CN109175723B - 一种带有限位机构的塑料管材切割设备 - Google Patents

一种带有限位机构的塑料管材切割设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带有限位机构的塑料管材切割设备，包括机床，所述机床的一端安装有上料装置，上料装置的端部安装有伸缩机构，且伸缩机构的端部安装有第一夹持机构，所述机床的顶部分别安装有推动装置、支撑架和限位机构，推动装置的顶部固定有第一支撑座，所述第一支撑座的顶部安装有升降机构，升降机构的端部安装有第二夹持机构，本带有限位机构的塑料管材切割设备，通过开源单片机控制第一电动机械手臂工作，第一电动机械手臂的端部带动第一电动机械手臂进行移动，从而对第一夹持机构的工作位置进行调节，其机械化程度高，省时省力，为相关人员的工作提供了方便，且大大提高了切割的效率。

Description

一种带有限位机构的塑料管材切割设备
技术领域
本发明涉及切割设备技术领域，具体为一种带有限位机构的塑料管材切割设备。
背景技术
现有技术中：申请公布号CN 106926301 A的专利公开了一种塑料管材切割机外圆跟随切割装置，包括固定座、液压缸、公转盘、摇臂机构、电机机构和切割机构，所述固定座和摇臂机构设于公转盘上，所述液压缸设置于固定座上，所述摇臂机构一端与液压缸连接，另一端与切割机构连接，所述切割机构与电机机构连接，所述电机机构设于摇臂机构上，所述切割机构包括刀轴、设于刀轴上的锯片和与刀轴连接的刀轴带轮，还包括限位机构，该限位机构与刀轴同轴连接，并通过支撑机构与摇臂机构连接，其采用机械切割方式，切口处毛刺多且不平整，其上料不便，费时费力，切割效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种带有限位机构的塑料管材切割设备，切口平整干净，无毛刺，上料方便，省时省力，切割效率高，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有限位机构的塑料管材切割设备，包括机床，所述机床的一端安装有上料装置，上料装置的端部安装有伸缩机构，且伸缩机构的端部安装有第一夹持机构，所述机床的顶部分别安装有推动装置、支撑架和限位机构，推动装置的顶部固定有第一支撑座，所述第一支撑座的顶部安装有升降机构，升降机构的端部安装有第二夹持机构，所述支撑架的端部安装有轴承，轴承通过旋转轴转动连接有传送辊，所述机床的侧面安装有调节机构，调节机构的端部分别安装有抽烟装置和激光切割头，所述机床的另一端安装有开源单片机，开源单片机的输入端电连接外接电源的输出端，所述开源单片机的输出端电连接激光切割头的输入端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述上料装置包括第一电动机械手臂，第一电动机械手臂安装在机床的端部，所述第一电动机械手臂的端部固定有第一安装座，所述开源单片机的输出端电连接第一电动机械手臂的输入端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述伸缩机构包括第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆对称安装在第一安装座的左右两侧，所述第一电动伸缩杆的伸缩端固定有安装架，所述开源单片机的输出端电连接第一电动伸缩杆的输入端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一夹持机构包括第一导轨，第一导轨固定在安装架上，所述第一导轨上活动连接有两组第一直线电机，第一直线电机上下对称设置，且第一直线电机的侧面固定有第一夹具，所述开源单片机的输出端电连接第一直线电机的输入端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述推动装置包括第二导轨，第二导轨固定在机床的顶部，所述第二导轨上活动连接有第二直线电机，第一支撑座固定在第二直线电机的顶部，所述开源单片机的输出端电连接第二直线电机的输入端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述升降机构包括电动升降杆，电动升降杆左右对称安装在第一支撑座的顶部，所述电动升降杆的伸缩端固定有安装块，所述开源单片机的输出端电连接电动升降杆的输入端