CN108380959A - 管材自动切割机构 - Google Patents

Abstract

公开了一种管材自动切割机构，该管材自动切割机的自动化改造实现了对管材等型材的精确定位，可以进行自动加工，按照用户的要求对管型材进行不同长度的切割加工，还能够完成主切割和副切割的工序，设备的控制和运行状态都有着精确的自动化控制，提高了切割机的加工效率和产品的加工质量，具有重要的应用价值。

Description

管材自动切割机构

技术领域

本发明涉及切割领域，更具体地讲，涉及一种管材自动切割机构。

背景技术

管材是工程机械必需的材料，常用的有给水管、排水管、煤气管、暖气管、电线导管、雨水管等，随着我国经济的快速发展，工程业和制造业规模不断扩大，对管型材切割机的需求量也不断增加。目前我国的一些中小型管型材加工企业仍以手动和半自动切割方式对管型材进行切割。传统手动和半自动的管型材切割机由于在加工效率、加工精度等方面满足不了使用要求，因此急需一种自动程度及尺寸精度较高的管型材切割机。

发明内容

因此，针对现有技术上存在的不足，提供本发明的示例以基本上解决由于相关领域的限制和缺点而导致的一个或更多个问题，安全性和可靠性大幅度提高，有效的起到保护设备的作用。

按照本发明提供的技术方案，该管材自动切割机构包括底座、机壳，所述的机壳位于所述的底座上，所述的机壳外设有入料口和出料口，所述的机壳内设有夹料装置、送料装置、切料装置、扶摆装置、切割平台、吸料装置。

所述的夹料装置包括三爪定心夹具，所述的三爪定心夹具设有与所述的入料口相联通的通孔，所述的三爪定心夹具的前端盘面上均匀分布有三个滑槽，所述的滑槽内分别设有一个夹爪，所述的夹具内的盘状端面螺纹与所述的夹爪的端面螺纹相啮合，所述的盘状端面螺纹转动，带动所述的夹爪向里或向外运动，所述的夹具的盘面后部设有转动驱动体。

所述的送料装置包括传送部分和夹持部分，所述的传送部分包括位于所述的切割平台两端的支撑载体，所述的支撑载体上架设有两组平行的滑轨，所述的滑轨上装配有滑座，所述的滑座上固定设有夹持部分，所述的夹持部分包括夹持载座，所述的夹持载座上设有可摆动的夹持卡爪，所述的夹持卡爪可活动的夹紧所述的管材，管材在夹爪的夹持下只能相对夹爪转动而不能相对夹爪周向移动，所述的夹持载座上开设有滑动通孔，所述的滑动通孔内配合设有第三滑轨，所述的第三滑轨的一端固结于所述的定心夹具的前端盘面上。

所述的切料装置包括主切割部分和副切割部分，所述的主切割部分位于所述的管材的上方，所述的主切割部分包括切割电机和摆动臂，所述的切割电机上连接有控制器，所述的切割电机的输出轴连接有主切割传动装置，所述的主切割传动装置位于所述的摆动臂内，所述的主切割传动装置与所述的摆动臂的前端的切割刀架上的主切割刀片连接，所述的副切割部分位于所述的管材的下方，所述的副切割部分包括切割气缸，所述的切割气缸的输出轴连接有副切割传动装置，所述的副切割传动装置与切割刀架上的副切割刀片连接，并带动所述的副切割刀片往复运动。

所述的扶摆装置用于对所述的摆动臂的摆动幅度进行调整，所述的扶摆装置包括位于所述的切割平台上的立台，所述的立台为2个且相互平行设置，所述的2个立台的台面上分别安装有轴承座，所述的轴承座内设有滚动轴承，所述的2个轴承座之间架设有转动板状凸块，所述的转动板状凸块与所述的摆动臂相适配。

进一步的，所述的切割平台上还设有管材支承装置，所述的管材支承装置数量为2个，分别平行的位于所述的切割平台的前后两端，所述的管材支承装置上板和下板，所述的上板和所述的下板之间通过立柱连接，所述的立柱上套接有浮动弹簧，所述的上板上设有支承台，所述的支承台上开设有燕尾槽口，所述的燕尾槽口的端面为光滑滑面。

