CN103786263A - 一种切割板材的全自动机器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切割板材的全自动机器，包括机身和都设置在机身内部的进给装置、切割装置、检测调整装置、传送带，进给装置设置在机身顶部，切割装置设置在进给装置的下端，检测调整装置设置在切割装置上，传送带设置在机身的底部，进给装置包括横向螺母丝杆运动副、纵向螺母丝杆运动副、横向驱动电机、纵向驱动电机、运动支架、两根导轨；切割装置包括切割上支架、数个气缸、两个滑块、切割下支架、切割安装板、电锯、电锯驱动电机；检测调整装置包括悬臂支架、工业相机、数个微位移致动器；本发明可一次性的切割任意尺寸的板材，操作方便、效率高，且可实时补偿电锯的磨损量。

Description

一种切割板材的全自动机器

技术领域

本发明涉及一种切割机器，尤其涉及一种切割板材的全自动机器，属于设备技术领域。

背景技术

目前，装饰或者建筑板材应用特别广泛，但必须将板材加工成所需尺寸才可使用，特别是玻镁板材进入市场仅15年，就以其优异的防火、防水和物理性能以及绿色环保性在国内外建筑行业得到了广泛应用。

目前切割板材主要有以下2种方式：1、人工切割，这种方式切割效率低，每块板材的尺寸不一，产品质量得不到保证，且工作环境潮湿、噪声大，影响操作人员身心健康；2、自动切割，这种方式切割不完全，需要人工二次切割，且切割产品单一，一台切割机只能切割一种长度的板材。

发明内容

本发明的目的是提供一种切割板材的全自动机器，该机器可一次性的切割任意尺寸的板材，操作方便、效率高。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种切割板材的全自动机器，包括机身和都设置在机身内部的进给装置、切割装置、检测调整装置、传送带，机身为四个立柱所支撑的框架结构，在机身的顶部中间部位沿长度方向设有一个导向条，进给装置设置在机身顶部，切割装置设置在进给装置的下端，检测调整装置设置在切割装置上，传送带设置在机身的底部，并沿着一个方向传送； 

进给装置包括横向螺母丝杆运动副、纵向螺母丝杆运动副、横向驱动电机、纵向驱动电机、运动支架、两根导轨；纵向螺母丝杆运动副包括纵向丝杆和纵向丝杆螺母，纵向丝杆的轴向与传送带的传送方向一致，纵向驱动电机固定在机身的侧面上并连接驱动纵向丝杆，纵向丝杠螺母固定设置在运动支架的顶面，纵向丝杆驱动纵向丝杆螺母；在运动支架的一端的顶面设有导向块，导向块卡接在导向条上，在运动支架的一端的底面设有横向螺母丝杆运动副，横向螺母丝杆运动副包括横向丝杆和横向丝杆螺母，横向丝杆设置在运动支架的底面，并且其轴向垂直于传送带的传送方向，横向丝杆螺母固定设置在切割装置上，横向驱动电机固定在机身的侧面上并连接驱动横向丝杆；两根导轨平行对称设置在横向丝杆的两侧并与运动支架的底面固定连接；

切割装置包括切割上支架、数个气缸、两个滑块、切割下支架、切割安装板、电锯、电锯驱动电机；切割上支架、切割下支架、切割安装板按照从上到下的顺序布置，相邻之间都设有空间；数个气缸固定设置在切割上支架的顶面，数个气缸的活塞杆穿过切割上支架并与切割下支架固定连接；切割下支架的顶面固定设有数个导向杆，导向杆的另一端穿过切割上支架；切割安装板通过数个连接杆与切割下支架固定连接，电锯、电锯驱动电机都安装在切割安装板的顶面，电锯的锯齿突出于切割安装板的底面，电锯驱动电机与电锯相连；横向丝杆螺母固定设置在切割上支架的顶面，两个滑块对称设置在横向丝杆螺母的两侧并与切割上支架的顶面固定连接，两个导轨分别活动设置在两个滑块内；

