CN110605433A - 一种用于建筑施工的高精度自动化切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于建筑施工的高精度自动化切割装置，包括工作台、处理器、操作面板、传输机构、切割机构、顶板、四个支脚和四个竖杆，传输机构包括气泵和两个传输组件，传输组件包括两个传输单元，传输单元包括第一气缸、第一电机和压辊，切割机构包括拦截组件和切割组件，切割组件包括伸缩架、驱动板、驱动单元、滑道、两个滑块、两个连杆和若干切割单元，该用于建筑施工的高精度自动化切割装置通过传输机构方便自动对材料进行固定和传输，无需人工操作，提高切割效率，降低人力成本，不仅如此，通过切割机构可一次性对材料进行多段等长度的切割，从而大幅度提高了切割效率，进而提高了设备的实用性。

Description

一种用于建筑施工的高精度自动化切割装置

技术领域

本发明涉及建筑材料生产设备领域，特别涉及一种用于建筑施工的高精度自动化切割装置。

背景技术

建筑材料是在建筑工程中所应用的各种材料。建筑材料种类繁多，大致分为无机材料，它包括金属材料和非金属材料；有机材料，它包括植物质材料、合成高分子材料和沥青材料；复合材料，它包括沥青混凝土，聚合物混凝土等，一般由无机非金属材料和有机材料复合而成。新型的建筑材料包括的范围很广，有保温材料、隔热材料、高强度材料和会呼吸的材料等都属于新型材料。

在加工建筑材料时，通常需要用到各类切割装置，将长条状的建筑材料切割成若干等长度的材料，目前同时通过人工手动移动建筑材料，调节切割位置后再通过切割机对材料进行切割，由于一次性仅能切割一段，导致加工效率低下，并且在调节材料位置时依靠人工测量，会导致切割精度降低，基于上述各种因素，导致现有的切割装置实用性降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于建筑施工的高精度自动化切割装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于建筑施工的高精度自动化切割装置，包括工作台、处理器、操作面板、传输机构、切割机构、顶板、四个支脚和四个竖杆，所述顶板的四角分别通过四个竖杆固定在工作台的四角处的上方，四个支脚分别固定在工作台的四角处的下方，所述处理器固定在工作台的下方，所述处理器内设有PLC，所述操作面板固定在工作台上，所述操作面板上设有显示屏和若干按键，所述显示屏和按键均与PLC电连接，所述传输机构设置在工作台的上方；

所述传输机构包括气泵和两个传输组件，所述气泵固定在工作台的下方，两个传输组件分别位于工作台的两侧，所述传输组件包括两个传输单元，所述传输单元包括气管、第一气缸、第一电机和压辊，所述第一气缸的缸体固定在工作台的上方，所述第一气缸的气杆与第一电机固定连接，所述第一电机的输出轴的底端与压辊连接，所述气泵通过气管与第一气缸的缸体连通，所述气泵和第一电机均与PLC电连接；

所述切割机构包括拦截组件和切割组件，所述拦截组件位于四个竖杆的远离传输机构的两个竖杆之间，所述切割组件位于顶板的下方，所述切割组件包括伸缩架、驱动板、驱动单元、滑道、两个滑块、两个连杆和若干切割单元，所述滑道固定在顶板的下方，所述滑块与滑道滑动连接，所述驱动单元与驱动板传动连接，所述伸缩架的一端的两侧分别与两个滑块铰接，所述伸缩架的另一端的两侧分别通过连杆连杆与驱动板铰接，所述切割单元沿着伸缩架的伸缩方向均匀分布在伸缩架的下方，所述滑道为燕尾槽；

所述切割单元包括移动板、升降单元和锯片，所述锯片通过升降单元设置在移动板的下方，所述移动板与伸缩架铰接。

作为优选，为了确定压辊是否抵靠在建筑材料上，所述第一气缸的缸体内设有气压计，所述气压计与PLC电连接。

作为优选，为了带动驱动板移动，所述驱动单元包括第二电机、驱动杆和从动杆，所述第二电机固定在顶板的下方，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与驱动杆传动连接，所述驱动杆通过从动杆与驱动板铰接。

