CN107584568A - 一种电线电缆铁木盘扇板的裁切方法及专用自动裁切设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电线电缆铁木盘扇板的裁切方法，其能解决现有铁木盘扇板加工存在的尺寸不统一、组装后整体强度低、加工效率低、成本高的问题；其包括以下步骤，(1)对原料木板进行预处理，将原料木板切割为宽度为B的条形木板；(2)对宽度为B的条形木板进行裁切，得到长度为L、宽度为B的矩形木板；(3)将长度为L、宽度为B的矩形木板旋转角度θ再从矩形木板宽度进行斜边切割，得到两块面积相等的直角梯形木板；(4)对直角梯形木板的上底、下底分别进行顶部小圆弧、底部大圆弧的切割成形。本发明还提供了专用自动裁切设备，其包括依次沿横向顺序布置的且均与PLC控制系统电控连接的定位推料装置、横切装置、旋转斜切装置和出料装置。

Description

一种电线电缆铁木盘扇板的裁切方法及专用自动裁切设备

技术领域

本发明涉及电线电缆的包装技术领域，尤其是涉及电线电缆绕制盘具的加工设备领域，具体为一种电线电缆铁木盘扇板的裁切方法及专用自动裁切设备。

背景技术

通常用于绕制电线电缆的铁木盘由中间简体与两侧的圆环形盘具组装而成，其中的圆环形盘具又是由若干扇形木板沿周向拼合成整体并固定至盘具架上，两侧的盘具架之间再通过拉螺杆拉紧从而将中间简体与两侧的圆环形盘具锁紧定位。在现有铁木盘的加工制作过程中扇形木板的切割尤为重要，而目前扇形木板的切割加工多是依赖于人工凭经验采用手锯或电锯来完成切割，这就使得每一块扇形板的大小不一、角度不等，组合拼装后相邻扇板间的间隙大，不仅外观整齐性差而且整体强度低，绕制有电线电缆的铁木盘在整体包装转运的过程中易出现因整体强度不足而导致扇板受压折断失效的问题，不仅无法达到电线电缆的包装运输要求，而且还会损伤到绕制的电线电缆，影响电线电缆的加工质量；另外现在依赖人工凭经验采用手锯或电锯来进行扇板的切割，不仅加工效率低，而且原料浪费情况较严重，生产成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种电线电缆铁木盘扇板的裁切方法，其能解决现有铁木盘扇板手工切割加工存在的尺寸不统一、组装后整体强度低、加工效率低、成本高的问题。为此，本发明还提供了专用的自动裁切设备。

一种电线电缆铁木盘扇板的裁切方法，其特征在于：其依次包括以下步骤，

(1)对原料木板进行预处理，将原料木板切割为宽度为B的条形木板；

(2)对所述宽度为B的条形木板进行裁切，得到长度为L、宽度为B的矩形木板；

(3)将所述长度为L、宽度为B的矩形木板旋转角度θ再从所述矩形木板宽度进行斜边切割，得到两块面积相等的直角梯形木板；

(4)对所述直角梯形木板的上底、下底分别进行顶部小圆弧、底部大圆弧的切割成形。

进一步的，所述采用EXCEL规划求解的方法按以下公式对旋转角度θ进行计算，其中r为扇板顶部小圆弧的半径，R为扇板底部大圆弧的半径；

一种用于电线电缆铁木盘扇板加工的专用自动裁切设备，其特征在于：其包括

定位推料装置，用于将预处理好的宽度为B的原料条形木板定位并将所述原料条形木板输送至横切工位；

横切装置，用于将位于所述横切工位的宽度为B的原料条形木板裁切至长度为L的矩形木板；

旋转斜切装置，用于将所述矩形木板旋转角度θ后再从所述矩形木板的宽边进行斜边切割从而得到两块面积相等的直角梯形木板；

出料装置，用于将切割好的所述两块面积相等的直角梯形木板从旋转斜切工位输送至出料口；

所述定位推料装置、横切装置、旋转斜切装置、出料装置依次沿横向顺序布置，所述定位推料装置、横切装置、旋转斜切装置、出料装置分别与PLC控制系统电控连接。

进一步的，所述定位推料装置安装于推料段机架上，所述推料段机架设有机架平台，所述定位推料装置包括滚轮支承机构、推料定位气缸以及推料驱动机构，所述机架平台的纵向两侧设有两组相互对称的所述滚轮支承机构，两组所述滚轮支承机构之间设置有滑动支架，所述推料定位气缸固装于所述滑动支架上，所述推料定位气缸的推动端设置有木板定位支架，所述推料驱动机构设置于所述机架平台下方并且与所述滑动支架传动连接；

所述推料驱动机构包括推料驱动电机和推料环形链条，所述机架平台下方的横向两端分别通过轴承座安装有链轮并且其中一端的链轮同轴连接有从动齿轮，所述推料环形链条配合安装于两侧的所述链轮上且所述滑轨支架与推料环形链条连接，所述推料驱动电机安装于所述机架平台下方且输出轴上安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与从动齿轮通过驱动链条传动连接；

所述机架平台底部的纵向两侧分别安装有横向导轨，所述滑动支架的底部两侧分别滑动安装于所述横向导轨上；

所述定位推料装置还包括侧面定位机构，所述侧面定位机构包括侧面定位板，所述机架平台横向靠近横切工位一端的纵向一侧面上沿横向均设有三块与所述机架平台垂直的支撑板，其中位于横向两侧的支撑板上分别纵向贯穿有支撑轴，所述支撑轴的纵向后端通过连接板与所述侧面定位板固接，位于横向中央的支撑板上贯穿设置有手轮丝杆装置，所述手丝杆装置的纵向后端通过连接板与所述侧面定位板固接；

