CN102528136B - 一种全自动数控钢管切割机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动数控钢管切割机，包括机架、钢管固定部分、切割部分和冷却部分，特点是切割部分包括铣刀安装座、第二电机和铣刀，第二电机的驱动轴上同轴固定设置有驱动皮带轮，铣刀安装座内轴接有传动轴，传动轴的一端同轴固定安装有从动皮带轮，铣刀固定安装在传动轴的另一端，机架上设置有用于带动铣刀沿待切割钢管的径向移动的铣刀径向驱动机构；优点是由于采用铣刀对钢管进行切割，其厚度小于传统的车刀的厚度，从而大大提高了对原材料的利用率；而且铣刀安装座上设置有钢管切割宽度调整机构，在安装钢管时，只要调整好垫块的位置，然后将钢管待切割的一端顶到垫块上即可确保其切割的宽度，方便快捷而且也保证了切割尺寸的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢管的加工设备，尤其涉及一种全自动数控钢管切割机。
背景技术
轴承主要由内钢圈、外钢圈和滚珠组成，而在加工内钢圈和外钢圈之前，要先将长钢管进行切割加工，将切割后的钢圈作为用于加工内钢圈和外钢圈的毛坯料。目前主要利用车床对钢管进行切割加工，由于车刀的厚度比较厚（在3mm左右），造成了材料的极大浪费，而且每次切割好一只钢圈后，需要精确控制车刀座的移动距离，以保证钢圈的切割宽度，其加工尺寸的控制麻烦，而且存在人为影响的因素，限制了加工精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是一种可提高材料利用率且方便调整钢管的切割宽度的全自动数控钢管切割机。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种全自动数控钢管切割机，包括机架、钢管固定部分、切割部分和冷却部分，所述的切割部分包括铣刀安装座、第二电机和铣刀，所述的第二电机固定安装在所述的铣刀安装座上，所述的第二电机的驱动轴上同轴固定设置有驱动皮带轮，所述的铣刀安装座内轴接有传动轴，所述的传动轴的一端同轴固定安装有从动皮带轮，所述的驱动皮带轮与所述的从动皮带轮之间设置有皮带，所述的铣刀固定安装在所述的传动轴的另一端，所述的机架上设置有用于带动铣刀沿待切割钢管的径向移动的铣刀径向驱动机构。
所述的铣刀径向驱动机构包括伺服电机、滚珠丝杆和传动螺母，所述的伺服电机固定安装在所述的机架上，所述的滚珠丝杆轴接在所述的机架上，所述的滚珠丝杆的一端通过联轴器与所述的伺服电机的驱动轴联接，所述的传动螺母固定连接在所述的铣刀安装座的下端面上，所述的传动螺母与所述的滚珠丝杆相螺接，所述的铣刀安装座与所述的机架通过导轨滑动配合。
所述的铣刀安装座上设置有钢管切割宽度调整机构，所述的钢管切割宽度调整机构包括垫块和设置在所述的铣刀安装座内的第三液压缸，所述的第三液压缸内密封设置有第三驱动轴，所述的垫块固定连接在所述的第三驱动轴的端部，所述的垫块的位置与待切割钢管的位置相适应。
所述的铣刀为锯片铣刀，所述的锯片铣刀的厚度为1.0～1.5mm。
所述的钢管固定部分包括移动基座和固定基座，所述的移动基座与所述的机架滑动配合，所述的机架上设置有移动基座驱动机构，所述的固定基座固定安装在所述的机架上，所述的移动基座上设置有第一电机和至少两个钢管固定夹具，所述的第一电机的驱动轴上同轴固定设置有驱动链轮，所述的钢管固定夹具上同轴固定设置有从动链轮，所述的驱动链轮与所述的从动链轮之间设置有链条，所述的移动基座驱动机构包括第一液压缸、棘轮、棘爪和凸轮，所述的第一液压缸轴接在所述的机架上，所述的第一液压缸内密封设置有第一驱动轴，所述的第一驱动轴的端部设置有棘爪轴，所述的棘爪轴接在所述的棘爪轴上，所述的机架上轴接有棘轮轴，所述的棘轮同轴固定安装在所述的棘轮轴上，所述的凸轮同时与所述的棘爪轴、棘轮轴相轴接，所述的棘爪与所述的棘轮相配合，所述的棘爪与所述的棘爪轴之间设置有扭簧，所述的棘轮轴上套设有拨片，所述的凸轮上设置有两个插销孔，其中一个插销孔正对所述的棘爪，所述的拨片上插接有用于与所述的插销孔配合的插销，所述的棘轮轴上同轴固定设置有第一传动链轮，所述的机架上轴接有第二传动链轮，所述的第一传动链轮和第二传动链轮上设置有传动链条，所述的移动基座与所述的传动链条固定连接，所述的机架上固定设置有导轨，所述的移动基座的底部轴接有滚轮，所述的滚轮与所述的导轨相配合。
