CN102814547B - 全自动管材切割机 - Google Patents

Abstract

全自动管材切割机，包括机架、依次沿横向水平布置于机架上的上料装置、送料装置、切割装置、测量装置和控制装置，所述切割装置包括设置于机架上的刀架、沿纵向水平排列且可上下移动地设置于刀架上的若干第一电机、连接驱动每个第一电机同步上下移动的第一气缸、设置于每个第一电机输出轴上的圆锯片、通过第一传动机构与每个第一电机输入轴传动连接的第二电机、以及设置于每个圆锯片下方刀架上用于在切割处支承管材的支承件；所述测量装置包括横向水平设置于机架上的导轨、活动设置于导轨上的滑架、连接驱动滑架沿导轨移动的驱动机构、设置于滑架上的管材挡板、沿纵向水平设置于滑架上的第一管材夹紧机构，本发明可实现一次多根同时切割、具有切割效率高、切割质量好等优点。

Description

全自动管材切割机

技术领域

本发明涉及一种管材切割机。

背景技术

在实际生产工程中，经常需要将较长的管材根据实际需要切割成若干段，对于管材的切割是在切割机上完成的，现有的切割机通常只有一个切割圆锯片，要将管材切割成多段则需要多次切割，且需要多次测量切割长度以切割出具有特定长度的管材段，另外上述切割工艺均是人工操作的，这样不仅造成切割效率低、劳动量大、切割精度低等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种切割效率高、切割质量好的全自动管材切割机。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

全自动管材切割机，其特征在于：包括机架、依次沿横向水平布置于机架上的上料装置、送料装置、切割装置、测量装置和控制装置，所述切割装置包括设置于机架上的刀架、沿纵向水平排列且可上下移动地设置于刀架上的若干第一电机、连接驱动每个第一电机同步上下移动的第一气缸、设置于每个第一电机输出轴上的圆锯片、通过第一传动机构与每个第一电机输入轴传动连接的第二电机、以及设置于每个圆锯片下方刀架上用于在切割处支承管材的支承件；所述测量装置包括横向水平设置于机架上的导轨、活动设置于导轨上的滑架、连接驱动滑架沿导轨移动的驱动机构、设置于滑架上的管材挡板、沿纵向水平设置于滑架上的第一管材夹紧机构。

进一步的，所述送料装置包括横向间隔设置于机架上的支承架、纵向水平布置于支承架上的固定轴、与固定轴平行且可上下移动地设置于支承架上的活动轴、连接驱动活动轴上下移动的第二气缸、连接驱动固定轴和活动轴同步逆向转动的第三电机、等间距设置于活动轴上的若干上压轮、以及等间距设置于固定轴上的若干下压轮。

进一步的，所述送料装置还包括沿纵向水平排列且横向水平延伸地设置于机架上的若干管材托辊、以及通过第二传动机构连接驱动管材托辊转动的第四电机。

进一步的，所述第二传动机构，包括设置于机架上的两皮带轮、张紧于两皮带轮之间的皮带、以及设置于每个管材托辊一端的传动轮，所述皮带外周面设置有与每个传动轮啮合的轮齿，所述第四电机与皮带轮的轮轴传动连接。

进一步的，所述第一管材夹紧机构，包括沿纵向水平设置于滑架上的第一固定板、可沿纵向水平移动地设置于第一固定板上的第一活动板、设置于第一固定板上连接驱动第一活动板沿纵向水平移动的第三气缸、设置于第一固定板上的固定爪、设置于第一活动板上可与固定爪配合夹紧管材的活动爪。

进一步的，所述上料装置包括横向水平间隔设置于机架上的至少两组上料机构、以及设置于机架前端的推料机构，每组上料机构包括若干链轮、张紧于链轮上至少具有纵向水平延伸段的支承链条、连接驱动链轮转动的第五电机、可上下移动地设置于支承链条纵向水平延伸段上方机架上的第二管材夹紧机构、连接驱动第二管材夹紧机构上下移动的第四气缸、设置于支承链条纵向水平延伸段一端用于将管材转移到支承链条上的上料轮、连接驱动上料轮转动的第六电机、以及设置于上料轮一侧的管材支承架，所述推料机构包括推料板和连接驱动推料板横向移动的第五气缸，所述支承链条上等间距设置有若干管材定位爪，所述上料轮形成有圆周分布的若干管材容纳槽。

