CN106334833A - 一种数控矩形锯切机床 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种数控矩形锯切机床，属于锯切设备技术领域。它解决了现有的锯床工作强度大、效率低等问题。本数控矩形锯切机床包括机身、工作台和横梁，横梁设置在工作台的上方且垂直于工件进给方向设置，横梁上设有横向动力头和两个纵向动力头，横向动力头的锯切方向垂直于工件进给方向，而纵向动力头的锯切方向则平行于工件进给方向，两个纵向动力头与横梁之间均设有驱动对应纵向动力头沿横梁水平来回运动的纵向数控定位装。本发明由于纵向锯切采用双动力头同步锯切，与采用单动力头锯切相比，工作效率提高1倍以上，解决了锯切时加工时间长、产品质量不合格及易报废的问题。
Description
技术领域
本发明属于锯切设备技术领域，具体涉及一种数控矩形锯切机床。
背景技术
目前我国广泛使用的中厚度铝板的四个边锯切，通常采用立式带锯床来锯切，由于带锯床结构的限制，只能实现单边锯切。因此，只能锯切工件的一个切边后，需要移动工件、校准、锯切，然后再移动工件、校准、锯切，这样周而复始共需要四次才能完成1个工件的锯切，不仅工人的工作强度大、效率低，而且由于需要搬动工件四次，在工件的装夹定位精度的影响下，锯切的精度非常低(锯切的成品板对角线公差通常在6-10mm)，无法达到用户的实际使用要求，因此，市场迫切需要一种高效率，高精度锯切的专用设备。
另外，锯切过程中产生的锯屑是一种粉尘，会产生一种又细又粘的粉尘飘浮在四周的空气中，人吸进去对身体的健康会产生严重的影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有的锯床所存在的上述缺点，而提供了一种结构合理，具有两组纵向动力头的数控矩形锯切机床。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种数控矩形锯切机床，包括机身、工作台和横梁，横梁设置在工作台的上方且垂直于工件进给方向设置，其特征在于，所述的横梁上设有横向动力头和两个纵向动力头，横向动力头的锯切方向垂直于工件进给方向，而纵向动力头的锯切方向则平行于工件进给方向，两个纵向动力头与横梁之间均设有驱动对应纵向动力头沿横梁水平来回运动的纵向数控定位装置，横梁与机身之间设有驱动横梁沿工件进给方向来回运动的纵向进给机构，横向动力头与横梁之间设有驱动横向动力头沿横梁来回运动的横向进给锯切装置。
在上述的一种数控矩形锯切机床中，所述的纵向数控定位装置包括第一燕尾导轨、第一燕尾导轨座、第一进给丝杆、第一同步带轮、第一同步带和第一伺服电机，第一伺服电机通过第一同步带轮和第一同步带驱动第一进给丝杠转动，第一进给丝杆与第一燕尾导轨座螺纹连接，上述纵向动力头设置在第一燕尾导轨座上，第一燕尾导轨座卡设在第一燕尾导轨上并能沿第一燕尾导轨来回运动。纵向数控定位装置左右各有1套，在电气系统的控制下可实现左右同步移动和两纵向动力头间距数控定位。
在上述的一种数控矩形锯切机床中，所述的纵向进给机构包括设置在横梁端部的导向支架、直线导轨副齿条、齿轮、进给减速机、齿轮齿条间隙调整装置和纵向伺服电机。纵向进给机构主要实现纵向进给功能,通过直线导轨副的高精度导向保证锯片的精确进给,提高切割精度。纵向进给装置在左右各有1套，两者之间通过伺服电机和电气系统来实现同步驱动，并实现进给速度调整、数控定位。
在上述的一种数控矩形锯切机床中，所述的横向进给锯切装置包括第二燕尾导轨、第二燕尾导轨座、第二进给丝杆、第二同步带轮、第二同步带和第二伺服电机，第二伺服电机通过第二同步带轮和第二同步带驱动第二进给丝杠转动，第二进给丝杆与第二燕尾导轨座螺纹连接，上述横向动力头设置在第二燕尾导轨座上，第二燕尾导轨座卡设在第二燕尾导轨上并能沿第二燕尾导轨来回运动。