检测调整装置包括悬臂支架、工业相机、数个微位移致动器；悬臂支架固定设置在切割下支架的底面；悬臂支架的另一端设有工业相机，工业相机正对着电锯；数个微位移致动器与连接杆的数量一致，并分别设置在连接杆的下端，微位移致动器包括夹紧装置一、与夹紧装置一的结构完全一样的夹紧装置二、驱动装置、弹簧，夹紧装置一和夹紧装置二都分别包括摩擦片、叠堆压电陶瓷块、连接套筒，连接套筒设置在连接杆的外圆上，叠堆压电陶瓷块均匀对称地分布在连接套筒的外圆上，叠堆压电陶瓷块的另一面与摩擦片贴合，驱动装置由环形叠堆压电陶瓷构成，夹紧装置一与夹紧装置二分别通过其摩擦片固定设置在驱动装置的两端面上；弹簧设置在切割安装板的底面，并套在连接杆的外圆上，弹簧的另一端通过螺母固定。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的一种切割板材的全自动机器，数个导向杆穿过切割上支架的那部分的外圆与切割上支架之间设有衬套。

前述的一种切割板材的全自动机器，弹簧为压缩弹簧。

本发明通过进给装置的横向螺母丝杆运动副、纵向螺母丝杆运动副实现切割装置的横向和纵向移动，这样可切割任意尺寸的板材，且切割迅速平稳；本发明还设有检测调整装置，工业相机不断采集电锯的图像进行分析计算，当锯电锯的磨损量超过影响切割质量的阈值时，微位移致动器驱动切割安装板向下运动，及时补偿电锯的磨损，从而避免因电锯的磨损而导致切割不完全；本发明操作方便，切割板材尺寸准确。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的右视图；

图3是本发明的切割装置结构示意图；

图4是图3的右视图；

图5是本发明的微位移致动器的结构示意图；

图6是本发明的A放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，本发明包括机身1和都设置在机身1内部的进给装置10、切割装置6、检测调整装置11、传送带5，机身1为四个立柱所支撑的框架结构，在机身1的顶部中间部位沿长度方向设有一个导向条11，进给装置10设置在机身1的顶部，切割装置6固定设置在进给装置10的下端，检测调整装置11设置在切割装置6上，传送带5设置在机身1的底部，板材放在传送带5上，并沿着一个方向传送板材； 

进给装置10包括横向螺母丝杆运动副3、纵向螺母丝杆运动副8、横向驱动电机2、纵向驱动电机9、运动支架7、两根导轨4；纵向螺母丝杆运动副8包括纵向丝杆81和纵向丝杆螺母82，纵向丝杆81的轴向与传送带5的传送方向一致，纵向驱动电机9固定在机身1的右侧面上并连接驱动纵向丝杆81，纵向丝杠螺母82固定设置在运动支架7的顶面，纵向丝杆81驱动纵向丝杆螺母82；在运动支架7的左端的顶面设有导向块71，导向块71卡接在导向条11上，在运动支架7的左端的底面设有横向螺母丝杆运动副3，横向螺母丝杆运动副3包括横向丝杆31和横向丝杆螺母32，横向丝杆31设置在运动支架7的底面，并且其轴向垂直于传送带5的传送方向，横向丝杆螺母32固定设置在切割装置6上，横向驱动电机2固定在机身1的侧面上并连接驱动横向丝杆31；两根导轨4平行对称设置在横向丝杆31的两侧并与运动支架7的底面固定连接；

如图3、图4所示，切割装置6包括切割上支架64、2个气缸61、两个滑块62、切割下支架66、切割安装板69、电锯612、电锯驱动电机620；切割上支架64、切割下支架66、切割安装板69按照从上到下的顺序布置，相邻之间都设有空间；2个气缸固定设置在切割上支架64的顶面，2个气缸的活塞杆619穿过切割上支架64并与切割下支架66固定连接；切割下支架66的顶面固定设有4个导向杆65，4个导向杆65的另一端穿过切割上支架64，导向杆65穿过切割上支架64的那部分的外圆与切割上支架64之间设有衬套63，活塞杆619可伸缩来带动切割下支架66的移动，并通过导向杆65在衬套63内导向，当衬套63发生磨损后可及时更换；切割安装板69通过4个连接杆67与切割下支架66固定连接，电锯612、电锯驱动电机620都安装在切割安装板69的顶面，电锯612的锯齿突出于切割安装板69的底面，电锯驱动电机620与电锯612相连；横向丝杆螺母32固定设置在切割上支架64的顶面，两个滑块62对称设置在横向丝杆螺母32的两侧并与切割上支架64的顶面固定连接，两个导轨4分别活动设置在两个滑块62内；

