CN107650002B - 一种具有调节功能的切割精准的智能型材切割机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有调节功能的切割精准的智能型材切割机，包括底座、切割平台、紧固机构、切割机构和两个升降机构，底座和切割平台之间设有调节机构，切割机构包括保护罩、砂轮、横板、气泵和两个校准机构，调节机构包括第一支杆、第二支杆、第三支杆、驱动轮、从动轮、把手和链条，准机构包括弧形板和至少两个校准组件，该具有调节功能的切割精准的智能型材切割机通过调节机构调节了切割平台的角度，便于切割机构从不同的角度对管道进行切割，不仅如此，在切割前，通过校准机构在管道上照射出光点，通过光点移动的轨迹便于人们在切割前判断出砂轮的切割位置，从而便于人们调节管道的位置和切割平台的角度，实现精准切割。

Description

一种具有调节功能的切割精准的智能型材切割机
技术领域
本发明涉及机电设备领域，特别涉及一种具有调节功能的切割精准的智能型材切割机。
背景技术
型材切割机，又叫砂轮锯，新材切割机适用于建筑、五金、石油化工、机械冶金及水电安装等部门。型材切割机时一种可对金属方扁管、方扁钢、工字钢，槽型钢、元管等材料进行切割的常用设备。
为了确保在切割时，管道固定，不发生抖动，进而保证切割截面的平滑，在切割机的底座上，通常设有一些固定装置，对切割的管道材料进行固定，但是，这些固定装置位置角度固定，导致切割机的切割截面与管道的轴线相互垂直，而无法调节管道的角度，当需要倾斜切割时，现有的型材切割机难以实现，不仅如此，由于在切割前，缺乏对管道切割位置进行校准，导致最终管道的切割位置与原计划的切割位置发生偏差，导致设备的切割精度下降。。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有调节功能的切割精准的智能型材切割机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：如图1和图3所示，包括底座、切割平台、紧固机构、切割机构和两个升降机构，两个升降机构分别设置在底座的上方的两侧，所述切割平台设置在底座的上方，所述紧固机构设置在切割平台上，所述切割机构位于紧固机构的上方，所述切割机构设置在两个升降机构之间，所述升降机构与切割机构传动连接，所述底座和切割平台之间设有调节机构，所述调节机构与切割平台传动连接，所述切割机构包括保护罩、砂轮、横板、气泵和两个校准机构，所述保护罩固定在横板的下方，所述砂轮的顶端设置在保护罩内，两个校准机构分别设置在保护罩的两侧，所述气泵固定在横板的上方；
该型材切割机在使用过程中，首先利用切割平台上的紧固机构对切割的管道进行固定，而后根据切割需要通过调节机构调节切割平台的角度，使管道角度发生变化，之后通过通过升降机构带动切割机构从上往下移动，使切割机构对管道进行切割。
如图2所示，所述调节机构包括第一支杆、第二支杆、第三支杆、驱动轮、从动轮、把手和链条，所述第一支杆的底端和第二支杆的底端均固定在底座上，所述驱动轮设置在第一支杆的顶端，所述从动轮设置在第二支杆的顶端，所述驱动轮和从动轮分别位于链条内的两侧，所述驱动轮通过链条与从动轮传动连接，所述把手设置在驱动轮的上方，所述第三支杆的底端固定在从动轮上，所述第三支杆的顶端与切割平台传动连接；
在对切割平台角度进行调节时，通过转动把手，使驱动轮转动，驱动轮通过链条带动从动轮转动，通过第三支杆带动切割平台转动，从而调节了管道的角度。
如图3所示，所述校准机构包括弧形板和至少两个校准组件，所述弧形板固定在保护罩上，所述弧形板的圆心位于弧形板的下方，所述校准组件均匀分布在弧形板的靠近砂轮的一侧；
通过弧形板上的多个校准组件，从不同的角度对管道进行位置校准，保证切割的精准性。
