一种多尺寸自动钢管切割机
技术领域
本发明涉及钢管加工制造领域,特别涉及一种多尺寸自动钢管切割机。
背景技术
随着工业现代化的不断发展和基础设施的不断完善,钢管的需求不断加大。钢管在使用过程中,经常需要根据实际情况被切割成合适尺寸,在实际使用过程中,工人师傅们大都使用人工上料和人工切割的方法来切割钢管,这种方法消耗了大量的时间和力气,同时在切割精度上存在误差,进而导致后续建设的各种问题。
如申请号为201610987722.X公布了《一种复合钢管切割装置》,包括底座,支撑架,第一支架的内侧中间固定连接有固定块,第二支架的中间固定连接有液压推杆,底座的上端面转动连接有第一丝杠,底座的上端面靠近第一丝杠的一侧固定安装有第二电机,第一丝杠的底端通过第二皮带转动连接有第二丝杠,连接件的另一端内侧通过转动轴转动连接有刀座,刀座由齿轮和链条组成,链条的上端面均匀设置有刀具。其中第二支架中间固定的液压推杆与固定块固定钢管时在钢管上下竖直方向上两点接触,钢管在水平方向上没有约束,使得钢管不能被夹紧,在切割过程中容易产生较大误差;其中第一丝杠与第二丝杠传动效率低,增加了刀具切割往复的时间。
如申请号为201611188060.6公布了《一种连续式钢管上料机构》,包括储料仓、储料台、出料控制箱、第一液压缸、隔料部、升降台、传送装置和伺服电机。其中出料通道处容易产生钢管卡住的问题,因此需要一种新型的多尺寸自动钢管切割机。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种多尺寸自动钢管切割机,包括底板、上板、传送支架、第一光轴、丝杠滑台、丝杠、储料仓、第二光轴、钢管、挡管支架、第一进给支架、第二进给支架、摆动切割单元、第一传送带、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第一导轨、上板支柱、进给单元、第三伺服电机、第一进给支撑板、第二传送带、第二进给支撑板、进给单元、张紧轮、张紧轮套筒、张紧轮支架、弹簧、抓取单元、第三电缸、第四导轨、第六滑块、第五导轨、第七滑块、第四电缸、挡板、第五电缸、第六导轨、第八滑块、挡管横板、挡管三角板。
所述的上板支柱共十个,分别设置在底板上面边缘,所述的上板和储料仓固定在十个上板支柱上方,所述的上板与底板平行水平设置,储料仓与上板成挡管支架倾斜设置;所述的第一导轨固定在底板的前端,所述的第一转轴和第二转轴转动安装在底板的上部,所述的第三转轴固定在底板的上部;所述的第一进给支架、第二进给支架依次竖直固定在上板前部的位置,所述的进给单元支柱有两个,分别设置在上板后部的位置。
所述的摆动切割单元包括锯片、第一电机、锯片罩、齿条、不完全齿轮、曲柄圆盘、输出齿轮、输入齿轮、输出锥齿轮、输入锥齿轮、第二电机,所述的第二电机固定在底板上方,所述的输入锥齿轮固定在第二电机的电机轴上,所述的输出锥齿轮固定安装在第一转轴上部,所述的输入锥齿轮与输出锥齿轮互相啮合;所述的输入齿轮固定安装在第一转轴下部,所述的输出齿轮固定安装在第二转轴下部,所述的输出齿轮与输入齿轮互相啮合;所述的曲柄圆盘固定安装在第二转轴上部,所述的曲柄圆盘由圆盘与圆柱滑块组成;所述的不完全齿轮转动安装在第三转轴上部,所述的不完全齿轮由不完全齿轮部分与滑轨组成,所述的圆柱滑块滑动配合在滑轨的滑槽中;所述的齿条滑动安装在第一导轨上,所述的齿条与不完全齿轮互相啮合。
所述的进给单元包括第四电机、电机支撑块、进给轮、第一电缸、第二导轨、第二滑块,所述的进给单元共丝杠个,分别设置在两个进给单元支柱上、第一进给支架的上部、第二进给支架的左部、右部和上部,所述的进给单元均匀分布在钢管的圆周,所述的第四电机固定在电机支撑块上,所述的进给轮固定在第四电机的电机轴上,所述的第一电缸的伸缩杆端部与电机支撑块连接,所述的第一电缸的缸体固定在第二进给支架上;所述的第一进给支撑板和第二进给支撑板分别设置在两个电机支撑块之间。
