CN111604988A - 一种高精度pvc管材切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高精度PVC管材切割装置，其特征在于，该装置包括：用于水平固定PVC管材的三爪卡盘，同轴地设置于三爪卡盘对面的顶尖机构，设置于通过管材中心轴的平面上的立切刀，垂直于管材中心轴的横切刀，其中，横切刃与立切刀均可以沿着切深方向和PVC管材的长度方向做往复移动。三爪卡盘还可以带动PVC管材转到所需角度，立切刀和横切刀用于在PVC管上将样品切下。

Description

一种高精度PVC管材切割装置
技术领域
本发明涉及一种管材切割装置，进一步地涉及一种PVC管材切割装置，尤其涉及一种高精度PVC管材切割装置。
背景技术
PVC管材、电缆等是日常生活中家庭装修的必要材料，像自来水管、电工套管、排水管等等，这些对人们日常生活产生很重要的影响。在日常生活中，我们往往需要对这些PVC管材、电缆等材料做切割处理，切割的工具和方法也有很多，目前常用的有机械切割、火焰切割和水切割这几种方式，这三种方式都可以用来切割管材、保证管道不变形。
其中，火焰切割技术适用于厚的金属管材，像铜、钛、镍等，切割非金属和木质管材、PVC材料不适合。水切割机通过高压泵和金刚砂共同作用加工管道，其切口干净，加工跨度大，但是加工效率较低，难以切割尺寸较小的管材。而且现有切割设备和切割方法都是对管材、板材做截面切割的，而实验室中需要对管材进行检验检测时，需要首先将圆管形管材切割成多等份的长条形，现有的切割装置无法满足该使用激光需求，更多的情况下是靠手工来切割，切割时管材难以固定，不仅切割效率很低，切割精度难以把握，而且容易造成人身伤害。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的问题，提出了一种高精度PVC管材切割装置。
该装置至少包括：用于水平固定PVC管材的三爪卡盘，同轴地设置于三爪卡盘对面的顶尖机构，设置于通过管材中心轴的平面上的立切刀，垂直于管材中心轴的横切刀，其中，横切刃与立切刀均可以沿着切深方向和PVC管材的长度方向做往复移动。
进一步地，保证立切刀可以在X和Z方向上移动，所述立切刀设置于PVC管材的正上方，通过立切伺服驱动装置带动立切刀转动，立切伺服驱动装置设置于Z向驱动组件的伸出端，Z向驱动组件安装在桥板上，桥板可在X向驱动装置的带动下做往复运动。
进一步地，保证横切刀可以在X和Y方向上移动，所述横切刀的回转中心与PVC管材的回转中心在Z向上高度一致，横切刀通过横切伺服驱动装置带动自身转动，横切伺服驱动装置设置于Y向驱动组件的滑台上，Y向驱动组件安装与桥板上。
进一步地，所述横切刃和立切刀均为回转形薄片切刀。
进一步地，保证可移动的切刀系统稳定可靠，所述桥板下方靠近横切伺服驱动装置的一侧还设有长度大于X向驱动装置行程的辅助导轨。
进一步地，所述三爪卡盘安装在机械分度头上，机械分度头上还包括：用于调整三爪卡盘旋转角度的摇把，用于固定角度位置的定位轴和定位孔，可以读取所转角度的刻度盘，以便可以将PVC管旋转至任一角度。
进一步地，所述X向驱动装置、顶尖机构、辅助导轨优选地设置于同一块基板上。
进一步地，所述横切伺服驱动装置通过第一带轮、传动带和第二带轮将伺服电机的提供的动力传递至切刀上，通过带传动使切刀降低转速，增加扭矩，更加便于对PVC材料进行切割。
本发明的技术效果在于：通过三爪卡盘和顶尖机构可以对直径不同的PVC管材进行定位装夹，使用可以在X向和Y向上往复运动的立切刀在PVC管材上切出平行于管材长度方向的切缝，通过机械分度头调整PVC管材的旋转角度，保证立切刀可以在PVC管材的圆周方向上切出多条等份的切缝。再使用可以在Z向上做往复运动的横切刀，按所需长度，对管材进行切割，得到大小一致的长条状样品。
使用机械分度头转动PVC管材，可以精确地调整角度，伺服电机带动圆盘形切刀的切割效率比手工切割的效率大幅提高，采用机械装置使刀具匀速运动，切口平整。并且可以切出任一长度，任一宽度的条状样品。
附图说明
图1是本发明中取样装置的轴测图；
图2是本发明中取样装置的主视图；
图3是本发明中取样装置的俯视图。
图中，1.横切刀，2.立切刀，3.三爪卡盘，4.机械分度头，5.顶尖机构，6.基板，7.Y向驱动组件，8.X向驱动组件，9.Z向驱动组件，10.立切伺服驱动装置，11.横切伺服驱动装置，41.摇把，42.定位轴，43.刻度盘，44.定位孔，111.传动带，112.第一带轮，113.第二带轮。
具体实施方式
下面结合图1至图3对本发明的实施方式进行具体说明。