所述机架平台位于出料一侧的上方设置有压料气缸。

进一步的，所述旋转斜切装置包括旋转机构和斜边切割机构，所述旋转机构安装于斜切段机架上并能沿所述斜切段机架横向移动，所述斜边切割机构安装于斜切机构支撑架上，所述斜切机构支撑架设置于所述斜切段机架的纵向外侧并且所述斜切切割机构位于斜切段机架的上方；

所述旋转机构包括底板、木板支撑板以及旋转驱动气缸，所述底板位于进料口一侧的顶部通过圆盘轴承可转动地安装有木板支撑板，所述旋转驱动气缸安装于所述底板的纵向外侧面，所述木板支撑板的底面且与所述旋转驱动气缸的同一侧安装有呈L形的旋转推板，所述旋转驱动气缸的推动端通过转接件与所述旋转推板连接；

所述旋转机构还包括设置于底板上的旋转限位组件，所述旋转限位组件包括两个限位销以及设置于所述木板支撑板底面的限位挡板，所述两个限位销分别通过固定块安装于所述底板上并位于所述圆盘轴承的外侧，所述限位挡板随着木板支撑板正向或反向转动过程中能分别与两个所述限位限抵靠；

所述旋转机构的所述木板支撑板的纵向两侧分别安装有木板压紧组件且所述两组木板压紧组件沿横向交错设置，两组所述木板压紧组件均包括木板压紧块、压块臂和压紧气缸，所述压紧气缸垂直安装于所述木板支撑板的纵向外侧端，所述木板支撑板上位于所述压紧气缸的纵向内侧端垂直固装有支撑杆，所述压块臂中央位置可转动地安装于所述支撑杆顶端且所述压块臂的一端与所述木板压紧板可转动连接、另一端与所述压紧气缸的推杆端可转动连接；

所述木板支撑板的纵向两侧还设有对称的木板中心调节组件，所述木板中心调节组件包括调节推板和调节支撑板，所述调节支撑板垂直安装于所述木板支撑板上，所述调节支撑板上沿纵向贯穿设置有调节丝杆且所述调节丝杆两侧贯穿设置有纵向推杆，所述纵向推杆、调节丝杆的纵向内侧端均与所述调节推板连接；

所述旋转机构通过横移机构可移动地安装于所述斜切段机架上，所述横移机构包括横移环形链条和横移驱动电机，所述斜切段机架的横向两侧端分别通过轴承座安装有横移链轮，所述横移环形链条配合安装于横向两侧的所述横移链轮上，所述旋转机构的底板与所述横移环形链条连接，所述横移驱动电机的输出端与其中一个所述横移链轮通过第一传动链条传动连接；

所述横移机构还包括横移导向组件，所述横移导向组件包括对称设置所述斜切段机架纵向两侧支架上的横移导轨，所述底板位于出料口一侧的底面纵向两侧分别通过横移滑块滑动安装于所述横移导轨上；

所述斜切段机架上并位于其中一根横移导轨的纵向外侧的两端分别安装有横移限位开关，所述底板位于出料口一端并朝向所述横移限位开关的一侧面上安装有限位触板；

所述斜边切割机构包括斜切锯片和斜切驱动电机，所述斜切机构支撑架设有向所述斜切段机架悬挑延伸的支撑平台，所述斜切驱动电机安装于所述支撑平台上，所述支撑平台下方设有驱动轴，所述驱动轴的一端安装所述斜切锯片、另一端通过同步带轮与所述斜切驱动电机的输出端传动连接。

进一步的，所述出料装置包括出料推动机构和出料传动带机构，所述出料传动带机构安装于所述斜切段机架的出料末端，所述出料推动机构包括推料气缸、推料无杆气缸和出料横移导轨，所述支撑平台靠近所述斜切锯片的一侧上部安装有相互横向平行的所述出料横移导轨、所述推料无杆气缸，所述推料气缸竖向设置并通过转接板与L形滑板连接，所述L形滑板滑动连接与所述出料横移导轨上并与所述推料无杆气缸的推动端连接，所述推料气缸的推杆端部连接有直角推料板，所述直角推料板能对木板进行横向定位；所述出料传动带机构安装于所述斜切段机架上并位于底板上方且位于所述旋转机构出料方向的一端，所述出料传动带机构包括传动带与传动带驱动电机，所述传动带两侧设置有挡料板。

进一步的，所述横切装置包括沿纵向水平设备的底部框架，所述底部框架上安装有纵移机构，所述纵移机构上安装有横切机构；所述纵移机构包括纵移驱动电机和纵移环形链条，所述底部框架的纵向两端分别通过轴承座支撑有链轮轴，两根所述链轮轴上均安装有传动链轮，所述纵移环形链条配合安装于所述两个所述传动链轮上，所述纵移驱动电机的输出端安装有纵移驱动齿轮，其中一个所述链轮轴端部安装有纵移从动齿轮，所述纵移驱动齿轮与纵移从动齿轮通过第二传动链条连接；所述横切机构包括横切驱动电机和横切锯片，所述横切驱动电机安装于支撑底板上，所述支撑底板上并位于所述横切驱动电机的纵向一侧通过定位支架安装有旋转驱动轴，所述旋转驱动轴的横向前端安装有所述横切锯片、后端通过传动组件与所述横切驱动电机的输出轴连接，所述底部框架的两根纵梁上设置有纵移导轨，所述支撑底板底部通过纵移滑块滑动安装于所述纵移导轨上；所述底部框架的横向一侧面的两端分别安装有纵移限位开关，所述支撑底板上的同一侧面上安装有限位触片；

进一步的，在所述斜切段机架的入口处的正上方设置光电传感器，所述光电传感器与所述PLC控制系统电控信号连接；

在所述斜切段机架的入口处安装有传感器支架，所述传感器支架的顶梁底部安装有升降气缸，所述升降气缸的推杆端部连接有安装板，所述光电传感器安装于所述安装板上。

进一步的，其还包括裁切机房，所述横切装置、旋转斜切装置设置于所述裁切机房内，所述裁切机房设有进料口和出料口，所述横切装置、旋转斜切装置布置于所述进料口与出料口之间，所述定位推料装置的出口端正对所述进料口，所述出料装置的出料传送带机构的出料端穿过所述出料口；

