CN103240641A - 一种三自由度可调的锯刀机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种三自由度可调的锯刀机构，锯刀装置沿水平的X轴方向分为切割段和调节段，在锯刀装置的调节段的正下方有气缸，气缸的输出轴沿垂直的Z轴方向，气缸的输出轴上端连接锯刀装置的连接处设置沿Y轴方向的销轴，锯刀装置可绕销轴旋转；在锯刀装置的径向一侧固定连接调节板，调节板的外侧固定连接滑块，滑块的外侧是与滑块相配合且沿Z轴方向的垂直导轨，调节板上开有三个沿两个同心圆方位布置的第一圆弧槽孔，锯刀架底部设有四个沿同一个圆周均匀分布的第二弧形槽孔，可以进行周向及垂直方向的三自由度调校，保证加工精度。

Description

一种三自由度可调的锯刀机构

技术领域

  本发明涉及用于切割的锯刀，具体涉及可以对锯刀的切割位置进行调整的机构。

背景技术

现有的锯刀调整机构分为固定结构和微调结构，其中，固定结构是将锯刀的刀架固定，安装完成后无法进行位置调整，刀具切割时有振动，在长时间加工过程中，切割角度和刀具位置会发生变化，这对锯刀的刀架前期加工精度和安装精度要求较高。微调结构是通过刀具上下或左右两侧的弹簧和螺母的配合操作进行微调，只能进行单一自由度的位置调节，无法在轴向旋转刀具，还是不能很好地保证切割精度。

发明内容

本发明的目的是针对现有的锯刀调整机构或无调整或只能在单自由度调整的缺陷而提出一种可在三自由度微调锯刀的机构，以满足切割精度的需要。

  本发明采用的技术方案是：锯刀装置沿水平的X轴方向分为切割段和调节段，在锯刀装置的调节段的正下方有气缸，气缸的输出轴沿垂直的Z轴方向，且气缸的输出轴上端连接锯刀装置，在连接处设置沿Y轴方向的销轴，锯刀装置可绕销轴旋转；在锯刀装置的径向一侧设置固定连接锯刀装置的调节板，调节板的外侧是固定连接调节板的滑块，滑块的外侧是与滑块相配合且沿Z轴方向的垂直导轨，导轨的外侧是与导轨固定连接的挡板，挡板固定设置在锯刀架上；调节板的正下方是固定连接调节板的调节块，调节块上有位于锯刀装置的正下方的两个微调螺钉，两个微调螺钉均位于锯刀装置的正下方且分别位于销轴的两侧；在挡板的上方固定连接限位块，限位块上有紧定螺钉；调节板上开有三个沿两个同心圆方位布置的第一圆弧槽孔，其中两个第一弧形槽孔布置在同心圆的外圆上，一个第一弧形槽孔布置在同心圆的内圆上，外圆上的两个弧形槽孔对称位于内圆上的一个弧形槽孔的两侧，在三个第一弧形槽孔处将调节板固定连接锯刀装置；锯刀架底部设有四个沿同一个圆周均匀分布的第二弧形槽孔，在第二弧形槽孔处将锯刀架固定连接外部机架。

在锯刀进行切割过程中，由于刀架的加工及刀具的安装误差或者后续切割时产生的振动会导致锯刀圆面与板材切割角度发生改变以及锯刀垂直位置偏移等问题，通过本发明机构进行锯刀的微调，可以随时进行锯刀机构周向及垂直方向的三自由度调校，保证加工精度。

附图说明

图1是本发明所述三自由度可调的锯刀机构的前视立体结构图；

图2是图1的后视立体结构图；

图3是本发明所述三自由度可调的锯刀机构的主视图；

图4是图3的右视图；

图5是图4的A-A剖视图；

图6是图3的俯视图；

图7是图5中的调节板7的放大的右视图；

图8是图3中的锯刀架的俯视图；

1、调节块； 2、锯刀架；3、锯刀装置； 4、锯刀吸尘斗；5、接头；6、连接板；7、调节板； 8、限位块； 9、气缸；10、紧定螺钉；11、微调螺钉；12、销轴；13、开口销；14、导轨；15、滑块 ；16、挡板 ；17-18、弧形槽孔。