进一步的，所述的机壳的前部设有检修窗，所述的检修窗能够通过窗口开启装置进行控制打开，所述的窗口开启装置包括控制气缸，所述的控制气缸数量为2个，分别固定在所述的机壳后部两侧，所述的控制气缸的输出杆与摆杆的一端铰接，所述的摆杆的另一端连接有转轴，所述的转轴穿过固定于所述的机壳顶部的轴承座与拉杆的一端铰接，所述的拉杆的另一端与所述的检修窗的突出杆连接。

进一步的，所述的检修窗上设有安全光幕，所述的安全光幕上设有红外线发射器，所述的摆动臂的前端设有红外线接收器，所述的红外线接收器能够向所述的控制器传输遮光信号。

进一步的，所述的机壳的入料处连接有定位板、电机载体和伸缩杆载体，所述的定位板上开设有与所述的入料口相对应的开口，所述的定位板的前部设有一个管材支承装置，所述的电机载板上固定有伺服电机，所述的伺服电机的驱动杆连接有伸缩杆，所述的伸缩杆通过所述的伸缩杆载体支撑，所述的电机载体和伸缩杆载体均位于所述的底座上。

优选的，所述的切割平台上设有切割气缸载板，所述的切割气缸固定在所述的切割气缸载板上。

优选的，所述的吸料装置包括位于所述的切割平台上的废料吸除通孔，所述的废料吸除通孔内设有吸除管道，所述的吸除管道连接于真空负压发生器上，所述的真空负压发生器位于所述的底座内。

优选的，所述的底座包括底座箱体，所述的底座箱体内设有电路组件、驱动控制组件、废料收集筒。

优选的，所述的副切割部分的切割刀架朝向管材的端部设有光电传感器，所述的光电传感器用于控制管材的传送长度。

该管材自动切割机的自动化改造实现了对管材等型材的精确定位，可以进行自动加工，按照用户的要求对管型材进行不同长度的切割加工，还能够完成主切割和副切割的工序，设备的控制和运行状态都有着精确的自动化控制，提高了切割机的加工效率和产品的加工质量，具有重要的应用价值。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明的整体示意图。

图3为本发明的整体示意图。

图4为本发明的内部示意图。

图5为本发明的内部示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

按照附图1-5所示，所述的管材自动切割机构包括底座（1）、机壳（2），所述的机壳（2）位于所述的底座（1）上，所述的机壳（2）外设有入料口和出料口，所述的机壳（2）内设有夹料装置（3）、送料装置（4）、切料装置（5）、扶摆装置（6）、切割平台、吸料装置。

所述的夹料装置（3）包括三爪定心夹具，所述的三爪定心夹具设有与所述的入料口相联通的通孔，所述的三爪定心夹具的前端盘面上均匀分布有三个滑槽，所述的滑槽内分别设有一个夹爪，所述的夹具内的盘状端面螺纹与所述的夹爪的端面螺纹相啮合，所述的盘状端面螺纹转动，带动所述的夹爪向里或向外运动，所述的夹具的盘面后部设有转动驱动体。

所述的送料装置（4）包括传送部分（4-1）和夹持部分（4-2），所述的传送部分（4-1）包括位于所述的切割平台两端的支撑载体，所述的支撑载体上架设有两组平行的滑轨，所述的滑轨上装配有滑座，所述的滑座上固定设有夹持部分（4-2），所述的夹持部分（4-2）包括夹持载座，所述的夹持载座上设有可摆动的夹持卡爪，所述的夹持卡爪可活动的夹紧所述的管材，管材在夹爪的夹持下只能相对夹爪转动而不能相对夹爪周向移动，所述的夹持载座上开设有滑动通孔，所述的滑动通孔内配合设有第三滑轨，所述的第三滑轨的一端固结于所述的定心夹具的前端盘面上。

所述的切料装置（5）包括主切割部分（5-1）和副切割部分（5-2），所述的主切割部分（5-1）位于所述的管材的上方，所述的主切割部分（5-1）包括切割电机和摆动臂，所述的切割电机上连接有控制器，所述的切割电机的输出轴连接有主切割传动装置，所述的主切割传动装置位于所述的摆动臂内，所述的主切割传动装置与所述的摆动臂的前端的切割刀架上的主切割刀片连接，所述的副切割部分（5-2）位于所述的管材的下方，所述的副切割部分（5-2）包括切割气缸，所述的切割气缸的输出轴连接有副切割传动装置，所述的副切割传动装置与切割刀架上的副切割刀片连接，并带动所述的副切割刀片往复运动。