所述压料气缸安装于所述进料口的上部的裁切机房的外壁上。

本发明的扇板裁切方法通过将矩形木板旋转角度θ后进行斜切，能保证得到两块直角梯形木板面积相等、尺寸统一，从而便于扇板后续顶部小圆弧、底部大圆弧裁切基准的统一，有效确保扇板裁切的规格大小统一，也就能提高最终装配后铁木盘的整体强度；其通过专用设备中推料定位装置将数块原料木板堆叠定位并由横切装置将数块原料木板裁切至等长的矩形木板，而旋转斜切装置则将数块等长等宽的矩形木板整体旋转一角度θ后裁切至面积相等的两组直角梯形木板，从而给后续扇板的最终裁切成形提供了尺寸统一的半成品木板，其能一次性对多块木板进行旋转裁切，不仅能够保证裁切尺寸相同、提高裁切质量、避免原材料浪费而且能大大提高裁切效率、降低生产成本。

附图说明

图1为本发明一种电线电缆铁木盘扇板的裁切方法中矩形木板斜切为两块面积相等的直角梯形木板的示意图；

图2为本发明一种电线电缆铁木盘扇板的裁切方法中矩形木板旋转角度θ的推导换算示意图；

图3为本发明中专用自动裁切设备的整机立体示意图；

图4为本发明中专用自动裁切设备的整机主视示意图；

图5为本发明未装配裁切机房状态下的第一视向的立体示意图；

图6为本发明未装配裁切机房状态下的第二视向的立体示意图；

图7为本发明中旋转斜切装置及出料装置的主视装配示意图；

图8为本发明中旋转斜切装置及出料装置的后视装配示意图；

图9为本发明中旋转机构的第一视向的立体放大示意图；

图10为本发明中旋转机构的第二视向的立体放大示意图；

图11为本发明中横切装置的放大示意图。

其中的附图标记：

10-定位推料装置，11-滚轮支承机构，12-推料定位气缸，13-推料驱动机构，131-推料驱动电机，132-推料环形链条，133-链轮，134-从动齿轮，135-驱动齿轮，14-滑动支架，15-木板定位支架，16-横向导轨，17-侧面定位机构，171-侧面定位板，172a-支撑板，172b-支撑板，172c-支撑板，173-支撑轴，174-连接板，175-手轮丝杆装置，18-压料气缸；

20-横切装置，21-底部框架，22-纵移驱动电机，23-纵移环形链条，24-链轮轴，25-传动链轮，26-横切驱动电机，27-横切锯片，28-支撑底板，29-定位支架，210-旋转驱动轴，211-传动组件，212-纵移导轨，213-纵移滑块，214-纵移驱动齿轮，215-纵移从动齿轮，216-第二传动链条，217a-纵移限位开关，217b-纵移限位开关，218a-限位触片，218b-限位触片，；

30-旋转斜切装置；

31-旋转机构，311-底板，312-木板支撑板，313-旋转驱动气缸，314-圆盘轴承，315-转接件，3161a-限位销，3161b-限位销，3162-限位挡板，3163a-固定块，3163b-固定块，317a-木板压紧组件，317b-木板压紧组件，3171-木板压紧块，3172-压块臂，3173-压紧气缸，3174-支撑杆，318-木板中心调节组件，3181-调节推板，3182-调节支撑板，3183-调节丝杆，3184-纵向推杆，319-旋转推板；

32-斜边切割机构，321-斜切锯片，322-斜切驱动电机，323-驱动轴，324-同步带轮；

331-横移环形链条，332-横移驱动电机，333-横移链轮，334-第一传动链条，335-横移导轨，336a-横移限位开关，336b-横移限位开关，337-限位触板；

40-出料装置，41-推料气缸，42-推料无杆气缸，43-出料横移导轨，44-转接板，45-L形滑板，46-直角推料板，47-传动带，48-传动带驱动电机，49-挡料板；

51-推料段机架，52-机架平台，53-斜切段机架，54-斜切机构支撑架，55-支撑平台；

60-光电传感器，61-传感器支架，62-升降气缸，63-安装板；

70-裁切机房；71-进料口；

80-矩形木板；81-直角梯形木板；82-直角梯形木板；

90-层叠的矩形木板。

具体实施方式

一种电线电缆铁木盘扇板的裁切方法，其特征在于：其依次包括以下步骤，

(1)对原料木板进行预处理，将原料木板切割为宽度为B的条形木板；

(2)对宽度为B的条形木板进行裁切，得到长度为L、宽度为B的矩形木板80，见图1：

(3)将所述长度为L、宽度为B的矩形木板旋转角度θ再从所述矩形木板宽度进行斜边切割，得到两块面积相等的直角梯形木板81、82；

(4)对所述直角梯形木板的上底、下底分别进行顶部小圆弧、底部大圆弧的切割成形，得到最终的扇板。

采用EXCEL规划求解的方法按以下公式对旋转角度θ进行计算，见图2，其中r为扇板顶部小圆弧的半径，R为扇板底部大圆弧的半径；图2中，阴影部分最终扇板形状；

见图5和图6，本发明一种电线电缆铁木盘用扇板的自动裁切设备，其包括

定位推料装置10，用于将预处理好的宽度为B的原料条形木板定位并将原料条形木板输送至横切工位；

横切装置20，用于将位于所述横切工位的宽度为B的原料条形木板裁切至长度为L的矩形木板；

旋转斜切装置30，用于将所述矩形木板旋转角度θ后再从所述矩形木板的宽边进行斜边切割从而得到两块面积相等的直角梯形木板；

出料装置40，用于将切割好的所述两块面积相等的直角梯形木板从旋转斜切工位输送至出料口；

定位推料装置10、横切装置20、旋转斜切装置30、出料装置40依次沿横向顺序布置，定位推料装置10、横切装置20、旋转斜切装置30、出料装置40分别与PLC控制系统电控连接。