在上述的一种数控矩形锯切机床中，所述的工作台呈网格状，具有若干镂孔，工作台的底部设有V形漏斗，V形漏斗的底部设有输送带，输送带的输出端设有铝屑压饼装置。
在上述的一种数控矩形锯切机床中，所述的铝屑压饼装置包括立架、驱动气缸、驱动电机、传输轴、压盘、压杆、螺旋功效板、压头、集料箱和固定座，铝屑通过上述V形漏斗倒入集料箱，所述固定座位于该装置的底部且它的上面转动设置着集料箱，所述的立架竖直固定在床身上，立架上从上至下朝向同侧依次引伸有第一支撑板、第二支撑板、直线限位板和顶压限位板，所述的驱动气缸设置在第一支撑板上，气缸的活塞杆朝向下方且活塞杆连接着压盘，驱动电机设置在第二支撑板上，驱动电机的电机主轴连接着传输轴，螺旋功效板呈圆盘状且它的中心处开设有中心孔，传输轴的顶部通过该中心孔与螺旋功效板连接，传输轴的底部连接着集料箱，螺旋功效板位于压板的下方，螺旋功效板和压板位于第二支撑板和直线限位板之间，螺旋功效板上开设有一圈以中心孔为中心的螺旋线形排列形式的螺旋槽，直线限位板上开设有直线槽，直线槽的方向由外向内引向传输轴，压杆呈圆柱体状且它的直接与螺旋槽和直线槽的宽度相匹配，压杆穿过螺旋功效板的螺旋槽和直线限位板的直线槽，压杆的顶部和尾部设有圆顶，随着压盘的下降压盘能压于压杆顶部的圆顶，顶压限位板有两块呈上下对应设置，顶压限位板均由内向传输轴的方向上开设有若干个穿孔，压头也有若干个且其数量与穿孔的数量相匹配，压头呈圆柱状并穿过顶压限位板的穿孔与两块顶压限位板滑动连接，每个压头上均设有弹簧并处于两块顶压限位板之间能使压头在不受力的情况下回归到最高位置，压头的顶部为圆顶，压杆的底部落在压头的顶部，压头的底部对准集料箱。
与现有技术相比，本发明由于纵向锯切采用双动力头同步锯切，与采用单动力头锯切相比，工作效率提高1倍以上，解决了锯切时加工时间长、产品质量不合格及易报废的问题，同时也解决了锯切时所产生粉尘对操作人员健康造成影响的问题，提高了产品质量及生产效益，同时使得操作人员的健康得到了保证，有益效果多，值得推广；而且铝屑压饼装置采用了螺旋压饼形式，避免了直接压饼产生的铝饼表面凹凸不平的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的俯视图。
图3是铝屑压饼装置的结构示意图。
图中，1、机身；2、工作台；3、横梁；4、漏斗；5、木板；6、导向支架；7、操作室；8、直线导轨副齿条；9、纵向动力头；10、横向动力头；11、输送带；12、铝屑压饼装置；13、工件；14、立架；15、驱动气缸；16、驱动电机；17、传输轴；18、压盘；19、压杆；20、螺旋功效板；21、压头；22、集料箱；23、固定座；24、第一支撑板；25、第二支撑板；26、直线限位板；27、顶压限位板；28、螺旋槽；29、直线槽；30、圆顶。
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所述，本数控矩形锯切机床包括机身1、工作台2和横梁3，工作台2呈网络状，两侧架设在机身1上，工作台2的下方设置有V型漏斗4，漏斗4的底部设置有锯屑输出装置。工作台2网格的大小一般设置为80×100mm左右，根据材料的大小而定不限于该尺寸，工作台2沿工件13进给方向平行间隔设置有多根木板5，便于锯切时锯片不至于锯切到网格工作台2。
工作台2的上方水平设有横梁3，横梁3的两端架在机身1两侧的两个导向支架6上，横梁3与工件13进给方向相垂直，横梁3采用型材和钢板焊接而成，两端分别布置操作室7、电气控制箱和电气配电柜。机身1的两侧沿工件13进给方向均设置有直线导轨副齿条8，各导向支架6上均设置齿轮、进给减速机、齿轮齿条间隙调整装置和纵向伺服电机，纵向伺服电机通过进给减速机驱动齿轮转动，齿轮与对应的直线导轨副齿条8啮合。