作为优选，为了实现移动板和驱动板的稳定移动，所述切割机构还包括两个滑轨，两个滑轨分别位于伸缩架的两侧，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端固定在顶板的下方，所述移动板的两端设有滑环，所述滑环与滑轨一一对应，所述滑环套设在滑轨的水平部位，所述驱动板的两端分别套设在两个滑轨上。

作为优选，为了带动锯片升降移动，所述升降单元包括第二气缸，所述第二气缸的缸体固定在移动板的下方，所述第二气缸的气杆的底端与锯片固定连接。

作为优选，为了便于对材料进行拦截或者方便材料通过工作台，所述拦截组件包括固定板、第三电机、丝杆、套管、套环、横杆和拦截单元，所述固定板固定在两个竖杆之间，所述第三电机和横杆均固定在竖板上，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在套管内，所述套管的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述拦截单元位于套管的下方，所述套环套设在横杆上，所述套环固定在套管的上方。

作为优选，为了精确控制拦截单元的拦截位置，所述套管的远离第三电机的一端设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。

作为优选，为了实现拦截功能，所述拦截单元包括电磁铁、铁板、拦截板和两个导向杆，所述电磁铁和导向杆均固定在套管的下方，所述铁板套设在导向杆上，所述拦截板固定在铁板的下方，所述电磁铁与PLC电连接。

作为优选，为了检测材料是否抵靠在拦截板上，所述拦截板内设有压力计，所述压力计与PLC电连接。

作为优选，为了方便设备的移动，所述支脚的底端设有万向轮。

本发明的有益效果是，该用于建筑施工的高精度自动化切割装置通过传输机构方便自动对材料进行固定和传输，无需人工操作，提高切割效率，降低人力成本，不仅如此，通过切割机构可一次性对材料进行多段等长度的切割，从而大幅度提高了切割效率，进而提高了设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于建筑施工的高精度自动化切割装置的结构示意图；

图2是本发明的用于建筑施工的高精度自动化切割装置的传输机构的结构示意图；

图3是本发明的用于建筑施工的高精度自动化切割装置的切割组件的结构示意图；

图4是本发明的用于建筑施工的高精度自动化切割装置的拦截组件的结构示意图；

图中：1.工作台，2.处理器，3.操作面板，4.顶板，5.支脚，6.竖杆，7.气泵，8.气管，9.第一气缸，10.第一电机，11.压辊，12.伸缩架，13.驱动板，14.滑道，15.滑块，16.连杆，17.移动板，18.锯片，19.气压计，20.第二电机，21.驱动杆，22.从动杆，23.滑轨，24.滑环，25.第二气缸，26.固定板，27.第三电机，28.丝杆，29.套管，30.套环，31.横杆，32.距离传感器，33.电磁铁，34.铁板，35.拦截板，36.导向杆，37.压力计，38.万向轮。

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。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于建筑施工的高精度自动化切割装置，包括工作台1、处理器2、操作面板3、传输机构、切割机构、顶板4、四个支脚5和四个竖杆6，所述顶板4的四角分别通过四个竖杆6固定在工作台1的四角处的上方，四个支脚5分别固定在工作台1的四角处的下方，所述处理器2固定在工作台1的下方，所述处理器2内设有PLC，所述操作面板3固定在工作台1上，所述操作面板3上设有显示屏和若干按键，所述显示屏和按键均与PLC电连接，所述传输机构设置在工作台1的上方；