具体实施方式

参见图1-4，锯刀包括锯刀装置3和锯刀吸尘斗4，锯刀装置3的旋转轴沿水平的X轴方向，锯刀装置3沿X轴方向可分为切割段和调节段，锯刀吸尘斗4置于锯刀装置3的切割段，锯刀吸尘斗4连接外部吸尘装置，可清除切割过程中产生的碎屑。在锯刀装置3的调节段的正下方有气缸9，气缸9的输出轴沿垂直的Z轴方向，气缸9的输出轴心与锯刀装置3的旋转轴心垂直相交。气缸9的输出轴上端通过接头5和连接板6连接锯刀装置3，在连接处安装沿Y轴方向的销轴12，销轴12前后水平布置，销轴12用开口销13固定，锯刀装置3可绕销轴12旋转。可在气缸9的输出轴上端固定连接接头5，连接板6固定连接锯刀装置3，接头5固定连接连接板6，在连接板6上开有安装销轴12的孔。气缸9的下端通过螺栓固定连接在锯刀架2上。所述的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向在空间相互垂直。

参见图5至图6，在锯刀装置3的径向一侧设置调节板7和滑块15，调节板7通过螺栓固定连接锯刀装置3，在调节板7的外侧是滑块15，滑块15通过螺栓固定连接调节板7。滑块15的外侧是垂直导轨14，垂直导轨14沿Z轴方向，且与滑块15相配合，滑块15可沿垂直导轨14上下滑动，导轨14的外侧是挡板16，挡板16通过螺栓与导轨14固定连接，并且将挡板16固定在锯刀架2上。锯刀装置3通过滑块15可在导轨14上进行上下垂直平移滑动，实现沿Z轴方向的上下垂直自由平移。

调节板7的正下方是调节块1，调节块1通过螺栓固定连接调节板7，调节块1和调节板7可视为同一整体，调节块1上安装两个调整锯刀装置3的微调螺钉11，两个微调螺钉11均位于锯刀装置3的正下方，并且两个微调螺钉11分别位于销轴12的两侧，通过两个微调螺钉11旋拧操作调整两个微调螺钉11的旋拧深度，可接触到锯刀装置3，使锯刀装置3的旋转轴垂直方向上产生高度差，从而完成锯刀装置3沿销轴12旋转后的调整固定。

在挡板16的上方是限位块8，限位块8通过螺栓固定连接在挡板16上，限位块8自带紧定螺钉10，该紧定螺钉10处在调节板7正上方，在垂直方向自上而下安装在限位块8上，安装后的紧定螺钉10接触在调节板7正上方。限位块8上开有一个安装紧定螺钉10的螺孔。由于锯刀装置3、调节板7和滑块15连接为一个整体可以在轨道14上进行垂直方向的上下滑动，紧定螺钉10的作用在于通过旋拧操作限制调节板7的上行位置，从而限制锯刀装置3的上行位置。

参见图7，调节板7上开有三个圆弧形的槽孔17，三个弧形槽孔17沿两个同心圆方位布置，两个同心圆的内圆上布置一个弧形槽孔17，两个同心圆的外圆上布置两个弧形槽孔17，并且外圆上的两个弧形槽孔17对称位于内圆上的一个弧形槽孔17的两侧，同心圆的圆心O在销轴12中心轴上。三个弧形槽孔17分别与螺栓配合将调节板7固定连接在锯刀装置3上，弧形槽孔17的作用是当螺栓拧松时，可以保证锯刀装置3围绕销轴12中心轴旋转时不会受到滑块15和导轨14的配合带来的限制。原因是导轨14和滑块15一旦配合后，滑块15的旋转自由度受到限制，导致滑块15上固定连接的调节板7在旋转自由度上也受到限制，进一步导致与调节板7通过螺栓固定连接的锯刀装置3失去旋转自由度从而无法围绕销轴12中心轴转动。弧形槽孔17恰好解决了这个问题，因为3个弧形槽孔17预留了调节板7与螺栓进行相对移动的空间，因此当螺栓在锯刀装置3上的安装位置固定，仍然可以在螺栓未拧紧的情况下通过弧形槽17进行调节板7相对于锯刀装置3的旋转位置姿态的改变，从而提供了调节板7与锯刀装置3进行相对旋转的运动的空间，从而满足调节板7和锯刀装置3围绕三个弧形槽孔17所在同心圆的圆心O的自由度调节，保证锯刀装置3进行旋转时不会受到滑块15和导轨14的配合带来的限制。

