CN102452097A - 一种自动变径无屑切割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管材切割设备相关技术领域，特别是一种自动变径无屑切割机，包括机架，还包括依次设置在机架上的支撑机构、夹紧机构和旋转机构，所述夹紧机构包括开有夹紧通孔的夹紧底板，以及设置在夹紧底板上的夹紧气缸、前转臂和多个夹紧力臂，所述夹紧力臂前端设置有夹紧块，后端设置有夹紧转轴、施力轴和受力轴。本发明不论管材的规格怎样改变，该夹紧装置都可以适应它的管材夹紧范围；无须更换夹块，夹紧气缸安装位置设计是气缸产生的力在联动多点夹紧机构中发挥最大，从而实现夹紧最大管径。该机全自动化程度高，结构紧凑简洁，电气控制安全可靠、操作简单方便、人机界面理想，采用PLC实现切割机的在线自动化。

Description

一种自动变径无屑切割机

技术领域

本发明涉及管材切割设备相关技术领域，特别是一种自动变径无屑切割机。

背景技术

现有的无屑切割机的传动方式：

一是安装切割进刀机构的转盘旋转由电机带动皮带轮传动完成的，同时切割进刀深度（切穿管径最大厚度）是由带阻尼功能的气缸驱动安装在滑轮、滑槽（保证切割深度范围）机构上切刀来完成，整个切割过程的动作是由两个各自独立机构完成的，结构复杂、零件制造要求精度高、机器制造装配难度大、操作调整困难，机器成本高,而且基本上250以下小管徑无屑切割机；

二是气缸进刀，切割用圆盘型刀片，切割刀片制造困难（专用刀片）成本高，切割时受力大小难以控制，对刀片材质、硬度、厚薄刀片切割角度要求很高、刀片容易损坏、替代性差；

三.切割夹管机构用铝制哈夫夹紧块进行夹紧；机器生产管径规格范围多、每拉一种规格管径就要换一套夹紧块，夹紧块铝材价格昂贵且是铸件、多数为非标管径、要做木模、生产周期长、耗费人力工时多、制造成本高；更换夹紧块麻烦费时。

四.上述的无屑切割机切割的切割速度是由电机带动皮带轮传动完成的且旋转速度高，进刀深度由气缸行程和滑槽长度、斜度决定；切割最大厚度在特定机器上是不能改变的，适应切割的厚度范围相应较窄，不能很好地适应不同客户需求。

国内目前还没有自动变径挤出生产线，也没有自动变径切割机。

发明内容

本发明提供一种自动变径无屑切割机，以解决现有技术没有自动变径切割机的技术问题。

采用的技术方案如下：

一种自动变径无屑切割机，包括机架，还包括依次设置在机架上的支撑机构、夹紧机构和旋转机构，所述夹紧机构包括开有夹紧通孔的夹紧底板，以及设置在夹紧底板上的夹紧气缸、前转臂和多个夹紧力臂，所述夹紧力臂前端设置有夹紧块，后端设置有夹紧转轴、施力轴和受力轴，所述夹紧转轴设置在夹紧通孔的圆周上，夹紧力臂围绕夹紧转轴旋转，多个夹紧力臂依次顺序环绕夹紧通孔设置，每个夹紧力臂的施力轴通过连杆与下一顺序的夹紧力臂的受力轴连接，所述夹紧气缸与前转臂的受力端连接，前转臂的施力端与其中一个夹紧力臂的后端连接。

进一步的，所述夹紧块为长方形。

进一步的，所述夹紧力臂为3～5个。

进一步的，所述旋转机构包括开有切割通孔的切割底板，夹紧通孔和切割通孔具有同一轴心：

旋转机构还包括安装在切割底板上的驱动电机、转盘轴承、主动齿轮、内小齿轮、进刀丝杆、切割刀片和升降切割机：

驱动电机的转轴与主动齿轮连接，转盘轴承包括具有同一轴心且互相啮合的外圈齿轮和内圈齿轮，外圈齿轮、内圈齿轮与切割通孔的轴心相同，主动齿轮与外圈齿轮啮合，内圈齿轮与内小齿轮啮合，升降切割机的输入轴与内小齿轮连接，切割刀片安装在进刀丝杆上，升降切割机的输出轴与进刀丝杆连接。

进一步的，所述支撑机构包括升降减速机，在升降减速机上还设置有托架。

更进一步的，所述托架为V型托架。

进一步的，还包括设置在支撑机构下方的随动机构。

本发明不论管材的规格怎样改变，该夹紧装置都可以适应它的管材夹紧范围；无须更换夹块，夹紧气缸安装位置设计是气缸产生的力在联动多点夹紧机构中发挥最大，从而实现夹紧最大管径。该机全自动化程度高，结构紧凑简洁，电气控制安全可靠、操作简单方便、人机界面理想，采用PLC实现切割机的在线自动化。

附图说明

图1为本发明整体正视图；

图2为本发明整体侧视图；

图3为本发明旋转机构结构图；

图4为本发明旋转机构切割部分正视图；

图5为本发明旋转机构切割部分侧视图；

图6为本发明支撑机构正视图；

图7为本发明支撑机构侧视图；

图8为本发明夹紧机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1和图2所示，本发明为一种自动变径无屑切割机，包括机架1，依次设置在机架1上的支撑机构4、夹紧机构3和旋转机构2，以及设置在支撑机构4下方的随动机构5。

如图3～5所示，旋转机构2包括开有切割通孔的切割底板，以及安装在切割底板上的驱动电机21、转盘轴承22、主动齿轮23、内小齿轮24、进刀丝杆25、切割刀片26和升降切割机27、接近开关固定板28、限位套29和防尘罩210。

