CN107672069B - 一种可实现柱状曲面加工的多线切割机 - Google Patents

一种可实现柱状曲面加工的多线切割机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可实现柱状曲面加工的多线切割机，多线切割机包括：机架；放线辊、收线辊和多个切割辊；切割线，切割线缠绕在多个切割辊上，且切割线的两端分别与放线辊和收线辊相连；进给装置，进给装置设于机架上且位于切割辊的下方，进给装置包括：定平台，定平台固定在机架上；用于支撑工件的动平台，动平台设于定平台的上方；第一支链和第二支链，第一支链和第二支链设于定平台和动平台之间。根据本发明实施例的多线切割机，不仅可以实现工件在竖直方向的进给，并且还可以实现工件在水平方向上的进给，由此通过工件在竖直方向以及水平方向进给的合成，不仅可以加工出平面薄片状零件，并且还可以加工出柱状曲面类零件。

Description

一种可实现柱状曲面加工的多线切割机
技术领域
本发明涉及多线切割机领域，尤其是涉及一种可实现柱状曲面加工的多线切割机。
背景技术
多线切割机通过金属丝的高速往复运动来实现工件的切割，其具有成型效率高、成品精度高等优点，但相关技术中的多线切割机的进给系统仅可以实现加工工件沿竖直方向的进给，由此仅可以加工出平面薄片状零件，无法加工出柱状曲面类零件(例如瓦形结构零件等)。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种可实现柱状曲面加工的多线切割机，所述多线切割机不仅可以加工出平面薄片状零件，并且还可以加工出柱状曲面类零件，多线切割机通用性好、结构简单、运行可靠性高且成本低。
根据本发明实施例的可实现柱状曲面加工的多线切割机，包括：机架；多个切割辊，多个所述切割辊分别绕水平轴线可转动地设于所述机架上，且所述切割辊与切割驱动装置相连；切割线，所述切割线缠绕在多个所述切割辊上，且所述切割线的两端分别与放线辊和收线辊相连；进给装置，所述进给装置设于所述机架上且位于所述切割辊的下方，所述进给装置包括：定平台，所述定平台固定在所述机架上；用于支撑工件的动平台，所述动平台设于所述定平台的上方；第一支链和第二支链，所述第一支链和所述第二支链设于所述定平台和所述动平台之间，所述第一支链具有第一上端部、第一下端部以及位于所述第一上端部和所述第一下端部之间的第一中间部，所述第二支链具有第二上端部、第二下端部以及位于所述第二上端部和所述第二下端部之间的第二中间部，其中，所述第一下端部和所述定平台之间、所述第二下端部和所述定平台之间均具有转动副和沿水平方向主动驱动的移动副，所述第一中间部和所述第二中间部之间具有转动副，所述第一上端部与所述动平台之间、所述第二上端部和所述动平台之间均具有转动副，且所述第一上端部与所述动平台之间、所述第二上端部和所述动平台之间中的一个具有沿水平方向从动驱动的移动副；用于驱动所述第一下端部和所述定平台之间沿水平方向相对移动的第一驱动装置；用于驱动所述第二下端部和所述定平台之间沿水平方向相对移动的第二驱动装置。
根据本发明实施例的多线切割机，不仅可以实现工件在竖直方向的进给，并且还可以实现工件在水平方向上的进给，由此通过工件在竖直方向以及水平方向进给的合成，不仅可以加工出平面薄片状零件，并且还可以加工出柱状曲面类零件，多线切割机通用性好、结构简单、运行可靠性高且成本低。
另外，根据本发明实施例的可实现柱状曲面加工的多线切割机，还可以具有如下附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述动平台上设有用于导引所述第一上端部或所述第二上端部移动的导轨。