所述的第一光轴和第二光轴分别设置在传送后板和传送前板中间,所述的第三伺服电机固定在传送前板中间外侧,所述的第一直线轴承和第二直线轴承设置在丝杠滑台的两侧,使得所述的第一光轴和丝杠滑台、第二光轴和丝杠滑台形成滑动配合,所述的丝杠螺母固定在丝杠滑台的中间,所述的丝杠螺母与丝杠形成螺纹配合,所述的丝杠和第三伺服电机的电机轴固定连接。
所述的抓取单元包括第一机械爪、第三滑块、第一连杆、曲柄、第二连杆、电机支撑板、第四滑块、第二机械爪、第五滑块、第三导轨、第五伺服电机、第二电缸,所述的抓取单元有两个,分别设置在丝杠滑台的两端,所述的第三滑块和第四滑块滑动配合在电机支撑板下部的底板钢管中,所述的第一机械爪固定在第三滑块下部,所述的第二机械爪固定在第四滑块的下部,所述的第一连杆两端分别与第三滑块的上端和曲柄的下端铰接,所述的第二连杆两端分别与第四滑块的上端和曲柄的上端铰接,所述的第二电缸的伸缩杆端部与电机支撑板上面连接,所述的第二电缸的缸体固定在丝杠滑台上,所述的第三导轨固定在丝杠滑台上,所述的第五滑块固定在电机支撑板上面。
所述的挡管支架的两端固定在储料仓的两侧,所述的第三电缸伸缩杆端部与挡管横板后面连接,所述的第三电缸的缸体与挡管支架中部连接,所述的第四导轨有两个,分别布置在第三电缸两侧与挡管支架连接,所述的第六滑块有两个,分别布置在第三电缸两侧与挡管横板后面连接;所述的第四电缸伸缩杆端部与挡管三角板连接,所述的第四电缸缸体与挡管横板下端面连接,所述的第五导轨有两个,分别布置在第四电缸两侧与挡管横板连接,所述的第七滑块有两个,分别布置在第四电缸两侧与挡管三角板连接;所述的第五电缸缸体与储料仓的内侧面连接。
进一步的,所述的传送支架为方形,由第一传送支柱、第二传送支柱、第三传送支柱、第四传送支柱、传送后板、传送前板组成,第一传送支柱、第三传送支柱分别竖直固定在储料仓的两侧面,第二传送支柱、第四传送支柱分别竖直固定在上板上部。
进一步的,所述的第一电机固定在锯片罩外部中间位置,所述的锯片固定在第一电机的电机轴上,设置在锯片罩内部;所述的锯片罩的下方固定在齿条的侧面。
进一步的,所述的所述的第一传送带和第二传送带分别套在两个进给轮之间,所述的张紧轮支架固定在第一进给支撑板内部。
进一步的,所述的张紧轮套筒套在张紧轮支架上,所述的弹簧张紧在张紧轮套筒与张紧轮支架之间,所述的张紧轮与张紧轮套筒上端部铰接,所述的张紧轮、张紧轮套筒、张紧轮支架、弹簧用来张紧第一传送带。
进一步的,所述的第五伺服电机设置在电机支撑板的后面,所述的曲柄的中部与第五伺服电机的电机轴固定连接。
进一步的,所述的挡板与第五电缸伸缩杆端面连接,所述的第六导轨有两个,分别与储料仓的内侧面连接,所述的第八滑块有两个,分别与挡板连接。
本发明与现有技术相比的有益效果是:(1)本发明应用机械手,能够准确快速上料;运用摆动导杆机构,可以连续切割钢管,同时摆动导杆具有急回特性,减少了切割时间,提高了生产效率;(2)应用圆周均匀分布的进给单元,可以根据钢管尺寸大小精确定位固定钢管,减小了切割误差;(3)上料、定位和切割一体化,节省了劳动力。
附图说明
图1为本发明的整体三维立体结构示意图。
图2为本发明中传送支架的三维立体结构示意图。
图3、图4、图5、图6、图7、图8为本发明局部结构示意图。
图中标号:1-底板;2-上板;3-传送支架;4-第一光轴;5-丝杠滑台;6-丝杠;7-储料仓;8-第二光轴;9-钢管;10-挡管支架;11-第一进给支架;12-第二进给支架;13-锯片;14-第一电机;15-锯片罩;16-齿条;17-不完全齿轮;18-曲柄圆盘;19-输出齿轮;20-输入齿轮;21-输出锥齿轮;22-输入锥齿轮;23-第二电机;24-第一传送带;25-第一转轴;26-第二转轴;27-第三转轴;28-第一导轨;29-上板支柱;30-进给单元支柱;31-第三伺服电机;32-第一进给支撑板;33-第二传送带;34-第二进给支撑板;35