CN110253074B - 金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，属于剪切技术领域。它解决了现有的抬料滑块驱动装置结构种类数量不足的问题。本金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置包括螺杆和马达，螺杆的轴心线与抬料滑块相对于滑动刀座运动方向平行设置；螺杆的一端部与抬料滑块之间螺纹连接，螺杆的中部与滑动刀座之间螺纹连接且螺杆的中部螺纹螺旋方向与螺杆的一端部螺纹螺旋方向相反，螺杆的另一端部与马达的转轴之间相连接；或螺杆的中部与滑动刀座之间轴向定位连接；或螺杆的一端部与抬料滑块之间轴向定位连接，螺杆的中部与滑动刀座之间螺纹连接。抬料滑块采用马达驱动，螺杆传动，由此具有自锁特性，有效承载抬料滑块的后退作用力。

Description

金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置

技术领域

本发明属于剪切技术领域，涉及一种金属棒材截料机，特别是一种金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置。

背景技术

金属棒材截料机是一种将金属棒材或金属线材按设计长度将其剪断的专用设备；剪断的工件要求长度精度高，端面平整。申请人曾提出了一种棒材截料机（申请公布号CN104384290A）和一种棒材截料机的抬料装置（授权公告号CN204094232U），通过设置抬料装置能提高工件的端面平整性。在实际加工过程中，截断金属棒材瞬间产生强大的冲击力，由于液压油存在压缩性和油管存在膨胀性，导致金属棒材产生细微地摆动，进而影响工件的端面平整性。

为了进一步提高工件的端面平整性，申请人又提出了一种直线导轨组件的滑块刹车机构（申请公布号CN104308564A），滑块刹车机构使抬料装置可承受更大的作用力；以及一种棒材截料机的抬料装置（申请号2019202367615），通过换向传动结构实现分解抬料滑块的后退作用力。本领域技术人员希望能够提出更多不同结构的抬料滑块驱动装置以满足不同客户的需求。

发明内容

本发明提出了一种金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，本发明要解决的技术问题是如何提出另一种能驱动抬料滑块的驱动装置，且能有效承载抬料滑块的后退作用力。

本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：一种金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，金属棒材截料机包括机头座和与机头座滑动连接的滑动刀座；抬料滑块与滑动刀座之间滑动连接，抬料滑块相对于滑动刀座的运动方向和滑动刀座相对于机头座的运动方向平行设置；抬料滑块驱动装置包括螺杆和马达，马达包括壳体和转轴，壳体固定在滑动刀座上；螺杆的轴心线与抬料滑块相对于滑动刀座运动方向平行设置；

方案一：螺杆的一端部与抬料滑块之间螺纹连接，螺杆的中部与滑动刀座之间螺纹连接且螺杆的中部螺纹螺旋方向与螺杆的一端部螺纹螺旋方向相反，螺杆的另一端部与马达的转轴之间相连接。

方案二：螺杆的一端部与抬料滑块之间螺纹连接，螺杆的中部与滑动刀座之间轴向定位连接，螺杆的另一端部与马达的转轴之间相连接。

方案三：螺杆的一端部与抬料滑块之间轴向定位连接，螺杆的另一端部与马达的转轴之间相连接，螺杆的中部与滑动刀座之间螺纹连接。

与现有技术相比，金属棒材截料机的抬料滑块采用马达驱动，马达为电动马达或气动马达或液压马达，显然马达的转轴运动方式为转动。当马达的转轴转动时，转轴带动螺杆转动，第一种方案：由于螺杆与抬料滑块之间螺纹连接以及螺杆与滑动刀座之间也螺纹连接且螺旋方向相反，因此螺杆旋转时，螺杆既相对于滑动刀座轴向移动，又相对于抬料滑块轴向移动；第二种方案：由于螺杆与抬料滑块之间螺纹连接以及螺杆与滑动刀座之间轴向定位连接，因而螺杆旋转时螺杆相对于滑动刀座仅转动，不轴向移动，螺杆相对于抬料滑块产生轴向移动。由此可知，在马达相同转速和螺杆相同螺距情况下，第一种方案相对于第二种方案抬料滑块的移动行程更大，换言之采用第一种方案时更有利于旋转低速高扭的马达。

若转轴带动螺杆正向转动时，螺杆使抬料滑块与马达之间间距增大，既实现安装在滑动刀座上的动剪切模与抬料滑块夹紧金属棒料；若转轴带动螺杆反向转动时，螺杆使抬料滑块与马达之间间距缩小，实现释放金属棒料。

