支撑柱110沿第一方向可移动设置，切割头200沿第二方向可移动
地设置于第二支撑柱 120上，切割头200的下方设置有旋转架300，旋转架300对切割头200 
可旋转地设置，不仅可简化等离子切割装置的结构且降低了等离子切割装置的体积，便于
维修人员外出携带，同时还可确保切割头200能够稳定且精准地对位于承载面301上的板材
进行切割。

[0038] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。

[0039] 在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种船舶维修用智能高精度等离子切割装置以及切割方法，以下分别对本实施例的各个组成部分进行详细描述：

[0040] 在本申请的此实施例中：

[0041] 请参考附图1，本申请实施例提供了一种船舶维修用智能高精度等离子切割装置，包括机架100，机架100包括底座101以及设置于底座101 上且沿第一方向延伸设置的第一
导轨102，机架100还包括竖直设置的第一支撑柱110和水平设置的第二支撑柱120，第一支
撑柱110与第一导轨 102滑动配合，第二支撑柱120与第一支撑柱110连接，第二支撑柱120 
上设有沿第二方向延伸设置的第二导轨121，第一方向和第二方向垂直设置；

[0042] 切割头200，切割头200与第二导轨121滑动配合；

[0043] 旋转架300，旋转架300包括用于承载板材的承载面301，承载面301 位于切割头200的下方，旋转架300相对切割头200可旋转地设置。

[0044] 在本实施例中，机架100包括底座101，底座101上设有安装壳，安装壳形成有安装腔，安装腔用于安装控制切割头200进行切割作业的通用控制设备。底座101上设有第一方
向延伸设置的第一导轨102，第一支撑柱110靠近第一导轨102的一端设有第一导轨102滑动
配合的第二滑槽。第一支撑柱110通过第一导轨102和第二滑槽的配合实现在底座101上沿
第一方向移动。第一支撑柱110于第二支撑柱120连接，第二支撑柱120 上设有沿第二方向
延伸设置的第二导轨121，切割头200与第二导轨121 滑动配合以使得切割头200可沿第二
方向移动。由于第一方向和第二方向垂直设置，使得切割头200可在承载面301的上方进行
二维切割运动。其中，切割头200与第二导轨121之间设有连接板103，连接板103包括竖直设
置的第一连接段以及水平设置的第二连接段，第二连接段上设有与第二导轨121滑动配合
的第三滑槽。切割头200可拆卸地固定连接于第一连接段上。等离子切割装置还包括旋转架
300，旋转架300包括用于承载板材的承载面301，承载面301位于切割头200的下方，旋转架
300相对切割头200可旋转地设置，维修人员可通过旋转旋转架300实现对位于承载面301上
的板材进行位置调整。

[0045] 在本实施例中，通过在底座101上设置第一支撑柱110和第二支撑柱 120，第二支撑柱120连接于第一支撑柱110，第一支撑柱110沿第一方向可移动设置，切割头200沿第二
方向可移动地设置于第二支撑柱120上，切割头200的下方设置有旋转架300，旋转架300对
切割头200可旋转地设置，不仅可简化等离子切割装置的结构且降低了等离子切割装置的
体积，便于维修人员外出携带，同时还可确保切割头200能够稳定且精准地对位于承载面
301上的板材进行切割。此外，通过旋转架300承载待切割的板材，维修人员通过旋转旋转架
300便可实现调节待切割的板材的位置，给维修人员对待切割的板材进行位置调节的操作
带来了便利。

[0046] 在一些优选的实施例中，旋转架300沿第二方向可移动地设置，不仅可增加承载面301上板材的规格，且还便于对长方形状的板材进行360°周向旋转。

[0047] 请参考附图2，在一些优选的实施例中，还包括基座310，基座310 上设有沿第二方向延伸设置的第三导轨320，旋转架300还包括安装座 340，安装座340的底部设有第一滑槽
341，第三导轨320活动插设于第一滑槽341中，第一滑槽341包括沿第二方向延伸设置且相
对的两个第一侧壁3411以及位于两个第一侧壁3411之间的第二侧壁3412，第三导轨320 包
括水平设置的第一导轨部321和竖直设置的第二导轨部322，第二导轨部322的底部与基座
310固定连接，第二导轨部322的顶部与第二导轨部 322的中部固定连接；

[0048] 第一滑槽341中沿第二方向上间隔设有多个补偿组件，补偿组件包括皆与第二导轨部322滚动配合的第一滚轮351、第二滚轮352以及第三滚轮353，第一滚轮351、第二滚轮
352和第三滚轮353的轴向皆平行于第一方向，第一滚轮351和第二滚轮352分别转动设置于
第一侧壁3411上，第一滚轮351和第二滚轮352位于第二导轨部322的两侧，第三滚轮353 转
动连接于第二侧壁3412上，第三滚轮353位于第一导轨部321远离第二支撑柱120的一侧，第
一滚轮351和第二滚轮352位于第一导轨部321 靠近第二支撑柱120的一侧。

