CN112222850B - 一种自动定长切割成型机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自动定长切割成型机，其涉及车圈切割成型技术领域，其包括切料机构，切料机构包括成型机架以及安装于成型机架上的外定型组件、内支撑组件和切割组件，外定型组件和内支撑组件同轴设置，外定型组件朝向基材外壁处抵紧设置，内支撑组件朝向基材内壁处抵紧设置。切割组件包括定位柱和切刀，定位柱安装于外定型组件上，切刀与成型机架滑移连接并切割已圈圆成型的基材；已圈圆成型的基材的长度大于设计的车圈长度，已圈圆成型的基材的一端位于定位柱和切刀之间。本申请具有提升成型车圈的基材的切割精度，从而可以提升各成型的车圈的精度，减少车圈的返工率和废品率的效果。

Description

一种自动定长切割成型机

技术领域

本申请涉及车圈切割成型的领域，尤其是涉及一种自动定长切割成型机。

背景技术

目前车圈通常为圆形，属于车轮的组成部分，车圈与车轴，辐条，内胎，外胎共同构成车轮系统。车圈从材质上分类包括铁车圈、钢车圈、铝合金车圈和碳纤维车圈。

相关技术的车圈的成型工艺如下，将用于成型车圈的带材人工定长并划线作为切割标记线，随后将带材切割为等长的基材，将基材进行圈圆后对基材的的接合处进行焊接，使得基材定型为车圈。

针对上述中的相关技术，发明人认为人工进行定长切割易降低基材的切割精度，从而易导致成型的车圈直径的精度存在较大的差异，进而易导致车圈的返工率和废品率增加。

发明内容

为了改善用于成型车圈的基材的切割精度较低的问题，本申请提供一种自动定长切割成型机。

本申请提供的一种自动定长切割成型机采用如下的技术方案：

一种自动定长切割成型机，包括切料机构，所述切料机构包括成型机架以及安装于所述成型机架上的外定型组件、内支撑组件和切割组件，所述外定型组件和内支撑组件同轴设置，且已圈圆成型的基材位于所述外定型组件与内支撑组件之间，所述外定型组件朝向基材外壁处抵紧设置，所述内支撑组件朝向基材内壁处抵紧设置；

所述切割组件包括定位柱和切刀，所述定位柱安装于外定型组件上，所述切刀与成型机架滑移连接并切割已圈圆成型的基材；已圈圆成型的基材的长度大于设计的车圈长度，已圈圆成型的基材的一端位于所述定位柱和切刀之间。

通过采用上述技术方案，外定型组件和内支撑组件配合可以固定已圈圆成型的基材，使得在切割基材前，已圈圆成型的基材的内外直径趋于车圈的定型直径。设置基材的长度大于设计的车圈长度，当已圈圆成型的基材的一端位于所述定位柱和切刀之间时，切刀切割基材可以将基材切割成符合车圈成型要求的基材和多余的废料。具有提升成型车圈的基材的切割精度的效果，从而可以提升各成型的车圈的精度，减少车圈的返工率和废品率。

可选的，所述成型机架上连接有中心柱，所述外定型组件包括若干设置于中心柱周向的第一安装座和与第一安装座转动连接的第一滚轴，所述第一安装座与成型机架连接；所述第一滚轴与中心柱平行设置，所述第一滚轴的外周至中心柱轴线处的距离与车圈的外径的半径值相等。

通过采用上述技术方案，以中心柱为轴心，第一安装座用于将第一滚轴安装于成型机架上，各第一滚轴围成用于定型车圈外直径的外定型组件。采用第一滚轴可以减少与已圈圆成型的基材的接触面积，减少已圈圆成型的基材在定型时变形的情况发生。

可选的，所述成型机架上位于中心柱的外周处开设有若干滑槽，所述滑槽的一端延伸至中心柱外周处，另一端延伸至所述外定型组件的内周处；所述内支撑组件包括第二安装座和与第二安装座转动连接的第二滚轴，所述第二安装座位于滑槽内并朝向第一滚轴处滑移设置。