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二夹持机构包括第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆安装在安装块的侧面，所述第二电动伸缩杆的伸缩端固定有第二夹具，所述开源单片机的输出端电连接第二电动伸缩杆的输入端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述限位机构包括第三导轨，第三导轨固定在机床的顶部，所述第三导轨上活动连接有第三直线电机，第三直线电机的顶部固定有第二支撑座，所述第二支撑座的顶部固定有挡板，挡板的侧面安装有压力传感器，所述压力传感器的输出端电连接开源单片机的输入端，开源单片机的输出端电连接第三直线电机的输入端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述调节机构包括第二带动机械手臂，第二带动机械手臂安装在机床的侧面，所述第二带动机械手臂的端部固定有第二安装座，激光切割头安装在第二安装座上，所述开源单片机的输出端电连接激光切割头的输入端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述抽烟装置包括抽风机，抽风机安装在第二安装座上，所述抽风机上连通有抽烟管，抽烟管的进烟口对应激光切割头进行设置，所述开源单片机的输出端电连接抽风机的输入端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本带有限位机构的塑料管材切割设备，1、通过开源单片机控制第一电动机械手臂工作，第一电动机械手臂的端部带动第一电动机械手臂进行移动，从而对第一夹持机构的工作位置进行调节，其机械化程度高，省时省力，为相关人员的工作提供了方便，且大大提高了切割的效率。
2、管材的端部抵触在挡板上，并对压力传感器产生作用力，压力传感器检测的信息传递给开源单片机，开源单片机对信息进行分析处理，在判断压力产生时，控制第二直线电机停止工作，从而来完成限位工作，从而使激光切割头对管材进行等间距切割，通过开源单片机控制第三直线电机在第三导轨上做直线运动，第三直线电机带动第二支撑座进行移动，从而来调节挡板与推动装置的间距进行调节，从而来调节管材的切割长度，大大提高了该切割设备的工作能力。
3、通过开源单片机控制第二带动机械手臂工作，第二带动机械手臂的端部带动第二安装座进行移动，从而对激光切割头的工作位置进行调节，其灵活性好，调节方便，能够实现复杂管结构的下料切割、倒角、切槽或孔、刻痕以及其它可能的形状特征加工等，大大提高了该切割设备的适应能力。
4、通过开源单片机控制激光切割头进行切割工作，其切割精度高，切口平整干净，无毛刺，通过开源单片机控制抽风机工作，抽风机通过抽烟管对激光切割头在切割过程中产生的烟气进行抽离，避免烟气将管材熏黄，保证了该切割设备的工作质量。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明第一侧面结构示意图；
图3为本发明第二侧面结构示意图。
图中：1机床、2第二导轨、3第二直线电机、4第二电动伸缩杆、5第二夹具、6安装块、7电动升降杆、8第一支撑座、9开源单片机、10传送辊、11旋转轴、12轴承、13支撑架、14推动装置、15第二夹持机构、16升降机构、17第二带动机械手臂、18第二安装座、19抽风机、20抽烟管、21激光切割头、22挡板、23第二支撑座、24压力传感器、25第三直线电机、26第三导轨、27调节机构、28抽烟装置、29限位机构、30第一导轨、31第一直线电机、32第一夹具、33安装架、34第一电动伸缩杆、35第一安装座、36第一电动机械手臂、37第一夹持机构、38伸缩机构、39上料装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种带有限位机构的塑料管材切割设备，包括机床1，机床1的一端安装有上料装置39，上料装置39的端部安装有伸缩机构38，且伸缩机构38的端部安装有第一夹持机构37，机床1的顶部分别安装有推动装置14、支撑架13和限位机构29，推动装置14的顶部固定有第一支撑座8，第一支撑座8的顶部安装有升降机构16，升降机构16的端部安装有第二夹持机构15，支撑架13的端部安装有轴承12，轴承12通过旋转轴11转动连接有传送辊10，机床1的侧面安装有调节机构27，调节机构27的端部分别安装有抽烟装置28和激光切割头21，机床1的另一端安装有开源单片机9，开源单片机9的输入端电连接外接电源的输出端，开源单片机9的输出端电连接激光切割头21的输入端。