根据本发明的一个实施例，所述第一驱动装置包括第一电机和第一丝杠，所述第一丝杠包括第一螺杆和套设在所述第一螺杆上的第一螺母，所述第二驱动装置包括第二电机和第二丝杠，所述第二丝杠包括第二螺杆和套设在所述第二螺杆上的第二螺母，所述第一螺杆和所述第一电机相连，所述第二螺杆和所述第二电机相连，所述第一螺杆和所述第二螺杆均沿水平方向延伸，且彼此并排、间隔开地固定于所述定平台上，所述第一下端部和所述第一螺母通过转动副相连，第二下端部和所述第二螺母通过转动副相连。
可选地，所述机架包括：底板；支撑板，所述支撑板垂直设于所述底板上，所述定平台的一端与所述支撑板固定相连。
可选地，所述定平台形成为镂空结构，且在朝向所述支撑板的方向上，所述定平台的横截面积逐渐增大。
根据本发明的一个实施例，所述切割驱动装置包括：驱动电机，所述驱动电机设于所述机架上；第一同步带轮，所述第一同步带轮设于所述机架上且与所述驱动电机相连；多个第二同步带轮，多个所述第二同步带轮与多个所述切割辊一一对应相连，多个所述第二同步带轮通过第二同步带相连，且多个所述第二同步带轮中的一部分与所述第一同步带轮通过第一同步带相连。
可选地，所述切割驱动装置还包括与所述第二同步带常抵接的张紧轮
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的可实现柱状曲面加工的多线切割机的立体图(一个角度)；
图2是根据本发明实施例的可实现柱状曲面加工的多线切割机的立体图(另一个角度)；
图3是根据本发明实施例的多线切割机的进给装置的立体图(一个角度)；
图4是根据本发明实施例的多线切割机的进给装置的立体图(另一个角度)；
图5是根据本发明实施例的多线切割机的进给装置的部分结构放大图；
图6是根据本发明实施例的多线切割机的部分结构示意图。
附图标记：
多线切割机100；
机架1；底板11；支撑板12；
切割辊2；
切割线3；
切割驱动装置4；驱动电机41；第一同步带轮42；第二同步带轮43；
第一同步带44；第二同步带45；张紧轮46；
进给装置5；定平台51；
动平台52；导轨521；
第一支链53；第一上端部531；第一下端部532；第一中间部533；
第二支链54；第二上端部541；第二下端部542；第二中间部543；
第一驱动装置55；第一电机551；第一丝杠552；第一螺杆5521；第一螺母5522；
第二驱动装置56；第二电机561；第二丝杠562；第二螺杆5621；第二螺母5622。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的可实现柱状曲面加工的多线切割机100。
如图1-图6所示，根据本发明实施例的可实现柱状曲面加工的多线切割机100包括：机架1、多个切割辊2、切割线3和进给装置5。
多个切割辊2分别绕水平轴线可转动地设于机架1上，且切割辊2与切割驱动装置4相连，即切割辊2由切割驱动装置4驱动转动。
切割线3缠绕在多个切割辊2上，由此形成有序的切割线网，且切割线3的两端分别与放线辊(图未示出)和收线辊(图未示出)相连，通过切割辊2做周期性正反转，切割线网随之作周期性水平往复运动，由此实现对工件的切割。在切割辊2做周期性正反转时，放线辊和收线辊相应地进行放线和收线。
进给装置5设于机架1上且位于切割辊2的下方，进给装置5用于将工件推向正在运转的切割线网，以通过切割线网的水平往复运动将工件切割成所需的多个薄片。进给装置5包括定平台51、用于支撑工件的动平台52、第一支链53和第二支链54，定平台51固定在机架1上，动平台52设于定平台51的上方，第一支链53和第二支链54设于定平台51和动平台52之间，第一支链53具有第一上端部531、第一下端部532以及位于第一上端部531和第一下端部532之间的第一中间部533，第二支链54具有第二上端部541、第二下端部542以及位于第二上端部541和第二下端部542之间的第二中间部543，其中，第一下端部532和定平台51之间、第二下端部542和定平台51之间均具有转动副和沿水平方向主动驱动的移动副，第一中间部533和第二中间部543之间具有转动副，第一上端部531与动平台52之间、第二上端部541和动平台52之间均具有转动副，且第一上端部531与动平台52之间、第二上端部541和动平台52之间中的一个具有沿水平方向从动驱动的移动副。
