CN104308564A - 直线导轨组件的滑块刹车机构和棒材截料机的抬料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种直线导轨组件的滑块刹车机构和棒材截料机的抬料装置，分别属于机械技术领域和机床技术领域。它解决了金属棒材截断面的平整度不高的问题。本改良结构的本直线导轨组件的滑块刹车机构包括拉杆、拉簧和具有咬合孔的刹车摆杆，直线导轨穿过所述刹车摆杆的咬合孔；拉杆的一端与滑块相铰接，拉杆的另一端与刹车摆杆的一端相铰接。棒材截料机包括机架和动刀模，本抬料装置包括抬料滑块、驱动件和两根平行设置的直线导轨，还包括拉簧和具有咬合孔的刹车摆杆。本改良结构的直线导轨组件的滑块刹车机构结构简单、操控方便，棒材截料机的抬料装置反应迅速、可承受外作用力大，十分适合推广。

Description

直线导轨组件的滑块刹车机构和棒材截料机的抬料装置
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种刹车装置，特别是一种直线导轨组件的滑块刹车机构。
本发明属于机床技术领域，涉及一种棒材截料机，特别是一种棒材截料机的抬料装置。
背景技术
直线导轨组件的滑块刹车机构是根据所需将滑块以及滑块上承载的机构停在直线导轨上的一种机构。传统的刹车机构如滑块采用螺栓拧紧；传统的刹车机构存在着操作繁琐等问题。
为此有人提出了一种直线导轨的刹车装置并记载在中国专利文献中，其申请号为201320335104.9，授权公告号CN203304906U；该刹车装置采用气缸作为驱动件，通过传动结构同时推动两个刹车片运动使两个刹车片抱紧直线导轨，实现刹车。该结构虽然能实现刹车，但存在着结构复杂，尤其是气缸与刹车片之间的传动结构；同时还存在着占用空间大、生产成本高和操控麻烦等问题。
棒材截料机是能将整根长条金属棒材批量分截成短棒料的设备。为了提高金属棒材截断面的平整度，需在棒材截料机上设置当截断时能将金属棒材夹持住的抬料机构；申请人之前向国家知识产权局申请了一种棒材截料机的抬料装置(申请号：2014205184967)，在刀座上固连有抬料油缸，抬料油缸的活塞杆上固连有与刀座相对抬料滑块，推动抬料滑块移动能使抬料滑块与截料模夹紧金属棒材或松开金属棒材使金属棒材能移动。
申请人通过试验发现设置抬料机构的棒材截料机与无抬料机构的棒材截料机相比，显然有效地提高了金属棒材截断面的平整度，但该金属棒材截断面的平整度仍然无法满足申请人以及客户的要求。申请人观察和分析后发现，抬料滑块与截料模夹紧后，在截料过程中产生强大的冲击力，金属棒材仍然会细微地摆动。申请人想到通过增大抬料油缸以增大夹紧力的方式克服上述存在的问题，但是效果不明显，反而增大了生产成本。
发明内容
本发明提出了一种直线导轨组件的滑块刹车机构本发明要解决的技术问题是如何提出另一种结构的直线导轨组件的滑块刹车机构。
本发明还提出了一种棒材截料机的抬料装置；本发明要解决的技术问题是如何提高金属棒材截断面的平整度。
本发明解决上述技术问题可通过下列技术方案来实现：本直线导轨组件的滑块刹车机构，其特征在于，本直线导轨组件的滑块刹车机构包括拉杆、拉簧和具有咬合孔的刹车摆杆，直线导轨穿过所述刹车摆杆的咬合孔；拉杆的一端与滑块相铰接，拉杆的另一端与刹车摆杆的一端相铰接；拉簧的一端与滑块相连接，拉簧的另一端与刹车摆杆的另一端相连接。
直线导轨组件包括直线滑轨和与直线滑轨滑动连接的滑块。在拉簧的弹力作用下咬合孔的孔壁与直线导轨外侧面相依靠，形成预咬合。刹车摆杆相对于直线导轨倾斜设置，刹车摆杆的另一端与滑块之间距离小于刹车摆杆的一端与滑块之间距离。
