CN108465860B - 一种高精度金属薄片自动切断机的切断装置 - Google Patents

Abstract

一种高精度金属薄片自动切断机的切断装置，包括切断动力传动组件、和切断导向组件和切断执行组件，切断装置整体由电动机提供动力，经同步轮同步带传动后带动传动轴上的偏心轮转动，偏心轮运动再经轴承传递到切断执行组件上。同时在导向组件的导向作用下，最终驱动刀具进行上下直线切断运动。本发明可同时切断多条薄片金属，且刀具安装方便，工作效率高，切断尺寸精度高，断口齐整，切断动作无需人工辅助，控制简单，成本低廉，可以通过调节电机转速来调节切割速度，占地面积小，可靠性高，经济效益高。

Description

一种高精度金属薄片自动切断机的切断装置

技术领域

本发明属于金属材料切断机技术领域，具体涉及一种高精度金属薄片自动切断机的切断装置。

背景技术

金属切断机，尤其是能够切断韧性较高的合金薄片，相比于较软的材料的切断要求更困难，切断装置是金属切断机的重要组成组件。目前市面上的金属切断机主要分为两类，一类是切割圆棒料的金属切断机，这类切断装置往往是利用刀具旋转将圆棒料切断；另一类是通用薄板类的切断机，例如钣金工艺中的剪板机，冲断机等，它们的切断装置往往结构较大，适合切断大片具有一定厚度的板类金属及对切口质量没有高要求的场合。而对于厚度很小的金属薄片而言，如防盗声磁标签里只有0.02mm厚度且韧性很足的合金钼片，用通用的金属切断机就不能满足要求，因为其切割动刀与固定静刀之间存在一定的运动间隙，致使通用的切断机无法切断几十微米厚度的金属薄片。

《金属薄片切断机的切断装置》（专利号：ZL201510827517.2）采用单偏心轮套轴承带动框体动作，实现切断动作的动力传动，同时利用独立导柱、导套提高切刀相对直线运动的精度。其中单偏心轮轴承与框体存在的配合间隙，在运动过程中不够平稳，出现冲击异响，影响轴承使用寿命；高精度的成对独立导柱导套的应用对与其配合使用的零组件的加工精度（如：垂直度、平行度、表面粗糙度）要求均较高，其装配工艺也有较高要求，增加了制造成本和维护成本。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种高精度金属薄片自动切断机的切断装置，其结构简洁、传动简单、金属断口整齐无毛边，装置运行稳定可靠。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高精度金属薄片自动切断机的切断装置，其特征在于，包括：切断动力传动组件、切断导向组件和切断执行组件；所述切断动力传动组件由电动机、电动机支架、圆弧齿同步带、电机侧圆弧齿同步轮、偏心轮轴侧圆弧齿同步轮、偏心轮轴座、偏心轮轴、连杆、连杆封盖、连接座、活销、切刀架、底板、动刀架构成；

所述电动机安装在电动机支架上，所述电动机支架固定在底板上，电动机的输出轴与电机侧圆弧齿同步轮平键连接，所述电机侧圆弧齿同步轮与偏心轮轴侧圆弧齿同步轮通过圆弧齿同步带构成传动连接关系，所述偏心轮轴侧圆弧齿同步轮通过平键连接安装在偏心轮轴上，所述偏心轮轴由内嵌滚动轴承的偏心轮轴座支撑，所述偏心轮轴座与切刀架固联，所述切刀架固定在底板上，偏心轮轴上安装有偏心轮，偏心轮的外圆柱面上配合安装有深沟球轴承，深沟球轴承嵌在连杆的圆形内孔内，所述连杆封盖固定在连杆的两侧，所述连杆与连接座通过活销联接，连杆与连接座保持相对运动关系，所述连接座底部固联有动刀架；

电动机工作时，电机侧圆弧齿同步轮通过圆弧齿同步带带动偏心轮轴侧圆弧齿同步轮的转动，从而带动偏心轮轴转动，通过偏心轮上的深沟球轴承将动力传递到连杆，连杆通过活销带动连接座，连接座将动力传递给动刀架，动刀架在切断导向组件的引导下上下运动，产生切割的动力与切断行程，使切断执行组件执行切断操作。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