进一步的，所述管材支承架包括横向水平延伸的支承杆、与支承杆平行设置的卷布辊、连接驱动卷布辊转动的第七电机、以及连接在支承杆与卷布辊之间的管材支承布带。

进一步的，所述第二管材夹紧机构，包括沿纵向水平延伸且可上下移动地设置于机架上的第二固定板、可沿纵向水平移动地设置于第二固定板上的第二活动板、设置于第二固定板上连接驱动第二活动板沿纵向水平移动的第六气缸、设置于第二固定板上的固定爪、设置于第二活动板上可与固定爪配合夹紧管材的活动爪。

进一步的，所述第一传动机构，包括设置于每个第一电机输入轴上的链轮、张紧于相邻两第一电机的链轮之间的链条、设置于第二电机输出轴上的链轮、张紧于第二电机链轮与第一电机链轮之间的链条。

进一步的，所述驱动机构由横向水平设置于机架上的丝杆、连接驱动丝杆转动的伺服电机、设置于滑架上与丝杆配合的螺母组成。

进一步的，所述支承件为沿纵向水平排列的两组支承轮，每组支承轮由两横向间隔排列的支承轮组成，在切割时管材处于两支承轮与圆锯片之间，支承轮可绕轴向自由转动，圆锯片在切割的同时可对管材产生一个大致沿管材切线方向的力，使管材在被切割的同时转动，这样就可使管材的切割端管口内凹，从而方便于管材在实际生产中与圆形插孔的插接。

本发明具有如下有益效果：

通过上料装置、送料装置、切割装置和测量装置可实现管材切割的自动化完成，无需工人搬运管材、测量切割长度等，与现有技术相比，本发明具有切割效率高、切割无毛疵、管材切割端管口向内凹、工人劳动量小、劳动强度低，切割装置设置若干个第一电机和圆锯片，可一次切割多跟管材，大大提高切割效率；测量装置的滑架上设置管材挡板，用于限定管材端部的位置，通过移动滑架则可使管材端部对齐并可通过控制滑架的移动距离来确定预先确定的切割长度，控制好切割长度后通过第一管材夹紧机构夹紧每根管材，然后切割装置进行切割，这样就可实现切割长度的自动控制，提高切割效率和切割质量；送料装置用于将管材送入切割装置中，通过上、下压轮压紧管材，然后转动以带动管材向前运动，可实现管材的准确输送；送料装置设置管材托辊可通过托辊的转动来整理管材，防止管材偏摆，实现管材的准确输送；第一、第二管材夹紧机构通过固定板和活动板的相对移动实现多根管材的同时夹紧，具有结构简单、动作精确等优点；上料装置由至少两组上料机构和推料机构组成，至少两组上料机构可保证管材的支承，通过上料轮可将管材支承架上的管材等间距地转移到支承链条的纵向水平延伸段上，配合第二管材夹紧机构和推料机构可将管材推入送料装置中；测量装置的驱动机构采用伺服电机、丝杆和螺母组合可实现滑架的精确传动，从而精确控制管材的切割长度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中的A-A向视图。

图3为图1中的B-B向视图。

图4为图1中的C-C向视图。

图5为图1中的D-D向视图。

具体实施方式

参照图1至图5所示，全自动管材切割机，包括机架7、依次沿横向水平布置于机架7上的上料装置1、送料装置2、切割装置3、测量装置4和控制装置(图中未示出)，其中，控制装置分别与各装置连接用于控制各装置协调工作。

