CN108127190B - 全自动切割机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及切割设备领域，公开了一种全自动切割机床，切割刀固定在切割刀驱动机构上，切割刀驱动机构驱动切割刀的进退；理料器通过输送槽与工件定位盒衔接，工件定位盒固定在工件定位盒驱动机构上，工件定位盒驱动机构固定在底座上，工件推出机构固定在工件定位盒的一侧，在工件推出机构的相对侧、工件定位盒的侧壁开设出料口；弹性抓手的末端固定在旋转杆的前端且与其同轴设置，旋转杆通过旋转驱动机构驱动旋转；伸缩套套在旋转杆外围，伸缩套驱动机构驱动伸缩套沿旋转杆前后滑动。本设备不仅能够对工件进行精确切割，而且操作简便，工作效率高。

Description

全自动切割机床

技术领域

本发明涉及切割设备领域，特别涉及一种全自动切割机床。

背景技术

在汽车零部件生产企业，切割机的使用非常频繁，有手动切割机和自动切割机，在产量能够达到要求的时候使用手动切割机既能满足生产需要，又能节约购买自动切割机的成本，但是当产量要求较高的时候，手动切割机就无法满足生产需要，尤其是在切割精度上，手动切割的精度较低，无法达到现代生产的要求。而现有技术中的全自动切割机床不是切割不精确，就是操作复杂，工作效率低下。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种全自动切割机床，不仅能够对工件进行精确切割，而且操作简便，工作效率高。

技术方案：本发明提供了一种全自动切割机床，包括水平设置的工作台和底座，所述底座固定在所述工作台上，还包括设置在所述工作台上的切割装置以及设置在所述底座上的送料装置和旋转夹持装置；所述切割装置由切割刀和切割刀驱动机构组成，所述切割刀固定在所述切割刀驱动机构上，所述切割刀驱动机构驱动所述切割刀的进退；所述送料装置由理料器、输送槽、工件定位盒、工件定位盒驱动机构和工件推出机构组成，所述理料器通过所述输送槽与所述工件定位盒衔接，所述工件定位盒固定在所述工件定位盒驱动机构上，所述工件定位盒驱动机构固定在所述底座上，所述工件推出机构固定在所述工件定位盒的一侧，在所述工件推出机构的相对侧、所述工件定位盒的侧壁开设出料口；所述旋转夹持装置由弹性抓手、旋转杆、伸缩套、旋转驱动机构和伸缩套驱动机构组成，所述弹性抓手的末端固定在所述旋转杆的前端且与其同轴设置，所述旋转杆通过所述旋转驱动机构驱动旋转；所述伸缩套套在所述旋转杆外围，所述伸缩套驱动机构驱动所述伸缩套沿所述旋转杆前后滑动。

进一步地，所述切割刀驱动机构由第一滑块、第二滑块、第一滑轨、第一气缸和第二气缸组成，所述切割刀固定在所述第一滑块上，所述第一滑块滑动连接在所述第二滑块上，所述第二滑块滑动连接在所述第一滑轨上；所述第一气缸的伸缩端与第一滑块固定连接，固定端固定在所述第二滑块上，所述第一气缸的伸缩驱动所述第一滑块沿所述第二滑块上的轨道在X轴方向上靠近或远离所述弹性抓手；所述第二气缸的伸缩端与所述第二滑块固定连接，固定端固定在所述工作台上，所述第二气缸的伸缩驱动所述第二滑块沿所述第一滑轨在Y轴方向上靠近或远离所述弹性抓手；所述第二滑块上的轨道与所述第一滑轨之间相互垂直。第一气缸的伸缩能够驱动第一滑块在第二滑块的轨道上沿X轴方向来回移动，这样就能够驱动固定在第一滑块上的切割刀沿第二滑块上的轨道来回移动，以实现自由调节切割刀在X轴方向上与弹性抓手之间间距；第二气缸的伸缩能够驱动第二滑块在第一滑轨上沿Y轴方向来回移动，这样能够实现在Y轴方向自由移动第二滑块，在送料装置送料时，第二滑块连同其上的第一滑块和切割刀一起移动到弹性抓手的一侧，使得送料装置能够实现无障碍送料。

进一步地，在所述第一滑块上还设置至少一个固定调节螺丝，所述固定调节螺丝的螺纹端穿过所述第一滑块的顶面后压在所述切割刀上，螺帽端位于所述第一滑块的顶面上方；所述固定调节螺丝的数量为四个。调节固定调节螺丝不仅能够起到固定切割刀的作用，而且可以调节切割刀与弹性抓手之间的间距，以使得本装置能够适用于不同切割深度的工件。