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

该自动化切割装置中，通过四个支脚5对工作台1进行固定支撑，利用四个竖杆6将顶板4固定在工作台1的上方，使用设备时，将长条形的建筑材料放置在工作台1上后，操作工人通过按动操作面板3上的按键，对设备的切割程序进行设定后，设备开始自动启动，由传输机构实现对材料的传输和固定，通过顶板4下方的切割机构实现一次性对材料的多段切割，而后传送机构带动材料向切割位置移动，将切割完毕的材料从工作台1上推出后，再通过切割机构进行一次性多段切割，由于设备可自动带动材料移动，并控制切割机构一次性进行多段切割，进而大幅度提高了设备对建筑材料的切割加工效率，从而提高了设备的实用性。

如图2所示，所述传输机构包括气泵7和两个传输组件，所述气泵7固定在工作台1的下方，两个传输组件分别位于工作台1的两侧，所述传输组件包括两个传输单元，所述传输单元包括气管8、第一气缸9、第一电机10和压辊11，所述第一气缸9的缸体固定在工作台1的上方，所述第一气缸9的气杆与第一电机10固定连接，所述第一电机10的输出轴的底端与压辊11连接，所述气泵7通过气管8与第一气缸9的缸体连通，所述气泵7和第一电机10均与PLC电连接；

传输机构中，通过两个传输组件同时作用在两个传输组件上，使得传输组件分别作用在条形建筑材料的两个不同位置，利用两点确定一条直线的原理，可固定材料的位置或者带动材料进行移动，由PLC控制气泵7启动，通过气管8向第一气缸9的缸体内部输气，使得第一气缸9的气杆远离第一气缸9的缸体移动，作用在第一电机10上，使得压辊11抵靠在材料的侧面，当第一电机10断电时，通过四个压辊11同时作用在条形材料的两处的两侧，从而对材料进行固定，方便切割机构对材料进行切割，防止材料抖动，提高切割精度，当PLC控制第一电机10启动，可带动压辊11转动，压辊11通过摩擦力作用在材料表面，从而带动材料进行移动，实现材料的输送，便于将材料移动，调整位置，方便切割机构对材料进行切割，实现自动化加工，提高加工效率。

如图1和图3所示，所述切割机构包括拦截组件和切割组件，所述拦截组件位于四个竖杆6的远离传输机构的两个竖杆6之间，所述切割组件位于顶板4的下方，所述切割组件包括伸缩架12、驱动板13、驱动单元、滑道14、两个滑块15、两个连杆16和若干切割单元，所述滑道14固定在顶板4的下方，所述滑块15与滑道14滑动连接，所述驱动单元与驱动板13传动连接，所述伸缩架12的一端的两侧分别与两个滑块15铰接，所述伸缩架12的另一端的两侧分别通过连杆16连杆16与驱动板13铰接，所述切割单元沿着伸缩架12的伸缩方向均匀分布在伸缩架12的下方，所述滑道14为燕尾槽；

所述切割单元包括移动板17、升降单元和锯片18，所述锯片18通过升降单元设置在移动板17的下方，所述移动板17与伸缩架12铰接。

切割机构中，通过拦截组件可对材料进行拦截，便于控制材料的停止位置后，PLC控制切割组件中的驱动单元运行，带动驱动板13进行移动，驱动板13通过两个连杆16作用在伸缩架12上，使得伸缩架12发生变形，伸缩架12的远离连杆16的一端，两个滑块15在固定位置的滑道14内进行滑动的同时，伸缩架12的各节点的位置发生变化，从而使得切割单元的位置发生变化，由于各切割单元均匀分布在伸缩架12的下方，各切割单元的相互之间的距离相等，从而方便将下方的材料切割成若干的等分，在伸缩架12的形状调整完毕后，由拦截组件调整拦截位置，使得材料的首端被切割的位置与需要切割的长度保持一直，而后将材料输送至拦截组件处，PLC控制拦截单元中的移动板17下方的升降单元启动，使得锯片18向下移动，在这里，锯片18由外部的电动机进行驱动，从而带动锯片18下移的同时进行高速的旋转，将材料进行切割，而后升降单元的带动锯片18上移，此时位于工作台1上的条形材料被均匀切割成若干长度相同的等分，而后拦截组件向上移动，停止对材料的拦截后，由传输机构将材料推至工作台1的下方，再将未切割的材料输送至工作台1上，由切割机构一次性将材料切割成若干长度相等的等分，由于切割机构在运行时，一次性将材料切割成多个长度相等的等分，从而大幅度提高了切割效率。

