CN103170558A - 高效节能降噪伺服凸轮切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开的高效节能降噪伺服凸轮切割设备，包括设有PLC编程控制器，长度计量机构包括编码器和滚轮，驱动装置包括伺服电机，PLC编程控制器分别与编码器和伺服电机电连接，伺服电机上设有偏心凸轮，切割机构还包括安装板，安装板上设有水平滑槽和与所述滑槽对应的滑板，滑板上设有切割装置，偏心凸轮对应所述滑板。当滚轮随钢丝转动时，使编码器开始计数编码，通过PLC编程控制器设置编码器和伺服电机的参数，当钢丝的长度达到要求时，伺服电机驱动切割刀头切割钢丝。本发明能耗低、噪音小、送料及切割速度快、结构简单合理、操作方便。

Description

高效节能降噪伺服凸轮切割设备

技术领域

本发明涉及钢丝切割技术领域，特别涉及一种高效节能降噪伺服凸轮切割设备。

背景技术

现代工业生产对机器自动化要求越来越高，传统的钢丝切割设备如图5所示，包括进料装置21、驱动装置、切割装置和长度计量装置，所述驱动装置包括气缸16和电磁阀17，所述电磁阀17与所述气缸16电连接，所述切割装置包括切割刀头B18和复位弹簧，所述切割刀头B18通过气缸16作用运动，所述长度计量装置包括长度计量槽19，所述长度计量槽19分别对应所述进料装置21和切割刀头B18，所述长度计量槽19一端设有传感器20，所述传感器20与所述电磁阀17电连接。

钢丝通过进料口进入长度计量槽19中，根据需要设置长度计量槽19的长度，当钢丝接触传感器20时，传感器20压力增大，传感器20将信号传送到电磁阀17，电磁阀17带动气缸16运动，在气缸16作用下，切割刀头B18工作并切断钢丝，钢丝切断以后，传感器20受力减小，通过电磁阀17使气缸16停止工作，切割刀头B18在复位弹簧的作用下恢复原位。

这种切割装置虽然能根据需要切断钢丝，但是当钢丝所需切割的长度变化时，需要重新更换长度计量槽19，耗费时间。同时由于采用电磁阀17和气缸16组成的驱动装置，首先，需要配置大容量的变压器和空压机，导致机器的耗电量较大，能耗高；其次，气缸16的行程间隔时间较长，不能实现快速切割，因而切割效率低下；再者，气缸16冲击切割刀头B18时噪音较大，使得设备使用的工况条件较差，当气缸16密封性降低时，切割效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种能耗低、噪音小、送料及切割速度快、结构简单合理、操作方便的高效节能降噪伺服凸轮切割设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的高效节能降噪伺服凸轮切割设备，包括长度计量机构和切割机构，所述切割机构包括驱动装置和切割装置，还包括PLC编程控制器，所述长度计量机构包括编码器和滚轮，驱动装置包括伺服电机，所述PLC编程控制器分别与编码器和伺服电机电连接，所述伺服电机上设有偏心凸轮，所述切割机构还包括安装板，所述安装板上设有水平滑槽和与所述滑槽对应的滑板，所述滑板上设有所述切割装置，所述偏心凸轮对应所述滑板。

进一步地，所述滚轮包括主动轮和从动轮，所述主动轮与编码器连接，所述主动轮上设有弹簧。

进一步地，所述切割装置包括切割刀头和限位轮，所述滑板内部设有与切割刀头对应的通孔，所述切割刀头上端伸出滑板与限位轮连接，所述切割刀头下端伸出滑板。

进一步地，所述安装板上设有与限位轮对应的限位槽，所述限位槽上设有斜坡，所述限位轮通过斜坡带动切割刀头在通孔中竖直运动。

进一步地，所述滑板上设有传动轮，所述传动轮对应所述偏心凸轮。

进一步地，所述滑板上设有进料口，所述进料口对应分别所述编码器和切割刀头。

进一步地，所述安装板上设有拉簧，所述拉簧与所述滑板连接。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本设备采用PLC编程控制器，当滚轮随钢丝转动时，使编码器开始计数编码，滚轮转动一周，编码器计数一次，根据钢丝所需切割的长度，通过PLC编程控制器设置编码器的参数，当钢丝的长度达到要求时，PLC编程控制器使伺服电机驱动切割刀头做上下切割钢丝运动。可以根据需要随意设置钢丝长度，避免了需要更换长度计量槽。而且本设备通过设置伺服电机，通过伺服电机驱动偏心凸轮，带动切割刀头做上下切割运动，伺服电机可采用较小的电流驱动，无需配置大容量的变压器和空压机，现有的切割设备由于采用能耗较高的气缸驱动的切割方式，输出功率高达5-6KW，而本设备的输出功率仅有2.4KW，耗电量降低，可节省能耗50%以上；本设备的切割机构采用机械机构的切割方式替代现有的采用气缸驱动的切割方式，通过设置伺服电机的转速，方便控制切割刀头的切割频率，可提高送料及切割速度，进而提高切割效率；另外本设备的切割机构采用机械机构的切割方式，切割精确度更高，而且其在切割过程中产生的噪音较小，可改善本设备的使用工况环境和符合相关环保指标。本发明结构设置合理、操作简便。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明主视图平面结构示意图；

