CN112192256B - 钢棒切割系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工设备技术领域，公开了钢棒切割系统，包括机架和连接于机架上的切割机构，所述机架上滑动连接有支撑机构，支撑机构和切割机构之间设有送料机构；所述送料机构包括沿着支撑机构滑动方向设置的第一夹持件和第二夹持件，第二夹持件位于第一夹持件和切割机构之间；所述机架上设有用于驱动第一夹持件靠近或者远离第二夹持件的驱动机构，驱动机构和支撑机构之间连接有间歇连接件；所述机架上设有控制单元。本申请中通过设置间歇连接件和控制单元，解决了现有技术中钢棒切割机无法方便地完成精确进料而无法高效完成钢棒切割的问题。

Description

钢棒切割系统

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域，具体涉及钢棒切割系统。

背景技术

齿轮作为一种通过轮齿连续啮合传递运动和动力的机械元件，被广泛地运用于汽车、船舶、机床等领域。现有技术中，齿轮的加工一般是通过滚齿机加工完成的，在加工前，会将钢棒材切割成合适长度的料坯，然后利用滚齿机将料坯加工成齿轮，后续再经过打磨以及热处理等工序而得到齿轮成品。

目前，将钢棒切割成料坯是依靠钢棒切割机完成的，在钢棒切割过程中，由于钢棒的重量十分大且长度较长，因此在切割过程中，钢棒的精准进料十分困难，现有技术中在机架上铺设多根辊轴，利用辊轴对钢棒提供支撑和进行传送，从而减小钢棒进料时的摩擦力，达到省力的作用，但是利用辊轴驱使钢棒进料时，无法精确控制钢棒进料的距离，而钢棒整体的重量较大，造成调节钢棒位置时十分费力，切割的效率低下；同时，由于钢棒的整体长度较长，使得辊轴的数量较多，造成切割机的整体尺寸较大且结构复杂。

发明内容

本发明意在提供钢棒切割系统，以解决现有技术中钢棒切割机无法方便地完成精确进料而无法高效完成钢棒切割的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：钢棒切割系统，包括机架和连接于机架上的切割机构，所述机架上滑动连接有支撑机构，支撑机构和切割机构之间设有送料机构；所述送料机构包括沿着支撑机构滑动方向设置的第一夹持件和第二夹持件，第二夹持件位于第一夹持件和切割机构之间；所述机架上设有用于驱动第一夹持件靠近或者远离第二夹持件的驱动机构，驱动机构和支撑机构之间连接有间歇连接件；所述机架上设有控制单元，所述驱动机构驱动第一夹持件靠近第二夹持件时，控制单元控制间歇连接件与支撑机构连接，所述驱动机构驱动第一夹持件远离第二夹持件时，控制单元控制间歇连接件与支撑机构脱离。

本方案的原理是：切割机构用于对钢棒进行切割，使得钢棒逐渐被切割成长度一定的料坯；支撑机构用于对钢棒远离切割机构的一端提供支撑，避免切割过程中钢棒因重心不稳而发生翻转，以防钢棒将切割机构中的锯条损坏；进料机构用于钢棒的进料，具体过程如下：当钢棒完成一次切割后，第一夹持件将钢棒靠近切割机构的一端夹持，而第二夹持件此时不夹持钢棒，然后利用驱动机构推动第一夹持件靠近第二夹持件，从而使得第一夹持件推动钢棒向第二夹持件和切割机构移动，且钢棒移动的距离等于所需切割料坯的长度，当第一夹持件将钢棒推动到位后，利用第二夹持件将钢棒夹持，而第一夹持件释放钢棒，此时驱动机构驱动第一夹持件远离第二夹持件而复位，此过程中，由于第二夹持件将钢棒夹持固定，使得钢棒的位置不会发生变化，完成钢棒的一次进料，然后利用切割机构完成对钢棒的切割，待切割完成后，第一夹持件重新夹持钢棒，而第二夹持件释放对钢棒的夹持，重复上述钢棒的进料，利用切割机构逐渐将钢棒切割成长度一致的料坯。

当驱动机构驱动第一夹持件靠近第二夹持件而推动钢棒靠近切割机构时，控制单元控制间歇连接件与支撑机构连接，使得驱动机构同时还驱动支撑机构跟随第一夹持件一起运动，从而确保钢棒移动时，支撑机构相对于钢棒的位置不会发生变化，以便支撑机构对钢棒提供稳定的支撑；而在驱动机构驱动第一夹持件远离第二夹持件时，控制单元控制间歇连接件与支撑机构脱离，支撑机构不会随着第一夹持件的复位而改变位置，进一步确保支撑机构对钢棒提供稳定的支撑，从而确保在钢棒切割过程中钢棒能够稳定地被固定，以精确且稳定地完成对钢棒的切割。

