CN109759494B - 金属棒材截料装置和利用棒材截料装置截断棒材控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属棒材截料装置和利用棒材截料装置截断棒材控制方法，属于机床技术领域。它解决了利用现有的金属棒材截料装置截断金属棒材时棒材截断面平整度不易控制的问题。金属棒材截料装置包括机头座、滑动刀座和抬料滑块；滑动刀座上安装有抬料油缸，抬料油缸的活塞杆与抬料滑块之间相连接；机头座上安装有刀座油缸，滑动刀座上开设有连接孔，连接孔内设有连接件，刀座油缸的活塞杆与连接件之间相连接；在第一导向结构的导向方向上连接件的端面与连接孔的端面之间具有移动间隙。本金属棒材截料装置在连接件与连接孔的端面之间设置移动间隙，便避免抬料时棒材发生弯曲以及保证棒材截断面平整度；因而具有结构简单的优点。

Description

金属棒材截料装置和利用棒材截料装置截断棒材控制方法

技术领域

本发明属于机床技术领域，涉及一种棒材加工设备，特别是一种金属棒材截料装置。

本发明属于机床技术领域，涉及一种棒材加工设备，特别是一种利用棒材截料装置截断棒材控制方法。

背景技术

金属棒材是指横截面呈圆形、六角形等形状规则的直条状金属；截料是指按照长度需要将棒材剪断，棒材截料装置就是专用于金属棒材截料的设备，其相关文献如棒材截料机（授权公告号CN104384290A）。

在棒材截料过程中先采用抬料机构将棒材夹紧，再进行截料作业，这样能显著地提高棒材截断面平整度。申请人曾提出了一种棒材截料机的抬料装置（授权公告号CN204094232U），由于棒材大小不用以及驱动油缸和抬料油缸供油流量难以精确控制，因而难以保证抬料滑块与刀座同时与棒材相抵靠；本领域技术人员可能想到通过检测油压和程序控制保证抬料滑块与刀座同时与棒材相抵靠，这样导致制造成本显著增加，稳定性降低以及加工效率显著降低。在实际过程中存在着下述几种情况，1、抬料油缸使抬料滑块先与棒材相抵靠，若抬料油缸油压过大，则可能将棒材挤弯，若抬料油缸油压过小，则可能导致夹紧力不足；由于棒材大小和材料不同，棒材承载力大小不一，因而难以保证油缸推力与棒材承载力相匹配；2、驱动油缸使刀座与棒材相抵靠，则影响抬料效果，进而影响棒材截断面平整度。

发明内容

本发明提出了一种金属棒材截料装置，本发明要解决的技术问题是利用金属棒材截料装置截断金属棒材时如何既能保证棒材截断面平整度，又能避免棒材发生弯曲。

本发明提出了一种利用棒材截料装置截断棒材控制方法，本发明要解决的技术问题是利用金属棒材截料装置截断金属棒材时如何既能保证棒材截断面平整度，又能避免棒材发生弯曲。

本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：一种金属棒材截料装置，包括机头座、滑动刀座和抬料滑块；滑动刀座和机头座之间通过第一导向结构滑动连接，抬料滑块和滑动刀座之间通过第二导向结构滑动连接，第一导向结构的导向方向和第二导向结构的导向方向平行设置；滑动刀座上安装有抬料油缸，抬料油缸的活塞杆与抬料滑块之间相连接；机头座上安装有刀座油缸，滑动刀座上开设有连接孔，连接孔内设有连接件，刀座油缸的活塞杆与连接件之间相连接；在第一导向结构的导向方向上连接件的端面与连接孔的端面之间具有移动间隙。

机头座上固定有第一截断刀模，滑动刀座上固定有第二截断刀模；利用金属棒材截料装置截断棒材的控制方法是依次按下述顺序步骤进行的，第一步，送料：棒材的一端部穿过第一截断刀模和第二截断刀模；

第二步，抬料：向抬料油缸供油，抬料油缸驱动抬料滑块向靠近棒材侧面方向移动，当抬料滑块与棒材侧面相抵靠后第二截断刀模向靠近棒材侧面方向移动，直至抬料滑块和第二截断刀模夹持棒材；

第三步，截料：在第二步过程中便向刀座油缸供油或在第二步完成后向刀座油缸供油，刀座油缸驱动滑动刀座移动直至第一截断刀模和第二截断刀模将棒材截断。

在截断棒材过程中，移动间隙保证在第二步抬料过程中抬料油缸能带动滑动刀座移动，即移动间隙使连接件与滑动刀座之间具有相对移动行程，进而保证第二截断刀模和抬料滑块先夹持棒材，再利用第一截断刀模和第二截断刀模将棒材截断，由此有效地保证棒材截断面平整度。在第二步抬料过程中抬料滑块和滑动刀座相对于棒材均能移动，由此不会对棒材产生较大的推力，既不会将棒材推弯。