若刹车摆杆位于滑块的右侧，在滑块上施加向左侧的作用力，滑块能沿着直线导轨向左侧移动；在滑块上施加向右侧的作用力，拉杆推动刹车摆杆摆动，提高刹车摆杆与直线导轨咬合力，而且施加在滑块上右侧作用力越大则刹车摆杆与直线导轨的咬合力越大；保证刹车摆杆与直线导轨无法移动，进而导致滑块无法向右侧移动。
在上述的直线导轨组件的滑块刹车机构中，所述咬合孔具有导向侧面，直线导轨外侧面与导向侧面相依靠。该结构有效地提高了刹车摆杆摆动的稳定性，进而使刹车摆杆与直线导轨之间更易咬合以及有效提高刹车摆杆与直线导轨之间咬合后的稳定性。
在上述的直线导轨组件的滑块刹车机构中，所述咬合孔的一侧壁上具有咬合齿，刹车摆杆与直线导轨之间咬合由咬合齿和另一侧壁孔口棱角形成，该结构具有更易形成有效咬合且咬合作用力更大。
一种棒材截料机的抬料装置，棒材截料机包括机架和动刀模，本抬料装置包括抬料滑块、驱动件和两根平行设置的直线导轨，两根直线导轨均定位在机架上，两根直线导轨均穿过抬料滑块，两根直线导轨的一端均与动刀模固定连接，两根直线导轨的另一端均与驱动件固定连接；驱动件的驱动杆与抬料滑块固定连接；其特征在于，本抬料装置还包括拉簧和具有咬合孔的刹车摆杆；每根直线导轨上均套设有一根刹车摆杆，直线导轨穿过所述刹车摆杆的咬合孔，刹车摆杆位于驱动件和抬料滑块之间，刹车摆杆的一端铰接有拉杆，拉杆的一端与抬料滑块相铰接，刹车摆杆的另一端通过拉簧与抬料滑块相连接。
本抬料装置中的驱动件能推动抬料滑块向靠近动刀模方向运动，进而能夹紧金属棒材。
在拉簧的弹力作用下咬合孔的孔壁与直线导轨外侧面相依靠，形成预咬合，在截料过程中金属棒料对抬料滑块产生反向冲击，冲击力越大则刹车摆杆与直线导轨的咬合力越大，由此彻底避免抬料滑块反向移动，进而彻底避免了金属棒材摆动，因而有效地提高了金属棒材截断面的平整度。
在上述的棒材截料机的抬料装置中，所述抬料装置还包括在驱动件拉动抬料滑块向远离动刀模方向运动之前或之初能解除刹车摆杆与直线导轨预咬合状态的自动解锁机构。在截料过程之前保持刹车摆杆与直线导轨处于预咬合状态。在驱动件拉动抬料滑块向远离动刀模方向运动之前或之初解除预咬合状态使驱动件能拉动抬料滑块复位，进而使本抬料装置更适合自动化的棒材截料机。
根据实际情况，自动解锁机构可采用以下任意一种结构：第一种，在上述的棒材截料机的抬料装置中，所述自动解锁机构包括固定在抬料滑块上能推动刹车摆杆的另一端摆动的解锁件。解锁件为气缸或电磁铁。
第二种，在上述的棒材截料机的抬料装置中，所述抬料滑块包括主滑块和解锁滑块，解锁滑块位于主滑块和刹车摆杆之间；拉杆的一端与主滑块相铰接，拉簧的一端与解锁滑块相连接，刹车摆杆的另一端能与解锁滑块相抵靠；驱动件的驱动杆与解锁滑块固定连接。作为优选，主滑块和解锁滑块通过限程组件相连，限程组件使解锁滑块以最小的运动行程实现解除预咬合；进而提高驱动件带动主滑块运动的灵敏性。
当驱动件推动解锁滑块向夹紧金属棒材方向运动过程中，解锁滑块先与主滑块相抵靠，再与主滑块同步运动。主滑块和动刀模夹紧金属棒材后，在截料过程中，金属棒材对主滑块产生反向冲击力，拉杆推动刹车摆杆摆动，提高刹车摆杆与直线导轨咬合力，使刹车摆杆与直线导轨无法移动，进而保证主滑块不移动。当驱动件拉动解锁滑块向松开金属棒材方向运动过程中，解锁滑块与主滑块分离，解锁滑块推动刹车摆杆的另一端摆动一小角度实现解除预咬合；再通过限程组件带动主滑块同步运动。由此可知，本自动解锁机构实现自动解锁，无需操控，因而具有操作方便的优点。
在上述的棒材截料机的抬料装置中，两根所述刹车摆杆相对与驱动件的驱动杆轴对称设置。两根连杆均位于两根直线导轨之间。上述结构均能使抬料滑块受力更均匀，进而有效地避免抬料滑块受金属棒材冲击时产生摆动，因而有效地提高了金属棒材截断面的平整度。同时具有布置合理，结构紧凑的优点。