图1和图2示意了取样装置的整体结构和各组成部分，该装置至少包括：用于水平固定PVC管材的三爪卡盘3，同轴地设置于三爪卡盘3对面的顶尖机构5，设置于通过管材中心轴的平面上的立切刀2，垂直于管材中心轴的横切刀1，其中，横切刃1与立切刀2均可以沿着切深方向和PVC管材的长度方向做往复移动；所述立切刀2设置于PVC管材的正上方，通过立切伺服驱动装置10带动立切刀转动，立切伺服驱动装置10设置于Z向驱动组件9的伸出端，Z向驱动组件9安装在桥板13上，桥板13可在X向驱动装置8的带动下做往复运动；所述横切刀1的回转中心与PVC管材的回转中心在Z向上高度一致，横切刀1通过横切伺服驱动装置11带动自身转动，横切伺服驱动装置11设置于Y向驱动组件7的滑台上，Y向驱动组件7安装与桥板13上，所述桥板13下方靠近横切伺服驱动装置11的一侧还设有长度大于X向驱动装置8行程的辅助导轨12；所述横切刀1和立切刀2均为回转形薄片切刀；所述三爪卡盘3安装在机械分度头4上，机械分度头4上还包括：用于调整三爪卡盘3旋转角度的摇把41，用于固定角度位置的定位轴42和定位孔44，可以读取所转角度的刻度盘43，所述X向驱动装置8、顶尖机构5、辅助导轨12优选地设置于同一块基板6上。
图3是示意了所述横切伺服驱动装置11通过第一带轮112、传动带111和第二带轮113将伺服电机的提供的动力传递至切刀上。
工作原理：截取一段长度适中的PVC管材，打开三爪卡盘3上的卡爪，将PVC管材的一端穿入，并使卡爪夹紧PVC管材的外圆，转动一端的顶尖机构5上的手轮，使得锥形顶尖向三爪卡盘3方向移动，直至顶尖顶住PVC管材的内孔，按如下步骤对PVC管材进行切割。
步骤一：启动X向驱动组件8，调整立切刀2切割起始点在PVC管材上的位置。
步骤二：启动立切伺服驱动装置10和Z向驱动组件9，使立切刀2向下在PVC管材上切出一条开口，再通过X向驱动组件8带动切刀沿着管材长度方向移动，切至所需长度后，Z向驱动组件9带动立切刀2向上完成第一刀切割。
步骤三：拉起定位轴42，转动摇把41，使PVC管材转动一定的角度，再将定位轴42插入定位孔43中，锁定位置，重复步骤二，完成第二刀切割。
步骤四：重复执行步骤二至步骤三，可以将PVC管在圆周方向上切成若干等份。
步骤五：启动X向驱动组件8，调整横切刀1切口起始点在PVC管材上的位置。
步骤六：启动横切伺服驱动装置11和Y向驱动组件，使横切刀1靠近并对PVC管材进行切割，保证至少将一个样条的一端切断即可将横切刀1回退，并移动至样条的另外一端，将该样条从PVC管材上切下。
步骤七：拉起定位轴42，转动摇把41，使PVC管材转动一定的角度，再将定位轴42插入定位孔43中，锁定位置，重复步骤六，即可完成下一根样条的切割。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种高精度PVC管材切割装置，其特征在于，该装置包括：用于水平固定PVC管材的三爪卡盘(3)，同轴地设置于三爪卡盘(3)对面的顶尖机构(5)，设置于通过管材中心轴的平面上的立切刀(2)，垂直于管材中心轴的横切刀(1)，其中，横切刃(1)与立切刀(2)均可以沿着切深方向和PVC管材的长度方向做往复移动。
2.根据权利要求1所述的高精度PVC管材切割装置，其特征在于，所述立切刀(2)设置于PVC管材的正上方，通过立切伺服驱动装置(10)带动立切刀转动，立切伺服驱动装置(10)设置于Z向驱动组件(9)的伸出端，Z向驱动组件(9)安装在桥板(13)上，桥板(13)可在X向驱动装置(8)的带动下做往复运动。
3.根据权利要求1或2任一项所述的高精度PVC管材切割装置，其特征在于，所述横切刀(1)的回转中心与PVC管材的回转中心在Z向上高度一致，横切刀(1)通过横切伺服驱动装置(11)带动自身转动，横切伺服驱动装置(11)设置于Y向驱动组件(7)的滑台上，Y向驱动组件(7)安装与桥板(13)上。
4.根据权利要求3所述的高精度PVC管材切割装置，其特征在于，所述横切刀(1)和立切刀(2)均为回转形薄片切刀。
5.根据权利要求3所述的高精度PVC管材切割装置，其特征在于，所述桥板(13)下方靠近横切伺服驱动装置(11)的一侧还设有长度大于X向驱动装置(8)行程的辅助导轨(12)。
6.根据权利要求5所述的高精度PVC管材切割装置，其特征在于，所述三爪卡盘(3)安装在机械分度头(4)上，机械分度头(4)上还包括：用于调整三爪卡盘(3)旋转角度的摇把(41)，用于固定角度位置的定位轴(42)和定位孔(44)，可以读取所转角度的刻度盘(43)。
7.根据权利要求6所述的高精度PVC管材切割装置，其特征在于，所述X向驱动装置(8)、顶尖机构(5)、辅助导轨(12)优选地设置于同一块基板(6)上。
8.根据权利要求3所述的高精度PVC管材切割装置，其特征在于，所述横切伺服驱动装置(11)通过第一带轮(112)、传动带(111)和第二带轮(113)将伺服电机的提供的动力传递至切刀上。
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