螺杆的中部与滑动刀座之间螺纹连接或之间轴向定位连接，这样抬料滑块的后退作用力由滑动刀座承担，进而有效地保护马达。

由于螺纹连接结构具有自锁特征，因而抬料滑块承担后退作用力螺杆不会产生旋转，进而提高动剪切模与抬料滑块夹紧金属棒料的稳定性，换言之在剪切金属棒材时，抬料滑块不会产生后退，实现提高剪切下来的金属工件端面平整性。

附图说明

图1是实施例一中金属棒材截料机处于未夹紧金属棒料状态的主视结构示意图。

图2是图1中A-A的剖视结构示意图。

图3是螺杆的结构示意图。

图4是实施例一中金属棒材截料机处于夹紧金属棒料状态的剖视结构示意图。

图5是实施例二中金属棒材截料机处于未夹紧金属棒料状态的剖视结构示意图。

图6是实施例四中金属棒材截料机处于未夹紧金属棒料状态的剖视结构示意图。

图中，1、机头座；2、滑动刀座；2a、环形定位凹肩；3、静剪切模；4、动剪切模；5、金属棒料；6、螺杆；6a、第一螺纹；6b、第二螺纹；6c、环形定位凸圈；6d、轴向定位凸肩；7、马达；7a、壳体；7b、转轴；8、支架；9、抬料滑块；9a、滑块基座；9b、抬料夹头；9c、第一螺套；10、第二螺套；11、轴套；12、定位螺母；13、轴向定位螺母。

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4所示，金属棒材截料机包括机头座1和与机头座1滑动连接的滑动刀座2，说明书附图给出滑动刀座2相对于机头座1运动方向为水平移动。机头座1上具有第一过料孔，滑动刀座2上具有与第一过料孔相对的第二过料孔；第一过料孔的孔壁上固定有静剪切模3，第二过料孔的孔壁上固定有动剪切模4。

抬料滑块9与滑动刀座2之间滑动连接，抬料滑块9相对于滑动刀座2运动方向也为水平方向，因而抬料滑块9相对于滑动刀座2的运动方向和滑动刀座2相对于机头座1的运动方向平行设置。

剪切金属棒材时动剪切模4与抬料滑块9需夹紧金属棒料5，抬料滑块驱动装置驱动抬料滑块9移动方向与滑动刀座2带动动剪切模4移动方向相反；因而剪切油缸的活塞杆与滑动刀座2的一端部相连接，抬料滑块驱动装置安装在滑动刀座2的另一端部，换言之，第二过料孔位于滑动刀座2的一端面和抬料滑块9之间，抬料滑块9位于第二过料孔和抬料滑块驱动装置之间。

抬料滑块驱动装置包括螺杆6和马达7，马达7为电动马达或气动马达或液压马达，马达7包括壳体7a和转轴7b。

滑动刀座2的另一端面上固定有支架8，支架8的一端穿出机头座1，马达7的壳体7a与支架8的一端部通过螺栓螺母固定连接，由此实现壳体7a固定在滑动刀座2上，该布置结构便于安装和维护马达7。

螺杆6的轴心线和马达7中转轴7b的轴心线同心且水平设置，螺杆6的轴心线与抬料滑块9相对于滑动刀座2运动方向平行设置。螺杆6的一端部具有第一螺纹6a，螺杆6的中部具有第二螺纹6b，第一螺纹6a的螺旋方向和第二螺纹6b的螺旋方向相反。

抬料滑块9包括滑块基座9a和通过螺栓固定在滑块基座9a上的抬料夹头9b，滑块基座9a上开有第一安装孔，第一安装孔内设有与螺杆6的一端部螺纹连接的第一螺套9c，第一螺套9c与滑块基座9a之间固定相连接，由此实现螺杆6的一端部与抬料滑块9之间螺纹连接。第一螺套9c与滑块基座9a之间固定结构为使第一螺套9c相对于滑块基座9a可拆卸的固定连接结构，如第一螺套9c与滑块基座9a之间采用螺栓固定连接，这样根据第一螺套9c磨损情况和第一螺套9c的螺距等实际情况更换第一螺套9c。