所述的扶摆装置（6）用于对所述的摆动臂的摆动幅度进行调整，所述的扶摆装置（6）包括位于所述的切割平台上的立台，所述的立台为2个且相互平行设置，所述的2个立台的台面上分别安装有轴承座，所述的轴承座内设有滚动轴承，所述的2个轴承座之间架设有转动板状凸块，所述的转动板状凸块与所述的摆动臂相适配。

所述的切割平台上还设有管材支承装置，所述的管材支承装置数量为2个，分别平行的位于所述的切割平台的前后两端，所述的管材支承装置上板和下板，所述的上板和所述的下板之间通过立柱连接，所述的立柱上套接有浮动弹簧，所述的上板上设有支承台，所述的支承台上开设有燕尾槽口，所述的燕尾槽口的端面为光滑滑面。

所述的机壳（2）的前部设有检修窗（2-1），所述的检修窗（2-1）能够通过窗口开启装置进行控制打开，所述的窗口开启装置包括控制气缸，所述的控制气缸数量为2个，分别固定在所述的机壳（2）后部两侧，所述的控制气缸的输出杆与摆杆的一端铰接，所述的摆杆的另一端连接有转轴，所述的转轴穿过固定于所述的机壳（2）顶部的轴承座与拉杆的一端铰接，所述的拉杆的另一端与所述的检修窗（2-1）的突出杆连接。

所述的检修窗（2-1）上设有安全光幕，所述的安全光幕上设有红外线发射器，所述的摆动臂的前端设有红外线接收器，所述的红外线接收器能够向所述的控制器传输遮光信号。当所述的红外光线被异物或人遮挡时，所述的红外线接收器接收不到红外光线就会产生遮光信号，所述的控制器接收到所述的遮光信号而控制所述的切割气缸停止运转。

所述的机壳（2）的入料处连接有定位板、电机载体和伸缩杆载体，所述的定位板上开设有与所述的入料口相对应的开口，所述的定位板的前部设有一个管材支承装置，所述的电机载板上固定有伺服电机，所述的伺服电机的驱动杆连接有伸缩杆，所述的伸缩杆通过所述的伸缩杆载体支撑，所述的电机载体和伸缩杆载体均位于所述的底座（1）上。当管材置放在所述的壳体外部的管材支承装置上时，所述的伺服电机驱动所述的伸缩杆伸长运动并抵紧在所述的管材的周面上，从而对管材进行定位，防止管材输送偏差。

所述的切割平台上设有切割气缸载板，所述的切割气缸固定在所述的切割气缸载板上。

所述的吸料装置包括位于所述的切割平台上的废料吸除通孔，所述的废料吸除通孔内设有吸除管道，所述的吸除管道连接于真空负压发生器上，所述的真空负压发生器位于所述的底座（1）内。

所述的底座（1）包括底座（1）箱体，所述的底座（1）箱体内设有电路组件、驱动控制组件、废料收集筒，所述的箱体底部设有支座。

所述的副切割部分（5-2）的切割刀架朝向管材的端部设有光电传感器，所述的光电传感器用于控制管材的传送长度。

所述的管材自动切割装置的使用步骤如下：

A）检查管材自动切割装置整体情况，确保各个部件没有异常，

B）启动夹料装置（3）和送料装置（4）开关，手动将要切割的管材通过入料口传送，送料装置（4）的滑座带动夹持卡爪向出料口方向滑动，操作夹持卡爪的张开幅度，将管材紧紧抓紧，然后送料装置（4）的滑座带动夹持卡爪向出料口方向滑动，等到管材输送到需二次切割部位正好对应于副切割部分（5-2）的刀片处后，停止输送，操作夹料装置（3）的三爪定心夹具将管材夹紧；

C）启动转动驱动体，转动驱动体带动三爪定心夹具转动，从而带动管材转动，

D）打开主切割部分（5-1）和扶摆装置（6）开关，操作主切割部分（5-1）的摆动臂向下降落，并调节扶摆装置（6）的转动板状凸块的转动角度，在转动板状凸块的配合下使得摆动臂至合适的切割角度，开始对管材进行切割，

