CN109396885B - 全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，包括：机架，在切割工位后方的机架上设有用以进行零位定位的强挡机构，在切割工位前方的机架上设有能与自动送料夹持机构配合而使管材尾料前移一个成品管材的距离的前夹料机构，该结构包括：管夹组件，管夹组件由第一驱动机构驱动，管夹组件结构包括：顶部设有夹管模的平移座，夹管模正上方设能相对夹管模上下移动的压板。本发明的优点是：通过强挡机构实现对零位定位，不需要再对各预切管材的端部进行切割；通过前夹料机构与自动送料夹持机构相配合而使管材尾料能前移一个成品管材的距离，从而能从管材尾料中切割出一段成品管材，减少了材料的浪费，提高了材料利用率，企业生产成本低。

Description

全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置

技术领域

本发明涉及切割机技术领域，具体涉及全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置。

背景技术

全自动切割机是一种能够将管材进行自动锯切加工的机器，切割前的管材定义为预切管材，切割后的管材定义为成品管材。目前所使用的全自动切割机的结构包括：机架，机架前端为切割工位，在机架中设置有能将管材向前输送至切割工位的自动送料夹持机构，在切割工位处的机架上设置有用以对管材进行锯切加工的切割机构，在切割工位后侧的机架上还设置有能承接自动送料夹持机构输出管材且能对管材进行切料夹持的切料主夹机构；所述切料主夹机构的结构包括：固定安装于切割工位后侧机架上的主夹固定座，在主夹固定座的顶部设置有用以托持管材的第一夹管模、以及能将管材压紧在第一夹管模中的第一压模；所述自动送料夹持机构的结构包括：用以夹持管材的送料夹持组件，送料夹持组件在平移机构的驱动下在机架中前后移动，所述送料夹持组件由用以托持管材的第二夹管模及能将管材压紧在第二夹管模中的第二压模组成。工作前，需要根据成品管材的长度预先设定自动送料夹持机构中送料夹持组件在工作时前后往复移动的起始位置与最终位置，起始位置与最终位置之间的距离正好等于成品管材的长度；并且为保证各成品管材的切割精度，在切割前需要对各预切管材的零位进行定位；

上述切割机的工作原理如下：

先进行各预切管材的零位定位：即先将若干预切管材并排放置于管材进料输送装置中，管材进料输送装置将各预切管材向前送入切割机，直至各预切管材的端部位于自动送料夹持机构的送料夹持组件中，然后使送料夹持组件夹持住各预切管材的端部，接着使平移机构带动送料夹持组件从初始位置向前移至最终位置，同步带动各预切管材的端部前移至切割工位，然后使切料主夹机构的第一压模向下将各管材压紧在第一夹管模中，然后切割机构向下同时对各预切管材的端部进行切割，使各预切管材的端部保持齐平，从而完成预切管材的零位定位；

在零位定位的过程中，使送料夹持组件松开预切管材并在平移机构的驱动下向后退回至初始位置，待零位定位完成后，使切料主夹机构松开各预切管材；

接着使送料夹持组件再次夹持住各预切管材并在平移机构的带动下再次从初始位置向前移至最终位置，同步带动各预切管材向前移动一个成品管材的长度，接着使切料主夹机构的第一压模再次向下将各预切管材压紧在第一夹管模中，然后使切割机构向下同时对各预切管材进行第一次切割，切割形成成品管材，在切割机构切割各预切管材的过程中，自动送料夹持机构再次松开各预切管材并回退至初始位置，待各预切管材第一次切割完毕后，切料主夹机构松开管材，接着重复上述操作，直至将预切管材切割成若干段成品管材，预切管材切割后剩下的管段为管材尾料。

上述自动切割机存在以下缺点：（1）各预切管材每次正式切割前，都需要进行对各预切管材的端部进行切割而使各预切管材的端部保持齐平的零位定位，这种零位定位方式，造成了管材的浪费，导致企业生产成本高；（2）目前预切管材切割后剩余的管材尾料的长度往往大于成品管材的长度，在切割机对预切管材进行切割时，当预切管材被切割至只余管材尾料时，此时管材尾料的前端正好位于送料夹持组件最终位置与初始位置之间，导致当送料夹持组件从最终位置回退至初始位置后，送料夹持组件将无法夹持管材尾料，无法将管材尾料向前移动一个成品管材的长度，导致管材尾料无法被切割成成品管材，管材尾料只能作为废料报废，不仅造成管材的浪费，材料利用率低，而且增加了企业生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种材料利用率高的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：所述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，包括：机架，在切割工位后方的机架上设置有用以对各预切管材进行零位定位的强挡机构，在切割工位前方的机架上设置有前夹料机构，前夹料机构能与切割机中的自动送料夹持机构相配合而使管材尾料前移一个成品管材的距离，所述前夹料机构的结构包括：设置于切割工位前方的能承接并夹持切割机中的自动送料夹持机构输出管材的管夹组件，管夹组件由第一驱动机构驱动向后靠近或向前远离切割工位，管夹组件的结构包括：设置于切割工位前方的平移座，在平移座的顶部设置有能承接切割机中的自动送料夹持机构输出管材的夹管模，在夹管模的正上方设置有压板，压板在第二驱动机构的驱动下能下移将管材压紧在夹管模中或上移松开夹管模中的管材。