本方案的有益效果在于：

1.能够精准地完成钢棒的切割：本申请中，在钢棒进料时，第一夹持件将钢棒夹持固定，然后利用驱动机构精确地推动钢棒进料，从而有效控制钢棒的进料距离，在完成进料后，钢棒继续被第二夹持件夹持固定，整个过程中，钢棒要么被第一夹持件固定，要么被第二夹持件固定，或者同时被第一夹持件和第二夹持件固定，使得钢棒切割的整个过程，钢棒都是完全被固定的，可以避免钢棒发生滚动移位，从而使得钢棒能够精准地被切割，提升切割的效率。

2.能够使得钢棒平稳地进料：本申请中，在钢棒进料时，第一夹持件会对钢棒进行夹持固定，而机架也会对钢棒提供一定的支撑，同时支撑机构也会对钢棒远离切割机构的一端提供支撑，从而使得钢棒能够被稳定地支撑，即使在钢棒移动过程中，支撑机构也能跟随钢棒同步移动，支撑机构对钢棒的支撑点不会发生改变，从而使得钢棒能够被稳定地支撑，使得钢棒进料稳定进行。

3.能够使钢棒平稳地被切割：在钢棒被切割时，钢棒靠近切割机构的一端被第二夹持件夹持固定，在支撑机构的支撑作用下，使得钢棒在切割过程中能够被稳定地固定，从而减少切割过程中钢棒的不稳定，提升切割的质量。

4.结构简单：相比于现有技术中需要使用多根辊轴来传送钢棒，本申请中，利用支撑机构对钢棒远离切割机构的一端提供支撑，使得切割机的结构得到简化。

优选的，作为一种改进，所述机架上固定连接有滑轨，所述支撑机构包括滑动连接于滑轨上的支撑盘。

本方案中，利用支撑盘对钢棒提供支撑，结构简单；同时利用滑轨对支撑盘提供导向，使得支撑盘的滑动更加精准和顺畅。

优选的，作为一种改进，所述间歇连接件包括环形传送链、磁铁块、电磁铁，所述控制单元用于控制电磁铁的通、断电，所述磁铁块的数量为若干，若干磁铁块固定连接于环形传送链上，所述电磁铁连接于第一夹持件上。

本方案中，通过环形传送链循环传送磁铁块，当第一夹持件将钢棒夹持固定时，控制单元控制电磁铁通电，从而使得电磁铁与磁铁块相互吸引而固定，在第一夹持件推动钢棒移动时，第一夹持件带动电磁铁同步移动，从而使得电磁铁带动磁铁块和传送链同步移动，利用传送链拉动支撑盘沿着轨道同步滑动。由于电磁铁与磁铁块相互连接时，传送的距离不受限制，因此即使切割料坯的长度发生改变，也不需要调节电磁铁和磁铁块的相对位置，还是能够对钢棒实现精准的传送，相比于使用齿轮等机械传动方式，其传送长度具有一定的限制，而本方案中不受此限制。

优选的，所述第一夹持件上固定连接有固定块，所述固定块上开有滑槽，所述电磁铁滑动连接于滑槽内，所述电磁铁和固定块之间固定连接有复位弹簧。

本方案中，在复位弹簧的弹力作用下，电磁铁未通电时，电磁铁与磁铁块之间存在一定的间隙，方便第一夹持件复位时带动电磁铁同步复位，避免电磁铁复位过程中与磁铁块相互接触而发生磨损；同时，电磁铁是位于滑槽中，当电磁铁通电而与磁铁块相互吸引时，电磁铁的部分仍然位于滑槽中，在第一夹持件移动时，方便固定块上滑槽的侧壁对电磁铁施力而带动磁铁块移动。

优选的，所述控制单元包括固定连接于机架上的行程开关，所述第一夹持件上连接于与行程开关配合的触发板。

本方案中，在第一夹持件夹持钢棒的过程中，将带动触发板靠近并于行程开关接触，使得电磁铁充电而使电磁铁与磁铁块相互吸引，以便第一夹持件在夹持钢棒后推动钢棒进料时，能够使得支撑盘跟随环形传送链同步移动，确保支撑盘对钢棒的稳定支撑；在第一夹持件释放对钢棒的夹持时，触发板对行程开关的触发作用消失，电磁铁自动断电，结构简单。