检测调整装置11包括悬臂支架613、工业相机611、4个微位移致动器68；悬臂支架613固定设置在切割下支架66的底面；悬臂支架613的另一端设有工业相机611，工业相机611正对着电锯612；如图5所示，4个微位移致动器68与连接杆67的数量一致，并分别设置在连接杆67的下端，微位移致动器68包括夹紧装置一71、与夹紧装置一71的结构完全一样的夹紧装置二72、驱动装置73、弹簧610，夹紧装置一71和夹紧装置二72都分别包括摩擦片681、叠堆压电陶瓷块682、连接套筒683，连接套筒683设置在连接杆67的外圆上，叠堆压电陶瓷块682均匀对称地分布在连接套筒683的外圆上，叠堆压电陶瓷块682的另一面与摩擦片681贴合，驱动装置73由环形叠堆压电陶瓷684构成，夹紧装置一71与夹紧装置二72分别通过其摩擦片681固定设置在驱动装置73的两端面上；弹簧610设置在切割安装板69的底面，并套在连接杆67的外圆上，弹簧610的另一端通过螺母固定，弹簧610为压缩弹簧，弹簧610始终顶着切割安装板69，使其不掉落。

当本发明接收到工作信号时，2个气缸61的活塞杆619伸出，推动切割下支架66向下移动，随即开启纵向驱动电机9，纵向螺母丝杆运动副8驱动运动支架7沿导向条11移动，其方向与传送带5的传送方向一致，当运动支架7与传送带5具有相同的移动速度时，启动电锯612和横向驱动电机2，横向螺母丝杆运动副3驱动切割装置6沿着垂直于传动带5传送的方向移动，对移动中的板材进行切割；当一次切割完成后，横向驱动电机2和纵向驱动电机9反转，将切割装置6带回到初始位置，在切割过程中，工业相机611采集电锯612的图像并分析其磨损量，当电锯612的磨损量超过预先设定的阈值时发出刀具补偿信号，刀具补偿信号驱使微位移致动器68作出动作，驱动切割安装板69沿连接杆67向下运动，补偿电锯612的磨损量。微位移致动器68的具体动作过程为：（1）夹紧装置二72的叠堆压电陶瓷块失电，夹紧装置二72松开；(2) 环形叠堆压电陶瓷684得电，驱动装置73伸长，驱动切割安装板69下移一个步长；（3）夹紧装置二72的叠堆压电陶瓷块得电，夹紧装置二72夹紧；（4）夹紧装置一71的叠堆压电陶瓷块682失电，夹紧装置一71松开；（5）环形叠堆压电陶瓷684失电，驱动装置73恢复原有长度，带动夹紧装置一71下移一个步长；（6）夹紧装置一71的叠堆压电陶瓷块682得电，夹紧装置一71夹紧；通过上述6步实现了电锯612向下移动一个步长。切割安装板69就这样在微位移致动器68的驱动下一步一步地向下移动，实现不同磨损量的补偿。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种切割板材的全自动机器，其特征在于：包括机身和都设置在机身内部的进给装置、切割装置、检测调整装置、传送带，所述机身为四个立柱所支撑的框架结构，在所述机身的顶部中间部位沿长度方向设有一个导向条，进给装置设置在机身顶部，切割装置设置在进给装置的下端，检测调整装置设置在切割装置上，传送带设置在机身的底部，并沿着一个方向传送； 