-第四电机;36-电机支撑块;37-进给轮;38-第一电缸;39-第二导轨;40-第二滑块;41-张紧轮;42-张紧轮套筒;43-张紧轮支架;44-弹簧;45-第一机械爪;46-第三滑块;47-第一连杆;48-曲柄;49-第二连杆;50-电机支撑板;51-第四滑块;52-第二机械爪;53-第五滑块;54-第三导轨;55-第五伺服电机;56-第二电缸;57-第三电缸;58-第四导轨;59-第六滑块;60-第五导轨;61-第七滑块;62-第四电缸;63-挡板;64-第五电缸;65-第六导轨;66-第八滑块;67-挡管横板;68-挡管三角板;301-第一传送支柱;302-第二传送支柱;303-第三传送支柱;304-第四传送支柱;305-传送后板;306-传送前板;501-第一直线轴承;502-丝杠螺母;503-第二直线轴承;1601-第一滑块;1701-不完全齿轮部分;1702-滑轨;1801-圆盘;1802-圆柱滑块。
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。
实施例;如图1-图8所示的一种多尺寸自动钢管切割机,包括底板1、上板2、传送支架3、第一光轴4、丝杠滑台5、丝杠6、储料仓7、第二光轴8、钢管9、挡管支架10、第一进给支架11、第二进给支架12、摆动切割单元、第一传送带24、第一转轴25、第二转轴26、第三转轴27、第一导轨28、上板支柱29、进给单元支柱30、第三伺服电机31、第一进给支撑板32、第二传送带33、第二进给支撑板34、进给单元、张紧轮41、张紧轮套筒42、张紧轮支架43、弹簧44、抓取单元、第三电缸57、第四导轨58、第六滑块59、第五导轨60、第七滑块61、第四电缸62、挡板63、第五电缸64、第六导轨65、第八滑块66、挡管横板67、挡管三角板68。
上板支柱29共十个,分别设置在底板1上面边缘,上板2和储料仓7固定在十个上板支柱29上方,上板2与底板1平行水平设置,储料仓7与上板2成10°倾斜设置;第一导轨28固定在底板1的前端,第一转轴25和第二转轴26转动安装在底板1的上部,第三转轴27固定在底板1的上部。传送支架3为方形,由第一传送支柱301、第二传送支柱302、第三传送支柱303、第四传送支柱304、传送后板305、传送前板306组成,第一传送支柱301、第三传送支柱303分别竖直固定在储料仓7的两侧面,第二传送支柱302、第四传送支柱304分别竖直固定在上板2上部。第一进给支架11、第二进给支架12依次竖直固定在上板2前部的位置,进给单元支柱30有两个,分别设置在上板2后部的位置。
摆动切割单元包括锯片13、第一电机14、锯片罩15、齿条16、不完全齿轮17、曲柄圆盘18、输出齿轮19、输入齿轮20、输出锥齿轮21、输入锥齿轮22、第二电机23,第二电机23固定在底板1上方,输入锥齿轮22固定在第二电机23的电机轴上,输出锥齿轮21固定安装在第一转轴25上部,输入锥齿轮22与输出锥齿轮21互相啮合,使得电机的运动可以输出到摆动导杆机构中;输入齿轮20固定安装在第一转轴25下部,输出齿轮19固定安装在第二转轴26下部,输出齿轮19与输入齿轮20互相啮合;曲柄圆盘18固定安装在第二转轴26上部,曲柄圆盘18由圆盘1801与圆柱滑块1802组成;不完全齿轮17转动安装在第三转轴27上部,不完全齿轮17由不完全齿轮部分1701与滑轨1702组成,圆柱滑块1802滑动配合在滑轨1702的滑槽中,通过摆动导杆机构使得锯片往复运动切割,同时具有急回运动节约回程时间;齿条16滑动安装在第一导轨28上,齿条16与不完全齿轮17互相啮合;第一电机14固定在锯片罩15外部中间位置,锯片13固定在第一电机14的电机轴上,设置在锯片罩15内部;锯片罩15的下方固定在齿条16的侧面。
