CN102909735A

CN102909735A - 塑料线形型材的双刀气动切割装置

Info

Publication number: CN102909735A
Application number: CN2012104333368A
Authority: CN
Inventors: 柳敏飞; 张彦敏; 魏晓霞; 王建林
Original assignee: SHANGHAI HAIYI ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI HAIYI ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2032-11-05
Also published as: CN102909735B

Abstract

本发明塑料线形型材双刀气动切割装置，在型材持续挤出的过程中，该切割装置根据型材的切割长度要求，控制单元控制双刀切割单元、型材压紧单元、型材同步移动工作台、切刀加温单元做周期性协同在线工作。由于型材同步移动工作台上设有间距调节机构，两组切割单元的间距可调，且两组切割单元可同时动作，不仅使在同一时间、同一切割长度情况下的切割次数增加一倍，而且使型材的可切割长度在设计范围内连续可调。同时，工作平台移动采用伺服电机带动、移动平台的导向采用直线导轨，运动更稳定、精确，从根本上保证了切割精度和切割面质量。

Description

塑料线形型材的双刀气动切割装置

技术领域

本发明涉及塑料型材（家电边框、密封条等小型材）挤出生产线中的切割设备，且可应用于塑料管材（直径不大于60mm）和部分改性塑料线形材料的切割装置。

背景技术

现有技术中，塑料型材的无屑切割装置无论是电动还是气动，都是采用的单刀切割。由于电机和气缸每次动作都需要一定的时间，这就限制了切割长度的范围和切割频率。电动切割增大螺杆转速可以提高切割速度，但螺杆的磨损程度和其旋转产生的噪音都会大大增加，刀架瞬间产生的冲力也非常大，对设备有一定损坏。气动切割可以增大进气气压，这将会提高对外部设备的要求；也可以减小缸径，但同时也减小了切割力，影响切割效果。型材挤出速度降低也可以增大可切割长度的范围，但同时也降低了产量。另外，工作平台移动采用的都是气缸带动，气缸启动速度相对较慢，速度也不易控制，导致切割长度的误差较大。

发明内容

本发明的目的是：提供一种塑料型材双刀气动切割装置,在保证切割精度的前提下，使型材的切割长度在设计范围内连续可调。

本发明线形型材的双刀气动切割装置，由双刀切割单元、型材压紧单元、型材同步移动工作台、切刀加温单元、机架和控制单元构成。在原气动切割无屑和静音切割的基础上实现了切割次数的增加、切割长度的可调（在设计范围内）和切割精度的提高。

所述型材同步移动工作台由同步伺服驱动机构、间距调节机构和两个移动台面构成。所述移动台面的底面一侧设有同步伺服驱动机构，同步伺服驱动机构安装在机架上。所述移动台面的底面另一侧设有间距调节机构连接并调节移动台面间距。所述移动台面的中间设有切割单元的位置孔。

所述双刀切割单元安装在移动台面上，固接于安装孔的位置。型材压紧单元安装于型材双刀切割单元的前后两侧。所述切刀加温单元固接于所述型材压紧单元的气缸固定板上。所述切割单元、型材压紧单元、型材同步移动工作台和切刀加温单元的协同动作由控制单元控制。所述机架为框架结构，作为其它工作单元的安装固定支架。

本双刀气动切割装置的工作原理为：首先通过控制单元根据要求的切割长度选择单刀或双刀切割，然后精确调节间距调节机构使两切割刀具的间距满足要求；间距调节完成之后，通过控制单元，根据被切型材的特性，设定并控制型材切刀加温单元对刀具进行加热；在温度达到设定值后，由控制单元控制伺服电机工作，使移动平台（的移动速度瞬间达到型材的挤出速度；再由控制单元控制压紧气缸气路，使型材压紧单元在压紧气缸的作用下向下运动压紧型材；此时控制单元控制切割气缸气路，使双刀切割单元中的刀架在切割气缸的作用下向下运动完成切割。切割完成后，控制单元控制切割气缸返回气路，使双刀切割单元中的刀架向上运动返回到初始位置。控制单元控制压紧气缸返程气路，使型材压紧单元在压紧气缸的作用下向上运动脱离被切断的型材回到初始位置。然后控制单元控制伺服电机反转，移动平台返回初始位置。切刀加温单元对刀具进行保温，准备下一次切割。