参见图8，锯刀架2底部开有四个圆弧形槽孔18，四个圆弧形槽孔18的中心均匀分布在同一个圆上，圆弧形槽孔18用于安装螺栓，通过螺栓将锯刀架2连接于外部机架上。螺栓拧松时，锯刀架2可以围绕四个槽孔18所在圆的圆心进行旋转。

本发明所述三自由度可调的锯刀机构在调整时，当气缸9充气和放气，气缸9的输出轴沿Z轴方向上下运动，带动锯刀装置3通过滑块15在导轨14上自由滑动，上下垂直升降，即沿Z轴方向的上下垂直升降，调整切割高度，使锯刀装置3处于合适的垂直位置，同时气缸9可起到在切割过程中的缓震作用。之后，拧松调节板7与锯刀装置3之间位于弧形槽孔17内的连接螺栓，旋拧调节块1上两个微调螺钉11，使锯刀装置3的中心轴在垂直方向上产生高度差，从而使锯刀装置3可在绕销轴12中心轴（即图1中的Y轴）进行旋转实现姿态调整，锯刀刀面垂直于切割表面后拧紧螺栓，以固定该旋转位置姿态。然后，拧紧限位块8上的紧定螺钉10，使之牢固接触于调节板7正上方，从而进行锯刀装置3的最后固定。最后，拧松安装在圆弧形槽孔18处的螺栓，锯刀架2可在4个圆弧形槽孔18的中心所在的同一个圆的圆面上绕该同一个圆的圆心（即图1中Z轴）旋转，以调整锯刀装置3在水平面上角度位置，确保锯刀装置3与进给方向重合。由此，本发明可实现三自由度内调节，即锯刀装置3沿Z轴（气缸9的输出轴）上下移动调节、绕Z轴转动调节和绕Y轴（销轴12的中心轴）转动微调。

Claims (3)

1.一种三自由度可调的锯刀机构，锯刀装置（3）沿水平的X轴方向分为切割段和调节段，其特征是：在锯刀装置（3）的调节段的正下方有气缸（9），气缸（9）的输出轴沿垂直的Z轴方向，且气缸（9）的输出轴上端连接锯刀装置（3），在连接处设置沿Y轴方向的销轴（12），锯刀装置（3）可绕销轴（12）旋转；在锯刀装置（3）的径向一侧设置固定连接锯刀装置（3）的调节板（7），调节板（7）的外侧是固定连接调节板（7）的滑块（15），滑块（15）的外侧是与滑块（15）相配合且沿Z轴方向的垂直导轨（14），导轨（14）的外侧是与导轨（14）固定连接的挡板（16），挡板（16）固定设置在锯刀架（2）上；调节板（7）的正下方是固定连接调节板（7）的调节块（1），调节块（1）上有位于锯刀装置（3）的正下方的两个微调螺钉（11），两个微调螺钉（11）均位于锯刀装置（3）的正下方且分别位于销轴（12）的两侧；在挡板（16）的上方固定连接限位块（8），限位块（8）上有紧定螺钉（10）；调节板（7）上开有三个沿两个同心圆方位布置的第一圆弧槽孔（17），其中两个第一弧形槽孔（17）布置在同心圆的外圆上，一个第一弧形槽孔（17）布置在同心圆的内圆上，外圆上的两个弧形槽孔（17）对称位于内圆上的一个弧形槽孔（17）的两侧，在三个第一弧形槽孔（17）处将调节板（7）固定连接锯刀装置（3）；锯刀架（2）底部设有四个沿同一个圆周均匀分布的第二弧形槽孔（18），在第二弧形槽孔（18）处将锯刀架（2）固定连接外部机架。

2.根据权利要求1所述的一种三自由度可调的锯刀机构，其特征是：所述两个同心圆的圆心在销轴（12）的中心轴上。

3.根据权利要求1所述的一种三自由度可调的锯刀机构，其特征是：在气缸（9）的输出轴上端固定连接接头（5），接头（5）固定连接连接板（6），连接板（6）固定连接锯刀装置（3），连接板（6）上设置销轴（12）。

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