作为优选，为了确定压辊11是否抵靠在建筑材料上，所述第一气缸9的缸体内设有气压计19，所述气压计19与PLC电连接。利用气压计19检测第一气缸9的缸体内的气压，并将气压数据传递给PLC，当压辊11抵靠在建筑材料上后，由于第一气缸9的缸体内的容积不再变化，使得气泵7通过气管8向第一气缸9的缸体内输气时，气压急剧增大，当PLC检测到气压数据增大时，表明压辊11抵靠在建筑材料上。

如图3所示，所述驱动单元包括第二电机20、驱动杆21和从动杆22，所述第二电机20固定在顶板4的下方，所述第二电机20与PLC电连接，所述第二电机20与驱动杆21传动连接，所述驱动杆21通过从动杆22与驱动板13铰接。

PLC控制第二电机20启动，带动驱动杆21转动，驱动杆21通过从动杆22作用在驱动板13，使得驱动板13发生平移。

作为优选，为了实现移动板17和驱动板13的稳定移动，所述切割机构还包括两个滑轨23，两个滑轨23分别位于伸缩架12的两侧，所述滑轨23的形状为U形，所述滑轨23的两端固定在顶板4的下方，所述移动板17的两端设有滑环24，所述滑环24与滑轨23一一对应，所述滑环24套设在滑轨23的水平部位，所述驱动板13的两端分别套设在两个滑轨23上。利用固定在顶板4下方的U形的滑轨23，固定了滑环24的移动方向，由于滑环24与移动板17保持固定连接，从而固定了移动板17的移动方向，并且驱动板13的两端分别套设在滑轨23的水平部位，从而也固定了驱动板13的移动方向，进而便于实现驱动板13和移动板17的稳定移动。

作为优选，为了带动锯片18升降移动，所述升降单元包括第二气缸25，所述第二气缸25的缸体固定在移动板17的下方，所述第二气缸25的气杆的底端与锯片18固定连接。

PLC控制第二气缸25启动，可调节第二气缸25的缸体内的空气量，使得第二气缸25的气杆发生升降移动，带动锯片18升降移动。

如图4所示，所述拦截组件包括固定板26、第三电机27、丝杆28、套管29、套环30、横杆31和拦截单元，所述固定板26固定在两个竖杆6之间，所述第三电机27和横杆31均固定在竖板上，所述第三电机27与PLC电连接，所述第三电机27与丝杆28的一端传动连接，所述丝杆28的另一端设置在套管29内，所述套管29的与丝杆28的连接处设有与丝杆28匹配的螺纹，所述拦截单元位于套管29的下方，所述套环30套设在横杆31上，所述套环30固定在套管29的上方。

利用两个竖板固定了固定板26的位置，便于固定第三电机27和横杆31的位置，套环30套设在横杆31上，从而固定了套环30的移动方向，而套环30固定在套管29的上方，从而固定了套管29的移动方向，PLC控制第三电机27启动，带动丝杆28旋转，丝杆28通过螺纹作用在套管29上，使得套管29在套环30和横杆31的限位作用下沿着丝杆28的轴线方向进行移动，从而调整拦截单元的位置，便于拦截单元拦截材料后，对材料的首端切割的长度与通过操作面板3进行设定的切割长度保持相同一致。