本发明的有益效果是：本发明线形型材的双刀气动切割装置，在型材持续挤出的过程中，该切割设备根据型材的切割长度要求，控制单元按加温、同步移动、压紧、切割、松开、保温、同步移动、压紧、……的流程，控制双刀切割单元、型材压紧单元、型材同步移动工作台、切刀加温单元做周期性协同在线工作，不仅使在同一时间、同一切割长度情况下的切割次数增加一倍；另外，由于两组切割机构的间距可调，且两组切割机构即可两台同时动作，亦可选择一台使用，使型材的可切割长度在设计范围内连续可调。同时，工作平台移动采用伺服电机带动、移动平台的导向采用直线导轨，运动更稳定、精确，从根本上保证了切割精度和切割面质量。另一方面，双刀气动切割机还保留了气动切割无屑、噪音低、速度快、结构简洁等特点。

附图说明

图1为塑料线形型材的双刀气动切割装置于线形型材材挤出方向视图；

图2为塑料线形型材的双刀气动切割装置侧面示意图；

图3为切割单元组装示意图；

图4为切割单元分解示意图；

图5为压紧单元组装示意图；

图6为压紧单元分解示意图；

图7为型材同步移动工作台组装示意图；

图8为型材同步移动工作台分解示意图；

图9为切刀加温单元组装示意图；

图10为切刀加温单元分解示意图。

具体实施方式

下靣结合附图的实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1－10所示的一种塑料线形型材的双刀气动切割装置，由由双刀切割单元1、型材压紧单元2、型材同步移动工作台3、切刀加温单元4、机架5和控制单元6构成。所述型材同步移动工作台3由同步伺服驱动机构31、间距调节机构32和两个移动台面33构成。所述移动台面33底面一侧设有同步伺服驱动机构31，同步伺服驱动机构31安装在机架5上。所述移动台面33底面另一侧设有间距调节机构32连接并调节移动台面33的间距。所述移动台面33的中间设有切割单元1的位置孔335。所述双刀切割单元1安装在移动台面33上，固接于安装孔332的位置。型材压紧单元2安装于型材双刀切割单元1的前后两侧。所述切刀加温单元4固接于所述型材压紧单元2的气缸固定板22上。所述切割单元1、型材压紧单元2和型材同步移动工作台3的协同动作由控制单元6控制。所述机架5为框架结构，作为其它工作单元的安装固定支架。

所述双刀切割单元1由两组切割机构组成，每组设有刀具11、刀架12、立板13、气缸座14和切割气缸15构成。所述刀具11固接于所述刀架12上。所述刀架12通过直线轴承固接于所述立板13上。所述立板13插于所述移动台面33的位置孔335中，通过安装孔332与移动台面33固接，随移动台面33同步运动。所述切割气缸15通过气缸座14安装在所述立板13上，所述切割气缸15的活塞杆与所述刀架12固接，带动刀架12沿待切割型材剖面方向高速上下运动。

所述刀具11的刀刃与水平面有一定夹角，切割时由切割气缸控制，其刀片刃口沿待切割型材剖面方向高速上下运动。

所述型材压紧单元2位于切割机构的前后两侧，每组切割机构有两套相同的结构，并通过压紧导杆固定座26固定在移动台面33上。其中，每套型材压紧单元2由压紧气缸21、气缸固定板22、移动胶块固定板23、橡胶压紧块24、压紧导杆25、压紧导杆固定座26构成。所述压紧导杆25底部安装于压紧导杆固定座26内。所述压紧导杆固定座26固定于移动台面33的安装孔337上，使得型材压紧单元2与移动台面33同步移动；所述压紧导杆25的顶部设有气缸固定板22。所述气缸固定板22上固接有压紧气缸21。所述气缸固定板22下方设有胶块固定板23。所述胶块固定板23下表面固定有橡胶压紧块24。所述压紧气缸21缸套与所述气缸固定板22连接，压紧气缸21的活塞杆下端与所述胶块固定板23的上表面连接。所述胶块固定板23在压紧气缸21的活塞杆推动下，在压紧导杆25的轨迹区间内做上下运动。