进一步地，所述工件定位盒驱动机构由第三滑块、第二滑轨和第三气缸组成，所述工件定位盒固定在所述第三滑块上，所述第三滑块滑动连接在所述第二滑轨上，所述第二滑轨纵向固定在所述底座上，所述第三气缸的伸缩端与所述工件定位盒的顶部固定连接，伸缩端与所述底座固定连接，所述第三气缸的伸缩驱动所述第三滑块沿所述第二滑轨在Z轴方向上靠近或远离所述弹性抓手。第三气缸的伸缩能够驱动第三滑块在Z轴方向沿第二滑轨上下移动，这样就能够实现固定在第三滑块上的工件定位盒上下移动，当需要送料时，工件定位盒沿第二滑轨下移到止点，此时工件定位盒的出料口正对弹性抓手的开口端，然后工件推出机构将工件定位盒内的工件经出料口推出到弹性抓手内；当送料结束后，工件定位盒沿第二滑轨上移到止点即可。

进一步地，所述工件推出机构由定位机壳、推杆、弹簧和第四气缸组成，所述定位机壳固定在所述工件定位盒的一侧侧壁，所述推杆的一端位于所述定位机壳内部且与所述工件定位盒的出料口同轴设置，所述弹簧套在所述推杆的另一端，且所述弹簧被限定在所述推杆的另一端与所述定位机壳之间；所述第四气缸固定在所述工作台上且正对所述弹性抓手的开口端设置，所述第四气缸的伸缩驱动所述推杆在所述弹性抓手的中轴线上来回移动。当工件定位盒的出料口正对弹性抓手的开口端时，第四气缸伸出推动推杆，推杆将工件定位盒内的工件经出料口推出到弹性抓手内；然后第四气缸收缩，由于弹簧的回弹作用，推杆被弹回到初始状态。

进一步地，所述旋转驱动机构由电机、转轴、主动齿轮和从动齿轮组成，所述电机通过所述转轴与所述主动齿轮转动连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述从动齿轮固定套在所述旋转杆的外侧壁上。电机启动后，通过转轴带动主动齿轮转动，从而从动齿轮转动带动旋转杆旋转，旋转杆的旋转带动弹性抓手旋转。

进一步地，所述伸缩套驱动机构由拉杆和第五气缸组成，所述拉杆的前端与所述底座转动连接，中部与所述伸缩套转动连接，末端与所述第五气缸的伸缩端转动连接，所述第五气缸的固定端与所述底座固定连接。通过拉杆的末端，第五气缸的伸缩驱动拉杆的中部绕伸缩套转动，拉杆的前端绕底座转动，这样拉杆的中部与伸缩套的连接螺栓就能够带动伸缩套沿旋转杆前后滑动，当滑动到旋转杆的最前端时，伸缩套对弹性抓手有一个从四周向中心的挤压力，迫使弹性抓手收缩，从而实现对弹性抓手内的工件的抓紧；当滑动到旋转杆的最末端时，上述挤压力消失，弹性抓手又重新恢复到张开状态，从而松开其内部的工件。

进一步地，所述弹性抓手的开口端由圆周分布的多个弹片组成，末端为弹性圆锥台结构，该圆锥台结构的大口径端与各所述弹片无缝衔接，小口径端与所述旋转杆无缝衔接。弹性抓手的末端设计成圆锥台结构，开口端设计成由多个圆周分布的弹片组成，当伸缩套沿旋转杆向前移动时，伸缩套对弹性抓手的圆锥台结构施加一个从四周向圆心的挤压力，这个挤压力使得弹性抓手的多个弹片也从四周向圆心收缩，这样就能够将置于弹片内的待切割工件夹紧，以防止后续切割时工件位置不稳，影响切割精度。