通过采用上述技术方案，第二安装座通过滑槽与成型机架滑移连接，在已圈圆成型的基材落入外定型组件围成的区域内后，第二安装座滑移带动第二滚轴抵接已圈圆成型的基材的内壁直至已圈圆成型的基材的外壁与第一滚轴抵紧，从而在切割前使得已圈圆成型的基材的内外直径较大程度的符合车圈的设计要求，此时用于成型车圈的基材的切割精度较高。

可选的，还包括用于堆叠和传送基材的传送机构、用于将基材圈圆的圈圆机构和将已圈圆的基材传送至切料机构处的送料机构，所述传送机构包括传送机架、安装于传送机架上的传送带和定向出料件，所述定向出料件架设于传送带的上方；

所述定向出料件包括相对设置的定向板和连接所述定向板的限位板，所述定向板沿传送带的传送方向延伸设置，所述限位板位于定向板朝向圈圆机构的一侧，所述限位板朝向传送带的一端与传送带之间的距离为一个基材的厚度值，基材堆叠于所述定向板之间并位于限位板远离圈圆机构的一侧。

通过采用上述技术方案，传送机构可以定时定向传送准备圈圆的基材，圈圆机构将基材圈圆成一个或者多个车圈基材，送料机构用于将已圈圆的车圈基材传送至切料机构处切料，具有实现车圈的全自动切割成型的效果。

基材堆叠与两个定向板之间并被限位板限制朝向圈圆机构处位移，位于定向板最下方的基材由于不受限位板限位，所以可以随着传送带的传送位移至圈圆机构处，直至整根基材位移出定向板后下一根基材才能落于传送带上被传送，可以实现定时定向且连续的传送基材。

可选的，所述传送机构还包括相对设置的导向板，所述导向板桥接于传送机架与圈圆机构之间；所述导向板包括内缩段和平行段，所述内缩段的扩口处朝向定向板一侧设置，所述内缩段的缩口处与平行段连接，所述平行段之间的距离等于基材的宽度，所述平行段远离内缩段的一端位于圈圆机构的入口处。

通过采用上述技术方案，导向板具有纠偏的作用，可以导向基材的传送方向，使得基材可以较为精准的机内入圈圆机构内。

可选的，所述圈圆机构包括圈圆机架、以及安装于圈圆机架上的中心轴、第一滚轮、第二滚轮和第三滚轮，所述第一滚轮位于第二滚轮和第三滚轮之间，且所述第一滚轮的外周至中心轴轴线之间的距离等于车圈的内径的半径值，所述第二滚轮和第三滚轮的外周至中心轴轴线之间的距离等于车圈的外径的半径值。

通过采用上述技术方案，第一滚轮于第二滚轮配合导向和牵引基材，第一滚轮与第三滚轮配合圈圆基材。

可选的，所述圈圆机架上还连接有第四滚轮，所述第四滚轮的外周至中心轴轴线之间的距离等于车圈的内径的半径，且所述第四滚轮位于第一滚轮远离传送机构的一侧。

通过采用上述技术方案，第四滚轮与第三滚轮配合用于定型圈圆的基材，使得基材的圈圆更加稳定，减少被圈圆成型的基材的回弹。

可选的，所述送料机构包括送料机架和与送料机架滑移连接的夹持件，所述送料机架架设于圈圆机架与成型机架上方，所述夹持件包括伸缩气缸、连接件、相对设置的连接杆和夹持块，所述伸缩气缸竖直设置且其一端与送料机架滑移连接，另一端与所述连接件的中部连接，所述连接杆竖直设置并与连接件滑移连接，所述夹持块位于连接杆相对的侧壁上并可嵌置于基材外周处的凹槽内。