优选的，作为一种改进，所述滑轨包括两条相互平行的钢轨，两条钢轨之间固定连接有连接杆；所述支撑盘底部的两侧均转动连接有滚轮，所述滚轮靠近两条钢轨的内侧固定连接有挡板，挡板的靠近滚轮一侧的侧壁与钢轨的侧壁相接触。

本方案中，通过在滚轮靠近滚轮一侧的侧壁上固定连接挡板，使得挡板对支撑板的滑动提供限位，结构简单且能够有效使得支撑盘顺畅滑动。

优选的，作为一种改进，所述支撑盘的顶部可拆卸连接有磨损盘。

由于钢棒呈圆柱状，在利用支撑盘传送钢棒的过程中，虽然在第一夹持件推动钢棒移动时，支撑盘能够跟随第一夹持件移动，但是开始加工钢棒时需要将钢棒放置在支撑盘上，容易造成支撑盘顶端的磨损，当支撑盘的顶端被磨损后，容易造成钢棒无法准确摆放，影响钢棒的顺畅传送。本方案中，在支撑盘的顶端固定连接磨损盘，当磨损盘被磨损后，可以更换磨损盘，从而保证支撑盘的支撑作用不会受到影响。

优选的，作为一种改进，所述磨损盘的两端固定连接有限位板。

利用限位板对钢棒提供限位，方便快速将钢棒准确地放置在磨损盘上。

优选的，作为一种改进，所述支撑盘与滚轮之间连接有支撑架，所述支撑盘转动连接于支撑架上。

本方案中，通过将支撑盘转动连接在支撑架上，使得支撑盘上磨损盘的支撑方向可以改变，从而方便利用支撑盘以及磨损盘对异形钢棒提供支撑，增强切割机的适用范围。

优选的，作为一种改进，钢轨的两端均固定连接有限位块。

利用限位块对支撑架的滑动提供限位，避免支撑架滑出钢轨之外。

附图说明

图1为本发明实施例一中钢棒切割系统的正向纵剖图。

图2为图1中支撑机构的示意图。

图3为图1的俯视图。

图4为本发明实施例一中第一夹持件与间歇连接件连接的纵剖图。

图5为本发明实施例一中行程开关与前夹持块的连接示意图。

图6为本发明实施例二中支撑机构的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、切割机构2、转辊3、竖辊4、钢轨5、连接杆6、支撑架7、支撑盘8、限位板9、滚轮10、挡板11、第一夹持件12、前液压缸121、后液压缸122、前夹持块123、后夹持块124、第二夹持件13、推动液压缸14、推动架15、传送链16、磁铁块17、电磁铁18、固定块19、复位弹簧20、行程开关21、触发板22、磨损盘23。

实施例基本如附图1和图2所示：钢棒切割系统，包括机架1和连接于机架1上用于切割钢棒的切割机构2，机架1上通过轴承转动连接水平设置的转辊3和两根竖向设置的竖辊4，利用转辊3对钢棒靠近切割机构2的一端提供支撑，利用竖辊4对钢棒的传送进行导向。机架1的左侧通过螺钉固定连接有横向设置的滑轨，结合图2，滑轨包括两条相互平行设置的钢轨5，钢轨5之间焊接有多根连接杆6。如图1所示，滑轨上横向滑动连接有用于支撑钢棒的支撑机构，支撑机构和切割机构2之间设有送料机构，钢轨5的两端均焊接有限位块，利用限位块的阻挡作用，避免支撑机构滑出钢轨5之外。

如图2所示，支撑机构包括支撑架7和焊接于支撑架7顶端的支撑盘8，支撑盘8顶面的左、右两端均焊接有限位板9，两块限位板9可以对钢棒起到限位作用，防止钢棒滑出支撑盘8的侧面；支撑架7的底端四角通过轴承转动连接有滚轮10，滚轮10与钢轨5的顶面相接触，同时滚轮10靠近支撑架7的内侧的侧面一体成型有挡板11，挡板11的侧壁与滚轮10相接触的钢轨5的侧壁接触。本实施例中采用滚轮10与挡板11的结构，使得滚轮10能够沿着钢轨5顺畅滚动，同时利用挡板11的限位作用，可以保证滚轮10沿着钢轨5准确地滚动，且在四个挡板11的阻挡作用下，可以避免滚轮10沿着钢轨5滚动时滑向钢轨5的一侧，因此滚轮10能够承受较大的载荷，十分适合用于重量较大的钢棒的传送。