有益效果：本发明中，先经待切割工件通过理料器理料后经输送槽输送到工件定位盒内，然后启动工件定位盒驱动机构，驱动工件定位盒下移到其出料口正对弹性抓手的开口侧，启动工件推出机构将待切割工件从工件定位盒内经出料口推出到弹性抓手内，接着工件定位盒驱动机构再驱动工件定位盒上移并重新与输送槽衔接，然后启动伸缩套驱动机构驱动伸缩套向靠近弹性抓手的方向移动，伸缩套的端头挤压弹性抓手后，弹性抓手收缩将待切割工件夹紧，启动旋转驱动机构驱动旋转杆高速旋转，旋转杆的高速旋转带动弹性抓手的高速旋转；接着启动切割刀驱动机构，将切割刀移动到弹性抓手的开口端内与待切割工件接触，切割刀的刀刃与弹性抓手内高速旋转的待切割工件接触，这样就能够实现对待切割工件的切割；切割完毕后，通过切割刀驱动机构将切割刀移走，然后通过伸缩套驱动机构将伸缩套沿旋转杆向远离弹性抓手的一端移动，弹性抓手张开，此时弹性抓手仍在高速旋转，所以张开的弹性抓手能够将切割完毕的工件在松开的同时弹出，最后关闭旋转驱动机构，旋转杆停止旋转，即弹性抓手也停止旋转，一个工件的切割过程结束。可见，本设备中，弹性抓手对待切割工件起到定位作用，切割刀驱动机构对切割刀起到定位作用，待切割工件与切割刀的位置相对固定，切割出来的工件尺寸精确，而且本设备操作方便，切割效率较高。

附图说明

图1为全自动切割机床的整体结构示意图（初始状态）；

图2为全自动切割机床中旋转驱动机构与旋转轴和伸缩套配合后的结构示意图；

图3为全自动切割机床的整体结构示意图（送料状态）；

图4为全自动切割机床的整体结构示意图（切割状态）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的介绍。

本实施方式提供了一种全自动切割机床，如图1所示，该设备主要由水平设置的工作台1、固定在该工作台1上的底座2、设置在工作台1上的切割装置3以及设置在底座2上的送料装置4和旋转夹持装置5组成；

其中，切割装置3由切割刀301和切割刀驱动机构组成，切割刀驱动机构由第一滑块302、第二滑块303、第一滑轨304、第一气缸305和第二气缸306组成，切割刀301通过四个固定调节螺丝307固定在第一滑块302内，固定调节螺丝307的螺纹端穿过第一滑块302的顶面后压在切割刀301上将切割刀301位置固定，螺帽端位于第一滑块302的顶面上方便于手动旋拧；第一滑块302滑动连接在第二滑块303上表面的轨道上，第二滑块303的底面滑动连接在第一滑轨304上，且第二滑块上303的轨道与第一滑轨304之间相互垂直；第一气缸305的伸缩端与第一滑块302固定连接，固定端与第二滑块303固定连接，第二气缸306的伸缩端与第二滑块303固定连接，固定端与工作台1固定连接；第一气缸305的伸缩能够驱动第一滑块302沿第二滑块303上的轨道在X轴方向上来回移动，第二气缸306的伸缩能够驱动第二滑块303沿第一滑轨304在Y轴方向上来回移动。

其中，送料装置4由理料器401、输送槽402、工件定位盒403、工件定位盒驱动机构和工件推出机构组成，工件定位盒驱动机构由第三滑块404、第二滑轨405和第三气缸406组成，工件推出机构由定位机壳407、推杆408、弹簧409和第四气缸410组成，理料器401通过输送槽402与工件定位盒403衔接，工件定位盒403开设出料口的一侧与第三滑块404固定连接，第三滑块404滑动连接在第二滑轨405上，第二滑轨405竖直固定在底座2上，第三气缸406的固定端固定在底座2上，伸缩端与工件定位盒403的顶端固定连接，第三气缸406的伸缩能够驱动第三滑块404沿第二滑轨405在Z轴方向上上下移动；工件定位盒403与出料口相对的一侧固定工件推出机构中的定位机壳407，推杆408的一端伸入到定位机壳407内，另一端伸出到其外部且通过弹簧409与定位机壳407之间隔开，推杆408与工件定位盒403的出料口同轴设置，第四气缸410固定在工作台1上，第四气缸410的伸缩能够驱动推杆408在X轴方向上来回移动。

其中，旋转夹持装置5由弹性抓手501、旋转杆502、旋转驱动机构、伸缩套503和伸缩套驱动机构组成，弹性抓手501固定在旋转杆502的前端且与其同轴设置，弹性抓手501由多个圆周分布的弹片5011组成的前端以及圆锥台结构5012的末端组成，圆锥台结构5012的大口径端与各弹片5011无缝衔接，小口径端与旋转杆502的前端无缝衔接；旋转驱动机构由位于底座2内的电机504、转轴505、主动齿轮506和从动齿轮507组成，电机504通过转轴505与主动齿轮506转动连接，主动齿轮506与从动齿轮507啮合，从动齿轮507固定套在旋转杆502的中部外侧壁上，且从动齿轮507的外径小于伸缩套503的内径，如图2；伸缩套503套在旋转杆502外围，旋转杆502和伸缩套503的中部均位于底座2内，前端和后端均伸出到底座2外，伸缩套503的前端紧邻弹性抓手501的圆锥台结构5012的较小口径端，中部上方具有窗口5031，从动齿轮507就位于该窗口5031内，电机504、转轴505和主动齿轮506位于该窗口5031外、底座2内；伸缩套驱动机构由拉杆508和第五气缸509组成，拉杆508的前端通过销轴（图中未显示）与底座2转动连接，中部为环形圈5081，该环形圈5081的内径大于伸缩套503的外径，且该环形圈5081套在伸缩套503的末端外围，并通过螺栓6与伸缩套503的末端转动连接，末端与第五气缸509的伸缩端转动连接，第五气缸509的固定端与底座2固定连接。