进给单元包括第四电机35、电机支撑块36、进给轮37、第一电缸38、第二导轨39、第二滑块40,进给单元共6个,分别设置在两个进给单元支柱30上、第一进给支架11的上部、第二进给支架12的左部、右部和上部,进给单元均匀分布在钢管9的圆周,第四电机35固定在电机支撑块36上,进给轮37固定在第四电机35的电机轴上,第一电缸38的伸缩杆端部与电机支撑块36连接,第一电缸38的缸体固定在第二进给支架12上;第一进给支撑板32和第二进给支撑板34分别设置在两个电机支撑块36之间,第一传送带24和第二传送带33分别套在两个进给轮37之间,物料与带之间的摩擦力带动物料进给,张紧轮支架43固定在第一进给支撑板32内部,张紧轮套筒42套在张紧轮支架43上,弹簧44张紧在张紧轮套筒42与张紧轮支架43之间,张紧轮41与张紧轮套筒42上端部铰接,张紧轮41、张紧轮套筒42、张紧轮支架43、弹簧44用来张紧第一传送带24,使得传送带能持续张紧。
第一光轴4和第二光轴8分别设置在传送后板305和传送前板306中间,第三伺服电机31固定在传送前板306中间外侧,第一直线轴承501和第二直线轴承503设置在丝杠滑台5的两侧,使得第一光轴4和丝杠滑台5、第二光轴8和丝杠滑台5形成滑动配合,丝杠螺母502固定在丝杠滑台5的中间,丝杠螺母502与丝杠6形成螺纹配合,丝杠6和第三伺服电机31的电机轴固定连接。
抓取单元包括第一机械爪45、第三滑块46、第一连杆47、曲柄48、第二连杆49、电机支撑板50、第四滑块51、第二机械爪52、第五滑块53、第三导轨54、第五伺服电机55、第二电缸56,抓取单元有两个,分别设置在丝杠滑台5的两端,第三滑块46和第四滑块51滑动配合在电机支撑板50下部的底板011钢管9中,第一机械爪45固定在第三滑块46下部,第二机械爪52固定在第四滑块51的下部,第五伺服电机55设置在电机支撑板50的后面,曲柄48的中部与第五伺服电机55的电机轴固定连接,第一连杆47两端分别与第三滑块46的上端和曲柄48的下端铰接,第二连杆49两端分别与第四滑块51的上端和曲柄48的上端铰接,第五伺服电机55通过曲柄滑块机构带动机械爪移动夹持钢管9,第二电缸56的伸缩杆端部与电机支撑板50上面连接,第二电缸56的缸体固定在丝杠滑台5上,第三导轨54固定在丝杠滑台5上,第五滑块53固定在电机支撑板50上面。
挡管支架10的两端固定在储料仓7的两侧,第三电缸57伸缩杆端部与挡管横板67后面连接,第三电缸57的缸体与挡管支架10中部连接,第四导轨58有两个,分别布置在第三电缸57两侧与挡管支架10连接,第六滑块59有两个,分别布置在第三电缸57两侧与挡管横板67后面连接;第四电缸62伸缩杆端部与挡管三角板68连接,第四电缸62缸体与挡管横板67下端面连接,第五导轨60有两个,分别布置在第四电缸62两侧与挡管横板67连接,第七滑块61有两个,分别布置在第四电缸62两侧与挡管三角板68连接;第五电缸64缸体与储料仓7的内侧面连接,挡板63与第五电缸64伸缩杆端面连接,第六导轨65有两个,分别与储料仓7的内侧面连接,第八滑块66有两个,分别与挡板63连接。
本发明工作原理:本发明在使用前通过第三电缸57与第五电缸64的调整使得挡管三角板68与挡板63之间的距离等于钢管9的直径,同时第四电缸62收缩使挡管三角板68抬起,下一步将待切割的钢管9平铺在储料仓7中,下一步进给单元中的电缸运动使进给单元能恰好夹住钢管9,下一步第四电缸62伸出使挡管三角板68挡住后面的钢管9,同时第五电缸64收缩,下一步第二电缸56伸出,第五伺服电机55的电机轴转动使第二机械爪52与第一机械爪45夹紧钢管9,下一步第二电缸56收缩,待钢管9被抬起后,第三伺服电机31带动丝杠6旋转使丝杠滑台5带动钢管9移动到进给单元上方,下一步第二电缸56伸出放下钢管9,然后第二机械爪52与第一机械爪45松开钢管9,让钢管9落到第一传送带24上;第四电机35旋转带动钢管9依照要切割的长度向前进给,同时第二电机23通过齿轮输出动力,使锯片13往复摆动切割钢管9。