所述切断导向组件由切刀架、滑块I、滑块II、弹簧、弹簧压板构成，切刀架的横截面呈U型，所述滑块I和滑块II相对地安装在切刀架的U型内侧，滑块I和滑块II将动刀架夹持在中间，切刀架的一侧开有螺纹孔，通过螺钉压紧滑块I，使滑块I压紧在动刀架上，切刀架的另一侧开设有弹簧孔，用于放置弹簧，所述弹簧通过弹簧压板压紧滑块II，使滑块II压紧动刀架。

所述切断执行组件由动刀架、动刀、静刀架、静刀、夹刀板、压刀板构成；所述动刀安装在动刀架上，动刀架与夹刀板、压刀板配合压紧固定动刀，所述静刀固定在静刀架上，所述静刀架固定在底板上，动刀和静刀保持贴合安装，两者相配合实现切断功能。

所述切刀架上固联有传感器支架，所述传感器支架上固联有传感器。

所述电动机支架、切刀架、静刀架均通过螺钉固定在底板上，偏心轮轴座通过螺钉与切刀架固联，连杆封盖通过螺钉固定在连杆的两侧，连接座通过螺钉与动刀架固联，静刀通过螺钉固定在静刀架上，传感器支架通过螺钉与切刀架固联。

所述夹刀板的厚度薄于动刀，动刀刀口与静刀之间存在一定角度，静刀呈T字形结构。

本发明的有益效果是：1、整个切断过程平稳顺畅，切断速度易调节，工作效率高；2、动刀呈一定角度安装，切断阻力小、切断尺寸精度高，断口整齐；3、切断动作无需人工辅助。

附图说明

图1是本发明正面视角下的整体结构示意图。

图2是本发明后面视角下的整体结构示意图。

图3是本发明切断导向组件的结构示意图。

图4是本发明切断执行组件中动刀的安装结构示意图。

附图标记如下：底板1、切刀架2、传感器支架3、传感器4、检测环5、偏心轮轴座6、连杆封盖7、连杆8、偏心轮轴9、连接座10、活销11、偏心轮轴侧圆弧齿同步轮12、圆弧齿同步带13、夹刀板14、电机侧圆弧齿同步轮15、电动机16、电动机支架17、弹簧压板18、压刀板19、静刀架20、动刀架21、滑块I22、滑块II23、静刀24、动刀25、弹簧26。

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。

如图1和图2所示的高精度金属薄片自动切断机的切断装置，从结构功能上可以划分为三大部分，包括切断动力传动组件、切断导向组件、切断执行组件。

切断动力传动组件由电动机16、电动机支架17、圆弧齿同步带13、电机侧圆弧齿同步轮15、偏心轮轴侧圆弧齿同步轮12、偏心轮轴座6、偏心轮轴9、深沟球轴承、连杆8、连杆封盖7、连接座10、活销11、切刀架2、底板1、动刀架21构成。如图1所示，电动机16固定在电动机支架17上，电动机支架17通过螺钉与底板1固定连接。电动机16输出轴与电机侧圆弧齿同步轮15进行平键连接，电机侧圆弧齿同步轮15与偏心轮轴侧圆弧齿同步轮12通过圆弧齿同步带13构成传动连接关系，偏心轮轴侧圆弧齿同步轮12也是通过平键连接装在偏心轮轴9上，偏心轮轴9由内嵌滚动轴承的偏心轮轴座6支撑，偏心轮轴座6通过螺钉与切刀架2固联，切刀架2通过螺钉与底板1固联，偏心轮的外圆柱面上配合安装深沟球轴承，深沟球轴承嵌在连杆8的圆形内孔内，连杆封盖7通过螺钉固定在连杆8的两侧，防止装于偏心轮外圆柱面的滚珠轴承轴向蹿动，连杆8与连接座10通过活销11联接，连杆8与连接座10保持相对运动关系，连接座10通过螺钉与动刀架21固联。

当电动机16工作时，通过电机侧圆弧齿同步轮15带动圆弧齿同步带13，圆弧齿同步带13带动偏心轮轴侧圆弧齿同步轮12的转动，将动力传送给偏心轮轴9，从而带动偏心轮轴9转动，最后通过深沟球轴承将动力传递到连杆8上，连杆8通过活销11带动连接座10，连接座10将动力传递给动刀架21，带动动刀架21在切断导向组件的作用下上下运动，从而产生切割金属片的动力与切断行程。