通过采用上述技术方案，夹持件在送料机架的支撑下，将已圈圆的基材从圈圆机构上传送至切料机构处切料。夹持件位于圈圆机构上方，在基材圈圆成型后，伸缩气缸带动连接件下移，使得连接杆位于已圈圆的基材外周处，随后连接杆相向滑移直至夹持块嵌置于基材外周处的凹槽内。此时，伸缩气缸启动带动连接件上移即可带动基材脱离圈圆机构。当夹持件滑移至切料机构上方时，伸缩气缸启动带动连接件下移，随后连接杆朝向相反的方向滑移，即可松开基材并使得基材放置于切料机构处。

可选的，所述送料机架包括导向杆，所述导向杆的一端延伸至圈圆机构上方，另一端延伸至切料机构上方，所述导向杆周壁上套设有导向套，所述导向套与伸缩气缸远离连接件的一侧连接，所述导向杆的两端连接传动电机，所述传动电机的输出轴上卷绕有传送绳，所述传送绳远离传动电机的一端与伸缩气缸的周壁连接。

通过采用上述技术方案，两个传动电机同时同向转动时，在传送绳的拉动下可以使得导向套沿导向杆的延伸方向滑移，从而带动夹持件的位移。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过外定型组件、内支撑组件和切割组件的设置，能够起到提升成型车圈的基材的切割精度，从而可以提升各成型的车圈的精度，减少车圈的返工率和废品率的效果；

2.通过传送机构、圈圆机构、送料机构和切料机构的设置，能够起到便于实现车圈的全自动切割成型的效果；

3.通过传送带和定向出料件的设置，能够起到实现定时定向且连续的传送基材的效果。

附图说明

图1是本申请实施例的切割成型机的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的传送机构和圈圆机构的整体结构示意图。

图3是本申请实施例的切料结构的整体结构示意图。

图4是本申请实施例的送料结构的整体结构示意图。

附图标记说明：1、传送机构；11、传送机架；12、传送带；13、支撑架；14、定向板；15、限位板；16、导向板；161、内缩段；162、平行段；2、圈圆机构；21、圈圆机架；22、中心轴；23、第一滚轮；24、第二滚轮；25、第三滚轮；26、第四滚轮；3、送料机构；31、送料机架；311、导向杆；312、导向套；32、传动电机；321、传送绳；33、夹持件；331、伸缩气缸；332、连接件；333、连接杆；334、夹持块；4、切料机构；41、成型机架；411、中心柱；412、滑槽；413、导向槽；42、外定型组件；421、第一安装座；422、第一滚轴；43、内支撑组件；431、第二安装座；432、第二滚轴；433、第一气缸；44、切割组件；441、定位柱；442、切刀；443、第三安装座；444、第二气缸；5、基材。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种自动定长切割成型机。参照图1，一种自动定长切割成型机包括依次设置的用于堆叠和传送基材5的传送机构1、用于将基材5圈圆的圈圆机构2、以及切割基材5的切料机构4。其中，传送机构1的传送出口与圈圆机构2的入口相连，圈圆机构2与切料机构4的上方架设有送料机构3，便于夹持和传送已圈圆的基材5。已圈圆成型的基材5的长度大于设计的车圈长度，切料机构4将已圈圆的基材5切割成废料和若干个车圈。

参照图1和图2，传送机构1包括传送机架11、安装于传送机架11上的传送带12和定向出料件，传送带12朝向圈圆机构2的入口处传送，切段的长条形基材5堆叠于定向出料件内。定向出料件包括平行设置的定向板14和连接定向板14的限位板15，传送机架11位于传送带12宽度方向的两端连接有支撑架13，定向板14相背离的侧壁与支撑架13连接并被支撑架13支撑从而架设于传送带12上方。定向板14沿传送带12的传送方向延伸，限位板15位于定向板14朝向圈圆机构2的一侧，限位板15朝向传送带12的一端与传送带12之间的距离只可以通过一根基材5，基材5堆叠于定向板14之间并位于限位板15远离圈圆机构2的一侧。

