CN105499445B - 线形钢材切断机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种线形钢材切断机，属于线材加工技术领域。它解决了现有的钢筋截料装置更换剪切模不方便的问题。本线形钢材切断机包括机头座、侧板和用于将钢材切断的机头组件；侧板竖直设置，侧板与机头座之间通过直线导向结构相连接；机头组件包括油缸、定模座和动模座，定模座的两侧均设有安装座，定模座与安装座之间通过可拆卸结构固定连接；一块所述安装座与侧板固定连接；油缸的缸体与两块所述安装座均固定连接，油缸的活塞杆与动模座之间采用扣接结构相连接。本线形钢材切断机的机头组件与机头座之间采用单侧导向结构相连接，导向结构结构并不占用机头组件另一侧空间，为更换剪切模提供足够大的空间，因而具有更换剪切模方便的优点。
Description
技术领域
本发明属于线材加工技术领域，涉及一种钢材切断，特别是一种线形钢材切断机。
背景技术
盘条状的钢线和直条状的钢线均需要切成所需长度的短棒料以便后续加工，如加工成铆钉、螺栓、销和轴等。
为了保证钢材切断加工效率，申请人曾提出了一种钢筋调直截料机的截料装置(授权公告号CN101301672B)；申请人通过大量生产加工后发现该截料装置存在着以下不足：1、更换剪切模操控空间小，即存在着更换剪切模不方便的问题。2、油缸的活塞杆与动模座之间连接结构易产生螺栓断裂或活塞杆头部崩裂等问题，即活塞杆与动模座之间连接强度无法满足客户需求的问题。3、动模座易磨损，磨损后会降低产品加工精度以及品质，甚至降低剪切模的使用寿命。4、该结构截料装置仅适合切断小直径的线形钢材。5、由于活塞杆与动模座之间连接存在较大间隙，因而剪切工件时存在着噪声大的问题。
发明内容
本发明提出了一种线形钢材切断机，本发明要解决的技术问题是如何使更换剪切模更加方便。
本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：本线形钢材切断机包括机头座、侧板和用于将钢材切断的机头组件；侧板竖直设置，侧板与机头座之间通过直线导向结构相连接；机头组件包括油缸、定模座和动模座，定模座的两侧均设有安装座，定模座与安装座之间通过可拆卸结构固定连接；一块所述安装座与侧板固定连接；油缸的缸体与两块所述安装座均固定连接，油缸的活塞杆与动模座之间采用扣接结构相连接。
与现有技术相比，本线形钢材切断机的机头组件与机头座之间采用单侧导向结构相连接，即导向结构结构并不占用机头组件另一侧空间，为更换剪切模提供足够大的空间，因而具有更换剪切模方便的优点。同时，通过增设安装座以及安装座与油缸的缸体和定模座固定连接，有效地保证机头组件所需的强度。定模座与安装座之间通过可拆卸结构固定连接以及油缸的活塞杆与动模座之间采用扣接结构相连接，保证定模座和动模座能很容易地被卸下，即无需卸下油缸也能卸下定模座和动模座，因而具有维护方便的优点。
本线形钢材切断机采用驱动实现剪切，具有体积小，剪切力大，噪音轻的优点。本线形钢材切断机的油缸安装在侧板上，排除了剪切时牵引轮和材料打滑现象，从而避免了材料表面毛的情况，并且有利于提高剪切次数。本线形钢材切断机中为油缸供油的液压油箱，利用飞轮惯性原理提高油缸瞬间剪切力，降低能耗。本线形钢材切断机可实现电气控制，进而实现调速和自动控制加工。
附图说明
图1是本线形钢材切断机的立体结构示意图。
图2是本线形钢材切断机的主视结构示意图。
图3是图2中A-A的剖视结构示意图。
图4是本线形钢材切断机的后视结构示意图。