进一步地，前述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其中：第一驱动机构的结构包括：安装于平移座前方机架上的平移油缸固定座，在平移油缸固定座上设置有平移油缸，平移油缸的活塞杆朝后与平移座相连接，当平移油缸的活塞杆向外伸出或向内缩回时，能带动平移座向后靠近或向前远离切割工位，同步带动管夹组件向后靠近或向前远离切割工位。

进一步地，前述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其中：在平移油缸固定座与主夹固定座之间平行设置有若干前夹料导柱，平移座沿前夹料导柱前后移动。

进一步地，前述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其中：在平移油缸固定座与主夹固定座之间平行设置有若干前夹料导柱，平移座沿前夹料导柱前后移动。

进一步地，前述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其中：第二驱动机构的结构包括：在平移座的底部竖向设置升降夹紧油缸，升降夹紧油缸的活塞杆向下并安装有固定板，固定板通过若干向上活动穿过平移座的夹紧导柱与压板相连接，当升降夹紧油缸的活塞杆向外伸出或向内缩回时，能通过固定板及夹紧导柱带动压板下移将管材压紧在夹管模中或上移松开夹管模中的管材。

进一步地，前述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其中：强挡机构的结构包括：安装于切割工位后方机架上的强挡安装架，在强挡安装架上竖向设置有强挡气缸，强挡气缸的活塞杆向下并连接有安装座，在安装座的后端面上设置有同时与强挡气缸及管材进料输送装置信号连接的接近开关，在安装座的后端通过一根左右走向的转轴铰接有一块强挡板，强挡板在弹性组件的向外弹力作用下始终具有向后转动离开接近开关的趋势，当强挡气缸的活塞杆向下伸出时，能带动强挡板下移挡住管材进料输送装置送入切割机的预切管材，当强挡板在管材进料输送装置输送前移的各预切管材的作用下克服弹性组件的向外弹力向前转动至抵靠在安装座后端面上时，被强挡板所阻挡的各预切管材的端部正好齐平，并且此时强挡板正好触碰接近开关，接近开关被强挡板触碰后会向强挡气缸发送上升回位信号、并向管材进料输送装置发送停止信号，强挡气缸接收到上升回位信号后会控制活塞杆向上缩回，带动强挡板上移放行各预切管材，管材进料输送装置接收到停止信号后会停止输送预切管材。

进一步地，前述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其中：弹性组件的结构包括：在安装座的后端面设置有向前内凹的限位槽，在限位槽的槽口活动插有第一挡块，长螺栓的螺杆由前向后活动伸入限位槽并与第一挡块相连接固定，在限位槽内还设置有强挡弹簧，强挡弹簧的两端分别抵着第一挡块与限位槽槽底，强挡弹簧使第一挡块始终具有沿限位槽向后移动并推动强挡板向后转动离开接近开关的趋势。

进一步地，前述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其中：在第一挡块的前端设置用以定位强挡弹簧后端的第一定位槽。

进一步地，前述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其中：在限位槽内还设置有第二挡块，在第二挡块的后端设置有用以定位强挡弹簧前端的第二定位槽，强挡弹簧的前、后两端分别卡入第二定位槽与第一定位槽。

进一步地，前述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其中：在安装座前端面与长螺栓头部之间的长螺栓螺杆上套设有限位螺母。

通过上述技术方案的实施，本发明的有益效果是：（1）通过强挡机构自动实现了对各预切管材每次正式切割前的零位定位，不需要再对各预切管材的端部进行切割，节省了材料，降低了企业生产成本；（2）通过前夹料机构与自动送料夹持机构相配合而使管材尾料能前移一个成品管材的距离，从而能从管材尾料中切割出一段成品管材，有效利用了管材尾料，减少了材料的浪费，提高了材料利用率，降低了企业生产成本。