本发明的工作原理如下：

本装置初始状态如图1。

当需要对工件进行切割时，先将待切割工件放进理料器401内，经理料器401整理后通过输送槽402输送到工件定位盒403内定位，然后启动第三气缸406，第三气缸406的伸长驱动工件定位盒403跟随第三滑块404沿第二滑轨405在Z轴方向上向下移动，当工件定位盒403的出料口下移到与弹性抓手501同轴时停止，如图3；启动第四气缸410，第四气缸410伸长推动推杆408，推杆408左移将工件定位盒403内的待切割工件经出料口推出到弹性抓手501的弹片内，然后第四气缸410收缩，在弹簧409的回弹力作用下，推杆408弹回到初始状态，接着第三气缸406收缩，驱动工件定位盒403跟随第三滑块404沿第二滑轨405在Z轴方向上向上移动到初始位置；与此同时，第五气缸509收缩，将拉杆508沿螺栓6逆时针转动，通过拉杆508和销轴（图中未显示）的共同作用将伸缩套503沿旋转杆502在X轴方向上向右滑动，伸缩套503的前端从四周向中心挤压弹性抓手501的圆锥台结构5012，导致圆锥台结构5012的收缩，进而导致各弹片5011收缩而抓紧待切割工件，启动电机504，电机504通过转轴505带动主动齿轮506转动，进而从动齿轮507转动，旋转杆502带动弹性抓手501高速转转；接着第二气缸306收缩，拉动第二滑块303沿第一滑轨304在Y轴方向上向靠近弹性抓手501的方向移动直至到达弹性抓手501正前方，然后第一气缸305伸长，第一滑块302沿第二滑块303上的轨道在X轴方向上向靠近弹性抓手501的方向移动直至到达切割位（与待切割工件接触），随着待切割工件在弹性抓手501内的高速旋转实现切割，如图4；

切割完毕后，第一气缸305收缩，拉动第一滑块302沿第二滑块303上的轨道在X轴方向上向远离弹性抓手501的方向移动至止点，与此同时，第二气缸306伸长，推动第二滑块303沿第一滑轨304在Y轴方向上向远离弹性抓手501的方向移动至止点，然后第五气缸509伸长，拉杆508沿螺栓6顺时针转动，通过拉杆508和销轴（图中未示出）的共同作用将伸缩套503沿旋转杆502在X轴方向上向左滑动，伸缩套503的前端对弹性抓手501的圆锥台结构5012的挤压力消失，导致圆锥台结构5012的扩张，进而导致各弹片5011扩张至松开待切割工件，高速旋转的弹性抓手501将待切割工件弹出；然后关闭电机504，转轴505、主动齿轮506、从动齿轮507、旋转杆502、弹性抓手501均停止旋转，本装置又恢复到初始状态（如图1）。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种全自动切割机床，包括水平设置的工作台（1）和底座（2），所述底座（2）固定在所述工作台（1）上，其特征在于，还包括设置在所述工作台（1）上的切割装置（3）以及设置在所述底座（2）上的送料装置（4）和旋转夹持装置（5）；

所述切割装置（3）由切割刀（301）和切割刀驱动机构组成，所述切割刀（301）固定在所述切割刀驱动机构上，所述切割刀驱动机构驱动所述切割刀（301）的进退；

所述送料装置（4）由理料器（401）、输送槽（402）、工件定位盒（403）、工件定位盒驱动机构和工件推出机构组成，所述理料器（401）通过所述输送槽（402）与所述工件定位盒（403）衔接，所述工件定位盒（403）固定在所述工件定位盒驱动机构上，所述工件定位盒驱动机构固定在所述底座（2）上，所述工件推出机构固定在所述工件定位盒（403）的一侧，在所述工件推出机构的相对侧、所述工件定位盒（403）的侧壁开设出料口；