具体而言，第一下端部532和定平台51之间具有转动副和沿水平方向主动驱动的移动副，即第一下端部532可相对定平台51转动，同时可相对定平台51沿水平方向移动，第二下端部542和定平台51之间也具有转动副和沿水平方向主动驱动的移动副，即第二下端部542可相对定平台51转动，同时可相对定平台51沿水平方向移动。
第一中间部533和第二中间部543之间具有转动副，即第一中间部533和第二中间部543可转动相连，由此使得第一支链53和第二支链54之间可绕转动轴线相对转动。
第一上端部531与动平台52之间具有转动副，第二上端部541和动平台52之间也具有转动副，即第一上端部531可相对动平台52转动，第二上端部541也可相对动平台52转动。另外，第一上端部531与动平台52之间、第二上端部541和动平台52之间中的一个具有沿水平方向从动驱动的移动副。
即在一些示例中，仅第一上端部531与动平台52之间具有沿水平方向从动驱动的移动副，此时仅第一上端部531可相对动平台52沿水平方向移动；在一些示例中，仅第二上端部541和动平台52之间具有沿水平方向从动驱动的移动副，此时仅第二上端部541可相对动平台52沿水平方向移动。
多线切割机100还包括第一驱动装置55和第二驱动装置56，第一驱动装置55用于驱动第一下端部532和定平台51之间沿水平方向相对移动，第二驱动装置56用于驱动第二下端部542和定平台51之间沿水平方向相对移动。在第一下端部532相对于定平台51移动时，第一上端部531将相对动平台52转动、第一下端部532将相对定平台51转动，即在第一驱动装置55驱动第一下端部532相对于定平台51移动时，第一上端部531将会相对动平台52作相应转动，第一下端部532将会相对定平台51作相应转动；在第二下端部542相对于定平台51移动时，第二上端部541将相对动平台52转动，第二下端部542将相对定平台51转动，即在第二驱动装置56驱动第二下端部542相对定平台51移动时，第二上端部541将会相对动平台52作相应转动，第二下端部542将会相对定平台51作相应转动。通过第一驱动装置55和第二驱动装置56的驱动，不仅可以实现工件在竖直方向的进给，并且还可以实现工件在水平方向的进给，由此通过工件在竖直方向以及水平方向进给的合成，不仅可以加工出平面薄片状零件，并且还可以加工出柱状曲面(曲面薄片)类零件。
通过控制第一驱动装置55和第二驱动装置56驱动第一下端部532和第二下端部542朝向彼此邻近的方向移动，由此实现进给装置5带动工件在竖直方向进给。例如图1-图2中所示，当第一驱动装置55驱动第一下端部532向右移动，第二驱动装置56驱动第二下端部542向左移动时，动平台52和定平台51之间的距离将会增大，动平台52相对定平台51升高，工件设于动平台52上，由此实现工件在竖直方向的进给。
通过控制第一驱动装置55和第二驱动装置56驱动第一下端部532和第二下端部542同时朝向相同的方向移动，由此可以实现进给装置5带动工件在水平方向进给。例如图1-图2中所示，当第一驱动装置55驱动第一下端部532向右移动，第二驱动装置56驱动第二下端部542向右移动时，此时动平台52将会向右移动，工件设于动平台52上，由此可以向右进给工件；当第一驱动装置55驱动第一下端部532向左移动时，第二驱动装置56驱动第二下端部542向左移动时，此时动平台52将会向左移动，工件设于动平台52上，由此可以向左进给工件。
根据本发明实施例的多线切割机100，不仅可以实现工件在竖直方向的进给，并且还可以实现工件在水平方向上的进给，由此通过工件在竖直方向以及水平方向进给的合成，不仅可以加工出平面薄片状零件，并且还可以加工出柱状曲面(曲面薄片)类零件，多线切割机100通用性好、结构简单、运行可靠性高且成本低。