图5是图4中B-B的剖视结构示意图。
图6是图2中C处分解结构示意图。
图7是图4中D处分解结构示意图。
图8是本线形钢材切断机的俯视结构示意图。
图9是钢棒自动送料装置的俯视结构示意图。
图10是钢棒自动送料装置的主视结构示意图。
图11是钢棒自动送料装置中棒料输送架的局部结构示意图。
图12是钢棒自动送料装置中棒料储放架的左视结构示意图。
图13是钢棒自动送料装置中推料结构示意图。
图中，1、机头座；2、侧板；2a、缓冲靠山；3、机头组件；3a、油缸；3a1、缸体；3a2、活塞杆；3b、安装座；3c、定模座；3d、动模座；3e、第一螺栓；3f、第二螺栓；3g、第一滑槽；3h、第一滑头；3i、第二滑头；3j、第二滑槽；3k、环形凹槽；3m、避让孔；3n、受力凸头；3p、铜棒；3q、第三螺栓；3r、第四螺栓；3s、限程条；3t、第五螺栓；3x、第一弹簧；3y、定模；3z、动模；4、直线导向结构；4a、支撑架；4b、导杆；4c、滑头；5、复位缓冲件；6、抬料结构；6a、抬料杆；6b、抬料调节座；6c、抬料精调座；6d、抬料粗调座；6e、第七螺栓；7、第一安装螺栓；8、第二安装螺栓；10、棒料储放架；10a、置料台面；10b、储放基架；10c、棒料托架；10d、丝杆升降机；10e、传动轴；10f、第一电机；10g、垫条；11、棒料输送架；11a、底架；11b、调节架；11c、导向杆；11d、锁紧螺栓螺母；11e、调节螺栓；12、止动板；13、第八螺栓；14、推料结构；14a、推杆；14b、导向套；14c、转轴；14d、摆杆；14e、第一气缸；15、输送轮；16、第一驱动组件；16a、链条；16b、第二电机；17、分料支架；18、分料导板；19、导板安装支架；20、第九螺栓；21、第二丝杆；22、手轮；23、牵引送丝机构；23a、箱体；23b、主动牵引轮；23c、压紧轮；23d、第三气缸。
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。
如图1所示，本线形钢材切断机包括机头座1、侧板2、用于将钢材切断的机头组件3和钢棒自动送料装置。
如图1和图2所示，机头座1为基础件。侧板2竖直设置，侧板2与机头座1之间通过直线导向结构4相连接；具体来说，直线导向结构4包括固定在机头座1上的两个支撑架4a，两端与两个支撑架4a一一对应固定连接的两根导杆4b，每根导杆4b上均滑动连接有滑头4c，滑头4c与侧板2固定连接。
如图1至图7所示，机头组件3包括油缸3a、安装座3b、定模座3c和动模座3d。安装座3b的数量为两个，两个安装座3b平行设置，一个安装座3b与侧板2固定连接。油缸3a的缸体3a1位于安装座3b的上方，两个安装座3b均与油缸3a的缸体3a1通过第一螺栓3e固定连接；油缸3a的活塞杆3a2头部位于两个安装座3b之间。
定模座3c和动模座3d均位于两个安装座3b之间，定模座3c与安装座3b之间通过可拆卸结构固定连接。可拆卸结构可采用以下任意一种结构，第一种：定模座3c与两个安装座3b之间均通过多个第二螺栓3f固定连接；因而，卸除第一螺栓3e后能将定模座3c卸下。第二种：安装座3b的内侧面上开有水平设置的第一滑槽3g和具有凸出的第一滑头3h；定模座3c的两个外侧面上具有嵌入第一滑槽3g的第二滑头3i和供第一滑头3h嵌设的第二滑槽3j；定模座3c与两个安装座3b之间均通过多个第二螺栓3f固定连接或定模座3c仅与另一个安装座3b之间通过多个第二螺栓3f固定连接；滑头4c与滑槽相互扣合，既能显著地提高定模座3c与安装座3b之间连接强度，滑头4c与滑槽配合具有导向作用及定位作用，因而显著地提高定模座3c拆装前后一致性，避免拆装后反复大幅度调试的问题。