如图1所示，送料机构包括由左至右依次设置的第一夹持件12和第二夹持件13，机架1上设有用于驱动第一夹持件12靠近或者远离第二夹持件13的驱动机构。本实施例中，第一夹持件12和第二夹持件13的结构相同，下面以第一夹持件12为例来说明第一夹持件12和第二夹持件13的结构。如图3所示，第一夹持件12包括通过螺钉固定连接于驱动机构上的前液压缸121和后液压缸122，前液压缸121上通过螺钉固定连接前夹持块123，后液压缸122上通过螺钉固定连接有后夹持块124，前夹持块123和后夹持块124之间形成用于夹持钢棒的间隙，在前液压缸121和后液压缸122的推动作用下，前夹持块123和后夹持块124相互靠近或者远离，从而实现对钢棒的夹持或者释放。第二夹持件13与第一夹持件12的区别在于，第二夹持件13上的前液压缸121和后液压缸122是固定连接于机架1上的，使用过程中，第二夹持件13不会相对机架1滑动。

如图3所示，驱动机构包括通过螺栓固定连接于机架1上的推动液压缸14，推动液压缸14的输出轴沿着钢轨5的传送方向设置，推动液压缸14的输出轴上通过螺钉固定连接有推动架15，前液压缸121和后液压缸122均通过螺钉固定连接于推动架15上。

如图1所示，支撑架7和推动架15之间设有间歇连接件，机架1上设有用于控制间歇连接件的控制单元，当推动液压缸14推动推动架15靠近第二夹持件13时，控制单元控制间歇连接件与支撑架7相互连接，当推动液压拉动推动架15远离第二夹持件13时，控制单元控制间歇连接件与支撑架7的连接关系脱离。

结合图1和图3，间歇连接件包括环形传送链16、磁铁块17、电磁铁18，磁铁块17的数量为若干，若干磁铁块17通过螺钉均匀地固定连接于环形传送链16上；结合图4，推动架15的顶面靠近左端通过螺钉固定连接有固定块19，固定块19上开有垂直于环形传送链16传送方向的滑槽，电磁铁18滑动连接于滑槽中，同时，电磁铁18的左端与固定块19之间固接有复位弹簧20，当复位弹簧20处于自然状态时，电磁铁18的右端与磁铁块17之间存在间隙。结合图5，控制单元包括通过螺钉固定连接于机架1上的行程开关21，前夹持块123上通过螺钉固定连接有与行程开关21配合的触发板22。

具体实施过程如下：

1.放置钢棒：

首先根据钢棒的长度调节支撑盘8的位置，使得钢棒靠近切割机构2的一端被放置于第二夹持件13内时，钢棒靠近切割机构2的一端位于转辊3的顶面，而钢棒远离切割机构2的一端位于支撑盘8的顶面，利用转辊3和支撑盘8对钢棒提供支撑。

2.切割钢棒：

当需要切割钢棒时，首先利用第一夹持件12上的前液压缸121和后液压缸122分别推动前夹持块123和后夹持块124相互靠近，利用前夹持块123和后夹持块124将钢棒夹持固定，然后推动液压缸14的出输出轴伸长，使得推动架15推动第一夹持件12靠近第二夹持件13，此时由于前夹持块123和后夹持块124将钢棒夹持固定，使得钢棒向切割机构2方向滑动，钢棒靠近切割机构2的一端移动至切割机构2的下方，方便切割机构2对钢棒进行切割。

当前夹持块123和后夹持块124相互靠近而夹持固定钢棒时，前夹持块123上固定连接的触发板22与行程开关21接触，从而使得电磁铁18通电而与磁铁块17相互吸引，在推动液压缸14推动推动架15以及第一夹持件12移动时，电磁铁18将带动磁铁块17一起移动，从而使得磁铁块17拉动环形传送链16转动，环形传送链16拉动支撑架7以及支撑盘8同步移动，使得支撑盘8对钢棒的支撑位置不发生改变，在钢棒移动过程中，支撑盘8仍然能够对钢棒提供有效的支撑。

当钢棒靠近切割机构2的一端被准确地推送至切割机构2的下方时，第二夹持件13将钢棒夹持固定，然后利用前液压缸121和后液压缸122分别驱动前夹持块123和后夹持块124移动，使得前夹持块123和后夹持之间的距离增大，第一夹持件12释放对钢棒的夹持。由于前夹持块123与后夹持块124之间的距离增大，使得触发板22对行程开关21的触发消失，电磁铁18断电而不再与磁铁块17相互吸引，此时推动液压缸14拉动第一夹持件12向远离第二夹持件13的方向滑动复位，此过程中，磁铁块17不会随着电磁铁18的运动而移动，支撑盘8的位置不会发生改变，在支撑盘8以及转辊3的支撑作用下，以及第二夹持件13的夹持固定作用下，使得钢棒完全被固定，从而在切割机构2切割钢棒时，能够稳定地完成切割操作。