横梁3的一侧设有两个纵向动力头9，另一侧设有一个横向动力头10，两个纵向动力头9与横梁3之间均设有驱动对应纵向动力头9沿横梁3水平来回运动的纵向数控定位装置，横向动力头10与横梁3之间设有驱动横向动力头10沿横梁3来回运动的横向进给锯切装置，横向动力头10的锯切方向垂直于工件13进给方向，而纵向动力头9的锯切方向则平行于工件13进给方向。横向动力头10和纵向动力头9均由电机、皮带轮、主轴、轴承、主轴座和圆锯片组成，圆锯片安置在主轴上,通过电机驱动圆锯片回转,以便实现切削运动。
所述的纵向数控定位装置包括第一燕尾导轨、第一燕尾导轨座、第一进给丝杆、第一同步带轮、第一同步带和第一伺服电机，第一伺服电机通过第一同步带轮和第一同步带驱动第一进给丝杠转动，第一进给丝杆与第一燕尾导轨座螺纹连接，上述纵向动力头9设置在第一燕尾导轨座上，第一燕尾导轨座卡设在第一燕尾导轨上并能沿第一燕尾导轨来回运动。
所述的横向进给锯切装置包括第二燕尾导轨、第二燕尾导轨座、第二进给丝杆、第二同步带轮、第二同步带和第二伺服电机，第二伺服电机通过第二同步带轮和第二同步带驱动第二进给丝杠转动，第二进给丝杆与第二燕尾导轨座螺纹连接，上述横向动力头10设置在第二燕尾导轨座上，第二燕尾导轨座卡设在第二燕尾导轨上并能沿第二燕尾导轨来回运动。
锯屑输出装置由输送支架、轴承座、v型辊轮、输送带11、减速机、电机和输送带张紧装置等组成，输送带11的输出端处设有铝屑压饼装置12。锯切产生的铝屑在重力的作用下通过网格工作台2的间隙落下，并顺着v型漏斗4的倾斜内壁下滑至输送带11上，通过输送带11输送到铝屑压饼装置12中进行压饼。铝屑压饼装置12由底座、导轨、预压油缸、主压油缸、压紧装置、液压站、电气控制系统和液压控制阀系统等组成，在PLC程序的控制下实现自动压饼。
工作时，根据工件13所要锯切的宽度，通过两组纵向数控定位装置调节两个纵向动力头9的位置，工件13输送到位后，两个纵向动力头9在升降装置的控制下下降到设定位置，升降装置由第三燕尾导轨座、直线导轨副、升降油缸和支架等组成，纵向动力头9设置在对应的第三燕尾导轨座上，由升降油缸驱动其沿直线导轨副上下升降。
之后，机身1两侧的两组纵向进给机构工作，带动横梁3以及横梁3上的纵向动力头9沿工件13进给方向运动，纵向伺服电机通过进给减速机驱动齿轮转动，齿轮沿对应的直线导轨副齿条8滚动，带动导向支架6和横梁3运动，纵向动力头9实现纵向锯切，纵向锯切完成后，纵向动力头9上升回位。
最后，横向动力头10通过升降装置下降到位，再由横向进给锯切装置驱动其实现横向锯切，料头部分的横向锯切也通过该方式实现。
本发明还具有镭射定位灯装置和油雾冷却系统，油雾冷却系统采用切削油雾化技术，将压缩的空气和少量的切削油充分雾化，高速喷射至切削锯带上进行润滑冷却。具有很好的切削效果，而且环保。而镭射定位灯装置是通过红色光线在工件13表面上的投影来精确定位工件13，投影线即锯带切削轨迹线，主要解决工件13的原始定位难题。
工件较厚时，升降装置可以控制动力头的锯切深度，方便操作和大型工件13的多次锯切，防止单次锯切由于工件13变形造成的夹锯片现象。