见图3～图6，定位推料装置10安装于推料段机架51上，推料段机架51设有机架平台52，定位推料装置10包括滚轮支承机构11、推料定位气缸12以及推料驱动机构13，机架平台52的纵向两侧设有两组相互对称的滚轮支承机构11，两组滚轮支承机构11之间设置有滑动支架14，推料定位气缸12固装于滑动支架14上，推料定位气缸12的推动端设置有木板定位支架15，推料驱动机构13设置于机架平台52下方并且与滑动支架14传动连接；

推料驱动机构13包括推料驱动电机131和推料环形链条132，机架平台52下方的横向两端分别通过轴承座安装有链轮133并且其中一端的链轮同轴连接有从动齿轮134，推料环形链条132配合安装于两侧的链轮133上且滑动支架14与推料环形链条132连接，推料驱动电机131安装于机架平台52下方且输出轴上安装有驱动齿轮135，驱动齿轮135与从动齿轮134通过驱动链条传动连接；

机架平台52底部的纵向两侧分别安装有横向导轨16，滑动支架47的底部两侧分别滑动安装于横向导轨16上；数块预处理好的宽度为B的原料条形木板层叠于滚轮支承机构11的滚轮上并且横向后端由木板定位支架15定位，推料驱动电机131在PLC控制系统的控制下动作带动驱动齿轮135、从动齿轮134以及链轮133同步转动从而驱动推料环形链条132动作，既而推料环形链条132带动滑动支架14沿着横向导轨16做同步横向移动，也就驱动安装于滑动支架14上的推料定位气缸12同步移动，以实现木板定位支架15对数块原料条形木板在向横切工位水平推料操作；

定位推料装置10还包括侧面定位机构17，侧面定位机构17包括侧面定位板171，机架平台52横向靠近横切工位一端的纵向一侧面上沿横向均设有三块与机架平台垂直的支撑板172a、172b、172c，其中位于横向两侧的支撑板172a、172c上分别纵向贯穿有支撑轴173，支撑轴173的纵向后端通过连接板174与侧面定位板171固接，位于横向中央的支撑板172b上贯穿设置有手轮丝杆装置175，手轮丝杆装置175的纵向后端通过连接板174与侧面定位板171固接；通过调节手轮丝杆装置175能够带动侧面定位板171沿纵向平移，从而实现对原料木板的纵向定心调节；

机架平台52位于出料一侧的上方设置有压料气缸18，用于将位于出料一侧的数块原料条形木板竖向压紧，便于后续的横切作业。

见图5～图10，旋转斜切装置30包括旋转机构31和斜边切割机构32，旋转机构31安装于斜切段机架53上并能沿斜切段机架53横向移动，斜边切割机构32安装于斜切机构支撑架54上，斜切机构支撑架54设置于斜切段机架53的纵向外侧并且斜切切割机构32位于斜切段机架53的上方；

见图7和图8，旋转机构31包括底板311、木板支撑板312以及旋转驱动气缸313，木板支撑板312底部通过圆盘轴承314可转动地安装于底板311上，旋转驱动气缸313安装于底板311的纵向外侧面，木板支撑板312的底面且与旋转驱动气缸313的同一侧安装有呈L形的旋转推板319，旋转驱动气缸313的推动端通过转接件315与旋转推板319连接；由横切装置20裁切为长度为L、宽度为B的矩形木板由木板支撑312支承，驱动气缸313在PLC控制系统的控制下动作，通过转接件315推动木板支撑板312以及整体支承于木板支撑板312上的数块矩形木板在圆盘轴承314的支承下转动固定角度θ；

旋转机构31还包括设置于底板311上的旋转限位组件，旋转限位组件包括两个限位销3161a、3161b以及设置于木板支撑板312底面的限位挡板3162，两个限位销3161a、3161b分别通过固定块3163a、3163b安装于底板311上并位于圆盘轴承314的外侧，限位挡板3162随着木板支撑板312正向或反向转动过程中能分别与两个限位销3161a、3161b抵靠，从而限位销3161a、3161b能够对木板支撑板312的旋转角度进行限位；

旋转机构31的木板支撑板312的纵向两侧分别安装有木板压紧组件317a、317b且所述两组木板压紧组件317a、317b沿横向交错设置，当矩形木板旋转角度θ后，两组木板压紧组件317a、317b能够压紧矩形木板的两对角位置，确保压紧；木板压紧组件317a、317b均包括木板压紧块3171、压块臂3172和压紧气缸3173，压紧气缸3173垂直安装于木板支撑板312的纵向外侧端，木板支撑板312上位于压紧气缸3173的纵向内侧端垂直固装有支撑杆3174，压块臂3172中央位置可转动地安装于支撑杆3174顶端且压块臂3172的一端与木板压紧板3171可转动连接、另一端与压紧气缸3173的推杆端可转动连接；

木板支撑板312的纵向两侧还设有对称的木板中心调节组件318，木板中心调节组件318包括调节推板3181和调节支撑板3182，调节支撑板3182垂直安装于木板支撑板312上，调节支撑板3182上沿纵向贯穿设置有调节丝杆3183且调节丝杆3183两侧贯穿设置有纵向推杆3184，纵向推杆3184、调节丝杆3183的纵向内侧端均与调节推板3181连接；通过转动两侧木板中心调节组件3181的调节丝杆3183，调节推板3181能够推动原料木板进行纵向移动，从而实现对原料木板的纵向定心调节；

旋转机构32通过横移机构可移动地安装于斜切段机架53上，横移机构33包括横移环形链条331和横移驱动电机332，斜切段机架53的横向两侧端分别通过轴承座安装有横移链轮333，横移环形链条331配合安装于横向两侧的横移链轮333上并与旋转机构32的底板311连接，横移驱动电机332的输出端与其中一个横移链轮通过第一传动链条334传动连接；