所述型材同步移动工作台3由同步伺服驱动机构31、间距调节机构32和两个移动台面33构成。所述同步伺服驱动机构31由伺服电机311、电机安装座312、十字万向节313、滚珠丝杠314、丝杠螺母315、螺母安装座316、直线轴承317构成。所述伺服电机311安置于所述电机安装座312上，所述电机安装座312与机架5固接。所述伺服电机311通过十字万向节313与滚珠丝杠314连接，丝杠螺母315安装于螺母安装座316上，螺母安装座316与移动台面33的安装孔333固接，滚珠丝杠314转动带动移动台面33在型材移动方向与型材做同步运动。所述直线导轨317滑块固定于所述移动台面33下表面的安装孔334，导轨位于所述机架5上，表面沿型材移动方向平行排列。所述间距调节机构32由手柄321、轴承座322、调节丝杆323、铜螺母324、铜螺母固定座325和校准块326构成。以型材移动方向为前，所述轴承座322固定在前面一个移动台面33的安装孔331上，铜螺母固定座325固定在后面一个移动台面33的安装孔336上，铜螺母324固定在铜螺母固定座325上，调节丝杆323前部与轴承座322连接，后部与铜螺母324连接，通过手柄321转动调节丝杆323可以调节两移动台面33的间距，进而调节双刀切割单元1的两组切割机构的刀具11之间的距离。

所述校准块326安装于移动台面33上，两校准块326的两校准面之间的距离等于两刀具11的间距，工作时调节两刀具11间距时，用游标卡尺卡住两校准面，利用调节丝杆323进行精确调节。

所述切刀加温单元4，固定在型材压紧单元2的气缸固定板22上。所述切刀加温单元4由加热板固定架41、导销42、加热板43和铜隔板44构成。所述加热板固定架41顶部与气缸固定板22连接，加热板安装面平行于刀具11。所述加热板固定架41与加热板43由所述导销42连接。

所述加热板43与铜隔板44位于双刀切割单元1的刀架12与立板13之间，铜隔板44表面与刀具11之间有1mm～1.5mm的间隙。

本双刀气动切割装置的工作原理为：首先通过控制单元6根据要求的切割长度选择单刀或双刀切割，然后精确调节间距调节机构32使两切割刀具11的间距满足要求；间距调节完成之后，通过控制单元6，根据被切型材的特性，设定并控制型材切刀加温单元4对刀具进行加热；在温度达到设定值后，由控制单元6控制伺服电机311工作，使移动平台33的移动速度瞬间达到型材的挤出速度；再由控制单元6控制压紧气缸气路，使型材压紧单元2在压紧气缸的作用下向下运动压紧型材；此时控制单元6控制切割气缸气路，使双刀切割单元1中的刀架12在切割气缸的作用下向下运动完成切割；切割完成后，控制单元6控制切割气缸返回气路，使双刀切割单元1中的刀架12向上运动返回到初始位置；控制单元6控制压紧气缸返程气路，使型材压紧单元3在压紧气缸的作用下向上运动脱离被切断的型材回到初始位置；然后控制单元6控制伺服电机311反转，移动平台33返回初始位置；切刀加温单元4对刀具11进行保温，准备下一次切割。

Claims

1.一种塑料线形型材的双刀气动切割装置，由双刀切割单元（1）、型材压紧单元（2）、型材同步移动工作台（3）、切刀加温单元（4）、机架（5）和控制单元（6）构成，其特征在于：所述型材同步移动工作台(3)由同步伺服驱动机构（31）、间距调节机构（32）和两个移动台面（33）构成；所述移动台面(33)底面一侧设有同步伺服驱动机构(31)，同步伺服驱动机构（31）安装在机架（5）上；所述移动台面(33)底面另一侧设有间距调节机构（32）；所述移动台面（33）的中间设有切割单元（1）的位置孔（335）；所述双刀切割单元（1）安装在移动台面（33）上，固接于安装孔（332）的位置；型材压紧单元（2）安装于型材双刀切割单元（1）的前后两侧；所述切刀加温单元（4）固接于所述型材压紧单元（2）的气缸固定板（22）上；所述切割单元（1）、型材压紧单元（2）和型材同步移动工作台（3）的协同动作由控制单元（6）控制；所述机架（5）为框架结构。

2.根据权利要求1所述的塑料线形型材的双刀气动切割装置，其特征在于：所述双刀切割单元（1）由两组切割机构组成，每组由刀具（11）、刀架（12）、立板（13）、气缸座（14）和切割气缸（15）构成；所述刀具（11）固接于所述刀架（12）上；所述刀架（12）通过直线轴承固接于所述立板（13）上；所述立板（13）插于所述移动台面（33）的位置孔（335）中，通过安装孔（332）与移动台面（33）固接，随移动台面（33）同步运动；所述切割气缸（15）通过气缸座（14）安装在所述立板（13）上，所述切割气缸（15）的活塞杆与所述刀架（12）固接，带动刀架（12）沿待切割型材剖面方向高速上下运动。