如图4所示，所述校准组件包括激光笔、第一电机、偏心轮、固定块、弹簧和挤压板，所述激光笔的远离切割平台的一端与弧形块铰接，所述第一电机和偏心轮设置在激光笔的一侧，所述固定块、弹簧和挤压板设置在激光笔的另一侧，所述第一电机固定在保护罩上，所述第一电机与偏心轮传动连接，所述固定块固定在保护罩上，所述挤压板位于固定块的靠近激光笔的一侧，所述挤压板通过弹簧与固定块连接，所述弹簧处于压缩状态。
通过激光笔发出激光，照射在待切割的管道上，形成光点，通过多个校准组件，使校准激光在管道上形成多个光点，将光点用平滑曲线连接后，由于保护罩的两侧都设有校准激光，从而在管道上形成了两个由光点连接而成的光点圈，从而确定了切割激光的位置位于两个光点圈之间，实现切割机的精准切割功能。为了使激光笔能够照射到管道上，利用第一电机带动偏心轮转动，而压缩的弹簧使挤压板抵靠在激光笔的远离第一电机的一侧，从而使激光笔位于偏心轮和挤压板之间，根据偏心轮的转动角度，实现激光笔的角度变化，通过调节激光笔的照射角度，使照射的光点位于管道上，且随着激光笔的角度变化，光点在管道上沿着一定的轨迹移动，根据多个光点的移动轨迹，从而确定光点圈的位置。
作为优选，为了精确控制切割平台的转动角度，所述从动轮的直径为驱动轮的直径的三倍。在驱动轮转动过程中，驱动轮通过链条带动从动轮转动，使得驱动轮外周上的线速度和从动轮外周上的线速度相等，由于线速度等于角速度和半径的乘积，因此，当从动轮的直径为驱动轮的直径的三倍时，从动轮的角速度为驱动轮的角速度的三分之一，从而可实现从动轮角速度的精确调节，进而精确控制了切割平台的转动速度。
作为优选，为了防止弹簧将挤压板往保护罩外部挤压，所述校准组件还包括定位杆，所述定位杆固定在挤压板的远离激光笔的一侧，所述固定块套设在定位杆上。由于定位杆仅能顺着固定块滑动，从而固定了挤压板的移动轨迹，防止挤压板向保护罩外部移动。
作为优选，为了保护激光笔，所述校准组件还包括透光板，所述透光板固定在保护罩上，所述透光板位于激光笔的靠近切割平台的一端，由于砂轮在对管道切割时会造成碎屑的飞溅，为了防止碎屑飞溅到激光笔上，造成激光笔损坏，在添加透光板后，既防止碎屑飞溅，实现保护功能，又能保证激光的照射通过透光板。
如图所示，所述升降机构包括支架、气缸、活塞和气管，所述支架的形状为L形，所述支架的底端固定在底座上，所述气缸的顶端固定在支架上，所述气缸通过气管与气泵连通，所述活塞的顶端设置在气缸内，所述活塞的底端与横板固定连接。
由于气泵通过两侧的气管调节气缸中的气压，使两个气缸中的气压量和气压变化相等，根据气缸中的气压状况，活塞进行移动，从而让带动横板移动。
作为优选，为了便于切割时砂轮能够通过切割平台，保证管道切割完整，所述切割平台上设有开口。
如图5所示，所述紧固机构包括两个紧固组件，两个紧固组件分别位于开口的两侧，所述紧固组件包括两个紧固单元，所述紧固单元包括第四支杆、第二电机、第二驱动轴、套管和紧固块，所述第二电机通过第四支杆固定在切割平台的上方，所述第二电机与第二驱动轴传动连接，所述第二驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管套设在第二驱动轴上，所述紧固块固定在套管上，所述套管内设有螺纹，所述套管内的内螺纹与驱动轴上的外螺纹相匹配。
在切割前，首先通过切割机构对管道切割位置的两侧进行紧固，防止切割过程中管道抖动，影响切割效果。在紧固时，紧固组件从管道的两侧进行固定，通过第二电机带动第二驱动轴转动，使得第二驱动轴上的外螺纹与套管内的内螺纹作用，从而使套管带动紧固块向开口处移动，从而对管道进行紧固。
作为优选，为了通过检测紧固块的挤压程度确定管道的紧固程度，所述紧固块内设有压力传感器。
作为优选，为了固定套管的移动方向，所述紧固单元还包括第五支杆和限位环，所述限位环通过第二支杆固定在切割平台的上方，所述限位环套设在套管上。由于限位环的位置固定，因此套管在移动过程中，只能在限位环的内侧滑动，从而固定了套管的移动轨迹。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第二电机的驱动力，所述第二电机为直流伺服电机。