横移机构还包括横移导向组件，横移导向组件包括对称设置斜切段机架53纵向两侧支架上的横移导轨335，底板311底部纵向两侧分别通过横移滑块338滑动安装于横移导轨335上；斜切段机架53上并位于其中一根横移导轨335的纵向外侧的横向两端分别安装有横移限位开关336a、336b，底板311位于出料口一端并朝向横移限位开关336a、336b的一侧面上安装有限位触板337；

斜边切割机构32包括斜切锯片321和斜切驱动电机322，斜切机构支撑架54设有向斜切段机架53悬挑延伸的支撑平台55，斜切驱动电机322安装于支撑平台55上，支撑平台55下方设有驱动轴323，驱动轴323的一端安装斜切锯片321、另一端通过同步带轮324与斜切驱动电机322的输出端传动连接。

出料装置40包括出料推动机构和出料传动带机构，出料传动带机构安装于斜切段机架53的出料末端，出料推动机构包括推料气缸41、推料无杆气缸42和出料横移导轨43，支撑平台55靠近斜切锯片321的一侧上部安装有相互横向平行的出料横移导轨43、推料无杆气缸42，推料气缸41竖向设置并通过转接板44与L形滑板45连接，L形滑板45滑动连接与出料横移导轨43上并与推料无杆气缸42的推动端连接，推料气缸41的推杆端部连接有直角推料板46，直角推料板46能对木板进行横向定位；出料传动带机构安装于斜切段机架53上并位于底板311上方且位于旋转机构31出料方向的一端，出料传动带机构包括传动带47与传动带驱动电机48，传动带47两侧设置有挡料板49。

见图11，横切装置20包括沿纵向水平设备的底部框架21，底部框架21上安装有纵移机构，纵移机构上安装有横切机构；纵移机构包括纵移驱动电机22和纵移环形链条23，底部框架21的纵向两端分别通过轴承座支撑有链轮轴24，两根链轮轴24上均安装有传动链轮25，纵移环形链条23配合安装于两个所述传动链轮25上，纵移驱动电机22的输出端安装有纵移驱动齿轮214，其中一个链轮轴24端部安装有纵移从动齿轮215，纵移驱动齿轮214与纵移从动齿轮215通过第二传动链条216连接；横切机构包括横切驱动电机26和横切锯片27，横切驱动电机26安装于支撑底板28上，支撑底板28上并位于横切驱动电机22的纵向一侧通过定位支架29安装有旋转驱动轴210，旋转驱动轴210的横向前端安装有横切锯片27、后端通过传动组件211与横切驱动电机22的输出轴连接，底部框架38的两根纵梁上设置有纵移导轨212，支撑底板28底部通过纵移滑块213滑动安装于纵移导轨212上；底部框架21的横向一侧面的两端分别安装有纵移限位开关217a、217b，支撑底板28上的同一侧面上对应安装有两个限位触片218a、218b；支撑底板28在纵移机构的带动下沿纵移导轨212平移过程中，当限位触片218a与纵移限位开关217a触碰、或当限位触片218b与纵移限位开关217b触碰，则PLC控制系统控制纵移机构的纵移驱动电机22停止工作。

见图5～图8，在斜切段机架53的入口处的正上方设置光电传感器60，光电传感器60与PLC控制系统电控信号连接；在斜切段机架的入口处安装有传感器支架61，传感器支架61的顶梁底部安装有升降气缸62，升降气缸62的推杆端部连接有安装板63，光电传感器60安装于安装板63上。

其还包括裁切机房70，见图1和图2，横切装置20、旋转斜切装置30设置于裁切机房70内，裁切机房70设有进料口和出料口，横切装置20、旋转斜切装置30布置于进料口与出料口之间，定位推料装置10的出口端正对进料口，出料装置40的出料传送带机构的传动带47的出料端穿过出料口；压料气缸18安装于进料口的上部的机房70的外壁上；将横切装置20、旋转斜切装置30设置于裁切机房70内，能够有效避免木板切割产生的飞屑污染周边环境。

下面结合附图具体描述下本发明装置的工作过程：

初始状态，在PLC控制系统的控制下旋转斜切装置30的横移机构33动作，横移驱动电机332正向转动并通过横移链轮333带动横移环形链条331移动，由于旋转机构31的底板与横移环形链条331连接，从而横移环形链条331带动旋转机构31沿着横移导轨335向朝向横切装置20方向即进料口方向平移直至底板311一侧的限位触板337与横移限位开关336a触碰，PLC控制系统控制横移驱动电机332停止工作，此时由于旋转机构30的底板311朝向出料口一端的底面仍然通过横移滑块338连接于横移导轨335上、而位于进料口一端则完全脱离斜切段机架53呈悬挑于斜切段机架53进料口一侧的状态，即底板311位于进料口一端及安装于该位置上方的圆盘轴承314、木板支撑板312、旋转限位组件、木板压紧组件317a和317b整体位于横切装置20的上方；而PLC控制系统控制横切装置的纵移驱动电机22动作通过传动链轮25带动纵移环形链条23动作，从而带动定位支架29以及安装于定位支架29上的横切驱动电机27、横切锯片27整体纵移至纵向端部，即横切锯片27位于悬挑状态的旋转机构30的纵向外侧；