上料装置39包括第一电动机械手臂36，第一电动机械手臂36安装在机床1的端部，第一电动机械手臂36的端部固定有第一安装座35，开源单片机9的输出端电连接第一电动机械手臂36的输入端，通过开源单片机9控制第一电动机械手臂36工作，第一电动机械手臂36的端部带动第一电动机械手臂36进行移动，从而对第一夹持机构37的工作位置进行调节，其机械化程度高，省时省力，为相关人员的工作提供了方便，且大大提高了切割的效率。
伸缩机构38包括第一电动伸缩杆34，第一电动伸缩杆34对称安装在第一安装座35的左右两侧，第一电动伸缩杆34的伸缩端固定有安装架33，开源单片机9的输出端电连接第一电动伸缩杆34的输入端，通过开源单片机9控制第一电动伸缩杆34工作，第一电动伸缩杆34的伸缩端带动安装架33进行伸缩运动，从而对第一夹持机构37的工作间距进行调节，使其适应于不同长度的管材。
第一夹持机构37包括第一导轨30，第一导轨30固定在安装架33上，第一导轨30上活动连接有两组第一直线电机31，第一直线电机31上下对称设置，且第一直线电机31的侧面固定有第一夹具32，开源单片机9的输出端电连接第一直线电机31的输入端，通过开源单片机9控制第一直线电机31在第一导轨30上做直线运动，第一直线电机31带动第一夹具32相互靠拢，从而对管材进行夹持固定。
第一夹持机构37在上料装置39的作用下将管材放置在第一支撑座8和传送辊10上。
推动装置14包括第二导轨2，第二导轨2固定在机床1的顶部，第二导轨2上活动连接有第二直线电机3，第一支撑座8固定在第二直线电机3的顶部，开源单片机9的输出端电连接第二直线电机3的输入端，通过开源单片机9控制第二直线电机3在第二导轨2上做直线运动，第二直线电机3带动第一支撑座8进行移动，从而将管材向限位机构29的位置进行移动。
升降机构16包括电动升降杆7，电动升降杆7左右对称安装在第一支撑座8的顶部，电动升降杆7的伸缩端固定有安装块6，开源单片机9的输出端电连接电动升降杆7的输入端，通过开源单片机9控制电动升降杆7工作，电动升降杆7的伸缩端带动安装块6进行升降，从而将第二夹持机构15调节到管材中心线对应的高度，保证第二夹持机构15能够对管材进行牢靠固定，保证了设计的合理性。
第二夹持机构15包括第二电动伸缩杆4，第二电动伸缩杆4安装在安装块6的侧面，第二电动伸缩杆4的伸缩端固定有第二夹具5，开源单片机9的输出端电连接第二电动伸缩杆4的输入端，通过开源单片机9控制第二电动伸缩杆4工作，第二电动伸缩杆4的伸缩端带动第二夹具5相互靠拢，从而对管材进行夹持固定。
管材在移动过程中带动传送辊10转动，传送辊10通过旋转轴11在轴承12内转动。
限位机构29包括第三导轨26，第三导轨26固定在机床1的顶部，第三导轨26上活动连接有第三直线电机25，第三直线电机25的顶部固定有第二支撑座23，第二支撑座23的顶部固定有挡板22，挡板22的侧面安装有压力传感器24，压力传感器24的输出端电连接开源单片机9的输入端，开源单片机9的输出端电连接第三直线电机25的输入端，管材的端部抵触在挡板22上，并对压力传感器24产生作用力，压力传感器24检测的信息传递给开源单片机9，开源单片机9对信息进行分析处理，在判断压力产生时，控制第二直线电机3停止工作，从而来完成限位工作，从而使激光切割头21对管材进行等间距切割，通过开源单片机9控制第三直线电机25在第三导轨26上做直线运动，第三直线电机25带动第二支撑座23进行移动，从而来调节挡板22与推动装置14的间距进行调节，从而来调节管材的切割长度，大大提高了该切割设备的工作能力。
调节机构27包括第二带动机械手臂17，第二带动机械手臂17安装在机床1的侧面，第二带动机械手臂17的端部固定有第二安装座18，激光切割头21安装在第二安装座18上，开源单片机9的输出端电连接激光切割头21的输入端，通过开源单片机9控制第二带动机械手臂17工作，第二带动机械手臂17的端部带动第二安装座18进行移动，从而对激光切割头21的工作位置进行调节，其灵活性好，调节方便，能够实现复杂管结构的下料切割、倒角、切槽或孔、刻痕以及其它可能的形状特征加工等，大大提高了该切割设备的适应能力。