本实施例中限位板15朝向传送带12的一端与传送带12之间的距离为一个基材5的厚度值，置于传送带12上的基材5可以随着传送带12的传送朝向圈圆机构2处传送，待该基材5完全经过限位板15后，该基材5上方的基材5落于传送带12上被传送，实现定时定向且连续的送料。

参照图1和图2，传送机架11顶面朝向圈圆机构2的一侧连接有相对设置的导向板16，导向板16桥接于传送机架11与圈圆机构2之间。导向板16包括内缩段161和平行段162，内缩段161的扩口处朝向定向板14一侧设置，内缩段161的缩口处与平行段162连接，平行段162远离内缩段161的一端位于圈圆机构2的入口处。平行段162之间的距离等于基材5的宽度，基材5通过内缩段161进入平行段162，在平行段162内被导向进入圈圆机构2内，传送较为精准。

参照图1和图2，圈圆机构2包括圈圆机架21、以及安装于圈圆机架21上的中心轴22、第一滚轮23、第二滚轮24、第三滚轮25和第四滚轮26，第一滚轮23位于第二滚轮24和第三滚轮25之间，第三滚轮25位于第二滚轮24和第四滚轮26之间。第一滚轮23和第四滚轮26的外周至中心轴22轴线之间的距离等于车圈的内径的半径值，第二滚轮24和第三滚轮25的外周至中心轴22轴线之间的距离等于车圈的外径的半径值。

基材5在第一滚轮23和第二滚轮24的导向下进入圈圆机构2，在第一滚轮23和第三滚轮25的导向下实现圈圆，在第三滚轮25和第四滚轮26的导向下定型基材5的圈圆，减少基材5的回弹。

参照图1和图3，切料机构4包括成型机架41以及安装于成型机架41上的中心柱411、外定型组件42、内支撑组件43和切割组件44。中心柱411与已圈圆的基材5、外定型组件42和内支撑组件43均同轴设置。外定型组件42包括若干与成型机架41焊接的第一安装座421和与第一安装座421转动连接的第一滚轴422，第一滚轴422设置于中心柱411周向并与中心柱411平行设置。第一滚轴422的外周至中心柱411轴线处的距离与车圈的外径的半径值相等，所以已圈圆的基材5可以被放置于第一滚轴422围成的区域内。

成型机架41上位于中心柱411的外周处开设有若干滑槽412，可以设置6个滑槽412。滑槽412的一端延伸至中心柱411外周处，另一端延伸至外定型组件42的内周处。内支撑组件43包括位于滑槽412内并与成型机架41滑移连接的第二安装座431和与第二安装座431转动连接的第二滚轴432。成型机架41上位于中心柱411与第二安装座431之间连接有第一气缸433，第一气缸433的输出轴与第二安装座431连接，将第二安装座431朝向第一滚轴422的一侧推动，直至第二滚轴432的外周壁抵接已圈圆成型的基材5的内壁，并使得已圈圆成型的基材5的外壁与一滚轴的的外壁抵紧。

参照图1和图3，切割组件44包括定位柱441、第三安装座443和切刀442，定位柱441安装于任意一个第一安装座421顶部，第三安装座443安装于定位柱441与相邻的第一安装座421之间，成型机架41上位于第三安装座443远离已圈圆成型的基材5连接有第二气缸444，第二气缸444的输出轴与第三安装座443连接。成型机架41上第三安装座443的下方开设有导向槽413，导向槽413延伸至已圈圆成型的基材5内圈。切刀442采用切割砂轮，切刀442与第三安装座443转动连接。切割已圈圆成型的基材5前，将已圈圆成型的基材5的一个端部转动至定位柱441与切刀442之间，随后开启第二气缸444和驱使切刀442转动的电机切割已圈圆成型的基材5，形成废料和若干符合设计要求的车圈。