然后将已预处理好的四块宽为B的原料木板层叠地放置于定位推料装置10的滚轮支承机构11上并且四块原料木板的一侧与侧面定位机构17的侧面定位板171紧靠，调节手轮丝杆装置174推动侧面定位板以及原料木板纵向移动，使得原料木板正对裁切机房70的进料口；PLC控制系统控制定位推料装置10的推料驱动电机131动作，通过推料环形链条132带动滑动支架14以及安装在滑动支架14上的推料定位气缸13沿着横向导轨16整体横移，直到推料定位气缸13推动端的木板定位支架15与层叠的各块原料木板的端面贴合，转动推料定位气缸13的手柄使得木板定位支架15与各块原料木板端面完全顶紧，然后PLC控制系统控制推料驱动电机131继续动作，则推料定位气缸13推动层叠的四块原料木板在滚轮支承机构11的滚动支承作用下横向移动并通过裁切机房70的进料口移动至呈悬挑状态下的旋转机构30的木板支撑板312表面，在此过程中PLC控制系统控制升降气缸62动作驱动光电传感器60竖直向下平移，当层叠的原料木板前端被推动至光电传感器60下方，光电传感器60将传感信号传递给PLC控制系统，PLC控制系统随即控制推料驱动电机131停止工作、并控制压料气缸18、以及旋转机构30的两个木板压紧组件317a、317b的压紧气缸3173同时动作，从而压料气缸18向下压紧仍位于进料口外侧的原料木板，而两个木板压紧组件317a、317b的压紧气缸3173分别从纵向两侧推动压块臂3172端部的木板压紧块3171将位于木板支撑板312上的层叠的原料木板压紧，PLC控制系统随后驱动横切装置20的纵移驱动电机22、横切驱动电机26同时工作，纵移驱动电机22驱动纵移环形链条23移动从而带动定位支架29及安装于定位支架29上的横切驱动电机27、横切锯片27整体纵移，同时横切锯片27在横切驱动电机27的驱动下转动，从而完成对四块层叠的原料木板的横切，将四块层叠的宽度为B的条形原料木板裁切为长度为L、宽度为B的矩形木板90；

随后PLC控制系统控制横切装置20的纵移驱动电机22、横切驱动电机26停止工作，并控制两组木板压紧组件317a、317b的压紧气缸3173同时动作，使得两个压块臂3172前端的木板压紧块3171松开，再控制旋转驱动气缸313动作，旋转驱动气缸313的推动端通过推动转接件315来驱动木板支撑板312在圆盘轴承314的回转支承作用下旋转角度θ，则由两组木板压紧组件317a、317b压紧于木板支撑板312上的四块层叠的矩形木板整体同步旋转θ；PLC控制系统随后控制旋转驱动气缸313停止动作、控制两组木板压紧组件317a、317b再次动作将已旋转θ角的四块层叠的矩形木板90压紧于木板支撑板312上，再驱动旋转斜切装置30中横移机构33的横移驱动电机332反向转动同时驱动斜边切割机构32的斜切驱动电机322转动，则横移驱动电机332驱动横移链轮333同步反向转动从而由横移环形链条331带动旋转机构31整体沿着横移导轨335向斜边切割机构32方向平移，而斜切驱动电机322驱动斜切锯片321转动，从而当旋转机构31整体经过斜边切割机构32下方时转动的斜切锯片321对压紧于木板支撑板321上的已转动θ角度的四块层叠的矩形木板进行斜边的裁切，裁切完毕后PLC控制系统控制斜切驱动电机322停止工作，而旋转机构31在横移机构33的带动下继续平移直到旋转机构31的底板位于出料口一侧端移动至传动带47的下方且限位触板337与横移限位开关336b触碰时，PLC控制系统控制横移驱动电机332停止工作并控制两组木板压紧组件317a、317b松开所压紧的已斜切成两组面积相等的直角梯形木板，随后控制出料装置40的推料气缸41向下动作以带动直角推料板46下移，推料无杆气缸42动作并通过L表滑板45、转接板44带动推料气缸41沿出料横移导轨43向传动带47一侧平移，从而直角推料板46推动两组直角梯形木板平移到传动带47上，传动带47在传动带驱动电机48的驱动下带动两组直角梯形木板通过出料口送出裁切机房70，进行后续的最终扇板的裁切作业；

PLC控制系统再次控制横移驱动电机332正向转动并由横移环形链条331带动旋转机构向横切装置20方向一侧移动，并同时控制定位推料装置10的推料驱动电机131工作由推料环形链条132带动推料定位气缸12推动原料木板条向横切装置20一侧移动，重复进行下一个裁切操作。

图10和图11中，91为层叠的矩形木板旋转角度θ后的位置示意。

Claims (21)

1.一种电线电缆铁木盘扇板的裁切方法，其特征在于：其依次包括以下步骤，

(1)对原料木板进行预处理，将原料木板切割为宽度为B的条形木板；

(2)通过专用自动裁切设备对所述宽度为B的条形木板进行裁切，得到长度为L、宽度为B的矩形木板；

(3)通过将所述长度为L、宽度为B的矩形木板旋转角度θ再从所述矩形木板宽度进行斜边切割，得到两块面积相等的直角梯形木板；

(4)对所述直角梯形木板的上底、下底分别进行顶部小圆弧、底部大圆弧的切割成形。

2.根据权利要求1所述的一种电线电缆铁木盘扇板的裁切方法，其特征在于：所述采用EXCEL规划求解的方法按以下公式对旋转角度θ进行计算，其中r为扇板顶部小圆弧的半径，R为扇板底部大圆弧的半径；

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3.权利要求1或2所述的专用自动裁切设备，其特征在于：其包括

定位推料装置(10)，用于将预处理好的宽度为B的原料条形木板定位并将所述原料条形木板输送至横切工位；

横切装置(20)，用于将位于所述横切工位的宽度为B的原料条形木板裁切至长度为L的矩形木板；

旋转斜切装置(30)，用于将所述矩形木板旋转角度θ后再从所述矩形木板的宽边进行斜边切割从而得到两块面积相等的直角梯形木板；

出料装置(40)，用于将切割好的所述两块面积相等的直角梯形木板从旋转斜切工位输送至出料口；

所述定位推料装置(10)、横切装置(20)、旋转斜切装置(30)、出料装置(40)依次沿横向顺序布置，所述定位推料装置(10)、横切装置(20)、旋转斜切装置(30)、出料装置(40)分别与PLC控制系统电控连接。