切割装置3包括设置于机架7上的刀架32、沿纵向水平排列且可上下移动地设置于刀架32上的若干第一电机33、连接驱动每个第一电机33同步上下移动的第一气缸31、设置于每个第一电机33输出轴上的圆锯片34、通过第一传动机构(图中未示出)与每个第一电机33输入轴传动连接的第二电机(图中未示出)、以及设置于每个圆锯片34下方刀架32上用于在切割处支承管材的支承件，第一传动机构包括设置于每个第一电机33输入轴上的链轮(图中未示出)、张紧于相邻两第一电机的链轮之间的链条(图中未示出)、设置于第二电机输出轴上的链轮、张紧于第二电机链轮与第一电机33链轮之间的链条，支承件为沿纵向水平排列的两组支承轮，每组支承轮由两横向间隔排列的支承轮37组成，支承轮37可绕其轴向转动，具体可采用轴承作为支承轮37，刀架32上活动设置有可垂直上下移动的电机安装板39，第一电机33与电机安装板39固定连接，刀架32上设置有气缸安装板38，第一气缸31安装于气缸安装板38上，第一气缸38的活塞杆与电机安装板39连接，工作时第一气缸38驱动电机安装板39升降移动，从而带动第一电机33升降移动，刀架32上还设置有沿纵向水平排列的若干气缸35，气缸35的活塞杆上设置有用于钳住管材的爪36。

测量装置4，包括横向水平设置于机架7上的导轨46、活动设置于导轨46上的滑架43、连接驱动滑架43沿导轨46移动的驱动机构、设置于滑架43上的管材挡板42、沿纵向水平设置于滑架43上的第一管材夹紧机构41，第一管材夹紧机构41与第二管材夹紧机构基本相同，在介绍第二管材夹紧机构时再结合图纸详细说明，驱动机构由横向水平设置于机架7上的丝杆45、连接驱动丝杆45转动的伺服电机47、设置于滑架43上与丝杆配合的螺母44组成，测量装置4下方机架上还设置有卸料机构，卸料机构包括两输送辊62、张紧于两输送辊62之间的输送带61、以及连接驱动输送辊62转动的电机63。

送料装置包括横向间隔设置于机架上的支承架211、纵向水平布置于支承架211上的固定轴215、与固定轴215平行且可上下移动地设置于支承架211上的活动轴213、连接驱动活动轴213上下移动的第二气缸212、通过同步机构218连接驱动固定轴215和活动轴213同步逆向转动的第三电机219、等间距设置于活动轴213上的若干上压轮214、等间距设置于固定轴215上的若干下压轮216、纵向水平排列且横向水平延伸地设置于机架7上的若干管材托辊221、以及通过第二传动机构连接驱动管材托辊221转动的第四电机225，第二传动机构包括设置于机架7上的两皮带轮223、张紧于两皮带轮223之间的皮带224、以及设置于每个管材托辊221一端的传动轮222，皮带224外周面设置有与每个传动轮222啮合的轮齿，第四电机225与皮带轮223的轮轴传动连接。支承架211两侧设置有可上下移动的两轴安装板217，活动轴213设置于两轴安装板217之间，第二气缸212连接驱动轴安装板217上下移动，以带动活动轴213上下移动。

上料装置，包括横向水平间隔设置于机架7上的至少两组上料机构、以及设置于机架7前端的推料机构，每组上料机构包括三个成三角形布置的链轮123、张紧于链轮123上至少具有纵向水平延伸段的支承链条122、连接驱动链轮123转动的第五电机124、可上下移动地设置于支承链条122纵向水平延伸段上方机架7上的第二管材夹紧机构、连接驱动第二管材夹紧机构上下移动的第四气缸111、设置于支承链条122纵向水平延伸段一端用于将管材5转移到支承链条122上的上料轮16、连接驱动上料轮16转动的第六电机162、以及设置于上料轮16一侧的管材支承架14，推料机构包括可横向水平移动地设置于机架7上的推料板132和连接驱动推料板132横向移动的第五气缸131，支承链条122上等间距设置有若干管材定位爪121，上料轮16形成有圆周分布的若干管材容纳槽161，管材支承架14包括横向水平延伸的支承杆141、与支承杆141平行设置的卷布辊142、连接驱动卷布辊142转动的第七电机143、以及连接在支承杆141与卷布辊142之间的管材支承布带144。管材支承架14与上料轮16之间还设置有过渡机构15，过渡机构15由若干导向辊151、张紧于导向辊151之间的输送带152和连接驱动导向辊151转动的电机153组成。第二管材夹紧机构包括沿纵向水平延伸且可上下移动地设置于机架7上的第二固定板113、可沿纵向水平移动地设置于第二固定板113上的第二活动板115、设置于第二固定板113上连接驱动第二活动板115沿纵向水平移动的第六气缸116、设置于第二固定板113上的固定爪118、设置于第二活动板115上可与固定爪118配合夹紧管材5的活动爪117，机架7上设置有若干垂直导向杆112，第二固定板113活动设置于垂直导向杆112上，第二固定板113上设置有纵向水平延伸的两横向导向杆114，第二活动板115活动设置于横向导向杆114上。