在上述的棒材截料机的抬料装置中，所述驱动件为油缸或气缸。
根据实际情况，限程组件可采用以下任意一种结构：第一种，在上述的棒材截料机的抬料装置中，所述限程组件包括固定在主滑块上的限程片和固定在解锁滑块上的限程螺栓，限程片上开有呈条状的限程孔，限程螺栓穿过所述限程孔。第二种，所述限程组件包括穿过解锁滑块的限程螺杆，限程螺杆与直线导轨平行设置，限程螺杆的一端与主滑块固定连接，另一端连接有限程螺母。
在上述的棒材截料机的抬料装置中，所述咬合孔具有导向侧面，直线导轨外侧面与导向侧面相依靠。该结构有效地提高了刹车摆杆摆动的稳定性，进而使刹车摆杆与直线导轨之间更易咬合以及有效提高刹车摆杆与直线导轨之间咬合后的稳定性。
在上述的棒材截料机的抬料装置中，所述咬合孔的一侧壁上具有咬合齿，刹车摆杆与直线导轨之间咬合由咬合齿和另一侧壁孔口棱角形成，该结构具有更易形成有效咬合且咬合作用力更大。
与现有技术相比，本直线导轨组件的滑块刹车机构仅包括拉杆、拉簧和刹车摆杆，因而具有结构简单的优点。
本直线导轨组件的滑块刹车机构实现刹车由外力触发，无需专用气缸等驱动件驱动，因而具有操控方便的优点。
本直线导轨组件的滑块刹车机构还具有实现刹车反应迅速和可承受外作用力大等的优点。
本棒材截料机的抬料装置具有直线导轨组件的滑块刹车机构的上述优点。本棒材截料机的抬料装置的抬料滑块几乎为O运动行程便实现刹车，因而既能彻底避免金属棒材摆动，进而提高金属棒材截断面的平整度，又可采用更小尺寸的油缸，甚至采用可采用气缸驱动。
附图说明
图1是本直线导轨组件的滑块刹车机构实施例一的结构示意图。
图2是实施例一中刹车摆杆的结构示意图。
图3是本直线导轨组件的滑块刹车机构实施例二的结构示意图。
图4是实施例二中刹车摆杆的结构示意图。
图5是本棒材截料机的抬料装置的结构示意图。
图6是本棒材截料机的抬料装置局部结构剖视后的结构示意图。
图7是本棒材截料机的抬料装置实施例三的结构示意图。
图中，1、直线导轨；2、滑块；3、基板；4、拉杆；5、拉簧；6、刹车摆杆；6a、咬合孔；6a1、导向侧面；6b、咬合齿；7、机架；8、动刀模；9、抬料滑块；9a、主滑块；9b、解锁滑块；10、驱动件；11、导向压条；12、限程片；12a、限程孔；13、限程螺栓；14、解锁件；15、连接轴。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示，本直线导轨组件的滑块刹车机构中的直线导轨1固定在一基板3上。
如图1所示，本直线导轨组件的滑块刹车机构包括拉杆4、拉簧5和刹车摆杆6。
如图1和图2所示，刹车摆杆6具有咬合孔6a，咬合孔6a具有两个导向侧面6a1。直线导轨1的横截面呈圆形，咬合孔6a的横截面呈条状，直线导轨1外侧面与两个导向侧面6a1相依靠，咬合孔6a的上下侧面呈圆弧形。
直线导轨1穿过咬合孔6a；拉杆4和刹车摆杆6均为直杆，拉杆4的一端与滑块2相铰接，拉杆4的另一端与刹车摆杆6的一端相铰接；拉簧5的一端与滑块2相连接，拉簧5的另一端与刹车摆杆6的另一端相连接。在拉簧5的弹力作用下刹车摆杆6相对于直线导轨1倾斜设置，显然刹车摆杆6的另一端与滑块2之间距离小于刹车摆杆6的一端与滑块2之间距离。在拉簧5的弹力作用下，咬合孔6a的一侧孔口上棱角和另一侧孔口下棱角均与直线导轨1相抵靠，形成预咬合。通过调节拉簧5的弹力大小，改变预咬合力大小；拉簧5弹力越大，预咬合力也越大。