4.根据权利要求3所述的专用自动裁切设备，其特征在于：所述定位推料装置(10)安装于推料段机架(51)上，所述推料段机架(51)设有机架平台(52)，所述定位推料装置(10)包括滚轮支承机构(11)、推料定位气缸(12)以及推料驱动机构(13)，所述机架平台(52)的纵向两侧设有两组相互对称的所述滚轮支承机构(11)，两组所述滚轮支承机构(11)之间设置有滑动支架(14)，所述推料定位气缸(12)固装于所述滑动支架(14)上，所述推料定位气缸(12)的推动端设置有木板定位支架(15)，所述推料驱动机构(13)设置于所述机架平台(52)下方并且与所述滑动支架(14)传动连接。

5.根据权利要求4所述的专用自动裁切设备，其特征在于：所述推料驱动机构(13)包括推料驱动电机(131)和推料环形链条(132)，所述机架平台(52)下方的横向两端分别通过轴承座安装有链轮(133)并且其中一端的链轮同轴连接有从动齿轮(134)，所述推料环形链条(132)配合安装于两侧的所述链轮(133)上且所述滑轨支架(14)与推料环形链条(132)连接，所述推料驱动电机(131)安装于所述机架平台(52)下方且输出轴上安装有驱动齿轮(135)，所述驱动齿轮(135)与从动齿轮(134)通过驱动链条传动连接；所述机架平台(52)底部的纵向两侧分别安装有横向导轨(16)，所述滑动支架(14)的底部两侧分别滑动安装于所述横向导轨(16)上。

6.根据权利要求5所述的一种用于电线电缆铁木盘扇板加工的自动裁切设备，其特征在于：所述定位推料装置(10)还包括侧面定位机构(17)，所述侧面定位机构(17)包括侧面定位板(171)，所述机架平台(52)横向靠近横切工位一端的纵向一侧面上沿横向均设有三块与所述机架平台(52)垂直的支撑板(172a、172b、172c)，其中位于横向两侧的支撑板(172a、172c)上分别纵向贯穿有支撑轴(173)，所述支撑轴(173)的纵向后端通过连接板(174)与所述侧面定位板(171)固接，位于横向中央的支撑板(172b)上贯穿设置有手轮丝杆装置(175)，所述手丝杆装置(175)的纵向后端通过连接板(174)与所述侧面定位板(171)固接。

7.根据权利要求4～6中任一所述的专用自动裁切设备，其特征在于：所述机架平台(52)位于出料一侧的上方设置有压料气缸(18)。

8.根据权利要求7所述的专用自动裁切设备，其特征在于：所述旋转斜切装置(30)包括旋转机构(31)和斜边切割机构(32)，所述旋转机构(31)安装于斜切段机架(53)上并能沿所述斜切段机架(53)横向移动，所述斜边切割机构(32)安装于斜切机构支撑架(54)上，所述斜切机构支撑架(54)设置于所述斜切段机架(53)的纵向外侧并且所述斜切切割机构(32)位于斜切段机架(53)的上方。

9.根据权利要求8所述的专用自动裁切设备，其特征在于：所述旋转机构(31)包括底板(311)、木板支撑板(312)以及旋转驱动气缸(313)，所述底板(311)位于进料口一侧的顶部通过圆盘轴承(314)可转动地安装有木板支撑板(312)，所述旋转驱动气缸(313)安装于所述底板(311)的纵向外侧面，所述木板支撑板(312)的底面且与所述旋转驱动气缸(313)的同一侧安装有呈L形的旋转推板(319)，所述旋转驱动气缸(313)的推动端通过转接件(315)与所述旋转推板(319)连接。

10.根据权利要求9所述的专用自动裁切设备，其特征在于：所述旋转机构(31)还包括设置于底板(311)上的旋转限位组件，所述旋转限位组件包括两个限位销(3161a、3161b)以及设置于所述木板支撑板(312)底面的限位挡板(3162)，所述两个限位销(3161a、3161b)分别通过固定块(3163a、3163b)安装于所述底板(311)上并位于所述圆盘轴承(314)的外侧，所述限位挡板(3162)在木板支撑板(312)正向或反向转动过程中能分别与两个所述限位销(3161a、3161b)抵靠。

11.根据权利要求9所述的专用自动裁切设备，其特征在于：所述旋转机构(31)的所述木板支撑板(312)的纵向两侧分别安装有木板压紧组件(317a、317b)且所述两组木板压紧组件(317a、317b)沿横向交错设置，两组所述木板压紧组件(317a、317b)均包括木板压紧块(3171)、压块臂(3172)和压紧气缸(3173)，所述压紧气缸(3173)垂直安装于所述木板支撑板(312)的纵向外侧端，所述木板支撑板(312)上位于所述压紧气缸(3173)的纵向内侧端垂直固装有支撑杆(3174)，所述压块臂(3172)中央位置可转动地安装于所述支撑杆(3174)顶端且所述压块臂(3172)的一端与所述木板压紧板(3171)可转动连接、另一端与所述压紧气缸(3173)的推杆端可转动连接。

12.根据权利要求9所述的专用自动裁切设备，其特征在于：所述木板支撑板(312)的纵向两侧还设有对称的木板中心调节组件(318)，所述木板中心调节组件(318)包括调节推板(3181)和调节支撑板(3182)，所述调节支撑板(3182)垂直安装于所述木板支撑板(312)上，所述调节支撑板(3182)上沿纵向贯穿设置有调节丝杆(3183)且所述调节丝杆(3183)两侧贯穿设置有纵向推杆(3184)，所述纵向推杆(3184)、调节丝杆(3182)的纵向内侧端均与所述调节推板(3181)连接。