所述旋转夹持装置（5）由弹性抓手（501）、旋转杆（502）、伸缩套（503）、旋转驱动机构和伸缩套驱动机构组成，所述弹性抓手（501）的末端固定在所述旋转杆（502）的前端且与其同轴设置，所述旋转杆（502）通过所述旋转驱动机构驱动旋转；所述伸缩套（503）套在所述旋转杆（502）外围，所述伸缩套驱动机构驱动所述伸缩套（503）沿所述旋转杆（502）前后滑动；

所述旋转驱动机构由电机（504）、转轴（505）、主动齿轮（506）和从动齿轮（507）组成，所述电机（504）通过所述转轴（505）与所述主动齿轮（506）转动连接，所述主动齿轮（506）与所述从动齿轮（507）啮合，所述从动齿轮（507）固定套在所述旋转杆（502）的外侧壁上；

所述伸缩套驱动机构由拉杆（508）和第五气缸（509）组成，所述拉杆（508）的前端与所述底座（2）转动连接，中部与所述伸缩套（503）转动连接，末端与所述第五气缸（509）的伸缩端转动连接，所述第五气缸（509）的固定端与所述底座（2）固定连接；

所述弹性抓手（501）的开口端由圆周分布的多个弹片（5011）组成，末端为弹性圆锥台结构（5012），该圆锥台结构（5012）的大口径端与各所述弹片（5011）无缝衔接，小口径端与所述旋转杆（502）的前端无缝衔接。

2.根据权利要求1所述的全自动切割机床，其特征在于，所述切割刀驱动机构由第一滑块（302）、第二滑块（303）、第一滑轨（304）、第一气缸（305）和第二气缸（306）组成，所述切割刀（301）固定在所述第一滑块（302）上，所述第一滑块（302）滑动连接在所述第二滑块（303）上，所述第二滑块（303）滑动连接在所述第一滑轨（304）上；所述第一气缸（305）的伸缩端与所述第一滑块（302）固定连接，固定端固定在所述第二滑块（303）上，所述第一气缸（305）的伸缩驱动所述第一滑块（302）沿所述第二滑块（303）上的轨道在X轴方向上靠近或远离所述弹性抓手（501）；所述第二气缸（306）的伸缩端与所述第二滑块（303）固定连接，固定端固定在所述工作台（1）上，所述第二气缸（306）的伸缩驱动所述第二滑块（303）沿所述第一滑轨（304）在Y轴方向上靠近或远离所述弹性抓手（501）；所述第二滑块（303）上的轨道与所述第一滑轨（304）之间相互垂直。

3.根据权利要求2所述的全自动切割机床，其特征在于，在所述第一滑块（302）上还设置至少一个固定调节螺丝（307），所述固定调节螺丝（307）的螺纹端穿过所述第一滑块（302）的顶面后压在所述切割刀（301）上，螺帽端位于所述第一滑块（302）的顶面上方。

4.根据权利要求3所述的全自动切割机床，其特征在于，所述固定调节螺丝（307）的数量为四个。

5.根据权利要求1所述的全自动切割机床，其特征在于，所述工件定位盒驱动机构由第三滑块（404）、第二滑轨（405）和第三气缸（406）组成，所述工件定位盒（403）固定在所述第三滑块（404）上，所述第三滑块（404）滑动连接在所述第二滑轨（405）上，所述第二滑轨（405）纵向固定在所述底座（2）上，所述第三气缸（406）的伸缩端与所述工件定位盒（403）的顶部固定连接，伸缩端与所述底座（2）固定连接，所述第三气缸（406）的伸缩驱动所述第三滑块（404）沿所述第二滑轨（405）在Z轴方向上靠近或远离所述弹性抓手（501）。

6.根据权利要求1所述的全自动切割机床，其特征在于，所述工件推出机构由定位机壳（407）、推杆（408）、弹簧（409）和第四气缸（410）组成，所述定位机壳（407）固定在所述工件定位盒（403）的一侧侧壁，所述推杆（408）的一端位于所述定位机壳（407）内部且与所述工件定位盒（403）的出料口同轴设置，所述弹簧（409）套在所述推杆（408）的另一端，且所述弹簧（409）被限定在所述推杆（408）的另一端与所述定位机壳（407）之间；所述第四气缸（410）固定在所述工作台（1）上且正对所述弹性抓手（501）的开口端设置，所述第四气缸（410）的伸缩驱动所述推杆（408）在所述弹性抓手（501）的中轴线上来回移动。