滑动刀座2的另一端部开有第二安装孔，第二安装孔内设有与螺杆6的中部螺纹连接的第二螺套10，第二螺套10与滑动刀座2之间固定相连接，由此实现螺杆6的中部与滑动刀座2之间螺纹连接。第二螺套10与滑动刀座2之间固定结构为使第二螺套10相对于滑动刀座2可拆卸的固定连接结构，如第二螺套10与滑动刀座2之间采用螺栓固定连接，这样根据第二螺套10磨损情况和第二螺套10的螺距等实际情况更换第二螺套10。

马达7的转轴7b上套设有轴套11，轴套11与转轴7b之间通过螺栓固定连接，螺杆6的另一端部穿入轴套11内，螺杆6的另一端部与轴套11之间周向定位连接，如轴套11内壁上沿其轴向开设有呈条状的定位孔，螺杆6的另一端部具有嵌入定位孔内的凸体；由此实现螺杆6的另一端部与马达7的转轴7b之间相连接。

通过阐述动剪切模4与抬料滑块9夹紧金属棒料5以及释放剪切下的金属工件过程，进一步说明各个部件的作用和优点：金属棒材截料机的剪切油缸推动滑动刀座2移动，使动剪切模4的内孔和静剪切模3的内孔之间相重合部位越来越少。在此过程中，若马达7为液压马达7，则液压马达7与剪切油缸相连通，使得液压马达7的转轴7b正向旋转，若马达7为电动马达7或气动马达7，则通过传感器检测剪切油缸动作，以及通过控制电路控制电动马达7或气动马达7的转轴7b正向旋转。转轴7b带动螺杆6转动，由于螺杆6与抬料滑块9之间螺纹连接以及螺杆6与滑动刀座2之间也螺纹连接且螺旋方向相反，使得螺杆6既相对于滑动刀座2轴向移动，螺杆6又相对于抬料滑块9轴向移动，以及螺杆6相对于轴套11也轴向移动。抬料滑块9与马达7之间间距增大，抬料滑块9与动剪切模4之间间距缩小，在动剪切模4和静剪切模3剪切金属棒材之前，动剪切模4与抬料滑块9夹紧金属棒料5。

在动剪切模4和静剪切模3剪切金属棒材过程中，由于螺纹连接结构具有自锁特征，显著降低了螺杆6因受到抬料滑块9的后退作用力而反向旋转可能性。在动剪切模4和静剪切模3剪切金属棒材过程中通过控制马达7把持扭矩输出，可进一步降低螺杆6因受到抬料滑块9的后退作用力而反向旋转可能性。在动剪切模4和静剪切模3剪切金属棒材过程中抬料滑块9的后退作用力作用在滑动刀座2上，进而有效地保护马达7。

当动剪切模4和静剪切模3将金属棒材剪断后，剪切油缸拉动滑动刀座2移动，马达7的转轴7b带动螺杆6反向转动，螺杆6使抬料滑块9与马达7之间间距缩小，即抬料滑块9与动剪切模4之间间距增大，实现释放金属棒料5。

实施例二：如图5所示，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：螺杆6的中部没有第二螺纹6b，滑动刀座2的第二安装孔内没有设置螺纹，以及螺杆6的中部与滑动刀座2之间不是采用螺纹连接；而是螺杆6的中部与滑动刀座2之间轴向定位连接；具体来说，螺杆6的中部具有环形定位凸圈6c；第二安装孔的侧壁上具有环形定位凹肩2a，环形定位凹肩2a的侧壁上螺纹连接有定位螺母12，环形定位凸圈6c位于环形定位凹肩2a的底面和定位螺母12的端面之间。

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：滑块基座9a的第一安装孔内没有设置第一螺套9c，而是在第一安装孔的孔壁上开设有螺纹，使螺杆6的一端部与第一安装孔的孔壁之间直接螺纹连接。

滑动刀座2的第二安装孔内没有设置第二螺套10，而是在第二安装孔的孔壁上开设有螺纹，使螺杆6的中部与第二安装孔的孔壁之间直接螺纹连接。

实施例四：如图6所示，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：螺杆6的一端部没有第一螺纹6a，抬料滑块9的第一安装孔内没有设置螺纹，以及螺杆6的一端部与抬料滑块9之间不是采用螺纹连接；而是螺杆6的一端部与抬料滑块9之间轴向定位连接。具体来说，抬料滑块9包括滑块基座9a和与滑块基座9a固定连接的抬料夹头9b，滑块基座9a上开有第一安装孔，螺杆6的一端部穿入第一安装孔内，螺杆6的一端部具有轴向定位凸肩6d，螺杆6的一端部套设有轴向定位螺母13，轴向定位螺母13与第一安装孔孔壁螺纹连接，轴向定位凸肩6d位于轴向定位螺母13和第一安装孔的底面之间。