如图1所示，当滑块2受到向左作用力时，预咬合力不会增大，反而能减少，因而滑块2能向左侧滑动。当滑块2受到向右作用力时，拉杆4推动刹车摆杆6摆动，咬合力增大使得刹车摆杆6无法向右侧移动；因而滑块2无法向右侧移动。刹车摆杆6所受推力越大则产生的咬合力越大，刹车推杆相对于直线导轨1更不易移动，即本直线导轨组件的滑块刹车机构能使滑块2承受极大的作用力后仍保持静止不动。
如图5和图6所示，棒材截料机包括机架7和定位在机架7上的动刀模8。本棒材截料机的抬料装置包括抬料滑块9、驱动件10和两根直线导轨1。
抬料滑块9的上下两棱部压有导向压条11，导向压条11通过螺栓固定在机架7上。两根直线导轨1平行设置且导向方向与导向压条11导向方向相同。
两根直线导轨1均穿过抬料滑块9，两根直线导轨1一端均与驱动件10固定连接，两根直线导轨1的另一端均与动刀模8固定连接。为了进一步提高直线导轨1运动的稳定性，直线导轨1定位在机架7上，直线导轨1与抬料滑块9形成导向。
抬料滑块9包括主滑块9a和解锁滑块9b，主滑块9a和解锁滑块9b之间通过限程组件相连。限程组件包括固定在主滑块9a上的限程片12和固定在解锁滑块9b上的限程螺栓13，限程片12上开有呈条状的限程孔12a，限程螺栓13穿过限程孔12a。根据实际情况，限程组件可采用下述结构替换，限程组件包括穿过解锁滑块9b的限程螺杆，限程螺杆与直线导轨1平行设置，限程螺杆的一端与主滑块9a固定连接，另一端连接有限程螺母。
驱动件10为油缸或气缸。驱动件10的驱动杆与解锁滑块9b固定连接；主滑块9a固连连接有抬料压块。
每根直线导轨1上均设有一组上述的直线导轨组件的滑块刹车机构；两组直线导轨组件的滑块刹车机构轴对称设置；直线导轨组件的滑块刹车机构位于驱动件10和抬料滑块9的解锁滑块9b之间。拉杆4位于两根直线导轨1之间。上述结构从分地利用两根直线导轨1之间的空间，保证抬料装置结构的紧凑性；同时保证抬料滑块9能受力均匀。
直线导轨组件的滑块刹车机构中拉杆4的一端与主滑块9a相铰接，拉杆4的另一端与刹车摆杆6的一端相铰接；拉簧5的一端与解锁滑块9b相连接，拉簧5的另一端与刹车摆杆6的另一端相连接。解锁滑块9b的两端部和刹车摆杆6的另一端部均开设有拉簧嵌槽，拉簧位于拉簧嵌槽内，拉簧的两端均插设有一根连接轴15，拉簧一端上的连接轴15插设在解锁滑块9b上，拉簧另一端上的连接轴15插设在刹车摆杆6上。该结构既能使拉簧5摆动，又能使结构更紧凑。
驱动件10推动解锁滑块9b移动时带动主滑块9a同步移动，实现夹紧棒材。在截料过程中，棒材对主滑块9a的冲击力，在主滑块9a无移动的情况下便使直线导轨组件的滑块刹车机构的咬合力增加，杜绝主滑块9a运动，进而有效地提高了金属棒材截断面的平整度。申请人通过大量试验得出刹车摆杆6与直线导轨1之间夹角为70°～80°时金属棒材截断面的平整度最高。
驱动件10拉动解锁滑块9b移动时，解锁滑块9b先推动刹车摆杆6的另一端摆动，实现在驱动件10拉动抬料滑块9向远离动刀模8方向运动之初解除直线导轨组件的滑块刹车机构预咬合，再通过限程螺栓13和限程片12带动主滑块9a同步移动，实现松开棒材。
实施例二
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图3和图4所示，直线导轨1的横截面呈矩形，咬合孔6a的横截面也呈矩形，咬合孔6a的横截面宽度与直线导轨1的横截面宽度相同，咬合孔6a的横截面长度大于直线导轨1的横截面长度。直线导轨1外侧面与两个导向侧面6a1一一对应地相依靠，咬合孔6a的下侧壁上具有一个咬合齿6b，在拉簧5的弹力作用下，咬合齿6b和咬合孔6a一端孔口上棱角均与直线导轨1相抵靠，形成预咬合。
实施例三