所述进给装置包括横向螺母丝杆运动副、纵向螺母丝杆运动副、横向驱动电机、纵向驱动电机、运动支架、两根导轨；所述纵向螺母丝杆运动副包括纵向丝杆和纵向丝杆螺母，所述纵向丝杆的轴向与传送带的传送方向一致，所述纵向驱动电机固定在机身的侧面上并连接驱动纵向丝杆，所述纵向丝杠螺母固定设置在运动支架的顶面，所述纵向丝杆驱动纵向丝杆螺母；在运动支架的一端的顶面设有导向块，所述导向块卡接在导向条上，在运动支架的一端的底面设有横向螺母丝杆运动副，所述横向螺母丝杆运动副包括横向丝杆和横向丝杆螺母，所述横向丝杆设置在运动支架的底面，并且其轴向垂直于传送带的传送方向，所述横向丝杆螺母固定设置在切割装置上，所述横向驱动电机固定在机身的侧面上并连接驱动横向丝杆；所述两根导轨平行对称设置在横向丝杆的两侧并与运动支架的底面固定连接；

所述切割装置包括切割上支架、数个气缸、两个滑块、切割下支架、切割安装板、电锯、电锯驱动电机；所述切割上支架、切割下支架、切割安装板按照从上到下的顺序布置，相邻之间都设有空间；所述数个气缸固定设置在切割上支架的顶面，数个气缸的活塞杆穿过切割上支架并与切割下支架固定连接；所述切割下支架的顶面固定设有数个导向杆，所述导向杆的另一端穿过切割上支架；所述切割安装板通过数个连接杆与切割下支架固定连接，所述电锯、电锯驱动电机都安装在切割安装板的顶面，所述电锯的锯齿突出于切割安装板的底面，所述电锯驱动电机与电锯相连；所述横向丝杆螺母固定设置在切割上支架的顶面，两个滑块对称设置在横向丝杆螺母的两侧并与切割上支架的顶面固定连接，所述两个导轨分别活动设置在两个滑块内；

所述检测调整装置包括悬臂支架、工业相机、数个微位移致动器；所述悬臂支架固定设置在切割下支架的底面；所述悬臂支架的另一端设有工业相机，所述工业相机正对着电锯；所述数个微位移致动器与连接杆的数量一致，并分别设置在连接杆的下端，所述微位移致动器包括夹紧装置一、与夹紧装置一的结构完全一样的夹紧装置二、驱动装置、弹簧，所述夹紧装置一和夹紧装置二都分别包括摩擦片、叠堆压电陶瓷块、连接套筒，所述连接套筒设置在连接杆的外圆上，所述叠堆压电陶瓷块均匀对称地分布在连接套筒的外圆上，叠堆压电陶瓷块的另一面与摩擦片贴合，驱动装置由环形叠堆压电陶瓷构成，所述夹紧装置一与夹紧装置二分别通过其摩擦片固定设置在驱动装置的两端面上；所述弹簧设置在切割安装板的底面，并套在连接杆的外圆上，弹簧的另一端通过螺母固定。

2.如权利要求1所述的一种切割板材的全自动机器，其特征在于：所述数个导向杆穿过切割上支架的那部分的外圆与切割上支架之间设有衬套。

3.如权利要求1所述的一种切割板材的全自动机器，其特征在于：所述弹簧为压缩弹簧。

4.如权利要求1所述的一种切割板材的全自动机器，其特征在于：所述微位移致动器的具体动作过程为：（1）夹紧装置二的叠堆压电陶瓷块失电，夹紧装置二松开；(2) 环形叠堆压电陶瓷得电，驱动装置伸长，驱动切割安装板下移一个步长；（3）夹紧装置二的叠堆压电陶瓷块得电，夹紧装置二夹紧；（4）夹紧装置一的叠堆压电陶瓷块失电，夹紧装置一松开；（5）环形叠堆压电陶瓷失电，驱动装置恢复原有长度，带动夹紧装置一下移一个步长；（6）夹紧装置一的叠堆压电陶瓷块得电，夹紧装置一夹紧；

通过上述6步实现了电锯向下移动一个步长，切割安装板就这样在微位移致动器的驱动下一步一步地向下移动，实现不同磨损量的补偿。

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