在本发明的一个实施例中，动平台52上设有用于导引第一上端部531或第二上端部541移动的导轨521。具体地，如图4-图5所示，当仅有第一上端部531可相对动平台52沿水平方向移动时，动平台52上设有用于导引第一上端部531移动的导轨521；当仅有第二上端部541可相对动平台52沿水平方向移动时，动平台52上设有用于导引第二上端部541移动的导轨521。
在本发明的一个实施例中，如图1-图4所示，第一驱动装置55包括第一电机551和第一丝杠552，第一丝杠552包括第一螺杆5521和套设在第一螺杆5521上的第一螺母5522，第二驱动装置56包括第二电机561和第二丝杠562，第二丝杠562包括第二螺杆5621和套设在第二螺杆5621上的第二螺母5622，第一螺杆5521和第一电机551相连，第二螺杆5621和第二电机561相连，第一螺杆5521和第二螺杆5621均沿水平方向延伸，且彼此并排、间隔开地固定于定平台51上，第一下端部532和第一螺母5522通过转动副相连，第二下端部542和第二螺母5622通过转动副相连。通过第一电机551驱动第一螺杆5521转动，由此驱动第一螺母5522沿第一螺杆5521的长度方向移动，进而驱动第一下端部532相对定平台51沿水平方向移动，同样地，通过第二电机561驱动第二螺杆5621转动，由此驱动第二螺母5622沿第二螺杆5621的长度方向移动，进而驱动第二下端部542相对定平台51沿水平方向移动。第一驱动装置55和第二驱动装置56的结构简单、驱动可靠性高，且与第一支链53和第二支链54之间的装配方便。
进一步地，如图1-图4所示，机架1包括底板11和支撑板12，支撑板12垂直设于底板11上，定平台51的一端与支撑板12固定相连，多个切割辊2也均设于支撑板12上，第一电机551和第二电机561与定平台51可以分别位于支撑板12的两侧，如图1-图2中所示，第一电机551和第二电机561位于支撑板12的右侧，定平台51位于支撑板12的左侧，将第一电机551和第二电机561与定平台51设于支撑板12的两侧，方便多线切割机100的控制和检修。
定平台51悬臂支撑于支撑板12上，为了提高定平台51和支撑板12之间连接的可靠性和降低定平台51和支撑板12之间产生的振动，优选地，如图1-图2中所示，定平台51形成为镂空结构。
进一步地，如图1-图2中所示，在朝向支撑板12的方向上，定平台51的横截面积逐渐增大，由此可以进一步提高定平台51和支撑板12之间连接的可靠性以及结构刚度。如图1-图2中所示，定平台51的下表面可以形成为弧面。
在本发明的一些实施例中，切割辊2为三个或三个以上，例如，在如图1-图2和图6所示的示例中，切割辊2为三个。
在本发明的一个实施例中，切割驱动装置4包括：驱动电机41、第一同步带轮42和多个第二同步带轮43。驱动电机41设于机架1上，第一同步带轮42设于机架1上且与驱动电机41相连，多个第二同步带轮43与多个切割辊2一一对应相连，多个第二同步带轮43通过第二同步带45相连，且多个第二同步带轮43中的一部分与第一同步带轮42通过第一同步带44相连。例如，在图6所示的示例中，切割辊2为三个，其中两个切割辊2与第一同步带轮42通过第一同步带44相连，当然，还可以是仅有一个切割辊2与第一同步带轮42通过第一同步带44相连。
第一同步带轮42通过驱动电机41驱动转动，并且通过第一同步带44将转动传递给与第一同步带44相连的第二同步带轮43，从而带动与第一同步带44相连的第二同步带轮43转动，被第一同步带44驱动转动的第二同步带轮43通过第二同步带45将转动传递给其余的第二同步带轮43，进而多个第二同步带轮43均转动，由此驱动与多个第二同步带轮43一一对应相连的多个切割辊2转动。通过设置第一同步带44和第二同步带45，通过改变第一同步带轮42的直径，可以改变切割驱动装置4的传动比，由此使得第二同步带轮43的转速调节范围更大，进而使得切割辊2的转速调节范围更大，可以获得较大范围的切割速度。