控制装置分别与上料装置1、送料装置2、切割装置3、测量装置4的各个电机和气缸连接，用于控制各电机和气缸协调工作。

具体工作方式为：

一、控制装置发送上料指令控制上料装置的各电机和气缸协调工作，具体为第七电机143驱动卷布辊142转动卷动支承布带144，使管材5进入过渡机构15中，电机153驱动导向辊151转动使输送带152向前输送，将管材5送入上料轮16上方机架7上，第六电机162驱动上料轮16转动使处于上料轮16的管材容纳槽161中的管材5间隔落到支承链条122上，同时第五电机124驱动链轮123转动使支承链条122向前输送，直至若干管材5等间距支承于支承链条122的纵向水平延伸段上，第四气缸111驱动第二固定板113下降，使管材处于第二活动爪117和第二固定爪118之间，第六气缸116驱动第二活动板117沿纵向水平移动使第二活动爪117和第二固定爪118抓紧管材，第四气缸111驱动第二固定板113上升至管材5对准送料装置2的上、下压轮214、216之间，第五气缸131驱动推料板132横向移动，从而推动管材5使管材5进入上、下压轮214、216之间，完成上料动作。

二、控制装置发送送料指令控制送料装置的各电机和气缸协调工作，第二气缸212驱动上压轮214下降使上、下压轮214、216夹紧管材5，第三电机219驱动活动轴213和固定轴215转动，从而使上、下压轮214、216转动将管材5向前送入切割装置3中并使管材5末端顶在测量装置4的挡板42上，在此区间第四电机225驱动管材托辊221转动以整理管材5。

三、控制装置发送一个指令控制伺服电机47驱动滑架43向切割装置3一侧横向移动预设距离，从而确定管材5的切割长度，气缸35驱动爪36嵌住管材5，第一管材夹紧机构41夹紧管材5，第一气缸31驱动第一电机33下降，使圆锯片34切割管材5，在切割时管材5处于两支承轮37与圆锯片34之间，支承轮37可绕轴向自由转动，圆锯片34在切割的同时可对管材5产生一个大致沿管材5切线方向的作用力，该作用力大于第一管材夹紧机构41的夹紧力，使管材5在被切割的同时转动，这样就可使管材5的切割端管口内凹，从而方便于管材5在实际生产中与圆形插孔的插接，切割完成后，第一管材夹紧机构41释放管材5，切割的管材段落入输送带61中，由输送带61输出，进入下一切割循环。

Claims (10)