附图说明

图1为本发明所述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置的结构示意图。

图2为图1中所示的H部位的放大示意图。

图3为图2中去除强挡弹簧后的结构示意图。

图4为图1左视方向中安装座上的接近开关的位置示意图。

图5为图1右视方向中强挡机构的结构示意图。

图6为图1中所示的前夹料机构的结构示意图。

图7为图6中所示的A-A剖面的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图6、图7所示，所述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，包括：机架1，在切割工位后方的机架1上设置有用以对各预切管材2进行零位定位的强挡机构3，在切割工位前方的机架1上设置有前夹料机构4，前夹料机构4能与切割机中的自动送料夹持机构5相配合而使管材尾料前移一个成品管材的距离，所述前夹料机构4的结构包括：设置于切割工位前方的能承接并夹持切割机中的自动送料夹持机构5输出管材的管夹组件，管夹组件由第一驱动机构驱动向后靠近或向前远离切割工位，管夹组件的结构包括：设置于切割工位前方的平移座6，在平移座6的顶部设置有能承接切割机中的自动送料夹持机构5输出管材的夹管模7，在夹管模7的正上方设置有压板8，压板8在第二驱动机构的驱动下能下移将管材压紧在夹管模7中或上移松开夹管模7中的管材；在本实施例中，第一驱动机构的结构包括：安装于平移座6前方机架1上的平移油缸固定座9，在平移油缸固定座9上设置有平移油缸10，平移油缸10的活塞杆朝后与平移座6相连接，当平移油缸10的活塞杆向外伸出或向内缩回时，能带动平移座6向后靠近或向前远离切割工位，同步带动管夹组件向后靠近或向前远离切割工位，上述第一驱动机构结构简单，安装维修方便；在本实施例中，在平移油缸固定座9与主夹固定座11之间平行设置有若干前夹料导柱12，平移座6沿前夹料导柱12前后移动，这样可以更稳定地移动管夹组件；在本实施例中，第二驱动机构的结构包括：在平移座6的底部竖向设置升降夹紧油缸13，升降夹紧油缸13的活塞杆向下并安装有固定板14，固定板14通过若干向上活动穿过平移座6的夹紧导柱15与压板8相连接，当升降夹紧油缸13的活塞杆向外伸出或向内缩回时，能通过固定板14及夹紧导柱15带动压板8下移将管材压紧在夹管模7中或上移松开夹管模7中的管材2，上述第二驱动机构结构简单，安装维修方便；

在本实施例中，如图2、图3、图4、图5所示，所述强挡机构的结构包括：安装于切割工位后方机架1上的强挡安装架16，在强挡安装架16上竖向设置有强挡气缸17，强挡气缸17的活塞杆向下并连接有安装座18，在安装座18的后端面上设置有同时与强挡气缸17及管材进料输送装置信号连接的接近开关19，在安装座18的后端通过一根左右走向的转轴20铰接有一块强挡板21，强挡板21在弹性组件的向外弹力作用下始终具有向后转动离开接近开关19的趋势，当强挡气缸17的活塞杆向下伸出时，能带动强挡板21下移挡住管材进料输送装置送入切割机的预切管材2，当强挡板21在管材进料输送装置输送前移的各预切管材2的作用下克服弹性组件的向外弹力向前转动至抵靠在安装座18后端面上时，被强挡板21所阻挡的各预切管材2的端部正好齐平，并且此时强挡板21正好触碰接近开关19，接近开关19被强挡板触碰后会向强挡气缸17发送上升回位信号、并向管材进料输送装置发送停止信号，强挡气缸17接收到上升回位信号后会控制活塞杆向上缩回，带动强挡板21上移放行各预切管材2，管材进料输送装置接收到停止信号后会停止输送预切管材；由于各预切管材的端部被强挡板阻挡后正好齐平，待各预切管材的端部保持齐平后强挡板会放行预切管材，从而完成对各预切管材的零位定位，这种零位定位方式不需要对各预切管材的端部进行切割，大大减少了管材的浪费，降低了企业生产成本；