在第二步抬料过程中便向刀座油缸供油，达到提前供油的效果，实现缩短利用金属棒材截料装置截料金属棒材所需时长，进而提高金属棒材截料装置的截料加工效率。

通过控制供油流量便能实现上述先夹持棒材，再将棒材截断，移动间隙的设置显著地降低了供油流量精度，即供油流量更易控制，进而降低流量控制所需部件要求，实现降低金属棒材截料装置制造成本。

与现有技术相比，本金属棒材截料装置在连接件与连接孔的端面之间设置移动间隙，便避免抬料时棒材发生弯曲以及保证棒材截断面平整度；因而具有结构简单的优点。本金属棒材截料装置还具有截断加工效率更高，制造成本低，操控更方便的优点。

附图说明

图1、图6和图9是实施例一中金属棒材截料装置处于不同状态时的立体结构示意图。

图2是图1所示状态的主视结构示意图。

图3是图2中A-A的剖视结构示意图。

图4和图5是实施例一中金属棒材截料装置的分解结构示意图。

图7是图6所示状态的主视结构示意图。

图8是图7中B-B的剖视结构示意图。

图10是图9所示状态的主视结构示意图。

图11是图10中C-C的剖视结构示意图。

图12是实施例一中金属棒材截料装置内所有油缸管路结构示意图。

图13是实施例二中金属棒材截料装置的剖视结构示意图。

图中，1、机头座；2、滑动刀座；2a、连接孔；3、抬料滑块；4、抬料油缸；5、刀座油缸；6、第一截断刀模；7、第二截断刀模；8、连杆；9、连接件；9a、导向斜面；10、移动间隙；11、楔块；12、复位油缸；13、弹性件；14、棒材；15、导向块；15a、导向孔；G1、第一油管；G2、第二油管。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1至图12所示，金属棒材截料装置包括机头座1、滑动刀座2、抬料滑块3、抬料油缸4、刀座油缸5、第一截断刀模6和第二截断刀模7。

滑动刀座2和机头座1之间通过第一导向结构滑动连接，抬料滑块3和滑动刀座2之间通过第二导向结构滑动连接，第一导向结构的导向方向和第二导向结构的导向方向平行设置。第一导向结构的导向方向与滑动刀座2的中心线平行，即为水平方向。第一截断刀模6固定在机头座1上，第二截断刀模7固定在滑动刀座2上。

抬料油缸4的缸体与滑动刀座2的右端部固定连接，抬料油缸4的活塞杆与抬料滑块3的右端部之间通过连杆8固定连接。刀座油缸5的缸体位于滑动刀座2的左侧，刀座油缸5的缸体与机头座1固定连接。滑动刀座2的左端部开设有连接孔2a，连接孔2a内设有连接件9，连接件9与刀座油缸5的活塞杆之间连为一体或通过螺栓固定连接。连接孔2a呈条状，在第一导向结构的导向方向上连接件9与连接孔2a的端面之间具有移动间隙10。

金属棒材截料装置还包括楔块11和驱动件，驱动件安装在滑动刀座2上，楔块11与驱动件相连接，当驱动件带动楔块11移动时楔块11能嵌入移动间隙10内。滑动刀座2上固定有导向块15，导向块15内开有有导向孔15a，楔块11嵌设在导向孔15a内，这样限制提高楔块11移动稳定性。说明书附图给出驱动件为复位油缸12；如图13所示，复位油缸12的有杆腔与抬料油缸4的无杆腔和刀座油缸5的无杆腔通过第一油管G1相连通，复位油缸12的无杆腔与抬料油缸4的有杆腔和刀座油缸5的无杆腔通过第二油管G2相连通；当抬料油缸4的活塞杆处于伸出状态时，复位油缸12的活塞杆处于回缩状态，进而使楔块11处于脱离移动间隙10状态。上述结构使复位油缸12与抬料油缸4既实现联动，简化操控，又保证楔块11动作与抬料滑块3动作相对应，保证金属棒材截料装置截断加工有序进行。由此可知，滑动刀座2的复位结构具有结构简单，制造成本低和使金属棒材截料装置操纵方便的优点。

如图1至图12所示，通过阐述利用金属棒材截料装置截断棒材14的控制方法进一步说明各个部件的作用和优点以及说明金属棒材截料装置的优点。利用金属棒材截料装置截断棒材14的控制方法是依次按第一步送料，第二步抬料，第三步截料顺序步骤进行。