抽烟装置28包括抽风机19，抽风机19安装在第二安装座18上，抽风机19上连通有抽烟管20，抽烟管20的进烟口对应激光切割头21进行设置，开源单片机9的输出端电连接抽风机19的输入端，通过开源单片机9控制激光切割头21进行切割工作，其切割精度高，切口平整干净，无毛刺，通过开源单片机9控制抽风机19工作，抽风机19通过抽烟管20对激光切割头21在切割过程中产生的烟气进行抽离，避免烟气将管材熏黄，保证了该切割设备的工作质量。
开源单片机9控制第一电动机械手臂36、第一电动伸缩杆34、第一直线电机31、电动升降杆7、第二电动伸缩杆4、第二直线电机3、压力传感器24、第三直线电机25、第二带动机械手臂17、激光切割头21和抽风机19均为现有技术中常用的方法，开源单片机9为PIC系列单片机。
在使用时：通过开源单片机9控制第一电动机械手臂36工作，第一电动机械手臂36的端部带动第一电动机械手臂36进行移动，从而对第一夹持机构37的工作位置进行调节。
通过开源单片机9控制第一电动伸缩杆34工作，第一电动伸缩杆34的伸缩端带动安装架33进行伸缩运动，从而对第一夹持机构37的工作间距进行调节，使其适应于不同长度的管材。
通过开源单片机9控制第一直线电机31在第一导轨30上做直线运动，第一直线电机31带动第一夹具32相互靠拢，从而对管材进行夹持固定。
第一夹持机构37在上料装置39的作用下将管材放置在第一支撑座8和传送辊10上。
通过开源单片机9控制电动升降杆7工作，电动升降杆7的伸缩端带动安装块6进行升降，从而将第二夹持机构15调节到管材中心线对应的高度。
通过开源单片机9控制第二电动伸缩杆4工作，第二电动伸缩杆4的伸缩端带动第二夹具5相互靠拢，从而对管材进行夹持固定。
通过开源单片机9控制第二直线电机3在第二导轨2上做直线运动，第二直线电机3带动第一支撑座8进行移动，从而将管材向限位机构29的位置进行移动。
管材在移动过程中带动传送辊10转动，传送辊10通过旋转轴11在轴承12内转动。
管材的端部抵触在挡板22上，并对压力传感器24产生作用力，压力传感器24检测的信息传递给开源单片机9，开源单片机9对信息进行分析处理，在判断压力产生时，控制第二直线电机3停止工作，从而来完成限位工作，从而使激光切割头21对管材进行等间距切割。
通过开源单片机9控制第三直线电机25在第三导轨26上做直线运动，第三直线电机25带动第二支撑座23进行移动，从而来调节挡板22与推动装置14的间距进行调节，从而来调节管材的切割长度。
通过开源单片机9控制第二带动机械手臂17工作，第二带动机械手臂17的端部带动第二安装座18进行移动，从而对激光切割头21的工作位置进行调节。
通过开源单片机9控制激光切割头21进行切割工作，通过开源单片机9控制抽风机19工作，抽风机19通过抽烟管20对激光切割头21在切割过程中产生的烟气进行抽离。
本发明通过开源单片机9控制第一电动机械手臂36工作，第一电动机械手臂36的端部带动第一电动机械手臂36进行移动，从而对第一夹持机构37的工作位置进行调节，其机械化程度高，省时省力，为相关人员的工作提供了方便，且大大提高了切割的效率。
管材的端部抵触在挡板22上，并对压力传感器24产生作用力，压力传感器24检测的信息传递给开源单片机9，开源单片机9对信息进行分析处理，在判断压力产生时，控制第二直线电机3停止工作，从而来完成限位工作，从而使激光切割头21对管材进行等间距切割，通过开源单片机9控制第三直线电机25在第三导轨26上做直线运动，第三直线电机25带动第二支撑座23进行移动，从而来调节挡板22与推动装置14的间距进行调节，从而来调节管材的切割长度，大大提高了该切割设备的工作能力。
通过开源单片机9控制第二带动机械手臂17工作，第二带动机械手臂17的端部带动第二安装座18进行移动，从而对激光切割头21的工作位置进行调节，其灵活性好，调节方便，能够实现复杂管结构的下料切割、倒角、切槽或孔、刻痕以及其它可能的形状特征加工等，大大提高了该切割设备的适应能力。