此外，切刀架2上还固联有传感器支架3，传感器支架3上固联有传感器4，偏心轮轴9的一端安装有检测环5，检测环5上开有螺纹孔，可旋入相应规格螺钉。当检测环5随轴转动，其上的螺钉进行周转，每转一周都会被传感器4检测到，用以控制电动机16的启停。

切断导向组件由切刀架2、滑块I22、滑块II23、弹簧26、弹簧压板18构成。如图3所示，切刀架2固定在底板1上，切刀架2的横截面呈U型，滑块I22和滑块II23相对地安装在切刀架2的U型内侧，切刀架2一侧开有螺纹孔，通过螺钉压紧滑块I22，使滑块I22压紧在动刀架21上，切刀架2另一侧开有弹簧孔，用来放置弹簧26，弹簧26靠弹簧压板18背向压紧滑块II23，滑块II23压紧动刀架21，滑块I和滑块II分别靠紧在动刀架21两侧。当进行初次装切刀或更换切刀时，由于弹簧26的压缩作用，操作者能从切断机背面清晰观察动刀25与静刀24之间的缝隙，从而方便装调刀具。所以通过切断导向组件的导向作用，保证动刀架21是上下进行高精度的直线平移往复运动。

切断执行组件由动刀架21、动刀25、静刀架20、静刀24、夹刀板14、压刀板19构成。如图1和图4所示，切断执行组件的动刀架21与夹刀板14、压刀板19配合压紧固定动刀25，夹刀板14的厚度略薄于动刀25。动刀25在安装时呈一定角度倾斜，刀口与静刀24存在一定角度，使得两刀在剪断过程中产生剪刀效果，保证切断过程中，动刀25与金属片瞬时都是点接触，在增强切断的压强、保证切口质量的同时，增加了刀口寿命。静刀24通过螺钉固定在静刀架20上，静刀架20通过螺钉固定在底板1上。静刀24呈T形结构，安装时，注意在静刀24与动刀25有一定的接触力的条件下，将静刀24通过螺纹旋紧固定在静刀架20上，这样保证静刀24与动刀25实现相对静止时的无缝贴合，最后在切断导向组件的精确导向作用下实现动刀25与静刀24相对运动的无缝贴合，静刀24的这种结构形状保证动刀25相对静刀24滑动时始终贴合，使得两刀之间的缝隙尽量小且从根本上避免了撞刀情况的发生。

切断机工作时，当动刀25相对静刀24向上抬起时，金属薄片从静刀24上方进给伸出规定长度，然后动刀25下落，将金属片切断，实现高精度的切断功能。

下面针对具体实施中各组件相应的结构选材与选型做具体说明：

切断动力传动组件中，电动机16选择250w三相交流感应异步电动机，提供满足切割要求的动力；圆弧齿同步带13、电机侧圆弧齿同步轮15、偏心轮轴侧圆弧齿同步轮12齿形选用圆弧齿型号HTD5M，宽度15mm；偏心轮轴9选用45#钢材，零件调质处理；与偏心轮圆柱面配合深沟球轴承选用型号：6210；偏心轮轴9两端由偏心轮轴座6的6205型号深沟球轴承支撑；电动机支架17、连杆8、连杆封盖7、连接座10、活销11、切刀架2、底板1均选用Q235材料，表面发黑处理，且相互之间均采用高强度内六角螺钉加防松弹垫片紧固连接。

切断导向组件中，切刀架2、滑块I22、滑块II23、弹簧压板18均选用Q235材料，表面发黑处理；弹簧26可选用通用件；弹簧压板18与切刀架2之间采用高强度内六角螺钉加防松弹垫片紧固连接。

切断执行组件中，动刀架21选用Q235材料，表面发黑处理；动刀25和静刀24均采用高强度的硬质合金刀，且静刀24利用电火花线切割加工成T字型，两刀工作面磨平，各面满足垂直度要求，保证动刀25和静刀24始终存在贴合的关系，这样既保证了紧密贴合，又避免两刀的相互碰撞。