如图3所示，铝屑压饼装置12包括立架14、驱动气缸15、驱动电机16、传输轴17、压盘18、压杆19、螺旋功效板20、压头21、集料箱22和固定座23，铝屑通过V形漏斗倒入集料箱22，固定座23位于该装置的底部且它的上面转动设置着集料箱22，立架14竖直固定在床身上，立架14上从上至下朝向同侧依次引伸有第一支撑板24、第二支撑板25、直线限位板26和顶压限位板27，驱动气缸15设置在第一支撑板24上，气缸的活塞杆朝向下方且活塞杆连接着压盘18，驱动电机16设置在第二支撑板25上，驱动电机16的电机主轴连接着传输轴17，螺旋功效板20呈圆盘状且它的中心处开设有中心孔，传输轴17的顶部通过该中心孔与螺旋功效板20连接，传输轴17的底部连接着集料箱22，螺旋功效板20位于压板的下方，螺旋功效板20和压板位于第二支撑板25和直线限位板26之间，螺旋功效板20上开设有一圈以中心孔为中心的螺旋线形排列形式的螺旋槽28，直线限位板26上开设有直线槽29，直线槽29的方向由外向内引向传输轴17，压杆19呈圆柱体状且它的直接与螺旋槽28和直线槽29的宽度相匹配，压杆19穿过螺旋功效板20的螺旋槽28和直线限位板26的直线槽29，压杆19的顶部和尾部设有圆顶30，随着压盘18的下降压盘18能压于压杆19顶部的圆顶30，顶压限位板27有两块呈上下对应设置，顶压限位板27均由内向传输轴17的方向上开设有若干个穿孔，压头21也有若干个且其数量与穿孔的数量相匹配，压头21呈圆柱状并穿过顶压限位板27的穿孔与两块顶压限位板27滑动连接，每个压头21上均设有弹簧并处于两块顶压限位板27之间能使压头21在不受力的情况下回归到最高位置，压头21的顶部为圆顶30，压杆19的底部落在压头21的顶部，压头21的底部对准集料箱22。
通过科学我们知道螺旋线的形成方式是圆周运动与直线运动的同步，这里的直线运动指的是外部任意一点运动到圆周运动中心点的来回运动。所以铝屑压饼装置12的工作原理如下：
启动驱动电机16，通过传输轴17的作用会带动螺旋功效板20和集料箱22同步转动，然后启动驱动气缸15，使得压盘18向下压到压杆19，此时压杆19会向下压动压头21，由于压杆19位于螺旋槽28内和直线槽29内，所以随着驱动电机16的转动，压杆19会沿着直线槽29的轨迹向传输轴17方向靠近，而且由于压板的作用，压杆19又会向下压落，所以此时压杆19的运动轨迹应该是一边向内靠近一边向下压落，压头21收到压杆19的顶压功效后，也会从外向内逐个压落，当压杆19经过后由于弹簧的作用未被压杆19压着的压头21会回到最高位置，压头21的底部接触的则是待压的铝屑，所以倘若不考虑集料箱22的转动那么集料箱22内只有一条直线上的铝屑被压，但是本装置中的集料箱22与螺旋功效板20是同步转动的，所以集料箱22内的铝屑一方面圆周旋转，另一方面从外部一点向中心点的直线轨迹压饼，这样铝屑的实际的压饼轨迹为螺旋线，且该螺旋线的轨迹与螺旋功效板20内螺旋槽28的轨迹相同。从另一角度讲，本装置的功效就是为了完成螺旋压饼，螺旋压饼的好处是既能保证铝屑表面每个点都能被压到，还能使得铝屑的压积过程由外向内逐渐靠拢，避免了直接压饼产生的铝饼表面凹凸不平的问题。
应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (6)
1.一种数控矩形锯切机床，包括机身(1)、工作台(2)和横梁(3)，横梁(3)设置在工作台(2)的上方且垂直于工件(13)进给方向设置，其特征在于，所述的横梁(3)上设有横向动力头(10)和两个纵向动力头(9)，横向动力头(10)的锯切方向垂直于工件(13)进给方向，而纵向动力头(9)的锯切方向则平行于工件(13)进给方向，两个纵向动力头(9)与横梁(3)之间均设有驱动对应纵向动力头(9)沿横梁(3)水平来回运动的纵向数控定位装置，横梁(3)与机身(1)之间设有驱动横梁(3)沿工件(13)进给方向来回运动的纵向进给机构，横向动力头(10)与横梁(3)之间设有驱动横向动力头(10)沿横梁(3)来回运动的横向进给锯切装置。