E）主切割完成后，升起主切割部分（5-1）的摆动臂，打开副切割部分（5-2）开关，控制副切割刀片的往复，对管材需二次切割部位进行副切割，

F）副切割完成后，松开夹料装置（3），启动送料装置（4），送料装置（4）的滑座带动夹持卡爪向出料口方向滑动，至合适位置后停止送料，并再次启动夹料装置（3）将管材夹紧，重复步骤D、E过程，对其他需要主、副切割的部位进行切割操作；

G）管材切割完毕后，松开夹料装置（3），启动送料装置（4），送料装置（4）的滑座带动夹持卡爪向出料口方向滑动，直至管材由出料口输出，将切割后的管材取出；

H）启动吸料装置，将切割的废料吸至储存腔室内；

I）打开机壳（2）上的检修窗（2-1），完成机壳（2）内的装置的清洁和保养工作。

本说明书中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。

在本说明书中，对技术术语的示意性表述不必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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 (10)

1.管材自动切割机构，所述的管材自动切割机构包括底座（1）、机壳（2），所述的机壳（2）位于所述的底座（1）上，所述的机壳（2）外设有入料口和出料口，所述的机壳（2）内设有夹料装置（3）、送料装置（4）、切料装置（5）、扶摆装置（6）、切割平台、吸料装置，其特征在于，

所述的夹料装置（3）包括三爪定心夹具，所述的三爪定心夹具设有与所述的入料口相联通的通孔，所述的三爪定心夹具的前端盘面上均匀分布有三个滑槽，所述的滑槽内分别设有一个夹爪，所述的夹具内的盘状端面螺纹与所述的夹爪的端面螺纹相啮合，所述的盘状端面螺纹转动，带动所述的夹爪向里或向外运动，所述的夹具的盘面后部设有转动驱动体；

所述的送料装置（4）包括传送部分（4-1）和夹持部分（4-2），所述的传送部分（4-1）包括位于所述的切割平台两端的支撑载体，所述的支撑载体上架设有两组平行的滑轨，所述的滑轨上装配有滑座，所述的滑座上固定设有夹持部分（4-2），所述的夹持部分（4-2）包括夹持载座，所述的夹持载座上设有可摆动的夹持卡爪，所述的夹持卡爪可活动的夹紧所述的管材，管材在夹爪的夹持下只能相对夹爪转动而不能相对夹爪周向移动，所述的夹持载座上开设有滑动通孔，所述的滑动通孔内配合设有第三滑轨，所述的第三滑轨的一端固结于所述的定心夹具的前端盘面上；

所述的切料装置（5）包括主切割部分（5-1）和副切割部分（5-2），所述的主切割部分（5-1）位于所述的管材的上方，所述的主切割部分（5-1）包括切割电机和摆动臂，所述的切割电机上连接有控制器，所述的切割电机的输出轴连接有主切割传动装置，所述的主切割传动装置位于所述的摆动臂内，所述的主切割传动装置与所述的摆动臂的前端的切割刀架上的主切割刀片连接，所述的副切割部分（5-2）位于所述的管材的下方，所述的副切割部分（5-2）包括切割气缸，所述的切割气缸的输出轴连接有副切割传动装置，所述的副切割传动装置与切割刀架上的副切割刀片连接，并带动所述的副切割刀片往复运动；

所述的扶摆装置（6）用于对所述的摆动臂的摆动幅度进行调整，所述的扶摆装置（6）包括位于所述的切割平台上的立台，所述的立台为2个且相互平行设置，所述的2个立台的台面上分别安装有轴承座，所述的轴承座内设有滚动轴承，所述的2个轴承座之间架设有转动板状凸块，所述的转动板状凸块与所述的摆动臂相适配。

2.根据权利要求1所述的管材自动切割机构，其特征在于，所述的切割平台上还设有管材支承装置，所述的管材支承装置数量为2个，分别平行的位于所述的切割平台的前后两端，所述的管材支承装置上板和下板，所述的上板和所述的下板之间通过立柱连接，所述的立柱上套接有浮动弹簧，所述的上板上设有支承台，所述的支承台上开设有燕尾槽口，所述的燕尾槽口的端面为光滑滑面。