参照图1和图4，为便于自动将已圈圆的机构从圈圆机构2上传送至切料机构4上，设置送料机构3。送料机构3包括送料机架31和与送料机架31滑移连接的夹持件33。送料机架31长度方向的一端与圈圆机架21的顶部连接，另一端与成型机架41的顶部连接，送料机架31包括导向杆311，导向杆311的一端延伸至圈圆机构2上方，另一端延伸至切料机构4上方，导向杆311周壁上套设有导向套312。

夹持件33包括伸缩气缸331、连接件332、相对设置的连接杆333和夹持块334，伸缩气缸331的一端与导向套312焊接，另一端与连接件332连接。导向杆311的两端连接传动电机32，传动电机32的输出轴上卷绕有传送绳321，传送绳321远离传动电机32的一端与伸缩气缸331的周壁连接，两个传动电机32同时同向转动，传送绳321可以拉动伸缩气缸331在圈圆机构2和切料机构4上方滑移。

为便于驱动连接杆333相对滑移夹持已圈圆的基材5，连接件332采用滚珠丝杠，且滚珠丝杠的螺杆采用螺纹旋向相反的双头螺杆，连接杆333对应与双头螺杆上的滑块焊接。滚珠丝杠的电机转动可以驱动连接杆333相对接近或者相对远离。夹持块334位于连接杆333相对的侧壁上，随着连接杆333相对接近，夹持块334可以嵌置于车圈外周处的凹槽内，从而夹持已圈圆的基材5。

本申请实施例一种自动定长切割成型机的实施原理为：首先，夹持件33复位至圈圆机构2上方，内支撑组件43靠近中柱设置，切刀442远离外定型组件42设置。接着将若干个切成一段一段的基材5堆叠于两个定向板14之间，位于最下方的基材5落于传送带12上。随后，启动传送带12，落于传送带12上的基材5被传送至导向板16处经过导向精准的进入圈圆机构2内。

接着第一滚轮23逆时针转动、第二滚轮24顺时针转动牵引该基材5，第三滚轮25顺时针转动圈圆该基材5，第四滚轮26逆时针转动再次圈圆该基材5并使得该基材5圈圆定型的较为稳定。同时，传送机构1在将下一个基材5朝向圈圆机构2处传送。

再接着，伸缩气缸331启动，将夹持件33朝向已圈圆成型的基材5处放下，此时两个连接杆333之间的距离大于已圈圆成型的基材5的外直径。待夹持块334与已圈圆成型的基材5任意一层的车圈外周处的凹槽位于同一高度时，启动滚珠丝杠使得连接杆333相对接近直至夹持块334嵌入车圈外周处的凹槽内。随后，启动伸缩气缸331将已圈圆成型的基材5带离圈圆机架21。同时，下一个基材5进入圈圆机构2内圈圆。

然后，传送电机同时同向转动，使得传送绳321拉动伸缩气缸331朝向切料机构4的上方滑动。待伸缩气缸331与中心柱411同轴时，伸缩气缸331启动将已圈圆成型的基材5放置在成型机架41上。随后，滚珠丝杠启动使得连接杆333相对远离，然后伸缩气缸331复位，传动电机32同时转动，并使得夹持件33复位至圈圆机构2上方，准备夹持下一个已圈圆成型的基材5。

再然后，将已圈圆成型的基材5转动使得其一端的端部位于定位柱441和切刀442之间。随后，第一气缸433启动并推动第二滚轴432朝向第一滚轴422处滑移，直至已圈圆成型的基材5被第一滚轴422抵接外壁，被第二滚轴432抵接内壁。再随后，第二气缸444启动并推动第三安装座443朝向已圈圆成型的基材5内圈滑移，此时，切刀442转动并切割已圈圆成型的基材5。切割的废料被集中收集处理，切割成型的基材5可以被送去焊接成车圈。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动定长切割成型机，其特征在于：包括切料机构（4），所述切料机构（4）包括成型机架（41）以及安装于所述成型机架（41）上的外定型组件（42）、内支撑组件（43）和切割组件（44），所述外定型组件（42）和内支撑组件（43）同轴设置，且已圈圆成型的基材（5）位于所述外定型组件（42）与内支撑组件（43）之间，所述外定型组件（42）朝向基材（5）外壁处抵紧设置，所述内支撑组件（43）朝向基材（5）内壁处抵紧设置；