该智能型材切割机在对管道进行切割时，通过两个紧固组件将管道固定在切割平台的上方，而后通过调节机构调节切割平台和管道的角度，使切割机构能够从不同的角度对管道进行切割，在切割前，为了保证切割的精准，用过保护罩两侧校准机构内的多个校准组件在管道上照射出光点，并且通过光点移动，确定光点的轨迹，通过光点的移动轨迹，从而确定砂轮的切割位置，实现了设备的精准切割。
本发明的有益效果是，该具有调节功能的切割精准的智能型材切割机通过调节机构调节了切割平台的角度，便于切割机构从不同的角度对管道进行切割，与传统的调节机构相比，该调节机构无需电机驱动，操作简单方便，且调节精度高，不仅如此，在切割前，通过校准机构在管道上照射出光点，通过光点移动的轨迹便于人们在切割前判断出砂轮的切割位置，从而便于人们调节管道的位置和切割平台的角度，实现精准切割，与传统的校准机构相比，该校准机构从多个方向照射出光点，并通过激光笔转动实现光点的移动，从而使光点的移动轨迹更为明显，便于提高切割的精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机的结构示意图；
图2是本发明的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机的调节机构的俯视图；
图3是本发明的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机的切割机构的结构示意图；
图4是本发明的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机的校准组件的结构示意图；
图5是本发明的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机的紧固机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.切割平台，3.保护罩，4.砂轮，5.横板，6.气泵，7.第一支杆，8.第二支杆，9.第三支杆，10.驱动轮，11.从动轮，12.把手，13.链条，14.弧形板，15.激光笔，16.第一电机，17.偏心轮，18.固定块，19.弹簧，20.挤压板，21.定位杆，22.透光板，23.支架，24.气缸，25.活塞，26.气管，27.开口，28.第四支杆，29.第二电机，30.第二驱动轴，31.套管，32.紧固块，33.压力传感器，34.第五支杆，35.限位环。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1和图3所示，包括底座1、切割平台2、紧固机构、切割机构和两个升降机构，两个升降机构分别设置在底座1的上方的两侧，所述切割平台2设置在底座1的上方，所述紧固机构设置在切割平台2上，所述切割机构位于紧固机构的上方，所述切割机构设置在两个升降机构之间，所述升降机构与切割机构传动连接，所述底座1和切割平台2之间设有调节机构，所述调节机构与切割平台2传动连接，所述切割机构包括保护罩3、砂轮4、横板5、气泵6和两个校准机构，所述保护罩3固定在横板5的下方，所述砂轮4的顶端设置在保护罩3内，两个校准机构分别设置在保护罩3的两侧，所述气泵6固定在横板5的上方；
该型材切割机在使用过程中，首先利用切割平台2上的紧固机构对切割的管道进行固定，而后根据切割需要通过调节机构调节切割平台2的角度，使管道角度发生变化，之后通过通过升降机构带动切割机构从上往下移动，使切割机构对管道进行切割。
如图2所示，所述调节机构包括第一支杆7、第二支杆8、第三支杆9、驱动轮10、从动轮11、把手12和链条13，所述第一支杆7的底端和第二支杆8的底端均固定在底座1上，所述驱动轮10设置在第一支杆7的顶端，所述从动轮11设置在第二支杆8的顶端，所述驱动轮10和从动轮11分别位于链条13内的两侧，所述驱动轮10通过链条13与从动轮11传动连接，所述把手12设置在驱动轮10的上方，所述第三支杆9的底端固定在从动轮11上，所述第三支杆9的顶端与切割平台2传动连接；
