CN103801760A - 大型管材摇臂式切割机 - Google Patents
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Abstract
一种大型管材摇臂式切割机，涉及大型非金属管材的切割，其包括：自转的夹持单元、横向移动单元、切割单元，其特征是：自转夹持单元包括一个可拆卸的三爪卡盘，其卡爪内部圆弧半径和切割管件的外部半径一致，横向移动单元是由伺服电机驱动滚珠螺杆，滚珠螺杆、螺帽带动托板在直线导轨上沿平行管件的方向移动，切割单元的摇臂铰连在摇臂支撑架上，一端安装切割锯片，另一端铰连气缸或油缸，气缸或油缸的缸端铰连在摇臂支撑架上，锯片在高速电机的驱动下自转。
Description
所属技术领域
本发明属于非金属机械加工技术领域，尤其涉及大型非金属管材切割。
背景技术
如申请号为88207196.3的中国专利文献《全自动星型切割机》所介绍的，行星切割机特点是通过小锯片切穿管材，然后旋转一周，以达到切割目的，现在这种切割方式在塑料等非金属管材的制造上，已经得到了普遍的应用。由于这种切割方式采用的是锯片是绕管子旋转来切割的，管材的夹紧机构和锯片的整个旋转机构需要有一定的跨度，导致这种切割方式只适合长管材的切断。现在对外径较小的短管材的切割，基本上都是采手动切割，生产效率低，无法满足需求，对大型短管材的切割基本上是空白。
发明内容
本发明的目的是设计一种大型管材切割机，适用于大型短管材的切割，其结构简单、操作方便、故障率低、生产效率高。为此本发明采用摇臂式结构，摇臂的一端安装切割锯片，另一端安通过气缸或油缸来驱动摇臂，锯片的切割轨迹为自上而下，整个摇臂通过支撑轴和轴承铰连在摇臂支撑架上，气缸或油缸的缸体也铰连于摇臂支撑架上，摇臂支撑架通过螺栓固定在托架上，托架安装在可以移动的托板上，托板依靠伺服电机带动安装其下方滚珠螺杆在导轨上移动。被切割管件装夹在三爪卡盘，卡盘通过法兰固定在减速机输出轴上，当锯片自上而下切穿管臂后，通过减速机驱动，切割管件自转，完成一次切割。通过可编程逻辑控制器(PLC)控制托板移动来改变切割尺寸或对一个管件进行多次切割。由于移动单元和夹持单元是独立安装的，因此切割锯片在保证安全情况下可以无限靠近夹持单元，这样就能满足对短管材的切割，但管材必须保证有足够的夹持尺寸。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的右侧结构示意图；
具体实施方式
下面将参照图1、图2说明本发明的一个实施例，如图1、图2中所示卡盘3通过法兰2固定在减速机30的输出轴上，卡盘3的三个卡上分别焊接了三个圆弧形的卡爪a4、卡爪b46、卡爪c47，三卡爪内部弧线在一个圆周上，爪间间距15-20mm，其内径与切割的管件外径一致。根据切割管材的尺寸安装与其匹配的卡爪，利用卡盘扳手将要切割的管件夹持在三个卡爪内。
如图1、图2所示，摇臂12通过支撑轴9和与其配套轴承铰连在由左支撑板8、右支撑板15和底部支撑板17组成的摇臂支撑架上，其一端的顶杆支撑轴13穿过鱼眼14，鱼眼14下边的螺纹孔与气缸或油缸16的顶杆33顶部的螺杆连接，气缸或油缸16的缸体通过缸体支撑架44和缸体支撑轴42铰连在缸体支撑块43，支撑块43固定底部支撑板17上，气缸或油缸16通过顶杆33的移动，驱动安装在摇臂12另一端的锯片10围绕支撑轴9转动，锯片10在高速电机11的驱动下自转，由于顶杆13和鱼眼14是用螺杆连接，通过调节能对锯片的切割深度作微调，满足管件管壁厚度不同的需要。
如图1、图2所示，左支撑板8和右支撑板15对称的用螺栓安装在托架7的两边，托架7固定在托板21的上部，托板21的下面安装有四个滑块，分别为：滑块a6、滑块b45、滑块c48、滑块a49，通过这两组滑块和导轨a5和导轨b50的配合以及滚珠螺杆18的驱动，托板21能够在如图所示的X方向上移动，其准确的位移主要有伺服电机19通过联轴器20驱动滚珠螺杆18实现的。