在本实施例中，弹性组件的结构包括：在安装座18的后端面设置有向前内凹的限位槽22，在限位槽22的槽口活动插有第一挡块23，长螺栓24的螺杆由前向后活动伸入限位槽22并与第一挡块23相连接固定，在限位槽22内还设置有强挡弹簧25，强挡弹簧25的两端分别抵着第一挡块23与限位槽22槽底，强挡弹簧25使第一挡块23始终具有沿限位槽22向后移动并推动强挡板21向后转动离开接近开关19的趋势，上述弹性组件结构简单，组装方便，使用稳定性好；在本实施例中，在第一挡块23的前端设置用以定位强挡弹簧25后端的第一定位槽231，这样安装强挡弹簧更方便，提高了装配效率；在本实施例中，在限位槽22内还设置有第二挡块26，在第二挡块26的后端设置有用以定位强挡弹簧25前端的第二定位槽261，强挡弹簧25的前、后两端分别卡入第二定位槽261与第一定位槽231，这样安装强挡弹簧更方便，进一步提高了装配效率；在本实施例中，在安装座18前端面与长螺栓24头部之间的长螺栓24螺杆上套设有限位螺母27，通过限位螺母可以调节第一挡块的移动行程，进而调节在初始状态下强挡板与接近开关之间的距离，同时也避免第一挡块在使用过程中脱出限位槽22，提高了设备的使用稳定性；

本发明的工作原理如下：

先将强挡气缸17的活塞杆向下伸出，带动强挡板21下移至能挡住预切管材2的位置，然后启动管材进料输送装置将若干并排放置的预切管材2送入切割机，在各预切管材2前移过程中，各预切管材2会逐渐与强挡板21相接触，随着各预切管材2的不断前移，各预切管材2会推动强挡板21克服弹性组件的向外弹力向前转动，当强挡板21向前转动至抵靠在安装座18后端面上时，各预切管材2的端部正好被强挡板21阻挡而保持齐平，并且此时强挡板21正好触碰接近开关19，接近开关19被强挡板触碰后会向强挡气缸17发送上升回位信号、并向管材进料输送装置发送停止信号，强挡气缸17接收到上升回位信号后会控制活塞杆向上缩回，带动强挡板21上移放行各预切管材2，管材进料输送装置接收到停止信号后会停止输送预切管材，从而完成对各预切管材的零位定位；

接着使自动送料夹持机构夹持住各预切管材，然后使自动送料夹持机构带动各预切管材2向切割工位移动，直至各预切管材2的端部超过切割工位的距离正好为成品管材的长度时，使自动送料夹持机构停止移动各预切管材2，然后使切料主夹机构的第一压模向下将各预切管材压紧在第一夹管模中，然后使切割机构向下同时对各预切管材进行第一次切割，切割形成成品管材，在切割机构切割各预切管材的过程中，自动送料夹持机构会松开各预切管材并回退至初始位置，待各预切管材2第一次切割完毕后，切料主夹机构松开预切管材；

接着使送料夹持组件再次夹持住各预切管材并在平移机构的带动下从初始位置向前移至最终位置，同步带动各预切管材再次向前移动一个成品管材的距离，接着使切料主夹机构的第一压模再次向下将各预切管材压紧在第一夹管模中，然后使切割机构向下同时对各预切管材进行第二次切割，切割形成成品管材，在切割机构切割各预切管材2的过程中，自动送料夹持机构再次松开各预切管材2并回退至初始位置，待各预切管材第二次切割完毕后，切料主夹机构松开管材，接着重复上述操作，直至将预切管材切割成若干段成品管材；

当预切管材被切割至剩余管材尾料时，由于此时管材尾料的前端正好位于送料夹持组件最终位置与初始位置之间，此时使送料夹持组件再次松开各预切管材并在平移机构的带动下从最终位置回退至管材尾料前端（将最终位置记为A点，将管材尾料前端记为B点），然后使送料夹持组件夹持住各管材尾料前端，并在平移机构的带动下从B点向前移至A点，接着平移油缸10的活塞杆向外伸出，带动管夹组件向切割工位移动，然后使升降夹紧油缸13的活塞杆向下伸出，带动压板8下移将管材尾料压紧在夹管模7中，接着平移油缸10的活塞杆向内缩回，带动管夹组件及管材尾料同步回退一段距离，该回退距离大小为：成品管材长度减去（B点到A点之间的距离），由于此时管夹组件带动管材尾料回退前移的距离加上自动送料夹持机构带动管材尾料前移的距离正好为成品管材的长度，从而使管材尾料继续前移了一段成品管材的长度，然后使自动送料夹持机构再次松开各预切管材2并回退至初始位置，同时使切料主夹机构的第一压模再次向下将各管材尾料压紧在第一夹管模中，然后使切割机构向下同时对各管材尾料进行最后切割，切割形成成品管材，通过上述操作，即完成了对管材尾料的切割。