油缸3a的活塞杆3a2与动模座3d之间采用扣接结构相连接；扣接结构包括位于活塞杆3a2的头部外侧面上的环形凹槽3k，动模座3d的顶部开有供活塞杆3a2头部穿设的避让孔3m，避让孔3m的侧壁上具有嵌入环形凹槽3k的受力凸头3n；由于受力凸头3n为动模座3d的一部分，即动模座3d为一体式结构，因而受力凸头3n部位具有结构牢固的优点；活塞杆3a2头部的受力部通过开设环形凹槽3k形成，即活塞杆3a2为一体式结构，活塞杆3a2头部的受力部也具有结构牢固的优点；因而活塞杆3a2与动模座3d之间扣接能显著地提高活塞杆3a2与动模座3d之间连接强度，提高使用寿命。活塞杆3a2与动模座3d之间配合可保证极小的间隙，即该扣接结构相对于传统的螺栓连接具有配合间隙小的优点，因而在切断钢棒时仍然具有声音低的优点。
如图4和图5所示，定模座3c上开有具有第一导向斜面的导向槽，动模座3d位于导向槽内，动模座3d上具有与第一导向斜面相吻合的第二导向面。定模座3c上内嵌设有多个铜棒3p，定模座3c上还连接有与铜棒3p一端面相抵靠的第三螺栓3q，通过旋拧第三螺栓3q能使铜棒3p另一端面与动模座3d的背面相抵靠，迫使动模座3d上的第二导向面与定模座3c上的第一导向斜面相贴合且保持合适的压紧力；因而定模座3c与动模座3d之间形成导向结构，显著提高动模座3d运动稳定性，实现保证产品品质。换言之，该结构还能降低油缸3a的活塞杆3a2与动模座3d之间连接精度，即油缸3a的活塞杆3a2与动模座3d之间采用低精度的扣接结构相连接也能保证产品品质；同时使本线形钢材切断机适合切断φ20㎜以上钢棒。在使用过程中，铜棒3p被磨损，通过旋拧第三螺栓3q保证动模座3d与定模座3c始终保持合适的压紧力，即导向结构始终有效且稳定。
如图3所示，定模座3c上开有定模孔，动模座3d上开有动模孔，定模孔和动模孔均呈圆形，因而剪切模采用圆模结构。定模孔内安装有剪切模的定模3y，动模孔内安装有剪切模的动模3z，定模孔略小于动模孔，即定模3y略小于动模3z。同时定模3y与定模座3c通过第一安装螺栓7固定连接，动模3z与动模座3d通过第二安装螺栓8固定连接，因而能调整定模3y与动模3z之间间隙，进而使工件端面平整以及便于剪切模的修复，降低使用成本。
油缸3a的缸体3a1上螺纹连接有多个与安装座3b顶面相抵靠的第四螺栓3r，通过拧松第一螺栓3e，并旋拧第四螺栓3r能调整油缸3a与定模座3c之间的间距，即调整油缸3a的活塞复位至顶点后活塞杆3a2头部的位置，实现调整油缸3a的活塞复位至顶点后动模3z与定模3y之间的位置，保证线形钢材能从剪切模的动模3z穿过。
动模座3d的底面上设有一根限程条3s，限程条3s上穿设有多枚第五螺栓3t，第五螺栓3t上套设有第一弹簧3x，第一弹簧3x的一端与限程条3s相抵靠，第一弹簧3x的另一端与第五螺栓3t的头部相抵靠。调整油缸3a的活塞复位至顶点时，限程条3s与定模座3c的底面相抵靠，该结构进一步保证油缸3a的活塞复位至顶点后剪切模的动模3z与定模3y相对保证线形钢材能从剪切模的动模3z穿过。