驱动电机21的转轴与主动齿轮23连接，转盘轴承22包括具有同一轴心且互相啮合的外圈齿轮221和内圈齿轮222，外圈齿轮221、内圈齿轮222与切割通孔的轴心相同，主动齿轮23与外圈齿轮221啮合，内圈齿轮222与内小齿轮24啮合，升降切割机27的输入轴与内小齿轮24连接，切割刀片26安装在进刀丝杆25上，升降切割机27的输出轴与进刀丝杆25连接。

如图6和图7所示，支撑机构4包括升降减速机41，在升降减速机41上还设置有V型托架42。

如图8所示，夹紧机构8包括开有夹紧通孔的夹紧底板，夹紧通孔和切割通孔具有同一轴心。夹紧机构8还包括设置在夹紧底板上的夹紧气缸81、前转臂82和五个夹紧力臂83，夹紧力臂83前端设置有长方形的夹紧块84，夹紧块84上设有橡胶板，夹紧力臂83后端设置有夹紧转轴85、施力轴86和受力轴87，夹紧转轴85设置在夹紧通孔的圆周上，夹紧力臂83围绕夹紧转轴旋转，多个夹紧力臂83依次顺序环绕夹紧通孔设置，每个夹紧力臂83的施力轴86通过连杆88与下一顺序的夹紧力臂的受力轴87连接，夹紧气缸81与前转臂82的受力端连接，前转臂82的施力端与其中一个夹紧力臂83的后端连接。

工作原理：

当切割机接受到切割信号后，夹紧气缸81驱动五个夹紧力臂83，夹紧不同规格的管材；驱动电机21运转，驱动与主动齿轮23啮合的外圈齿轮221运转；带动升降切割机27输入轴的内小齿轮24与内圈齿轮222啮合做圆周转动的同时使其自身的进刀丝杆25做上下直线运动实现切割进退刀的动作，当进行切割时，外圈齿轮221顺时针运转；带动进刀丝杆25向下进行切入动作；切管完成后，驱动电机21反转带动进刀丝杆25向上运动使切割刀片26退回原位，完成一次切割动作。

切割快慢由转盘轴承22转动的速度快慢决定的，它是由驱动电机21控制的；切割刀片26在位移的范围内移动由电器控制系统自动控制，所切管材壁厚是由进刀深度决定的，也是在控制系统内设置好的，切割刀片26移动的极限位置由接近开关电器控制信号决定的。切割时夹管与生产线牵引速度的同步，是由机器上安装的同步齿形带伺服随动机构通过调整伺服电机转速快慢来匹配牵引速度的快慢。联动可变径五点夹紧块代替传统的哈夫夹紧块，适应不同规格的管材，同时还在夹紧气缸上设计了控制夹紧气缸81活塞杆推出距离机构来控制多点夹紧涨开大小的程度；节省了制造铝制夹紧块的成本；同时也节省了更换夹紧块的时间。本机支撑机构也是电动控制的与自动变径整个生产线是自动控制是联动的，支撑位置的升降随管径变化由电器控制与所支撑管径相适应。机身前后支撑一套机构同步上、下动作与后支撑由电器连接三支撑实现同步联动。支撑升降机构是由升降减速机41丝杆上下移动、配以斜齿轮及拉杆联轴器连接前后支撑保持同步动作并与后联动同步一致。

 本发明的切割机传动系统是机械式的结构，简洁可靠、制造成本低和操作简单、维护方便、机器故障率低、生产效率低；由电器控制实现全自动切割。

Claims (7)

1.一种自动变径无屑切割机，包括机架，其特征在于，还包括依次设置在机架上的支撑机构、夹紧机构和旋转机构，所述夹紧机构包括开有夹紧通孔的夹紧底板，以及设置在夹紧底板上的夹紧气缸、前转臂和多个夹紧力臂，所述夹紧力臂前端设置有夹紧块，后端设置有夹紧转轴、施力轴和受力轴，所述夹紧转轴设置在夹紧通孔的圆周上，夹紧力臂围绕夹紧转轴旋转，多个夹紧力臂依次顺序环绕夹紧通孔设置，每个夹紧力臂的施力轴通过连杆与下一顺序的夹紧力臂的受力轴连接，所述夹紧气缸与前转臂的受力端连接，前转臂的施力端与其中一个夹紧力臂的后端连接。

2.根据权利要求1所述的自动变径无屑切割机，其特征在于，所述夹紧块为长方形。

3.根据权利要求1所述的自动变径无屑切割机，其特征在于，所述夹紧力臂为3～5个。

4.根据权利要求1所述的自动变径无屑切割机，其特征在于，所述旋转机构包括开有切割通孔的切割底板，夹紧通孔和切割通孔具有同一轴心：

旋转机构还包括安装在切割底板上的驱动电机、转盘轴承、主动齿轮、内小齿轮、进刀丝杆、切割刀片和升降切割机：

驱动电机的转轴与主动齿轮连接，转盘轴承包括具有同一轴心且互相啮合的外圈齿轮和内圈齿轮，外圈齿轮、内圈齿轮与切割通孔的轴心相同，主动齿轮与外圈齿轮啮合，内圈齿轮与内小齿轮啮合，升降切割机的输入轴与内小齿轮连接，切割刀片安装在进刀丝杆上，升降切割机的输出轴与进刀丝杆连接。

5.根据权利要求1所述的自动变径无屑切割机，其特征在于，所述支撑机构包括升降减速机，在升降减速机上还设置有托架。

6.根据权利要求5所述的自动变径无屑切割机，其特征在于，所述托架为V型托架。

7.根据权利要求1所述的自动变径无屑切割机，其特征在于，还包括设置在支撑机构下方的随动机构。

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