如图1、图2所示，由左支撑板8、右支撑板15和底部支撑板17构成的摇臂支撑架，以及摇臂12、锯片10、高速电机11和气缸或油缸16组成了切割单元，整个切割单元是可以整体移动的，整个切割单元是依靠螺栓a22、调整螺栓a23、螺栓b24、螺栓c25、调整螺栓b26、螺栓d27、调整螺栓c28、调整螺栓d35、螺栓e36、螺栓f37、调整螺栓e38、螺栓g39、调整螺栓f40、螺栓h41安装在托架7，将以上螺栓松掉，整个切割单元能上下移动，根据所要切割管材的大小，调整切割单元到合适的高度，然后将螺栓锁紧，就完成调整过程。
现在具体说明上面所述切割机的运作过程，首先根据切割管材的大小，选择合适的卡爪a14、卡爪b46、卡爪c47，利用卡盘扳手将要切割的管件夹持在三个卡爪内。调整切割单元到合适的高度。在管材未被夹持的一端确定切割的起始位，然后根据需要将所要切削的尺寸和数量通过安装在机壳1上的PLC显示屏31输入到机器中，按操作面板29的启动按钮，切割机开始切割：首先锯片10在高速电机11的驱动下开始高速旋转，旋转方向如图中所标60箭头方向，锯片11在3秒后达到额定转速后，气缸或油缸16通过顶杆33、鱼眼14、以及顶杆支撑轴13推动摇臂12围绕支撑轴9转动，带动锯片10自上而下切穿管材，当安装在摇臂12上的行程挡块34触发行程开关32时，减速机30通过法兰2驱动卡盘3使被切割管材自转，旋转方向如图中所标80箭头方向，管材自转一周，被切割下来的的管材自动落在托架7上，此时减速机30刹车，被切割管材自转停止，同时气缸或油缸16通过顶杆33、鱼眼14、以及顶杆支撑轴13拉动动摇臂12围绕支撑轴9转动，带动锯片10自下而上恢复到待切割位置，同时锯片旋转停止，这样完成了一次切割动作。如果需要对同一管材切割多次，可编程逻辑控制器(PLC)根据输入的要求，向伺服电机19发出指令，根据指令要求伺服电机19通过联轴器20驱动滚珠螺杆18，滚珠螺杆18带动托板21在导轨a5和导轨b50上移动，将切割单元移动到下一个切割位置，并按上面所述的切割过程进行切割，当按要求完成所有的切割次数后，整个切割单元将回到首次切割的位置，等待下次切割命令。
按以上所述的切割过程，本发明的切割机在完成一次切割过程中只需要10-12秒，切割效率高，由于采用自动化控制，切割尺寸的误差小，能满足批量生产的需要。
Claims (7)
1.一种大型管材摇臂式切割机，其包括：自转的夹持单元、横向移动单元、切割单元，其特征是：自转夹持单元包括一个可拆卸的三爪卡盘，其卡爪内部圆弧半径和切割管件的外部半径一致，横向移动单元是由伺服电机驱动滚珠螺杆，滚珠螺杆、螺帽带动托板在直线导轨上沿平行管件的方向移动，切割单元的摇臂铰连在摇臂支撑架上，一端安装切割锯片，另一端铰连气缸或油缸，气缸或油缸的缸端铰连在摇臂支撑架上，锯片在高速电机的驱动下自转。
2.根据权利要求1所述说的切割机，其特征是：三爪卡盘的每个卡爪上焊接了圆弧形的卡爪，三卡爪内部弧线在一个圆周上，爪间间距15-20mm，其内径与切割的管件外径一致。
3.根据权利要求1、2所述说的切割机，其特征是：不同切割管件需要配与其相配套的卡爪，卡爪通过螺栓和卡盘连接，拆卸方便。
4.根据权利要求1所述说的切割机，其特征是：摇臂铰连在摇臂支撑架上，通过其一端的气缸或油缸驱动，带动另一端的锯片围绕摇臂铰连位置做转动。锯片在高速电机的驱动下自转。
5.根据权利要求1、4所述说的切割机，其特征是：摇臂、摇臂支撑架上以及摇臂的关联部件，都可以根据切割尺寸的大小做整体的上下移动。
6.根据权利要求1、4、5所述说的切割机，其特征是：气缸或油缸的顶杆和摇臂的铰连处用螺杆连接，能对锯片的切割深度作微调，满足管件管壁厚度不同的需要。
7.根据权利要求1、4、5所述说的切割机，其特征是：摇臂支撑架和与其相连接的托架整体为弧形设计。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140521 |