3.根据权利要求2所述的塑料线形型材的双刀气动切割装置，其特征在于：所述刀具（11）的刀刃与水平面有一定夹角，切割时由切割气缸控制，其刀片刃口沿待切割型材剖面方向高速上下运动。

4.根据权利要求1所述的塑料线形型材的双刀气动切割装置，其特征在于：所述型材压紧单元（2）位于切割机构的前后两侧，每组切割机构有两套相同的结构，并通过压紧导杆固定座（26）固定在移动台面（33）上；其中，每套型材压紧单元（2）由压紧气缸（21）、气缸固定板（22）、移动胶块固定板（23）、橡胶压紧块（24）、压紧导杆（25）、压紧导杆固定座（26）构成；所述压紧导杆（25）底部安装于压紧导杆固定座（26）内；所述压紧导杆固定座（26）固定于移动台面（33）的安装孔（337）上，使得型材压紧单元（2）与移动台面（33）同步移动；所述压紧导杆（25）的顶部设有气缸固定板（22）；所述气缸固定板(22)上固接有压紧气缸(21)；所述气缸固定板(22)下方设有胶块固定板(23)；所述胶块固定板(23)下表面固定有橡胶压紧块(24)；所述压紧气缸(21)缸套与所述气缸固定板(22)连接，压紧气缸(21)的活塞杆下端与所述胶块固定板(23)的上表面连接；所述胶块固定板(23)在压紧气缸(21)的活塞杆推动下，在压紧导杆(25)的轨迹区间内做上下运动。

5.根据权利要求1所述的塑料线形型材的双刀气动切割装置，其特征在于：所述型材同步移动工作台（3）由同步伺服驱动机构（31）、间距调节机构（32）和两个移动台面（33）构成；所述同步伺服驱动机构(31)由伺服电机(311)、电机安装座(312)、十字万向节（313）、滚珠丝杠（314）、丝杠螺母（315）、螺母安装座（316）、直线轴承（317）构成；所述伺服电机（311）安置于所述电机安装座（312）上，所述电机安装座（312）与机架（5）固接；所述伺服电机（311）通过十字万向节（313）与滚珠丝杠（314）连接，丝杠螺母（315）安装于螺母安装座（316）上，螺母安装座（316）与移动台面（33）的安装孔（333）固接，滚珠丝杠（314）转动带动移动台面(33)在型材移动方向与型材做同步运动；所述直线导轨（317）滑块固定于所述移动台面（33）下表面的安装孔（334），导轨位于所述机架（5）上，表面沿型材移动方向平行排列；所述间距调节机构(32)由手柄（321）、轴承座（322）、调节丝杆( 323)、铜螺母（324）、铜螺母固定座（325）和校准块（326）构成；以型材移动方向为前，所述轴承座（322）固定在前面一个移动台面（33）的安装孔（331）上，铜螺母固定座（325）固定在后面一个移动台面（33）的安装孔（336）上，铜螺母（324）固定在铜螺母固定座（325）上，调节丝杆（323）前部与轴承座（322）连接，后部与铜螺母（324）连接，通过手柄（321）转动调节丝杆（323）可以调节两移动台面（33）的间距，进而调节双刀切割单元（1）的两组切割机构的刀具（11）之间的距离。

6.根据权利要求5所述的塑料线形型材的双刀气动切割装置，其特征在于：所述校准块（326）安装于移动台面（33）上，两校准块（326）的两校准面之间的距离等于两刀具（11）的间距，工作时调节两刀具（11）间距时，用游标卡尺卡住两校准面，利用调节丝杆（323）进行精确调节。

7.根据权利要求1所述的塑料线形型材的双刀气动切割装置，其特征在于：所述切刀加温单元(4)，固定在型材压紧单元（2）的气缸固定板（22）上；所述切刀加温单元（4）由加热板固定架（41）、导销（42）、加热板（43）和铜隔板(44 )构成；所述加热板固定架(41)顶部与气缸固定板（22）连接，加热板安装面平行于刀具（11）；所述加热板固定架（41）与加热板（43）由所述导销（42）连接。

8.根据权利要求7所述的塑料线形型材的双刀气动切割装置，其特征在于：加热板（43）与铜隔板（44）位于双刀切割单元（1）的刀架（12）与立板（13）之间，铜隔板（44）表面与刀具(11)之间有1mm～1.5mm的间隙。