通过开源单片机9控制激光切割头21进行切割工作，其切割精度高，切口平整干净，无毛刺，通过开源单片机9控制抽风机19工作，抽风机19通过抽烟管20对激光切割头21在切割过程中产生的烟气进行抽离，避免烟气将管材熏黄，保证了该切割设备的工作质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种带有限位机构的塑料管材切割设备，包括机床(1)，其特征在于：所述机床(1)的一端安装有上料装置(39)，上料装置(39)的端部安装有伸缩机构(38)，且伸缩机构(38)的端部安装有第一夹持机构(37)，所述机床(1)的顶部分别安装有推动装置(14)、支撑架(13)和限位机构(29)，推动装置(14)的顶部固定有第一支撑座(8)，所述第一支撑座(8)的顶部安装有升降机构(16)，升降机构(16)的端部安装有第二夹持机构(15)，所述支撑架(13)的端部安装有轴承(12)，轴承(12)通过旋转轴(11)转动连接有传送辊(10)，所述机床(1)的侧面安装有调节机构(27)，调节机构(27)的端部分别安装有抽烟装置(28)和激光切割头(21)，所述机床(1)的另一端安装有开源单片机(9)，开源单片机(9)的输入端电连接外接电源的输出端，所述开源单片机(9)的输出端电连接激光切割头(21)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种带有限位机构的塑料管材切割设备，其特征在于：所述上料装置(39)包括第一电动机械手臂(36)，第一电动机械手臂(36)安装在机床(1)的端部，所述第一电动机械手臂(36)的端部固定有第一安装座(35)，所述开源单片机(9)的输出端电连接第一电动机械手臂(36)的输入端。
3.根据权利要求1所述的一种带有限位机构的塑料管材切割设备，其特征在于：所述伸缩机构(38)包括第一电动伸缩杆(34)，第一电动伸缩杆(34)对称安装在第一安装座(35)的左右两侧，所述第一电动伸缩杆(34)的伸缩端固定有安装架(33)，所述开源单片机(9)的输出端电连接第一电动伸缩杆(34)的输入端。
4.根据权利要求1所述的一种带有限位机构的塑料管材切割设备，其特征在于：所述第一夹持机构(37)包括第一导轨(30)，第一导轨(30)固定在安装架(33)上，所述第一导轨(30)上活动连接有两组第一直线电机(31)，第一直线电机(31)上下对称设置，且第一直线电机(31)的侧面固定有第一夹具(32)，所述开源单片机(9)的输出端电连接第一直线电机(31)的输入端。
5.根据权利要求1所述的一种带有限位机构的塑料管材切割设备，其特征在于：所述推动装置(14)包括第二导轨(2)，第二导轨(2)固定在机床(1)的顶部，所述第二导轨(2)上活动连接有第二直线电机(3)，第一支撑座(8)固定在第二直线电机(3)的顶部，所述开源单片机(9)的输出端电连接第二直线电机(3)的输入端。
6.根据权利要求1所述的一种带有限位机构的塑料管材切割设备，其特征在于：所述升降机构(16)包括电动升降杆(7)，电动升降杆(7)左右对称安装在第一支撑座(8)的顶部，所述电动升降杆(7)的伸缩端固定有安装块(6)，所述开源单片机(9)的输出端电连接电动升降杆(7)的输入端。
7.根据权利要求1所述的一种带有限位机构的塑料管材切割设备，其特征在于：所述第二夹持机构(15)包括第二电动伸缩杆(4)，第二电动伸缩杆(4)安装在安装块(6)的侧面，所述第二电动伸缩杆(4)的伸缩端固定有第二夹具(5)，所述开源单片机(9)的输出端电连接第二电动伸缩杆(4)的输入端。
8.根据权利要求1所述的一种带有限位机构的塑料管材切割设备，其特征在于：所述限位机构(29)包括第三导轨(26)，第三导轨(26)固定在机床(1)的顶部，所述第三导轨(26)上活动连接有第三直线电机(25)，第三直线电机(25)的顶部固定有第二支撑座(23)，所述第二支撑座(23)的顶部固定有挡板(22)，挡板(22)的侧面安装有压力传感器(24)，所述压力传感器(24)的输出端电连接开源单片机(9)的输入端，开源单片机(9)的输出端电连接第三直线电机(25)的输入端。
9.根据权利要求1所述的一种带有限位机构的塑料管材切割设备，其特征在于：所述调节机构(27)包括第二带动机械手臂(17)，第二带动机械手臂(17)安装在机床(1)的侧面，所述第二带动机械手臂(17)的端部固定有第二安装座(18)，激光切割头(21)安装在第二安装座(18)上，所述开源单片机(9)的输出端电连接激光切割头(21)的输入端。
10.根据权利要求1所述的一种带有限位机构的塑料管材切割设备，其特征在于：所述抽烟装置(28)包括抽风机(19)，抽风机(19)安装在第二安装座(18)上，所述抽风机(19)上连通有抽烟管(20)，抽烟管(20)的进烟口对应激光切割头(21)进行设置，所述开源单片机(9)的输出端电连接抽风机(19)的输入端。
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