13.根据权利要求9～12中任一所述的专用自动裁切设备，其特征在于：所述旋转机构(31)通过横移机构可移动地安装于所述斜切段机架(53)上，所述横移机构包括横移环形链条(331)和横移驱动电机(332)，所述斜切段机架(53)的横向两侧端分别通过轴承座安装有横移链轮(333)，所述横移环形链条(332)配合安装于横向两侧的所述横移链轮(333)上，所述旋转机构的底板(311)与所述横移环形链条(331)连接，所述横移驱动电机(332)的输出端与其中一个所述横移链轮(333)通过第一传动链条(334)传动连接；所述横移机构还包括横移导向组件，所述横移导向组件包括对称设置所述斜切段机架(53)纵向两侧支架上的横移导轨(335)，所述底板(311)位于出料口一侧的底面纵向两侧分别通过横移滑块(338)滑动安装于所述横移导轨(335)上。

14.根据权利要求13所述的一种用于电线电缆铁木盘扇板加工的自动裁切设备，其特征在于：所述斜切段机架(53)上并位于其中一根横移导轨(335)的纵向外侧的两端分别安装有横移限位开关(336a、336b)，所述底板(311)位于出料口一端并朝向所述横移限位开关(336a、336b)的一侧面上安装有限位触板(337)。

15.根据权利要求8所述的一种用于电线电缆铁木盘扇板加工的自动裁切设备，其特征在于：所述斜边切割机构(32)包括斜切锯片(321)和斜切驱动电机(322)，所述斜切机构支撑架(54)设有向所述斜切段机架(53)悬挑延伸的支撑平台(55)，所述斜切驱动电机(322)安装于所述支撑平台(55)上，所述支撑平台(55)下方设有驱动轴(323)，所述驱动轴(323)的一端安装所述斜切锯片(321)、另一端通过同步带轮(324)与所述斜切驱动电机(322)的输出端传动连接。

16.根据权利要求15所述的一种用于电线电缆铁木盘扇板加工的自动裁切设备，其特征在于：所述出料装置(40)包括出料推动机构和出料传动带机构，所述出料传动带机构安装于所述斜切段机架(53)的出料末端，所述出料推动机构包括推料气缸(41)、推料无杆气缸(42)和出料横移导轨(43)，所述支撑平台(55)靠近所述斜切锯片(321)的一侧上部安装有相互横向平行的所述出料横移导轨(43)、所述推料无杆气缸(42)，所述推料气缸(41)竖向设置并通过转接板(44)与L形滑板(45)连接，所述L形滑板(45)滑动连接与所述出料横移导轨(43)上并与所述推料无杆气缸(42)的推动端连接，所述推料气缸(41)的推杆端部连接有直角推料板(46)，所述直角推料板(46)能对木板进行横向定位；所述出料传动带机构安装于所述斜切段机架(53)上并位于底板(311)上方且位于所述旋转机构(31)出料方向的一端，所述出料传动带机构包括传动带(47)与传动带驱动电机(48)，所述传动带(47)两侧设置有挡料板(49)。

17.根据权利要求3所述的一种用于电线电缆铁木盘扇板加工的自动裁切设备，其特征在于：所述横切装置(20)包括沿纵向水平设备的底部框架(21)，所述底部框架(21)上安装有纵移机构，所述纵移机构上安装有横切机构；所述纵移机构包括纵移驱动电机(22)和纵移环形链条(23)，所述底部框架(21)的纵向两端分别通过轴承座支撑有链轮轴(24)，两根所述链轮轴(24)上均安装有传动链轮(25)，所述纵移环形链条(23)配合安装于所述两个所述传动链轮(25)上，所述纵移驱动电机(22)的输出端安装有纵移驱动齿轮(214)，其中一个所述链轮轴(24)端部安装有纵移从动齿轮(215)，所述纵移驱动齿轮(214)与纵移从动齿轮(215)通过第二传动链条(216)连接；所述横切机构包括横切驱动电机(26)和横切锯片(27)，所述横切驱动电机(26)安装于支撑底板(28)上，所述支撑底板(28)上并位于所述横切驱动电机(26)的纵向一侧通过定位支架(29)安装有旋转驱动轴(210)，所述旋转驱动轴(210)的横向前端安装有所述横切锯片(27)、后端通过传动组件(211)与所述横切驱动电机(26)的输出轴连接，所述底部框架(21)的两根纵梁上设置有纵移导轨(212)，所述支撑底板(28)底部通过纵移滑块(213)滑动安装于所述纵移导轨(212)上；所述底部框架(28)的横向一侧面的两端分别安装有纵移限位开关(217a、217b)，所述支撑底板(28上的同一侧面上安装有对应的限位触片(218a、218b)。

18.根据权利要求8所述的一种用于电线电缆铁木盘扇板加工的自动裁切设备，其特征在于：在所述斜切段机架(53)的入口处的正上方设置光电传感器(60)，所述光电传感器(60)与所述PLC控制系统电控信号连接。

19.根据权利要求18所述的一种用于电线电缆铁木盘扇板加工的自动裁切设备，其特征在于：在所述斜切段机架(53)的入口处安装有传感器支架(61)，所述传感器支架(61)的顶梁底部安装有升降气缸(62)，所述升降气缸(62)的推杆端部连接有安装板(63)，所述光电传感器(60)安装于所述安装板(63)上。

20.根据权利要求16所述的一种用于电线电缆铁木盘扇板加工的自动裁切设备，其特征在于：其还包括裁切机房(70)，所述横切装置(20)、旋转斜切装置(30)设置于所述裁切机房(70)内，所述裁切机房(70)设有进料口(71)和出料口，所述横切装置(20)、旋转斜切装置(30)布置于所述进料口(71)与出料口之间，所述定位推料装置(10)的出口端正对所述进料口(71)，所述出料装置(40)的出料传送带机构的出料端穿过所述出料口。

21.根据权利要求20所述的一种用于电线电缆铁木盘扇板加工的自动裁切设备，其特征在于：所述压料气缸(18)安装于所述进料口(71)的上部的裁切机房(70)的外壁上。