如图8所示，机头组件3的后侧设有复位缓冲件5，侧板上固定有与复位缓冲件5相对应的缓冲靠山2a。机头组件3的前侧设有供线形钢材端面抵靠的抬料结构6，具体来说，抬料结构6包括抬料杆6a和固定在侧板上的抬料调节座6b，抬料调节座6b上与直线导向结构4导向方向相同的导向滑槽，导向滑槽内设有抬料精调座6c和抬料粗调座6d，抬料粗调座6d能通过第六螺栓与抬料调节座6b固定连接，抬料粗调座6d上转动连接有第七螺栓6e，抬料精调座6c与第七螺栓6e螺纹连接，抬料杆6a与抬料精调座6c相铰接；抬料杆6a的一端面为供工件抵靠的抬料端面，抬料杆6a的另一端与抬料精调座6c之间通过第二弹簧相连接。通过拧松第六螺栓实现粗调节抬料杆6a与剪切模之间间距；调节到位后锁紧第六螺栓。通过拧松第七螺栓6e实现精调节抬料杆6a与剪切模之间间距；保证下料长度尺寸精度，该结构还具有操作方便的优点。
如图9至图13所示，钢棒自动送料装置包括棒料储放架10和棒料输送架11。
棒料储放架10上具有倾斜设置的置料台面10a。棒料储放架10包括储放基架10b和棒料托架10c；棒料托架10c上板面为置料台面10a倾斜角度可调部分。棒料托架10c的一侧缘部与储放基架10b相铰接，棒料托架10c的另一侧部与储放基架10b之间通过多组丝杆升降机10d相连接；具体来说，丝杆升降机10d的机体与储放基架10b相铰接，丝杆升降机10d的丝杆与棒料托架10c相铰接。多组丝杆升降机10d通过传动轴10e相连接，储放基架10b上固定有第一电机10f，第一电机10f的转轴14c与传动轴10e传动连接。通过控制第一电机10f运行，带动丝杆升降机10d的丝杆升降运动，实现调整棒料托架10c的倾斜角度；即钢棒数量较多时，将棒料托架10c调整至倾斜角度较小状态，降低钢棒自然下滑能力；随着钢棒逐渐被输送，可逐渐调大棒料托架10c倾斜角度，保证钢棒自然下滑能力。换言之通过调整棒料托架10c的倾斜角度，既便于将钢棒整齐排列，又能保证不管棒料储放架10上钢棒数量多少，钢棒自然下滑能力始终处于一致状态。
棒料托架10c的置料台面10a上固定有采用软性材料制成的垫条10g，软性材料为木材、橡胶、尼龙或塑料。垫条10g既能缓解吊放钢棒时产生的冲击，降低噪声，又能避免钢棒划伤。
储放基架10b的前侧部顶面为置料台面10a倾斜角度锁定部分。储放基架10b的前侧部上通过第八螺栓13固定有限制工件向下滑落的止动板12；止动板12的上端面也为斜面。止动板12上的螺栓孔呈条状。
置料台面10a的下方设有能将抵靠在止动板12上的工件推至止动板12上端面的推料结构14。具体来说，推料结构14包括多根推杆14a和驱动推杆14a升降滑动的第二驱动组件；推杆14a外套设有导向套14b，导向套14b固定在棒料储放架10的储放基架10b上。推杆14a的上端面也倾斜设置，置料台面10a、止动板12的上端面和推杆14a的上端面倾斜方向相同。第二驱动组件包括一根与储放基架10b转动连接的转轴14c，转轴14c上固定有多根摆杆14d，多根摆杆14d的一端部与多根推杆14a的下端面一一对应设置；储放基架10b上铰接有两个或三个第一气缸14e，第一气缸14e的数量小于摆杆14d的数量，第一气缸14e的活塞杆与摆杆14d的另一端部一一对应的相铰接。通过控制第一气缸14e升降，带动与第一气缸14e直接相连的摆杆14d摆动；与第一气缸14e直接相连的摆杆14d通过转轴14c带动其余摆杆14d同步摆动，进而摆杆14d的另一端部带动推杆14a同步升降滑动。根据实际情况，第二驱动组件可采用下述结构替换：第二驱动组件包括多个与推杆14a下端部一一对应连接的第二气缸，第二气缸固定在储放基架10b上；通过控制第二气缸升降实现控制推杆14a同步升降滑动。推杆14a向上升便会将抵靠在止动板12上的钢棒向上推，当钢棒底面越过止动板12上端面时，在其自身重力作用下便向下滑动或滚动。