Claims (10)

1.一种金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，金属棒材截料机包括机头座（1）和与机头座（1）滑动连接的滑动刀座（2）；抬料滑块（9）与滑动刀座（2）之间滑动连接，抬料滑块（9）相对于滑动刀座（2）的运动方向和滑动刀座（2）相对于机头座（1）的运动方向平行设置；其特征在于，抬料滑块驱动装置包括螺杆（6）和马达（7），马达（7）包括壳体（7a）和转轴（7b），壳体（7a）固定在滑动刀座（2）上；螺杆（6）的轴心线与抬料滑块（9）相对于滑动刀座（2）运动方向平行设置；

螺杆（6）的一端部与抬料滑块（9）之间螺纹连接，螺杆（6）的另一端部与马达（7）的转轴（7b）之间相连接，螺杆（6）的中部与滑动刀座（2）之间螺纹连接且位于螺杆（6）的一端部上的第一螺纹（6a）和位于螺杆（6）的中部上的第二螺纹（6b）螺旋方向相反；

或螺杆（6）的一端部与抬料滑块（9）之间螺纹连接，螺杆（6）的另一端部与马达（7）的转轴（7b）之间相连接，螺杆（6）的中部与滑动刀座（2）之间轴向定位连接；

或螺杆（6）的一端部与抬料滑块（9）之间轴向定位连接，螺杆（6）的另一端部与马达（7）的转轴（7b）之间相连接，螺杆（6）的中部与滑动刀座（2）之间螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，其特征在于，所述抬料滑块（9）包括滑块基座（9a）和与滑块基座（9a）固定连接的抬料夹头（9b），滑块基座（9a）上开有第一安装孔，第一安装孔内设有与螺杆（6）的一端部螺纹连接的第一螺套（9c），第一螺套（9c）与滑块基座（9a）之间固定相连接。

3.根据权利要求2所述的金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，其特征在于，所述第一螺套（9c）与滑块基座（9a）之间固定连接结构为使第一螺套（9c）相对于滑块基座（9a）可拆卸的固定连接结构。

4.根据权利要求1所述的金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，其特征在于，所述抬料滑块（9）包括滑块基座（9a）和与滑块基座（9a）固定连接的抬料夹头（9b），滑块基座（9a）上开有第一安装孔，第一安装孔内壁上设有与螺杆（6）的一端部螺纹连接的螺纹；

或所述抬料滑块（9）包括滑块基座（9a）和与滑块基座（9a）固定连接的抬料夹头（9b），滑块基座（9a）上开有第一安装孔，螺杆（6）的一端部穿入第一安装孔内，螺杆（6）的一端部具有轴向定位凸肩，螺杆（6）的一端部套设有轴向定位螺母，轴向定位螺母与第一安装孔孔壁螺纹连接，轴向定位凸肩位于轴向定位螺母和第一安装孔的底面之间。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，其特征在于，所述滑动刀座（2）的一端部开有第二安装孔，第二安装孔内设有与螺杆（6）的中部螺纹连接的第二螺套（10），第二螺套（10）与滑动刀座（2）之间固定相连接。

6.根据权利要求5所述的金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，其特征在于，所述第二螺套（10）与滑动刀座（2）之间固定连接结构为使第二螺套（10）相对于滑动刀座（2）可拆卸的固定连接结构。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，其特征在于，所述滑动刀座（2）的一端部开有第二安装孔，第二安装孔内壁上设有与螺杆（6）的中部螺纹连接的螺纹。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，其特征在于，所述螺杆（6）的中部具有环形定位凸圈（6c）；滑动刀座（2）的一端部开有第二安装孔，第二安装孔的侧壁上具有环形定位凹肩（2a），环形定位凹肩（2a）的侧壁上螺纹连接有定位螺母（12），环形定位凸圈（6c）位于环形定位凹肩（2a）的底面和定位螺母（12）的端面之间。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，其特征在于，所述马达（7）的转轴（7b）上套设有轴套（11），轴套（11）与转轴（7b）之间通过螺栓固定连接，螺杆（6）的另一端部穿入轴套（11）内，螺杆（6）的另一端部与轴套（11）之间周向定位连接。

10.根据权利要求1或2或3或4所述的金属棒材截料机的抬料滑块驱动装置，其特征在于，所述马达（7）为电动马达或气动马达或液压马达。