送料是根据截料长度手动或自动地推送棒材14，使棒材14的一端部穿过第一截断刀模6和第二截断刀模7。

如图6至图8所示，抬料是采用抬料滑块3和第二截断刀模7夹持住棒材14。向抬料油缸4供油，抬料油缸4的活塞杆伸出，抬料油缸4驱动抬料滑块3向靠近棒材14侧面方向移动，如图2所示抬料滑块3沿箭头C所指方向移动。当抬料滑块3与棒材14侧面相抵靠后，抬料油缸4的活塞杆持续伸出迫使滑动刀座2相对于棒材14移动，即第二截断刀模7向靠近棒材14侧面方向移动，如图3所示滑动刀座2沿箭头D所指方向移动；直至抬料滑块3和第二截断刀模7夹持棒材14。在此过程中，复位油缸12的活塞杆回缩使楔块11脱离移动间隙10，保证滑动刀座2相对于棒材14能移动；以及滑动刀座2相对于连接件9产生移动。移动间隙10位于连接件9的右侧，这样既保证滑动刀座2相对于棒材14能移动；又便于操控，即使刀座油缸5的活塞杆不运动移动间隙10也能保证滑动刀座2相对于棒材14能移动。

截料是从图6至图8所示状态到图9至图11所示状态；具体来说，截料是采用刀座油缸5驱动滑动刀座2移动直至第一截断刀模6和第二截断刀模7将棒材14截断。向刀座油缸5供油在上述抬料步骤中开始供油，如刀座油缸5与抬料油缸4同步供油，通过控制供油流量保证第一截断刀模6和第二截断刀模7剪切棒材14之前完成抬料工序。根据实际情况可在上述抬料步骤完成后开始供油。刀座油缸5的活塞杆伸出，刀座油缸5的活塞杆带动连接件9同步移动，连接件9推动滑动刀座2移动，如图3所示滑动刀座2沿箭头D所指方向移动；直至第一截断刀模6和第二截断刀模7将棒材14截断。

通过阐述滑动刀座2的复位过程，进一步说明各个部件的作用和优点，滑动刀座2复位是从图9至图11所示状态到图1至图3所示状态。具体来说，向抬料油缸4和刀座油缸5同步供油使抬料油缸4的活塞杆和刀座油缸5的活塞杆回缩，抬料滑块3和第二截断刀模7释放棒料，棒料在重力作用下自然掉落。在此运动过程中，复位油缸12的活塞杆伸出，楔块11逐渐插入移动间隙10内，该动作保证滑动刀座2能自动地复位至原位，保证后续棒材14截断加工可连续进行；换言之楔块11插入移动间隙10内使刀座油缸5带动滑动刀座2同步移动，避免刀座油缸5产生空行程。连接件9的棱角处具有导向斜面9a，导向斜面9a与楔块11的斜面配合使楔块11更易插入移动间隙10内。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于滑动刀座2的复位结构：金属棒材截料装置还弹性件13，弹性件13安装在滑动刀座2和机头座1之间。

如图13所示，弹性件13为弹簧，弹簧套设在连杆8上，弹簧的一端与滑动刀座2的右端面相抵靠，弹簧的另一端与机头座1相抵靠。

在利用金属棒材截料装置截断棒材14的抬料过程中当抬料滑块3与棒材14侧面相抵靠后，抬料油缸4的活塞杆持续伸出迫使弹簧被压缩以及滑动刀座2相对于棒材14移动。

在复位过程中当第一截断刀模6和第二截断刀模7，滑动刀座2在弹簧的弹力作用下始终与连接件9相抵靠，保证滑动刀座2随刀座油缸5的活塞杆回缩而移动。

实施例三

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于驱动件安装在连接件9上。

实施例四

本实施例同实施例一和实施例三的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于驱动件的类型，驱动件为电机，电机带动楔块11摆动。金属棒材截料装置包括控制电路，抬料油缸4的油管上连接有电磁阀，电磁阀和电机均与控制电路电连接。

实施例五

本实施例同实施例二的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于弹性件13的安装位置，弹性件13安装在移动间隙10内。弹性件13为弹性材料制成的弹性块，弹性块的一端与连接件9相抵靠，弹性块的另一端与连接孔2a的一端面相抵靠。

Claims (10)

1.一种金属棒材截料装置，包括机头座（1）、滑动刀座（2）和抬料滑块（3）；滑动刀座（2）和机头座（1）之间通过第一导向结构滑动连接，机头座（1）上固定有第一截断刀模（6），滑动刀座（2）上固定有第二截断刀模（7）；抬料滑块（3）和滑动刀座（2）之间通过第二导向结构滑动连接，第一导向结构的导向方向和第二导向结构的导向方向平行设置；滑动刀座（2）上安装有抬料油缸（4），抬料油缸（4）的活塞杆与抬料滑块（3）之间相连接；机头座（1）上安装有刀座油缸（5），滑动刀座（2）上开设有连接孔（2a），连接孔（2a）内设有连接件（9），刀座油缸（5）的活塞杆与连接件（9）之间相连接；其特征在于，在第一导向结构的导向方向上连接件（9）的端面与连接孔（2a）的端面之间具有移动间隙（10）。