棒料输送架11包括底架11a和调节架11b，调节架11b位于底架11a的上方，底架11a和调节架11b上穿设有多根导向杆11c和多组锁紧螺栓螺母11d，调节架11b上螺纹连接有多根调节螺栓11e，调节螺栓11e的端面与底架11a的顶面相抵靠。
棒料输送架11的调节架11b上转动连接有多个输送轮15，输送轮15中具有环形输送凹槽，多个输送轮15排列在一直线上，直线在图9中采用虚线所示。棒料输送架11上设有能使输送轮15旋转的第一驱动组件16；具体来说，第一驱动组件16包括与多个输送轮15均相连的链条16a和固定在底架11a上的第二电机16b，第二电机16b的主轴与其中一个输送轮15之间也采用链条16a相连接；在图9和图10中链条16a采用点划线所示。棒料输送架11设置在棒料储放架10中置料台面10a较低的一侧，这样使从止动板12上端面向下滑动或滚动的钢棒自然落在输送轮15的环形输送凹槽内。通过拧松锁紧螺栓螺母11d后再旋拧调节螺栓11e能调整调节架11b高度，进而保证输出的钢棒中心高度相同，即该钢棒自动送料装置适合输送不同大小的钢棒且能保证钢棒的中心高度相同。第二电机16b为步进电机。
如图12和图13所示，棒料输送架11上固定有分料支架17，分料支架17的一端部位于置料台面10a倾斜角度锁定部分的正上方，置料台面10a倾斜角度锁定部分的正上方设有多张分料导板18和一个导板安装支架19；分料导板18的底面为斜面，倾斜方向与置料台面10a倾斜方向相同。分料导板18均与导板安装支架19通过第九螺栓20固定连接；分料导板18上的螺栓孔呈条状。分料支架17与导板安装支架19之间定位连接，分料支架17上转动连接有第二丝杆21，第二丝杆21与导板安装支架19螺纹连接，第二丝杆21的顶部固定有手轮22。通过摇动手轮22能调整分料导板18的底面与置料台面10a之间间距，使该间距与待输送钢棒大小相适应；即该间距仅能使一根钢棒通过。通过调整分料导板18和/或止动板12的位置使分料导板18与止动板12之间间距与待输送钢棒大小相适应；即该间距仅能使一根钢棒通过。通过调整分料导板18的底面与置料台面10a之间间距和分料导板18与止动板12之间间距，进而保证推料结构14每次仅将一根钢棒推至止动板12上端面上。
本钢棒自动送料装置还包括固定在机头座1上的牵引送丝机构23，牵引送丝机构23包括箱体23a、定位在箱体23a上的主动牵引轮23b和压紧轮23c，主动牵引轮23b与第二电机16b通过链条16a传动，因而主动牵引轮23b与输送轮15同步转动。箱体23a上设有与压紧轮23c相连的第三气缸23d，根据钢棒的大小及硬度，调节第三气缸23d气压大小，确保工件质量和顺利送料。
Claims (9)
1.一种线形钢材切断机，包括机头座(1)、和用于将钢材切断的机头组件(3)；其特征在于，本线形钢材切断机还包括竖直设置的侧板(2)，侧板(2)与机头座(1)之间通过直线导向结构(4)相连接；机头组件(3)包括油缸(3a)、定模座(3c)和动模座(3d)，定模座(3c)的两侧均设有安装座(3b)，定模座(3c)与安装座(3b)之间通过可拆卸结构固定连接；一块所述安装座(3b)与侧板(2)固定连接；油缸(3a)的缸体(3a1)与两块所述安装座(3b)均固定连接，油缸(3a)的活塞杆(3a2)与动模座(3d)之间采用扣接结构相连接；所述定模座(3c)上开有具有第一导向斜面的导向槽，动模座(3d)位于导向槽内，动模座(3d)上具有与第一导向斜面相吻合的第二导向面。