本发明的优点是：（1）通过强挡机构来自动实现对各预切管材每次正式切割前的零位定位，不需要再对各预切管材的端部进行切割，节省了材料，降低了企业生产成本；（2）通过前夹料机构与自动送料夹持机构相配合而使管材尾料能前移一个成品管材的距离，从而能从管材尾料中切割出一段成品管材，有效利用了管材尾料，减少了材料的浪费，提高了材料利用率，进一步降低了企业生产成本。

Claims (8)

1.全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，包括：机架，其特征在于：在切割工位后方的机架上设置有用以对各预切管材进行零位定位的强挡机构，在切割工位前方的机架上设置有前夹料机构，前夹料机构能与切割机中的自动送料夹持机构相配合而使管材尾料前移一个成品管材的距离，所述前夹料机构的结构包括：设置于切割工位前方的能承接并夹持切割机中的自动送料夹持机构输出管材的管夹组件，管夹组件由第一驱动机构驱动向后靠近或向前远离切割工位，管夹组件的结构包括：设置于切割工位前方的平移座，在平移座的顶部设置有能承接切割机中的自动送料夹持机构输出管材的夹管模，在夹管模的正上方设置有压板，压板在第二驱动机构的驱动下能下移将管材压紧在夹管模中或上移松开夹管模中的管材；强挡机构的结构包括：安装于切割工位后方机架上的强挡安装架，在强挡安装架上竖向设置有强挡气缸，强挡气缸的活塞杆向下并连接有安装座，在安装座的后端面上设置有同时与强挡气缸及管材进料输送装置信号连接的接近开关，在安装座的后端通过一根左右走向的转轴铰接有一块强挡板，强挡板在弹性组件的向外弹力作用下始终具有向后转动离开接近开关的趋势，当强挡气缸的活塞杆向下伸出时，能带动强挡板下移挡住管材进料输送装置送入切割机的预切管材，当强挡板在管材进料输送装置输送前移的各预切管材的作用下克服弹性组件的向外弹力向前转动至抵靠在安装座后端面上时，被强挡板所阻挡的各预切管材的端部正好齐平，并且此时强挡板正好触碰接近开关，接近开关被强挡板触碰后会向强挡气缸发送上升回位信号、并向管材进料输送装置发送停止信号，强挡气缸接收到上升回位信号后会控制活塞杆向上缩回，带动强挡板上移放行各预切管材，管材进料输送装置接收到停止信号后会停止输送预切管材。

2.根据权利要求1所述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其特征在于：第一驱动机构的结构包括：安装于平移座前方机架上的平移油缸固定座，在平移油缸固定座上设置有平移油缸，平移油缸的活塞杆朝后与平移座相连接，当平移油缸的活塞杆向外伸出或向内缩回时，能带动平移座向后靠近或向前远离切割工位，同步带动管夹组件向后靠近或向前远离切割工位。

3.根据权利要求2所述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其特征在于：在平移油缸固定座与主夹固定座之间平行设置有若干前夹料导柱，平移座沿前夹料导柱前后移动。

4.根据权利要求1所述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其特征在于：第二驱动机构的结构包括：在平移座的底部竖向设置升降夹紧油缸，升降夹紧油缸的活塞杆向下并安装有固定板，固定板通过若干向上活动穿过平移座的夹紧导柱与压板相连接，当升降夹紧油缸的活塞杆向外伸出或向内缩回时，能通过固定板及夹紧导柱带动压板下移将管材压紧在夹管模中或上移松开夹管模中的管材。

5.根据权利要求1所述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其特征在于：弹性组件的结构包括：在安装座的后端面设置有向前内凹的限位槽，在限位槽的槽口活动插有第一挡块，长螺栓的螺杆由前向后活动伸入限位槽并与第一挡块相连接固定，在限位槽内还设置有强挡弹簧，强挡弹簧的两端分别抵着第一挡块与限位槽槽底，强挡弹簧使第一挡块始终具有沿限位槽向后移动并推动强挡板向后转动离开接近开关的趋势。

6.根据权利要求5所述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其特征在于：在第一挡块的前端设置用以定位强挡弹簧后端的第一定位槽。

7.根据权利要求6所述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其特征在于：在限位槽内还设置有第二挡块，在第二挡块的后端设置有用以定位强挡弹簧前端的第二定位槽，强挡弹簧的前、后两端分别卡入第二定位槽与第一定位槽。

8.根据权利要求5所述的全自动切割机中的管材零位定位及前夹料装置，其特征在于：在安装座前端面与长螺栓头部之间的长螺栓螺杆上套设有限位螺母。