[0049] 在本实施例中，基座310靠近底座101设置。基座310上设有第三导轨320，第三导轨320沿第二方向延伸设置。旋转架300包括安装座340，安装座340的底部上设有第一滑槽
341，第一滑槽341与第三导轨320对应设置。第三导轨320活动插设于第一滑槽341中，并在
第一滑槽341中沿第二方向移动。安装座340的顶部转动连接有竖直设置的第一旋转轴 
3531，旋转架300包括架体，架体上设有轴承，第一转轴3531装配于轴承中，以使得架体可相
对安装座340旋转。第一滑槽341具有开口部，第二侧壁3412面向开口部设置，两个第一侧壁
3411位于开口部的两侧。第三导轨320为T型导轨，具体包括水平设置的第一导轨部321和竖
直设置的第二导轨部322，第二导轨部322的底部与基座310固定连接，第二导轨部322的顶
部与第二导轨部322的中部固定连接。第一滑槽341中沿第二方向上间隔设有多个补偿组
件，补偿组件包括皆与第二导轨部322滚动配合的第一滚轮351、第二滚轮352以及第三滚轮
353，第一滚轮351、第二滚轮352和第三滚轮353的轴向皆平行于第一方向，第一滚轮351和
第二滚轮352分别转动设置于第一侧壁3411上，第一滚轮351和第二滚轮 352位于第二导轨
部322的两侧且皆与第一导轨部321靠近开口部的侧面滚动配合。第三滚轮353转动连接于
第二侧壁3412上且与第一导轨部321 背离开口部的侧面接触配合。

[0050] 应当注意的是，第一导轨部321在沿第一方向上的两端分别与两个第一侧壁3411限位配合，以避免第一滑槽341在第三导轨320上沿第一方向晃动。

[0051] 在本实施例中，通过滚轮的滚动实现旋转架300在第三导轨320上移动，可减少第一滑槽341与第三导轨320之间磨损，确保旋转架300在第三导轨320上移动的精准度，进而
确保切割装置的切割精度。

[0052] 请参考附图3，在一些优选的实施例中，补偿组件还包括两个中空的连接柱354，两个连接柱354皆固定连接于第二侧壁3412上，两个连接柱 354分别于第三滚轮353在沿第一
方向上的两侧，连接柱354上设有沿第一方向贯穿设置的通槽3541，通槽3541沿连接柱354
的轴向延伸设置，第三滚轮353的转轴3531的端部穿设出通槽3541设置；

[0053] 连接柱354的内腔中还设有弹性件，弹性件位于转轴3531上方且与转轴3531抵接配合。

[0054] 在本实施例中，连接柱354上设有沿第一方向贯穿设置的通槽3541，第三滚轮353的转轴3531的两个端部分别穿设出对应的通槽3541。由于通槽3541沿连接柱354的轴向延
伸设置，即通槽3541沿连接柱354的轴向上具有一定的长度，使得第三滚轮353的转轴3531
可在通槽3541中上下移动。连接柱354的内腔中还设有弹性件，弹性件位于转轴3531上方且
与转轴3531抵接配合。在旋转台处于空载状态下，弹性件的一端与转轴3531抵接配合以使
得转轴3531位于通槽3541的底部；在旋转台具有负载状态下，根据负载值可使得转轴3531
向通槽3541的中部以及顶部移动。当等离子切割装置在长期用下，滚轮和第三导轨320上皆
会出现磨损，使得第一滑槽341和第三导轨320之间在沿高度方向存在间隙，影响旋转架300
在第三导轨320上的移动精度。通过本实施的结构，当第一滑槽341 和第三导轨320之间在
沿高度方向存在间隙时，弹性件会驱动滑槽相对第三导轨320上移以补偿该间隙，实现消除
该间隙的目的。

[0055] 在一些优选的实施例中，弹性件为弹簧370，弹簧370靠近转轴3531 的一端设有滑块360，滑块360与连接柱354的内腔壁滑动配合，滑块360 远离转轴3531的一端设有限位凸
起部361，弹簧370套设于限位凸起部361上，滑块360靠近转轴3531的一端设有圆弧面。

[0056] 在本实施例中，连接柱354可为圆柱或棱柱状，滑块360的形状与连接柱354内腔的形状相匹配。滑块360在连接柱354中沿轴向滑动。滑块 360远离转轴3531的一端设有限位
凸起部361，弹簧370套设于限位凸起部361上，滑块360靠近转轴3531的一端设有圆弧面，通
过滑块360与转轴3531接触，可避免弹簧370直接与转轴3531接触。此外，滑块360 靠近转轴
3531的一端设有圆弧面，圆弧面与转轴3531的外周面在形状上匹配，且圆弧面的表面比较
光滑，可减少滑块360与转轴3531之间的摩擦。

[0057] 在转轴3531插入通槽3541中时，转轴3531还可对滑块360具有阻挡作用，以避免滑块360从滑槽中脱离。

[0058] 在一些优选的实施例中，机架100与基座310之间通过定位结构定位配合，可使得机架100与旋转架300之间快速定位安装，且使得两者之间的位置相对固定以确保切割头
200与承载面301之间的配合准确度。定位结构包括定位槽和定位凸起，定位凸起位于机架
100上，定位槽位于基座 310上，定位凸起与定位槽定位配合。

[0059] 应当注意的是，本申请中第二支撑柱120沿高度方向可滑动地连接于第一支撑柱110上。具体地，两者之间通过滑动槽和滑轨滑动配合。

[0060] 本申请还提供一种基于上述船舶维修用智能高精度等离子切割装置的切割方法，切割方法包括：

[0061] 旋转旋转架300以将位于承载面301上的板材旋转至预设位置；

[0062] 驱动第一支撑柱110沿第一方向移动以及驱动切割头200沿第二方向移动以对位于承载面301上的板材进行切割作业。

[0063] 至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本申请有了清楚的认识。

[0064] 需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并
不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式。

[0065] 还需要说明的是，本文可提供包含特定值的参数的示范，但这些参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。实施例中提到的方
向用语，如涉及“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制
本申请的保护范围。此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制
于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度
的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可
以自由组合形成更多的实施例。

[0066] 以上的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，凡在本申请
的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之
内。