在对切割平台2角度进行调节时，通过转动把手12，使驱动轮10转动，驱动轮10通过链条13带动从动轮11转动，通过第三支杆9带动切割平台2转动，从而调节了管道的角度。
如图3所示，所述校准机构包括弧形板14和至少两个校准组件，所述弧形板14固定在保护罩3上，所述弧形板14的圆心位于弧形板14的下方，所述校准组件均匀分布在弧形板14的靠近砂轮4的一侧；
通过弧形板14上的多个校准组件，从不同的角度对管道进行位置校准，保证切割的精准性。
如图4所示，所述校准组件包括激光笔15、第一电机16、偏心轮17、固定块18、弹簧19和挤压板20，所述激光笔15的远离切割平台2的一端与弧形块铰接，所述第一电机16和偏心轮17设置在激光笔15的一侧，所述固定块18、弹簧19和挤压板20设置在激光笔15的另一侧，所述第一电机16固定在保护罩3上，所述第一电机16与偏心轮17传动连接，所述固定块18固定在保护罩3上，所述挤压板20位于固定块18的靠近激光笔15的一侧，所述挤压板20通过弹簧19与固定块18连接，所述弹簧19处于压缩状态。
通过激光笔15发出激光，照射在待切割的管道上，形成光点，通过多个校准组件，使校准激光在管道上形成多个光点，将光点用平滑曲线连接后，由于保护罩3的两侧都设有校准激光，从而在管道上形成了两个由光点连接而成的光点圈，从而确定了切割激光的位置位于两个光点圈之间，实现切割机的精准切割功能。为了使激光笔15能够照射到管道上，利用第一电机16带动偏心轮17转动，而压缩的弹簧19使挤压板20抵靠在激光笔15的远离第一电机16的一侧，从而使激光笔15位于偏心轮17和挤压板20之间，根据偏心轮17的转动角度，实现激光笔15的角度变化，通过调节激光笔15的照射角度，使照射的光点位于管道上，且随着激光笔15的角度变化，光点在管道上沿着一定的轨迹移动，根据多个光点的移动轨迹，从而确定光点圈的位置。
作为优选，为了精确控制切割平台2的转动角度，所述从动轮11的直径为驱动轮10的直径的三倍。在驱动轮10转动过程中，驱动轮10通过链条13带动从动轮11转动，使得驱动轮10外周上的线速度和从动轮11外周上的线速度相等，由于线速度等于角速度和半径的乘积，因此，当从动轮的直径为驱动轮10的直径的三倍时，从动轮11的角速度为驱动轮10的角速度的三分之一，从而可实现从动轮11角速度的精确调节，进而精确控制了切割平台2的转动速度。
作为优选，为了防止弹簧19将挤压板20往保护罩3外部挤压，所述校准组件还包括定位杆21，所述定位杆21固定在挤压板20的远离激光笔15的一侧，所述固定块18套设在定位杆21上。由于定位杆21仅能顺着固定块18滑动，从而固定了挤压板20的移动轨迹，防止挤压板20向保护罩3外部移动。
作为优选，为了保护激光笔15，所述校准组件还包括透光板22，所述透光板22固定在保护罩3上，所述透光板22位于激光笔15的靠近切割平台2的一端，由于砂轮4在对管道切割时会造成碎屑的飞溅，为了防止碎屑飞溅到激光笔15上，造成激光笔15损坏，在添加透光板22后，既防止碎屑飞溅，实现保护功能，又能保证激光的照射通过透光板22。
如图1所示，所述升降机构包括支架23、气缸24、活塞25和气管26，所述支架23的形状为L形，所述支架23的底端固定在底座1上，所述气缸24的顶端固定在支架23上，所述气缸24通过气管26与气泵6连通，所述活塞25的顶端设置在气缸24内，所述活塞25的底端与横板5固定连接。
由于气泵6通过两侧的气管26调节气缸24中的气压，使两个气缸24中的气压量和气压变化相等，根据气缸24中的气压状况，活塞25进行移动，从而让带动横板5移动。
作为优选，为了便于切割时砂轮4能够通过切割平台2，保证管道切割完整，所述切割平台2上设有开口27。