图3是本发明局部放大平面结构示意图；

图4是本发明俯视图平面结构示意图；

图5是一种现有钢丝切割设备平面示意图。

图中：

1、PLC编程控制器；   2、编码器；    4、伺服电机；5、偏心凸轮；6、安装板；          7、滑槽；8、滑板；       9、弹簧；       10、切割刀头；       11、限位轮；  12、限位槽；    13、传动轮；14、进料口；         15、拉簧；     16、气缸；     17、电磁阀；18、切割刀头B；   19、长度计量槽；  20、传感器；   21、进料装置；31、主动轮；32、从动轮；      121、斜坡。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1至图4所示的高效节能降噪伺服凸轮切割设备，包括长度计量机构和切割机构，所述切割机构包括驱动装置和切割装置，还包括PLC编程控制器1，所述长度计量机构包括编码器2和滚轮，驱动装置包括伺服电机4，所述PLC编程控制器1分别与编码器2和伺服电机4电连接，通过PLC编程控制器1设置编码器2和伺服电机4的参数，可以任意调节钢丝的长度。

所述长度计量机构还包括滚轮，所述滚轮包括主动轮31和从动轮32，所述主动轮31与编码器2连接，所述主动轮31上设有弹簧9。在弹簧9的作用下，主动轮31和从动轮32接触钢丝，并随钢丝同步转动，主动轮31每转动一周，编码器2编码计数一次。

所述伺服电机4上设有偏心凸轮5，偏心凸轮5随伺服电机4同步转动。所述切割机构还包括安装板6，所述安装板6上设有水平滑槽7和与所述滑槽7对应的滑板8，滑板8可沿滑槽7水平运动。

所述滑板8上设有所述切割装置、传动轮13和进料口14，所述所述切割装置包括切割刀头10和限位轮11，所述滑板8内部设有与切割刀头10对应的通孔，所述切割刀头10上端伸出滑板8与限位轮11连接，所述切割刀头10下端伸出滑板8。所述安装板6上设有与限位轮11对应的限位槽12，所述限位槽12上设有斜坡121，所述限位轮11通过斜坡121带动切割刀头10在通孔中竖直运动。所述传动轮13对应所述偏心凸轮5，在偏心凸轮5驱动下，传动轮13带动滑板8运动，所述进料口14分别对应所述编码器2和切割刀头10，钢丝经过滚轮后从进料口14进入切割机构。

所述安装板6上设有拉簧15，所述拉簧15与所述滑板8连接，可以使滑板8恢复原位。

使用时根据所需钢丝的长度，通过PLC编程控制器1设置编码器2和伺服电机4的参数，在弹簧9的作用下，主动轮31和从动轮32随钢丝同步转动，主动轮31每转动一周，编码器2编码计数一次。

钢丝经过编码机构后从进料口14进入切割机构，伺服电机4根据设置的转速带动偏心凸轮5转动，偏心凸轮5通过接触传动轮13带动滑板8沿滑槽7水平运动，限位轮11在限位槽中同步运动，限位轮11通过斜坡121带动切割刀头10在通孔中竖直向下运动。

通过主动轮31的周长以及编码器2编码的次数，可以得到钢丝的长度，当钢丝长度达到设定值时，偏心凸轮5旋转一周，偏心凸轮5长轴端通过传动轮13使限位轮11位于斜坡121的最低点位置，切割刀头10切断钢丝。

当钢丝切割之后，偏心凸轮5随伺服电机4转动逐渐与传动轮13脱离，滑板8在拉簧15的作用下恢复原位，此时限位轮11在限位槽12中同步运动，当限位轮11位于斜坡121最高点位置时，切割刀头10恢复原位。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种高效节能降噪伺服凸轮切割设备，包括长度计量机构和切割机构，所述切割机构包括驱动装置和切割装置，其特征在于：还包括PLC编程控制器（1），所述长度计量机构包括编码器（2）和滚轮，驱动装置包括伺服电机（4），所述PLC编程控制器（1）分别与编码器（2）和伺服电机（4）电连接，所述伺服电机（4）上设有偏心凸轮（5），所述切割机构还包括安装板（6），所述安装板（6）上设有水平滑槽（7）和与所述滑槽（7）对应的滑板（8），所述滑板（8）上设有所述切割装置，所述偏心凸轮（5）对应所述滑板（8）。

2.根据权利要求1所述的高效节能降噪伺服凸轮切割设备，其特征在于：所述滚轮包括主动轮（31）和从动轮（32），所述主动轮（31）与编码器（2）连接，所述主动轮（31）上设有弹簧（9）。

3.根据权利要求1所述的高效节能降噪伺服凸轮切割设备，其特征在于：所述切割装置包括切割刀头（10）和限位轮（11），所述滑板（8）内部设有与切割刀头（10）对应的通孔，所述切割刀头（10）上端伸出滑板（8）与限位轮（11）连接，所述切割刀头（10）下端伸出滑板（8）。

4.根据权利要求3所述的高效节能降噪伺服凸轮切割设备，其特征在于：所述安装板（6）上设有与限位轮（11）对应的限位槽（12），所述限位槽（12）上设有斜坡（121），所述限位轮（11）通过斜坡（121）带动切割刀头（10）在通孔中竖直运动。

5.根据权利要求1所述的高效节能降噪伺服凸轮切割设备，其特征在于：所述滑板（8）上设有传动轮（13），所述传动轮（13）对应所述偏心凸轮（5）。

6.根据权利要求1所述的高效节能降噪伺服凸轮切割设备，其特征在于：所述滑板（8）上设有进料口（14），所述进料口（14）分别对应所述编码器（2）和切割刀头（10）。

7.根据权利要求1所述的高效节能降噪伺服凸轮切割设备，其特征在于：所述安装板（6）上设有拉簧（15），所述拉簧（15）与所述滑板（8）连接。

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