作为优选，为了精确控制拦截单元的拦截位置，所述套管29的远离第三电机27的一端设有距离传感器32，所述距离传感器32与PLC电连接。利用距离传感器32检测套管29与最近的切割单元的距离，并将距离数据传递给PLC，PLC获取距离数据后，确定套管29的位置，从而控制第三电机27启动，精确控制套管29和拦截单元的位置。

如图3所示，所述拦截单元包括电磁铁33、铁板34、拦截板35和两个导向杆36，所述电磁铁33和导向杆36均固定在套管29的下方，所述铁板34套设在导向杆36上，所述拦截板35固定在铁板34的下方，所述电磁铁33与PLC电连接。

PLC控制电磁铁33通电，使得电磁铁33产生磁性，吸引铁板34沿着导向杆36的方向向上移动，带动拦截板35向上移动，便于材料通过拦截板35后从工作台1上掉落，而PLC控制电磁铁33断电后，电磁铁33失去磁性，铁板34受重力作用沿着导向杆36向下移动，使得拦截板35抵靠在工作台1表面，对材料进行拦截。

作为优选，为了检测材料是否抵靠在拦截板35上，所述拦截板35内设有压力计37，所述压力计37与PLC电连接。在输送材料时，当材料抵靠在拦截板35上后，压力计37检测到压力，并将压力数据传递给PLC，PLC接收到压力数据后，控制传输机构停止运行，再由切割机构对材料进行切割。

作为优选，为了方便设备的移动，所述支脚5的底端设有万向轮38。

该切割装置运行时，通过两个传输组件分别作用在条形材料的两处，使得压辊11抵靠在材料表面，压辊11通过第一电机10转动时，通过摩擦力可带动材料进行移动运输，压辊11固定时，可夹住材料，对材料进行固定，方便切割机构对材料进行切割，切割机构运行时，通过拦截组件调节拦截位置，并通过驱动单元带动驱动单元移动，使得伸缩架12变形，调节各个移动板17之间的距离，而后移动板17下方的第二气缸25带动锯片18向下移动，对材料进行一次性多段的切割，大幅度提高了切割精度和切割效率，从而提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该用于建筑施工的高精度自动化切割装置通过传输机构方便自动对材料进行固定和传输，无需人工操作，提高切割效率，降低人力成本，不仅如此，通过切割机构可一次性对材料进行多段等长度的切割，从而大幅度提高了切割效率，进而提高了设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于建筑施工的高精度自动化切割装置，其特征在于，包括工作台(1)、处理器(2)、操作面板(3)、传输机构、切割机构、顶板(4)、四个支脚(5)和四个竖杆(6)，所述顶板(4)的四角分别通过四个竖杆(6)固定在工作台(1)的四角处的上方，四个支脚(5)分别固定在工作台(1)的四角处的下方，所述处理器(2)固定在工作台(1)的下方，所述处理器(2)内设有PLC，所述操作面板(3)固定在工作台(1)上，所述操作面板(3)上设有显示屏和若干按键，所述显示屏和按键均与PLC电连接，所述传输机构设置在工作台(1)的上方；

所述传输机构包括气泵(7)和两个传输组件，所述气泵(7)固定在工作台(1)的下方，两个传输组件分别位于工作台(1)的两侧，所述传输组件包括两个传输单元，所述传输单元包括气管(8)、第一气缸(9)、第一电机(10)和压辊(11)，所述第一气缸(9)的缸体固定在工作台(1)的上方，所述第一气缸(9)的气杆与第一电机(10)固定连接，所述第一电机(10)的输出轴的底端与压辊(11)连接，所述气泵(7)通过气管(8)与第一气缸(9)的缸体连通，所述气泵(7)和第一电机(10)均与PLC电连接；