如图5所示，所述紧固机构包括两个紧固组件，两个紧固组件分别位于开口27的两侧，所述紧固组件包括两个紧固单元，所述紧固单元包括第四支杆28、第二电机29、第二驱动轴30、套管31和紧固块32，所述第二电机29通过第四支杆28固定在切割平台2的上方，所述第二电机29与第二驱动轴30传动连接，所述第二驱动轴30的外周设有外螺纹，所述套管31套设在第二驱动轴30上，所述紧固块32固定在套管31上，所述套管31内设有螺纹，所述套管31内的内螺纹与驱动轴上的外螺纹相匹配。
在切割前，首先通过切割机构对管道切割位置的两侧进行紧固，防止切割过程中管道抖动，影响切割效果。在紧固时，紧固组件从管道的两侧进行固定，通过第二电机29带动第二驱动轴30转动，使得第二驱动轴30上的外螺纹与套管31内的内螺纹作用，从而使套管31带动紧固块32向开口27处移动，从而对管道进行紧固。
作为优选，为了通过检测紧固块32的挤压程度确定管道的紧固程度，所述紧固块32内设有压力传感器33。
作为优选，为了固定套管31的移动方向，所述紧固单元还包括第五支杆34和限位环35，所述限位环35通过第二支杆8固定在切割平台2的上方，所述限位环35套设在套管31上。由于限位环35的位置固定，因此套管31在移动过程中，只能在限位环35的内侧滑动，从而固定了套管31的移动轨迹。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第二电机29的驱动力，所述第二电机29为直流伺服电机。
该智能型材切割机在对管道进行切割时，通过两个紧固组件将管道固定在切割平台2的上方，而后通过调节机构调节切割平台2和管道的角度，使切割机构能够从不同的角度对管道进行切割，在切割前，为了保证切割的精准，用过保护罩3两侧校准机构内的多个校准组件在管道上照射出光点，并且通过光点移动，确定光点的轨迹，通过光点的移动轨迹，从而确定砂轮4的切割位置，实现了设备的精准切割。
与现有技术相比，该具有调节功能的切割精准的智能型材切割机通过调节机构调节了切割平台2的角度，便于切割机构从不同的角度对管道进行切割，与传统的调节机构相比，该调节机构无需电机驱动，操作简单方便，且调节精度高，不仅如此，在切割前，通过校准机构在管道上照射出光点，通过光点移动的轨迹便于人们在切割前判断出砂轮4的切割位置，从而便于人们调节管道的位置和切割平台2的角度，实现精准切割，与传统的校准机构相比，该校准机构从多个方向照射出光点，并通过激光笔15转动实现光点的移动，从而使光点的移动轨迹更为明显，便于提高切割的精度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有调节功能的切割精准的智能型材切割机，包括底座(1)、切割平台(2)、紧固机构、切割机构和两个升降机构，两个升降机构分别设置在底座(1)的上方的两侧，所述切割平台(2)设置在底座(1)的上方，所述紧固机构设置在切割平台(2)上，所述切割机构位于紧固机构的上方，所述切割机构设置在两个升降机构之间，所述升降机构与切割机构传动连接，其特征在于，所述底座(1)和切割平台(2)之间设有调节机构，所述调节机构与切割平台(2)传动连接，所述切割机构包括保护罩(3)、砂轮(4)、横板(5)、气泵(6)和两个校准机构，所述保护罩(3)固定在横板(5)的下方，所述砂轮(4)的顶端设置在保护罩(3)内，两个校准机构分别设置在保护罩(3)的两侧，所述气泵(6)固定在横板(5)的上方；
所述调节机构包括第一支杆(7)、第二支杆(8)、第三支杆(9)、驱动轮(10)、从动轮(11)、把手(12)和链条(13)，所述第一支杆(7)的底端和第二支杆(8)的底端均固定在底座(1)上，所述驱动轮(10)设置在第一支杆(7)的顶端，所述从动轮(11)设置在第二支杆(8)的顶端，所述驱动轮(10)和从动轮(11)分别位于链条(13)内的两侧，所述驱动轮(10)通过链条(13)与从动轮(11)传动连接，所述把手(12)设置在驱动轮(10)的上方，所述第三支杆(9)的底端固定在从动轮(11)上，所述第三支杆(9)的顶端与切割平台(2)传动连接；
所述校准机构包括弧形板(14)和至少两个校准组件，所述弧形板(14)固定在保护罩(3)上，所述弧形板(14)的圆心位于弧形板(14)的下方，所述校准组件均匀分布在弧形板(14)的靠近砂轮(4)的一侧；