2.根据权利要求1所述的线形钢材切断机，其特征在于，所述可拆卸结构为定模座(3c)与两个安装座(3b)之间均通过多个第二螺栓(3f)固定连接；或可拆卸结构为安装座(3b)的内侧面上开有水平设置的第一滑槽(3g)和具有凸出的第一滑头(3h)；定模座(3c)的两个外侧面上具有嵌入第一滑槽(3g)的第二滑头(3i)和供第一滑头(3h)嵌设的第二滑槽(3j)；定模座(3c)与两个安装座(3b)之间均通过多个第二螺栓(3f)固定连接；或可拆卸结构为安装座(3b)的内侧面上开有水平设置的第一滑槽(3g)和具有凸出的第一滑头(3h)；定模座(3c)的两个外侧面上具有嵌入第一滑槽(3g)的第二滑头(3i)和供第一滑头(3h)嵌设的第二滑槽(3j)；定模座(3c)仅与另一个安装座(3b)之间通过多个第二螺栓(3f)固定连接。
3.根据权利要求1所述的线形钢材切断机，其特征在于，所述扣接结构包括位于活塞杆(3a2)的头部外侧面上的环形凹槽(3k)，动模座(3d)的顶部开有供活塞杆(3a2)头部穿设的避让孔(3m)，避让孔(3m)的侧壁上具有嵌入环形凹槽(3k)的受力凸头(3n)。
4.根据权利要求1所述的线形钢材切断机，其特征在于，所述定模座(3c)上内嵌设有多个铜棒(3p)，定模座(3c)上还连接有与铜棒(3p)一端面相抵靠的第三螺栓(3q)，铜棒(3p)另一端面与动模座(3d)的背面相抵靠。
5.根据权利要求1或2或3所述的线形钢材切断机，其特征在于，所述油缸(3a)的缸体(3a1)位于安装座(3b)的上方，两个安装座(3b)均与油缸(3a)的缸体(3a1)通过第一螺栓(3e)固定连接；油缸(3a)的活塞杆(3a2)头部位于两个安装座(3b)之间；油缸(3a)的缸体(3a1)上螺纹连接有多个与安装座(3b)顶面相抵靠的第四螺栓(3r)。
6.根据权利要求5所述的线形钢材切断机，其特征在于，所述动模座(3d)的底面上设有一根限程条(3s)，限程条(3s)上穿设有多枚第五螺栓(3t)，第五螺栓(3t)上套设有弹簧(3x)，弹簧(3x)的一端与限程条(3s)相抵靠，弹簧(3x)的另一端与第五螺栓(3t)的头部相抵靠。
7.根据权利要求1或2或3所述的线形钢材切断机，其特征在于，所述定模座(3c)上开有定模孔，动模座(3d)上开有动模孔，定模孔和动模孔均呈圆形，定模孔内安装有剪切模的定模(3y)，动模孔内安装有剪切模的动模(3z)，定模孔略小于动模孔。
8.根据权利要求1或2或3所述的线形钢材切断机，其特征在于，所述机头组件(3)的后侧设有复位缓冲件(5)，侧板上固定有与复位缓冲件(5)相对应的缓冲靠山(2a)。
9.根据权利要求1或2或3所述的线形钢材切断机，其特征在于，所述机头组件(3)的前侧设有供线形钢材端面抵靠的抬料结构(6)；抬料结构(6)包括抬料杆(6a)和固定在侧板上的抬料调节座(6b)，抬料调节座(6b)上与直线导向结构(4)导向方向相同的导向滑槽，导向滑槽内设有抬料精调座(6c)和抬料粗调座(6d)，抬料粗调座(6d)能通过第六螺栓与抬料调节座(6b)固定连接，抬料粗调座(6d)上转动连接有第七螺栓(6e)，抬料精调座(6c)与第七螺栓(6e)螺纹连接，抬料杆(6a)与抬料精调座(6c)相铰接；抬料杆(6a)的一端面为供工件抵靠的抬料端面，抬料杆(6a)的另一端与抬料精调座(6c)之间通过第二弹簧相连接。
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