需要注意的是，发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高精度金属薄片自动切断机的切断装置，其特征在于，包括：切断动力传动组件、切断导向组件和切断执行组件；所述切断动力传动组件由电动机（16）、电动机支架（17）、圆弧齿同步带（13）、电机侧圆弧齿同步轮（15）、偏心轮轴侧圆弧齿同步轮（12）、偏心轮轴座（6）、偏心轮轴（9）、连杆（8）、连杆封盖（7）、连接座（10）、活销（11）、切刀架（2）、底板（1）、动刀架（21）构成；

所述电动机（16）安装在电动机支架（17）上，所述电动机支架（17）固定在底板（1）上，电动机（16）的输出轴与电机侧圆弧齿同步轮（15）平键连接，所述电机侧圆弧齿同步轮（15）与偏心轮轴侧圆弧齿同步轮（12）通过圆弧齿同步带（13）构成传动连接关系，所述偏心轮轴侧圆弧齿同步轮（12）通过平键连接安装在偏心轮轴（9）上，所述偏心轮轴（9）由内嵌滚动轴承的偏心轮轴座（6）支撑，所述偏心轮轴座（6）与切刀架（2）固联，所述切刀架（2）固定在底板（1）上，偏心轮轴（9）上安装有偏心轮，偏心轮的外圆柱面上配合安装有深沟球轴承，深沟球轴承嵌在连杆（8）的圆形内孔内，所述连杆封盖（7）固定在连杆（8）的两侧，所述连杆（8）与连接座（10）通过活销（11）联接，连杆（8）与连接座（10）保持相对运动关系，所述连接座（10）底部固联有动刀架（21）；

电动机（16）工作时，电机侧圆弧齿同步轮（15）通过圆弧齿同步带（13）带动偏心轮轴侧圆弧齿同步轮（12）的转动，从而带动偏心轮轴（9）转动，通过偏心轮上的深沟球轴承将动力传递到连杆（8），连杆（8）通过活销（11）带动连接座（10），连接座（10）将动力传递给动刀架（21），动刀架（21）在切断导向组件的引导下上下运动，产生切割的动力与切断行程，使切断执行组件执行切断操作；

所述切断导向组件由切刀架（2）、滑块I（22）、滑块II（23）、弹簧（26）、弹簧压板（18）构成，切刀架（2）的横截面呈U型，所述滑块I（22）和滑块II（23）相对地安装在切刀架（2）的U型内侧，滑块I（22）和滑块II（23）将动刀架（21）夹持在中间，切刀架（2）的一侧开有螺纹孔，通过螺钉压紧滑块I（22），使滑块I（22）压紧在动刀架（21）上，切刀架（2）的另一侧开设有弹簧孔，用于放置弹簧（26），所述弹簧（26）通过弹簧压板（18）压紧滑块II（23），使滑块II（23）压紧动刀架（21）；

所述切断执行组件由动刀架（21）、动刀（25）、静刀架（20）、静刀（24）、夹刀板（14）、压刀板（19）构成；所述动刀（25）安装在动刀架（21）上，动刀架（21）与夹刀板（14）、压刀板（19）配合压紧固定动刀（25），所述静刀（24）固定在静刀架（20）上，所述静刀架（20）固定在底板（1）上，动刀（25）和静刀（24）保持贴合安装，两者相配合实现切断功能；

所述切刀架（2）上固联有传感器支架（3），所述传感器支架（3）上固联有传感器（4）。

2.如权利要求1所述的一种高精度金属薄片自动切断机的切断装置，其特征在于：所述电动机支架（17）、切刀架（2）、静刀架（20）均通过螺钉固定在底板（1）上，偏心轮轴座（6）通过螺钉与切刀架（2）固联，连杆封盖（7）通过螺钉固定在连杆（8）的两侧，连接座（10）通过螺钉与动刀架（21）固联，静刀（24）通过螺钉固定在静刀架（20）上，传感器支架（3）通过螺钉与切刀架（2）固联。

3.如权利要求1所述的一种高精度金属薄片自动切断机的切断装置，其特征在于：所述夹刀板（14）的厚度薄于动刀（25），动刀（25）刀口与静刀（24）之间存在一定角度，静刀（24）呈T字形结构。