2.根据权利要求1所述的金属棒材截料装置，其特征在于，所述金属棒材截料装置还包括楔块（11）和驱动件，驱动件安装在滑动刀座（2）或连接件（9）上，楔块（11）与驱动件相连接，当驱动件带动楔块（11）移动时楔块（11）能嵌入移动间隙（10）内。

3.根据权利要求2所述的金属棒材截料装置，其特征在于，所述

滑动刀座（2）或连接件（9）上固定有导向块（15），导向块（15）内开有有导向孔（15a），楔块（11）嵌设在导向孔（15a）内。

4.根据权利要求2或3所述的金属棒材截料装置，其特征在于，所述驱动件为复位油缸，复位油缸的有杆腔与抬料油缸（4）的无杆腔通过第一油管（G1）相连通，复位油缸的无杆腔与抬料油缸（4）的有杆腔通过第二油管（G2）相连通；或所述驱动件为电机，电机能带动楔块（11）摆动。

5.根据权利要求4所述的金属棒材截料装置，其特征在于，当所述抬料油缸（4）的活塞杆处于伸出状态时，复位油缸的活塞杆处于回缩状态，使楔块（11）处于脱离移动间隙（10）状态。

6.根据权利要求4所述的金属棒材截料装置，其特征在于，所述金属棒材截料装置包括控制电路，抬料油缸（4）的油管上连接有电磁阀，电磁阀和电机均与控制电路电连接。

7.根据权利要求1所述的金属棒材截料装置，其特征在于，所述金属棒材截料装置还弹性件（13），弹性件（13）安装在滑动刀座（2）和机头座（1）之间或弹性件（13）安装在移动间隙（10）内。

8.根据权利要求7所述的金属棒材截料装置，其特征在于，所述弹性件（13）为弹簧或弹性件（13）为弹性材料制成的弹性块。

9.一种利用权利要求1至8中任意一项所述金属棒材截料装置截断棒材（14）的控制方法，金属棒材截料装置的机头座（1）上固定有第一截断刀模（6），滑动刀座（2）上固定有第二截断刀模（7）；其特征在于，利用金属棒材截料装置截断棒材（14）的控制方法是依次按下述顺序步骤进行的，

第一步，送料：棒材（14）的一端部穿过第一截断刀模（6）和第二截断刀模（7）；

第二步，抬料：向抬料油缸（4）供油，抬料油缸（4）驱动抬料滑块（3）向靠近棒材（14）侧面方向移动，当抬料滑块（3）与棒材（14）侧面相抵靠后第二截断刀模（7）向靠近棒材（14）侧面方向移动，直至抬料滑块（3）和第二截断刀模（7）夹持棒材（14）；

第三步，截料：在第二步过程中便向刀座油缸（5）供油或在第二步完成后向刀座油缸（5）供油，刀座油缸（5）驱动滑动刀座（2）移动直至第一截断刀模（6）和第二截断刀模（7）将棒材（14）截断。

10.一种利用权利要求2至8中任意一项所述金属棒材截料装置截断棒材（14）的控制方法，金属棒材截料装置的机头座（1）上固定有第一截断刀模（6），滑动刀座（2）上固定有第二截断刀模（7）；其特征在于，利用金属棒材截料装置截断棒材（14）的控制方法是依次按下述顺序步骤进行的，第一步，送料：棒材（14）的一端部穿过第一截断刀模（6）和第二截断刀模（7）；

第二步，抬料：向抬料油缸（4）供油，抬料油缸（4）驱动抬料滑块（3）向靠近棒材（14）侧面方向移动，当抬料滑块（3）与棒材（14）侧面相抵靠后第二截断刀模（7）向靠近棒材（14）侧面方向移动，直至抬料滑块（3）和第二截断刀模（7）夹持棒材（14）；

第三步，截料：在第二步过程中便向刀座油缸（5）供油或在第二步完成后向刀座油缸（5）供油，刀座油缸（5）驱动滑动刀座（2）移动直至第一截断刀模（6）和第二截断刀模（7）将棒材（14）截断；

第四步，复位：向抬料油缸（4）和刀座油缸（5）同步反向供油，抬料滑块（3）和第二截断刀模（7）释放棒料，以及操控驱动件使楔块（11）嵌入移动间隙（10）内。

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