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图7所示，自动解锁机构包括固定在抬料滑块9上能推动刹车摆杆6的另一端摆动的解锁件14。解锁件14为气缸或电磁铁。解锁件14和驱动件10均与PLC或单片机等控制器电连接，控制器先控制解锁件14动作，解锁件14推动刹车摆杆6的另一端摆动实现解锁后，控制器再控制驱动件10动作，驱动件10带动抬料滑块9移动实现松开金属棒材。

Claims (10)

1.一种直线导轨组件的滑块刹车机构，其特征在于，本直线导轨组件的滑块刹车机构包括拉杆(4)、拉簧(5)和具有咬合孔(6a)的刹车摆杆(6)，直线导轨(1)穿过所述刹车摆杆(6)的咬合孔(6a)；拉杆(4)的一端与滑块(2)相铰接，拉杆(4)的另一端与刹车摆杆(6)的一端相铰接；拉簧(5)的一端与滑块(2)相连接，拉簧(5)的另一端与刹车摆杆(6)的另一端相连接。
2.根据权利要求1所述的直线导轨组件的滑块刹车机构，其特征在于，所述刹车摆杆(6)相对于直线导轨(1)倾斜设置，刹车摆杆(6)的另一端与滑块(2)之间距离小于刹车摆杆(6)的一端与滑块(2)之间距离。
3.根据权利要求1或2所述的直线导轨组件的滑块刹车机构，其特征在于，所述咬合孔(6a)具有导向侧面(6a1)，直线导轨(1)外侧面与导向侧面(6a1)相依靠。
4.根据权利要求3所述的直线导轨组件的滑块刹车机构，其特征在于，所述咬合孔(6a)的一侧壁上具有咬合齿(6b)，在拉簧的弹力作用下咬合齿(6b)和咬合孔(6a)的一端孔口棱角均与直线导轨(1)相抵靠。
5.一种棒材截料机的抬料装置，棒材截料机包括机架(7)和动刀模(8)，本抬料装置包括抬料滑块(9)、驱动件(10)和两根平行设置的直线导轨(1)，两根直线导轨(1)均穿过抬料滑块(9)，两根直线导轨(1)的一端均与动刀模(8)固定连接，两根直线导轨(1)的另一端均与驱动件(10)固定连接；驱动件(10)的驱动杆与抬料滑块(9)固定连接；其特征在于，本抬料装置还包括拉簧(5)和具有咬合孔(6a)的刹车摆杆(6)；每根直线导轨(1)上均套设有一根刹车摆杆(6)，直线导轨(1)从所述刹车摆杆(6)的咬合孔(6a)穿过，刹车摆杆(6)位于驱动件(10)和抬料滑块(9)之间，刹车摆杆(6)的一端铰接有拉杆(4)，拉杆(4)的一端与抬料滑块(9)相铰接，刹车摆杆(6)的另一端通过拉簧(5)与抬料滑块(9)相连接。
6.根据权利要求5所述的棒材截料机的抬料装置，其特征在于，所述抬料装置还包括在驱动件(10)拉动抬料滑块(9)向远离动刀模(8)方向运动之前或之初能解除刹车摆杆(6)与直线导轨(1)预咬合状态的自动解锁机构。
7.根据权利要求6所述的棒材截料机的抬料装置，其特征在于，所述自动解锁机构包括固定在抬料滑块(9)上能推动刹车摆杆(6)的另一端摆动的解锁件(14)；所述解锁件(14)为气缸或电磁铁。
8.根据权利要求6所述的棒材截料机的抬料装置，其特征在于，所述抬料滑块(9)包括主滑块(9a)和解锁滑块(9b)，解锁滑块(9b)位于主滑块(9a)和刹车摆杆(6)之间；拉杆(4)的一端与主滑块(9a)相铰接，拉簧(5)的一端与解锁滑块(9b)相连接，刹车摆杆(6)的另一端能与解锁滑块(9b)相抵靠；驱动件(10)的驱动杆与解锁滑块(9b)固定连接。
9.根据权利要求8所述的棒材截料机的抬料装置，其特征在于，所述主滑块(9a)和解锁滑块(9b)通过限程组件相连。
10.根据权利要求5或6或7或8或9所述的棒材截料机的抬料装置，其特征在于，两根所述刹车摆杆(6)相对与驱动件(10)的驱动杆轴对称设置；两根连杆均位于两根直线导轨(1)之间。
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