3.根据权利要求1所述的管材自动切割机构，其特征在于，所述的机壳（2）的前部设有检修窗（2-1），所述的检修窗（2-1）能够通过窗口开启装置进行控制打开，所述的窗口开启装置包括控制气缸，所述的控制气缸数量为2个，分别固定在所述的机壳（2）后部两侧，所述的控制气缸的输出杆与摆杆的一端铰接，所述的摆杆的另一端连接有转轴，所述的转轴穿过固定于所述的机壳（2）顶部的轴承座与拉杆的一端铰接，所述的拉杆的另一端与所述的检修窗（2-1）的突出杆连接。

4.根据权利要求3所述的管材自动切割机构，其特征在于，所述的检修窗（2-1）上设有安全光幕，所述的安全光幕上设有红外线发射器，所述的摆动臂的前端设有红外线接收器，所述的红外线接收器能够向所述的控制器传输遮光信号。

5.根据权利要求1所述的管材自动切割机构，其特征在于，所述的机壳（2）的入料处连接有定位板、电机载体和伸缩杆载体，所述的定位板上开设有与所述的入料口相对应的开口，所述的定位板的前部设有一个管材支承装置，所述的电机载板上固定有伺服电机，所述的伺服电机的驱动杆连接有伸缩杆，所述的伸缩杆通过所述的伸缩杆载体支撑，所述的电机载体和伸缩杆载体均位于所述的底座（1）上。

6.根据权利要求1所述的管材自动切割机构，其特征在于，所述的切割平台上设有切割气缸载板，所述的切割气缸固定在所述的切割气缸载板上。

7.根据权利要求1所述的管材自动切割机构，其特征在于，所述的吸料装置包括位于所述的切割平台上的废料吸除通孔，所述的废料吸除通孔内设有吸除管道，所述的吸除管道连接于真空负压发生器上，所述的真空负压发生器位于所述的底座（1）内。

8.根据权利要求1所述的管材自动切割机构，其特征在于，所述的底座（1）包括底座（1）箱体，所述的底座（1）箱体内设有电路组件、驱动控制组件、废料收集筒。

9.根据权利要求1所述的管材自动切割机构，其特征在于，所述的副切割部分（5-2）的切割刀架朝向管材的端部设有光电传感器，所述的光电传感器用于控制管材的传送长度。

10.一种管材自动切割装置的使用方法，所述的管材自动切割装置包括权利要求1-9任一项所述的管材自动切割机构，其特征在于，所述的管材自动切割装置的使用步骤如下：

A）检查管材自动切割装置整体情况，确保各个部件没有异常，

B）启动夹料装置（3）和送料装置（4）开关，手动将要切割的管材通过入料口传送，送料装置（4）的滑座带动夹持卡爪向出料口方向滑动，操作夹持卡爪的张开幅度，将管材紧紧抓紧，然后送料装置（4）的滑座带动夹持卡爪向出料口方向滑动，等到管材输送到需二次切割部位正好对应于副切割部分（5-2）的刀片处后，停止输送，操作夹料装置（3）的三爪定心夹具将管材夹紧；

C）启动转动驱动体，转动驱动体带动三爪定心夹具转动，从而带动管材转动，

D）打开主切割部分（5-1）和扶摆装置（6）开关，操作主切割部分（5-1）的摆动臂向下降落，并调节扶摆装置（6）的转动板状凸块的转动角度，在转动板状凸块的配合下使得摆动臂至合适的切割角度，开始对管材进行切割，

E）主切割完成后，升起主切割部分（5-1）的摆动臂，打开副切割部分（5-2）开关，控制副切割刀片的往复，对管材需二次切割部位进行副切割，

F）副切割完成后，松开夹料装置（3），启动送料装置（4），送料装置（4）的滑座带动夹持卡爪向出料口方向滑动，至合适位置后停止送料，并再次启动夹料装置（3）将管材夹紧，重复步骤D、E过程，对其他需要主、副切割的部位进行切割操作；

G）管材切割完毕后，松开夹料装置（3），启动送料装置（4），送料装置（4）的滑座带动夹持卡爪向出料口方向滑动，直至管材由出料口输出，将切割后的管材取出；

H）启动吸料装置，将切割的废料吸至储存腔室内；

I）打开机壳（2）上的检修窗（2-1），完成机壳（2）内的装置的清洁和保养工作。