所述切割机构包括拦截组件和切割组件，所述拦截组件位于四个竖杆(6)的远离传输机构的两个竖杆(6)之间，所述切割组件位于顶板(4)的下方，所述切割组件包括伸缩架(12)、驱动板(13)、驱动单元、滑道(14)、两个滑块(15)、两个连杆(16)和若干切割单元，所述滑道(14)固定在顶板(4)的下方，所述滑块(15)与滑道(14)滑动连接，所述驱动单元与驱动板(13)传动连接，所述伸缩架(12)的一端的两侧分别与两个滑块(15)铰接，所述伸缩架(12)的另一端的两侧分别通过连杆(16)连杆(16)与驱动板(13)铰接，所述切割单元沿着伸缩架(12)的伸缩方向均匀分布在伸缩架(12)的下方，所述滑道(14)为燕尾槽；

所述切割单元包括移动板(17)、升降单元和锯片(18)，所述锯片(18)通过升降单元设置在移动板(17)的下方，所述移动板(17)与伸缩架(12)铰接。

2.如权利要求1所述的用于建筑施工的高精度自动化切割装置，其特征在于，所述第一气缸(9)的缸体内设有气压计(19)，所述气压计(19)与PLC电连接。

3.如权利要求1所述的用于建筑施工的高精度自动化切割装置，其特征在于，所述驱动单元包括第二电机(20)、驱动杆(21)和从动杆(22)，所述第二电机(20)固定在顶板(4)的下方，所述第二电机(20)与PLC电连接，所述第二电机(20)与驱动杆(21)传动连接，所述驱动杆(21)通过从动杆(22)与驱动板(13)铰接。

4.如权利要求1所述的用于建筑施工的高精度自动化切割装置，其特征在于，所述切割机构还包括两个滑轨(23)，两个滑轨(23)分别位于伸缩架(12)的两侧，所述滑轨(23)的形状为U形，所述滑轨(23)的两端固定在顶板(4)的下方，所述移动板(17)的两端设有滑环(24)，所述滑环(24)与滑轨(23)一一对应，所述滑环(24)套设在滑轨(23)的水平部位，所述驱动板(13)的两端分别套设在两个滑轨(23)上。

5.如权利要求1所述的用于建筑施工的高精度自动化切割装置，其特征在于，所述升降单元包括第二气缸(25)，所述第二气缸(25)的缸体固定在移动板(17)的下方，所述第二气缸(25)的气杆的底端与锯片(18)固定连接。

6.如权利要求1所述的用于建筑施工的高精度自动化切割装置，其特征在于，所述拦截组件包括固定板(26)、第三电机(27)、丝杆(28)、套管(29)、套环(30)、横杆(31)和拦截单元，所述固定板(26)固定在两个竖杆(6)之间，所述第三电机(27)和横杆(31)均固定在竖板上，所述第三电机(27)与PLC电连接，所述第三电机(27)与丝杆(28)的一端传动连接，所述丝杆(28)的另一端设置在套管(29)内，所述套管(29)的与丝杆(28)的连接处设有与丝杆(28)匹配的螺纹，所述拦截单元位于套管(29)的下方，所述套环(30)套设在横杆(31)上，所述套环(30)固定在套管(29)的上方。

7.如权利要求6所述的用于建筑施工的高精度自动化切割装置，其特征在于，所述套管(29)的远离第三电机(27)的一端设有距离传感器(32)，所述距离传感器(32)与PLC电连接。

8.如权利要求6所述的用于建筑施工的高精度自动化切割装置，其特征在于，所述拦截单元包括电磁铁(33)、铁板(34)、拦截板(35)和两个导向杆(36)，所述电磁铁(33)和导向杆(36)均固定在套管(29)的下方，所述铁板(34)套设在导向杆(36)上，所述拦截板(35)固定在铁板(34)的下方，所述电磁铁(33)与PLC电连接。

9.如权利要求8所述的用于建筑施工的高精度自动化切割装置，其特征在于，所述拦截板(35)内设有压力计(37)，所述压力计(37)与PLC电连接。

10.如权利要求1所述的用于建筑施工的高精度自动化切割装置，其特征在于，所述支脚(5)的底端设有万向轮(38)。