当完成一次对钢棒的切割后，第一夹持件12重新对钢棒进行夹持固定，第二夹持件13释放对钢棒的夹持，再次利用推动液压缸14推动推动架15以及第一夹持件12向靠近第二夹持件13的方向移动，且移动的距离等于料坯的长度，从而使得钢棒完成一次准确的进料，后续再利用第二夹持件13将钢棒固定，而第一夹持件12复位，此时切割机构2再次对钢棒进行切割，从而实现对钢棒连续的精准切割。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于：如图6所示，本实施例中，在支撑盘8的顶面上通过螺栓固定连接有磨损盘23，当钢棒被放置在支撑盘8上时，钢棒的底端与磨损盘23的顶面接触，从而避免支撑盘8的顶面被磨损，当磨损盘23的顶面被磨损至变形时，可以更换磨损盘23以使得支撑盘8能够对钢棒提供稳定的支撑。

实施例三

实施例三与实施例二的区别在于：不同于实施例二中支撑盘8是固定连接在支撑架7上的，本实施例中，支撑盘8的底面上通过轴承转动连接于支撑架7上，使得支撑盘8可以转动，从而使得支撑盘8上两个限位板9所形成的限位方向发生改变，使得支撑盘8可以对异形钢棒提供支撑，增大切割机的适用范围。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.钢棒切割系统，包括机架和连接于机架上的切割机构，其特征在于：所述机架上滑动连接有支撑机构，支撑机构和切割机构之间设有送料机构；所述送料机构包括沿着支撑机构滑动方向设置的第一夹持件和第二夹持件，第二夹持件位于第一夹持件和切割机构之间；所述机架上设有用于驱动第一夹持件靠近或者远离第二夹持件的驱动机构，驱动机构和支撑机构之间连接有间歇连接件；所述机架上设有控制单元，所述驱动机构驱动第一夹持件靠近第二夹持件时，控制单元控制间歇连接件与支撑机构连接，所述驱动机构驱动第一夹持件远离第二夹持件时，控制单元控制间歇连接件与支撑机构脱离；

第一夹持件包括前液压缸和后液压缸，前液压缸上通过螺钉固定连接前夹持块；驱动机构包括通过螺栓固定连接于机架上的推动液压缸，推动液压缸的输出轴上通过螺钉固定连接有推动架，前液压缸和后液压缸均通过螺钉固定连接于推动架上；支撑机构包括支撑架；当推动液压缸推动推动架靠近第二夹持件时，控制单元控制间歇连接件与支撑架相互连接，当推动液压拉动推动架远离第二夹持件时，控制单元控制间歇连接件与支撑架的连接关系脱离；所述间歇连接件包括环形传送链、磁铁块和电磁铁，所述控制单元用于控制电磁铁的通、断电，所述磁铁块的数量为若干，若干磁铁块固定连接于环形传送链上，所述电磁铁连接于第一夹持件上；推动架的顶面通过螺钉固定连接有固定块，固定块上开有垂直于环形传送链传送方向的滑槽，电磁铁滑动连接于滑槽中，电磁铁的左端与固定块之间固接有复位弹簧，当复位弹簧处于自然状态时，电磁铁的右端与磁铁块之间存在间隙；控制单元包括固定连接于机架上的行程开关，前夹持块上通过螺钉固定连接有与行程开关配合的触发板。

2.根据权利要求1所述的钢棒切割系统，其特征在于：所述机架上固定连接有滑轨，所述支撑机构包括滑动连接于滑轨上的支撑盘。

3.根据权利要求2所述的钢棒切割系统，其特征在于：所述滑轨包括两条相互平行的钢轨，两条钢轨之间固定连接有连接杆；所述支撑盘底部的两侧均转动连接有滚轮，所述滚轮靠近两条钢轨的内侧固定连接有挡板，挡板的靠近滚轮一侧的侧壁与钢轨的侧壁相接触。

4.根据权利要求3所述的钢棒切割系统，其特征在于：所述支撑盘的顶部可拆卸连接有磨损盘。

5.根据权利要求4所述的钢棒切割系统，其特征在于：所述磨损盘的两端固定连接有限位板。

6.根据权利要求5所述的钢棒切割系统，其特征在于：所述支撑盘与滚轮之间连接有支撑架，所述支撑盘转动连接于支撑架上。

7.根据权利要求6所述的钢棒切割系统，其特征在于：所述钢轨的两端均固定连接有限位块。

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