1.全自动管材切割机，其特征在于：包括机架、依次沿横向水平布置于机架上的上料装置、送料装置、切割装置、测量装置和控制装置，所述切割装置包括设置于机架上的刀架、沿纵向水平排列且可上下移动地设置于刀架上的若干第一电机、连接驱动每个第一电机同步上下移动的第一气缸、设置于每个第一电机输出轴上的圆锯片、通过第一传动机构与每个第一电机输入轴传动连接的第二电机、以及设置于每个圆锯片下方刀架上用于在切割处支承管材的支承件；所述测量装置包括横向水平设置于机架上的导轨、活动设置于导轨上的滑架、连接驱动滑架沿导轨移动的驱动机构、设置于滑架上的管材挡板、沿纵向水平设置于滑架上的第一管材夹紧机构，所述送料装置包括横向间隔设置于机架上的支承架、纵向水平布置于支承架上的固定轴、与固定轴平行且可上下移动地设置于支承架上的活动轴、连接驱动活动轴上下移动的第二气缸、连接驱动固定轴和活动轴同步逆向转动的第三电机、等间距设置于活动轴上的若干上压轮、以及等间距设置于固定轴上的若干下压轮。

2.根据权利要求1所述的全自动管材切割机，其特征在于：所述送料装置还包括沿纵向水平排列且横向水平延伸地设置于机架上的若干管材托辊、以及通过第二传动机构连接驱动管材托辊转动的第四电机。

3.根据权利要求2所述的全自动管材切割机，其特征在于：所述第二传动机构，包括设置于机架上的两皮带轮、张紧于两皮带轮之间的皮带、以及设置于每个管材托辊一端的传动轮，所述皮带外周面设置有与每个传动轮啮合的轮齿，所述第四电机与皮带轮的轮轴传动连接。

4.根据权利要求1至3任一所述的全自动管材切割机，其特征在于：所述第一管材夹紧机构，包括沿纵向水平设置于滑架上的第一固定板、可沿纵向水平移动地设置于第一固定板上的第一活动板、设置于第一固定板上连接驱动第一活动板沿纵向水平移动的第三气缸、设置于第一固定板上的固定爪、设置于第一活动板上可与固定爪配合夹紧管材的活动爪。

5.根据权利要求1至3任一所述的全自动管材切割机，其特征在于：所述上料装置包括横向水平间隔设置于机架上的至少两组上料机构、以及设置于机架前端的推料机构，每组上料机构包括若干链轮、张紧于链轮上至少具有纵向水平延伸段的支承链条、连接驱动链轮转动的第五电机、可上下移动地设置于支承链条纵向水平延伸段上方机架上的第二管材夹紧机构、连接驱动第二管材夹紧机构上下移动的第四气缸、设置于支承链条纵向水平延伸段一端用于将管材转移到支承链条上的上料轮、连接驱动上料轮转动的第六电机、以及设置于上料轮一侧的管材支承架，所述推料机构包括推料板和连接驱动推料板横向移动的第五气缸，所述支承链条上等间距设置有若干管材定位爪，所述上料轮形成有圆周分布的若干管材容纳槽。

6.根据权利要求5所述的全自动管材切割机，其特征在于：所述管材支承架包括横向水平延伸的支承杆、与支承杆平行设置的卷布辊、连接驱动卷布辊转动的第七电机、以及连接在支承杆与卷布辊之间的管材支承布带。

7.根据权利要求5所述的全自动管材切割机，其特征在于：所述第二管材夹紧机构，包括沿纵向水平延伸且可上下移动地设置于机架上的第二固定板、可沿纵向水平移动地设置于第二固定板上的第二活动板、设置于第二固定板上连接驱动第二活动板沿纵向水平移动的第六气缸、设置于第二固定板上的固定爪、设置于第二活动板上可与固定爪配合夹紧管材的活动爪。

8.根据权利要求1至3任一所述的全自动管材切割机，其特征在于：所述第一传动机构，包括设置于每个第一电机输入轴上的链轮、张紧于相邻两第一电机的链轮之间的链条、设置于第二电机输出轴上的链轮、张紧于第二电机链轮与第一电机链轮之间的链条。

9.根据权利要求1至3任一所述的全自动管材切割机，其特征在于：所述驱动机构由横向水平设置于机架上的丝杆、连接驱动丝杆转动的伺服电机、设置于滑架上与丝杆配合的螺母组成。

10.根据权利要求1至3任一所述的全自动管材切割机，其特征在于：所述支承件为沿纵向水平排列的两组支承轮，每组支承轮由两横向间隔排列的支承轮组成。