优选地，如图6所示，切割驱动装置4还包括与第二同步带45常抵接的张紧轮46，由此可以有效防止第二同步带45在传动过程中发生松动，提高切割驱动装置4运行的安全性和可靠性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种可实现柱状曲面加工的多线切割机，其特征在于，包括：
机架；
多个切割辊，多个所述切割辊分别绕水平轴线可转动地设于所述机架上，且所述切割辊与切割驱动装置相连；
切割线，所述切割线缠绕在多个所述切割辊上，且所述切割线的两端分别与放线辊和收线辊相连；
进给装置，所述进给装置设于所述机架上且位于所述切割辊的下方，所述进给装置包括：
定平台，所述定平台固定在所述机架上；
用于支撑工件的动平台，所述动平台设于所述定平台的上方；
第一支链和第二支链，所述第一支链和所述第二支链设于所述定平台和所述动平台之间，所述第一支链具有第一上端部、第一下端部以及位于所述第一上端部和所述第一下端部之间的第一中间部，所述第二支链具有第二上端部、第二下端部以及位于所述第二上端部和所述第二下端部之间的第二中间部，其中，所述第一下端部和所述定平台之间、所述第二下端部和所述定平台之间均具有转动副和沿水平方向主动驱动的移动副，所述第一中间部和所述第二中间部之间具有转动副，所述第一上端部与所述动平台之间、所述第二上端部和所述动平台之间均具有转动副，且所述第一上端部与所述动平台之间、所述第二上端部和所述动平台之间中的一个具有沿水平方向从动驱动的移动副；
用于驱动所述第一下端部和所述定平台沿水平方向相对移动的第一驱动装置；
用于驱动所述第二下端部和所述定平台沿水平方向相对移动的第二驱动装置。
2.根据权利要求1所述的可实现柱状曲面加工的多线切割机，其特征在于，所述动平台上设有用于导引所述第一上端部或所述第二上端部移动的导轨。
3.根据权利要求1所述的可实现柱状曲面加工的多线切割机，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一电机和第一丝杠，所述第一丝杠包括第一螺杆和套设在所述第一螺杆上的第一螺母，所述第二驱动装置包括第二电机和第二丝杠，所述第二丝杠包括第二螺杆和套设在所述第二螺杆上的第二螺母，所述第一螺杆和所述第一电机相连，所述第二螺杆和所述第二电机相连，
所述第一螺杆和所述第二螺杆均沿水平方向延伸，且彼此并排、间隔开地固定于所述定平台上，所述第一下端部和所述第一螺母通过转动副相连，第二下端部和所述第二螺母通过转动副相连。
4.根据权利要求3所述的可实现柱状曲面加工的多线切割机，其特征在于，所述机架包括：
底板；
支撑板，所述支撑板垂直设于所述底板上，所述定平台的一端与所述支撑板固定相连。
5.根据权利要求4所述的可实现柱状曲面加工的多线切割机，其特征在于，所述定平台形成为镂空结构，且在朝向所述支撑板的方向上，所述定平台的横截面积逐渐增大。
6.根据权利要求1所述的可实现柱状曲面加工的多线切割机，其特征在于，所述切割驱动装置包括：
驱动电机，所述驱动电机设于所述机架上；
第一同步带轮，所述第一同步带轮设于所述机架上且与所述驱动电机相连；
多个第二同步带轮，多个所述第二同步带轮与多个所述切割辊一一对应相连，多个所述第二同步带轮通过第二同步带相连，且多个所述第二同步带轮中的一部分与所述第一同步带轮通过第一同步带相连。
7.根据权利要求6所述的可实现柱状曲面加工的多线切割机，其特征在于，所述切割驱动装置还包括与所述第二同步带抵接的张紧轮。
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