所述的固定基座上设置有与所述的钢管固定夹具同轴且数量相等的可调夹紧组件，所述的可调夹紧组件包括固定设置在所述的固定基座上的第二液压缸，所述的固定基座上设置有钢管安装孔，所述的固定基座上固定设置有两个并列分布的轴承安装轴，所述的轴承安装轴的两端固定套接有支撑轴承，所述的支撑轴承位于所述的钢管安装孔的下方，所述的第二液压缸内密封设置有第二驱动轴，所述的第二驱动轴的下端部设置有两个并列分布的压紧轴承，所述的压紧轴承位于所述的钢管安装孔的上方，当所述的钢管安装孔内安装有待切割钢管时，所述的压紧轴承和支撑轴承分别与待切割钢管相外切。
所述的第二驱动轴的下端部轴接有调整块，两个并列分布的压紧轴承均轴接在所述的调整块上。
所述的钢管固定夹具为三爪卡盘。
所述的固定基座的下端部设置有向下倾斜的落料槽，所述的落料槽的外端面固定设置有挡板。
与现有技术相比，本发明的优点是由于采用铣刀对钢管进行切割，其厚度小于传统的车刀的厚度，从而大大提高了对原材料的利用率；而且铣刀安装座上设置有钢管切割宽度调整机构，在安装钢管时，只要调整好垫块的位置，然后将钢管待切割的一端顶到垫块上即可确保其切割的宽度，方便快捷而且也保证了切割尺寸的精确度；又由于移动基座上设置有至少两个钢管固定夹具，使钢管固定部分可同时安装至少两根待切割的钢管，使该切割机在一次安装后可同时切割至少两只钢圈，大大提高了生产效率，而固定基座上设置可调夹紧组件，且可调夹紧组件中第二驱动轴的下端部轴接有调整块，当待切割的钢管在加工过程中发生抖动而产生轴向偏差时，该结构可实时地对钢管的安装中心进行自动校正，以保证加工的精确度；此外，整个切割机采用电机或液压机构驱动，结合PLC控制系统，可实现设备的全自动数字化控制。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1去掉冷却部分后的俯视图；
图3为本发明的移动基座驱动机构的结构示意图；
图4为图3中棘轮与棘爪的配合结构俯视图；
图5为图3中A处的放大示意图；
图6为图4中B处的放大示意图；
图7为本发明的移动基座的内端面示意图；
图8为本发明的固定基座的外端面示意图；
图9为本发明的切割部分与固定基座的配合结构示意图；
图10为图9的侧视图；
图11为本发明的切割部分的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图所示，一种全自动数控钢管切割机，包括机架1、钢管固定部分2、切割部分3和冷却部分4，钢管固定部分2包括移动基座21和固定基座22，机架1上固定设置有导轨11，移动基座21的底部轴接有滚轮23，滚轮23与导轨11相配合，机架1上设置有移动基座驱动机构，移动基座驱动机构包括第一液压缸5、棘轮51、棘爪52和凸轮53，第一液压缸5轴接在机架1上，第一液压缸5内密封设置有第一驱动轴54，第一驱动轴54的端部设置有棘爪轴55，棘爪52轴接在棘爪轴55上，机架1上轴接有棘轮轴12，棘轮51同轴固定安装在棘轮轴12上，凸轮53同时与棘爪轴55、棘轮轴12相轴接，棘爪52与棘轮51相配合，棘爪52与棘爪轴55之间设置有扭簧56，棘轮轴12上套设有拨片57，凸轮53上设置有两个插销孔531，其中一个插销孔531正对棘爪52，拨片57上插接有用于与插销