所述校准组件包括激光笔(15)、第一电机(16)、偏心轮(17)、固定块(18)、弹簧(19)和挤压板(20)，所述激光笔(15)的远离切割平台(2)的一端与弧形块铰接，所述第一电机(16)和偏心轮(17)设置在激光笔(15)的一侧，所述固定块(18)、弹簧(19)和挤压板(20)设置在激光笔(15)的另一侧，所述第一电机(16)固定在保护罩(3)上，所述第一电机(16)与偏心轮(17)传动连接，所述固定块(18)固定在保护罩(3)上，所述挤压板(20)位于固定块(18)的靠近激光笔(15)的一侧，所述挤压板(20)通过弹簧(19)与固定块(18)连接，所述弹簧(19)处于压缩状态。
2.如权利要求1所述的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机，其特征在于，所述从动轮(11)的直径为驱动轮(10)的直径的三倍。
3.如权利要求1所述的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机，其特征在于，所述校准组件还包括定位杆(21)，所述定位杆(21)固定在挤压板(20)的远离激光笔(15)的一侧，所述固定块(18)套设在定位杆(21)上。
4.如权利要求1所述的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机，其特征在于，所述校准组件还包括透光板，所述透光板固定在保护罩(3)上，所述透光板位于激光笔(15)的靠近切割平台(2)的一端。
5.如权利要求1所述的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机，其特征在于，所述升降机构包括支架、气缸(24)、活塞(25)和气管(26)，所述支架的形状为L形，所述支架的底端固定在底座(1)上，所述气缸(24)的顶端固定在支架上，所述气缸(24)通过气管(26)与气泵(6)连通，所述活塞(25)的顶端设置在气缸(24)内，所述活塞(25)的底端与横板(5)固定连接。
6.如权利要求1所述的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机，其特征在于，所述切割平台(2)上设有开口(27)。
7.如权利要求1所述的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机，其特征在于，所述紧固机构包括两个紧固组件，两个紧固组件分别位于开口(27)的两侧，所述紧固组件包括两个紧固单元，所述紧固单元包括第四支杆(28)、第二电机(29)、第二驱动轴(30)、套管(31)和紧固块(32)，所述第二电机(29)通过第四支杆(28)固定在切割平台(2)的上方，所述第二电机(29)与第二驱动轴(30)传动连接，所述第二驱动轴(30)的外周设有外螺纹，所述套管(31)套设在第二驱动轴(30)上，所述紧固块(32)固定在套管(31)上，所述套管(31)内设有螺纹，所述套管(31)内的内螺纹与驱动轴上的外螺纹相匹配。
8.如权利要求7所述的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机，其特征在于，所述紧固块(32)内设有压力传感器(33)。
9.如权利要求7所述的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机，其特征在于，所述紧固单元还包括第五支杆(34)和限位环(35)，所述限位环(35)通过第二支杆(8)固定在切割平台(2)的上方，所述限位环(35)套设在套管(31)上。
10.如权利要求7所述的具有调节功能的切割精准的智能型材切割机，其特征在于，所述第二电机(29)为直流伺服电机。
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