2.根据权利要求1所述的一种数控矩形锯切机床，其特征在于，所述的纵向数控定位装置包括第一燕尾导轨、第一燕尾导轨座、第一进给丝杆、第一同步带轮、第一同步带和第一伺服电机，第一伺服电机通过第一同步带轮和第一同步带驱动第一进给丝杠转动，第一进给丝杆与第一燕尾导轨座螺纹连接，上述纵向动力头(9)设置在第一燕尾导轨座上，第一燕尾导轨座卡设在第一燕尾导轨上并能沿第一燕尾导轨来回运动。
3.根据权利要求1或2所述的一种数控矩形锯切机床，其特征在于，所述的纵向进给机构包括设置在横梁(3)端部的导向支架(6)、直线导轨副齿条(8)、齿轮、进给减速机、齿轮齿条间隙调整装置和纵向伺服电机。
4.根据权利要求1或2所述的一种数控矩形锯切机床，其特征在于，所述的横向进给锯切装置包括第二燕尾导轨、第二燕尾导轨座、第二进给丝杆、第二同步带轮、第二同步带和第二伺服电机，第二伺服电机通过第二同步带轮和第二同步带驱动第二进给丝杠转动，第二进给丝杆与第二燕尾导轨座螺纹连接，上述横向动力头(10)设置在第二燕尾导轨座上，第二燕尾导轨座卡设在第二燕尾导轨上并能沿第二燕尾导轨来回运动。
5.根据权利要求1或2所述的一种数控矩形锯切机床，其特征在于，所述的工作台(2)呈网格状并具有若干镂孔，工作台(2)的底部设有V形漏斗(4)，漏斗(4)的底部设有输送带(11)，输送带(11)的输出端设有铝屑压饼装置(12)。
6.根据权利要求5所述的一种数控矩形锯切机床，其特征在于，所述的铝屑压饼装置(12)包括立架(14)、驱动气缸(15)、驱动电机(16)、传输轴(17)、压盘(18)、压杆(19)、螺旋功效板(20)、压头(21)、集料箱(22)和固定座(23)，铝屑通过上述V形漏斗(4)倒入集料箱(22)，所述固定座(23)位于该装置的底部且它的上面转动设置着集料箱(22)，所述的立架(14)竖直固定在床身上，立架(14)上从上至下朝向同侧依次引伸有第一支撑板(24)、第二支撑板(25)、直线限位板(26)和顶压限位板(27)，所述的驱动气缸(15)设置在第一支撑板(24)上，气缸的活塞杆朝向下方且活塞杆连接着压盘(18)，驱动电机(16)设置在第二支撑板(25)上，驱动电机(16)的电机主轴连接着传输轴(17)，螺旋功效板(20)呈圆盘状且它的中心处开设有中心孔，传输轴(17)的顶部通过该中心孔与螺旋功效板(20)连接，传输轴(17)的底部连接着集料箱(22)，螺旋功效板(20)位于压板的下方，螺旋功效板(20)和压板位于第二支撑板(25)和直线限位板(26)之间，螺旋功效板(20)上开设有一圈以中心孔为中心的螺旋线形排列形式的螺旋槽(28)，直线限位板(26)上开设有直线槽(29)，直线槽(29)的方向由外向内引向传输轴(17)，压杆(19)呈圆柱体状且它的直接与螺旋槽(28)和直线槽(29)的宽度相匹配，压杆(19)穿过螺旋功效板(20)的螺旋槽(28)和直线限位板(26)的直线槽(29)，压杆(19)的顶部和尾部设有圆顶(30)，随着压盘(18)的下降压盘(18)能压于压杆(19)顶部的圆顶(30)，顶压限位板(27)有两块呈上下对应设置，顶压限位板(27)均由内向传输轴(17)的方向上开设有若干个穿孔，压头(21)也有若干个且其数量与穿孔的数量相匹配，压头(21)呈圆柱状并穿过顶压限位板(27)的穿孔与两块顶压限位板(27)滑动连接，每个压头(21)上均设有弹簧并处于两块顶压限位板(27)之间能使压头(21)在不受力的情况下回归到最高位置，压头(21)的顶部为圆顶(30)，压杆(19)的底部落在压头(21)的顶部，压头(21)的底部对准集料箱(22)。
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