孔531配合的插销58，棘轮轴12上同轴固定设置有第一传动链轮13，机架1上轴接有第二传动链轮14，第一传动链轮13和第二传动链轮14上设置有传动链条15，移动基座21与传动链条15固定连接，移动基座21上设置有第一电机211和三个并列分布的三爪卡盘212，第一电机211的驱动轴上同轴固定设置有驱动链轮213，三爪卡盘212上同轴固定设置有从动链轮214，驱动链轮213与从动链轮214之间设置有链条215，固定基座22通过螺钉固定安装在机架1上，固定基座22上设置有与三爪卡盘212同轴且数量相等的可调夹紧组件，可调夹紧组件包括通过螺钉固定设置在固定基座22上的第二液压缸221，固定基座22上设置有钢管安装孔222，固定基座22上固定设置有两个并列分布的轴承安装轴223，轴承安装轴223的两端固定套接有支撑轴承224，支撑轴承224位于钢管安装孔222的下方，第二液压缸221内密封设置有第二驱动轴225，第二驱动轴225的下端部轴接有调整块226，调整块226上轴接有两个并列分布的压紧轴承227，压紧轴承227位于钢管安装孔222的上方，当钢管安装孔222内安装有待切割钢管时，压紧轴承227和支撑轴承224分别与待切割钢管相外切，固定基座22的下端部设置有向下倾斜的落料槽228，落料槽228的外端面通过螺钉固定设置有挡板229；
切割部分包括铣刀安装座31、第二电机32和锯片铣刀33，第二电机32固定安装在铣刀安装座31上，第二电机32的驱动轴上同轴固定设置有驱动皮带轮34，铣刀安装座31内轴接有传动轴35，传动轴35的一端同轴固定安装有从动皮带轮36，驱动皮带轮34与从动皮带轮36之间设置有皮带37，锯片铣刀33固定安装在传动轴35的另一端，机架1上设置有用于带动铣刀沿待切割钢管的径向移动的铣刀径向驱动机构，铣刀径向驱动机构包括伺服电机6、滚珠丝杆61和传动螺母62，伺服电机6固定安装在机架1上，滚珠丝杆61轴接在机架1上，滚珠丝杆61的一端通过联轴器63与伺服电机6的驱动轴联接，传动螺母62固定连接在铣刀安装座31的下端面上，传动螺母62与滚珠丝杆61相螺接，铣刀安装座31与机架1通过导轨（图中未显示）滑动配合，铣刀安装座31上设置有钢管切割宽度调整机构，钢管切割宽度调整机构包括垫块7和设置在铣刀安装座31内的第三液压缸8，第三液压缸8内密封设置有第三驱动轴81，垫块7通过螺钉固定连接在第三驱动轴81的端部，垫块7的位置与待切割钢管的位置相适应。
上述实施例中，冷却部分4采用机械加工领域中常用的冷却装置，锯片铣刀33的厚度可根据实际加工需要在1.0～1.5mm的范围内选择。
本切割机中，移动基座驱动机构的工作过程为：第一液压缸5驱动第一驱动轴54向下移动，带动棘爪52推动棘轮51转动，棘轮51转动带动第一传动链轮13转动，从而带动移动基座21向固定基座22的方向移动，而由于棘爪52与棘爪轴55之间设置有扭簧56，在第一驱动轴54带动棘爪52上下运动的过程中，扭簧56推动棘爪52与棘轮51配合；当移动基座21需要后退时，拔出拨片57上的插销58，人工顺时针转动拨片57，直至拨片57将棘爪52顶开，使棘爪52脱离棘轮51，然后将插销58插在正对棘爪52的插销孔531中，将拨片57固定在凸轮53上，然后人工向后推动移动基座21即可。
钢管切割宽度调整机构的工作过程为：当装配待切割钢管时，第三液压缸8驱动第三驱动轴81向前运动，带动垫块7向前移动，当垫块7到达设定的位置时，第三驱动轴81停止移动，移动基座驱动机构带动移动基座21向固定基座22方向移动，当待切割钢管的端部顶到垫块7时，移动基座21停止移动，固定基座22上的可调夹紧组件夹紧待切割钢管，然后第三液压缸8驱动第三驱动轴81向后运动，带动垫块7向后移动，然后锯片铣刀33开始对待切割钢管进行切割加工。
Claims (6)
1.一种全自动数控钢管切割机，包括机架、钢管固定部分、切割部分和冷却部分，所述的切割部分包括铣刀安装座、第二电机和铣刀，所述的第二电机固定安装在所述的铣刀安装座上，所述的第二电机的驱动轴上同轴固定设置有驱动皮带轮，所述的铣刀安装座内轴接有传动轴，所述的传动轴的一端同轴固定安装有从动皮带轮，所述的驱动皮带轮与所述的从动皮带轮之间设置有皮带，所述的铣刀固定安装在所述的传动轴的另一端，所述的机架上设置有用于带动铣刀沿待切割钢管的径向移动的铣刀径向驱动机构，其特征在于所述的钢管固定部分包括移动基座和固定基座，所述的移动基座与所述的机架滑动配合，所述的机架上设置有移动基座驱动机构，所述的固定基座固定安装在所述的机架上，所述的固定基座的下端部设置有向下倾斜的落料槽，所述的落料槽的外端面固定设置有挡板，所述的移动基座上设置有第一电机和至少两个三爪卡盘，所述的第一电机的驱动轴上同轴固定设置有驱动链轮，所述的三爪卡盘上同轴固定设置有从动链轮，所述的驱动链轮与所述的从动链轮之间设置有链条，所述的移动基座驱动机构包括第一液压缸、棘轮、棘爪和凸轮，所述的第一液压缸轴接在所述的机架上，所述的第一液压缸内密封设置有第一驱动轴，所述的第一驱动轴的端部设置有棘爪轴，所述的棘爪轴接在所述的棘爪轴上，所述的机架上轴接有棘轮轴，所述的棘轮同轴固定安装在所述的棘轮轴上，所述的凸轮同时与所述的棘爪轴、棘轮轴相轴接，所述的棘爪与所述的棘轮相配合，所述的棘爪与所述的棘爪轴之间设置有扭簧，所述的棘轮轴上套设有拨片，所述的凸轮上设置有两个插销孔，其中一个插销孔正对所述的棘爪，所述的拨片上插接有用于与所述的插销孔配合的插销，所述的棘轮轴上同轴固定设置有第一传动链轮，所述的机架上轴接有第二传动链轮，所述的第一传动链轮和第二传动链轮上设置有传动链条，所述的移动基座与所述的传动链条固定连接，所述的机架上固定设置有导轨，所述的移动基座的底部轴接有滚轮，所述的滚轮与所述的导轨相配合。
2.如权利要求1所述的一种全自动数控钢管切割机，其特征在于所述的铣刀径向驱动机构包括伺服电机、滚珠丝杆和传动螺母，所述的伺服电机固定安装在所述的机架上，所述的滚珠丝杆轴接在所述的机架上，所述的滚珠丝杆的一端通过联轴器与所述的伺服电机的驱动轴联接，所述的传动螺母固定连接在所述的铣刀安装座的下端面上，所述的传动螺母与所述的滚珠丝杆相螺接，所述的铣刀安装座与所述的机架通过导轨滑动配合。
3.如权利要求1或2所述的一种全自动数控钢管切割机，其特征在于所述的铣刀安装座上设置有钢管切割宽度调整机构，所述的钢管切割宽度调整机构包括垫块和设置在所述的铣刀安装座内的第三液压缸，所述的第三液压缸内密封设置有第三驱动轴，所述的垫块固定连接在所述的第三驱动轴的端部，所述的垫块的位置与待切割钢管的位置相适应。
4.如权利要求1所述的一种全自动数控钢管切割机，其特征在于所述的铣刀为锯片铣刀，所述的锯片铣刀的厚度为1.0～1.5mm。
5.如权利要求1所述的一种全自动数控钢管切割机，其特征在于所述的固定基座上设置有与所述的三爪卡盘同轴且数量相等的可调夹紧组件，所述的可调夹紧组件包括固定设置在所述的固定基座上的第二液压缸，所述的固定基座上设置有钢管安装孔，所述的固定基座上固定设置有两个并列分布的轴承安装轴，所述的轴承安装轴的两端固定套接有支撑轴承，所述的支撑轴承位于所述的钢管安装孔的下方，所述的第二液压缸内密封设置有第二驱动轴，所述的第二驱动轴的下端部设置有两个并列分布的压紧轴承，所述的压紧轴承位于所述的钢管安装孔的上方，当所述的钢管安装孔内安装有待切割钢管时，所述的压紧轴承和支撑轴承分别与待切割钢管相外切。
6.如权利要求5所述的一种全自动数控钢管切割机，其特征在于所述的第二驱动轴的下端部轴接有调整块，两个并列分布的压紧轴承均轴接在所述的调整块上。
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