所述切割组件（44）包括定位柱（441）和切刀（442），所述定位柱（441）安装于外定型组件（42）上，所述切刀（442）与成型机架（41）滑移连接并切割已圈圆成型的基材（5）；已圈圆成型的基材（5）的长度大于设计的车圈长度，已圈圆成型的基材（5）的一端位于所述定位柱（441）和切刀（442）之间；

还包括用于堆叠和传送基材（5）的传送机构（1）、用于将基材（5）圈圆的圈圆机构（2）和将已圈圆的基材（5）传送至切料机构（4）处的送料机构（3），所述传送机构（1）包括传送机架（11）、安装于传送机架（11）上的传送带（12）和定向出料件，所述定向出料件架设于传送带（12）的上方；

所述定向出料件包括相对设置的定向板（14）和连接所述定向板（14）的限位板（15），所述定向板（14）沿传送带（12）的传送方向延伸设置，所述限位板（15）位于定向板（14）朝向圈圆机构（2）的一侧，所述限位板（15）朝向传送带（12）的一端与传送带（12）之间的距离为一个基材（5）的厚度值，基材（5）堆叠于所述定向板（14）之间并位于限位板（15）远离圈圆机构（2）的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种自动定长切割成型机，其特征在于：所述成型机架（41）上连接有中心柱（411），所述外定型组件（42）包括若干设置于中心柱（411）周向的第一安装座（421）和与第一安装座（421）转动连接的第一滚轴（422），所述第一安装座（421）与成型机架（41）连接；所述第一滚轴（422）与中心柱（411）平行设置，所述第一滚轴（422）的外周至中心柱（411）轴线处的距离与车圈的外径的半径值相等。

3.根据权利要求2所述的一种自动定长切割成型机，其特征在于：所述成型机架（41）上位于中心柱（411）的外周处开设有若干滑槽（412），所述滑槽（412）的一端延伸至中心柱（411）外周处，另一端延伸至所述外定型组件（42）的内周处；所述内支撑组件（43）包括第二安装座（431）和与第二安装座（431）转动连接的第二滚轴（432），所述第二安装座（431）位于滑槽（412）内并朝向第一滚轴（422）处滑移设置。

4.根据权利要求1所述的一种自动定长切割成型机，其特征在于：所述传送机构（1）还包括相对设置的导向板（16），所述导向板（16）桥接于传送机架（11）与圈圆机构（2）之间；所述导向板（16）包括内缩段（161）和平行段（162），所述内缩段（161）的扩口处朝向定向板（14）一侧设置，所述内缩段（161）的缩口处与平行段（162）连接，所述平行段（162）之间的距离等于基材（5）的宽度，所述平行段（162）远离内缩段（161）的一端位于圈圆机构（2）的入口处。

5.根据权利要求1所述的一种自动定长切割成型机，其特征在于：所述圈圆机构（2）包括圈圆机架（21）、以及安装于圈圆机架（21）上的中心轴（22）、第一滚轮（23）、第二滚轮（24）和第三滚轮（25），所述第一滚轮（23）位于第二滚轮（24）和第三滚轮（25）之间，且所述第一滚轮（23）的外周至中心轴（22）轴线之间的距离等于车圈的内径的半径值，所述第二滚轮（24）和第三滚轮（25）的外周至中心轴（22）轴线之间的距离等于车圈的外径的半径值。

6.根据权利要求5所述的一种自动定长切割成型机，其特征在于：所述圈圆机架（21）上还连接有第四滚轮（26），所述第四滚轮（26）的外周至中心轴（22）轴线之间的距离等于车圈的内径的半径，且所述第四滚轮（26）位于第一滚轮（23）远离传送机构（1）的一侧。

7.根据权利要求5所述的一种自动定长切割成型机，其特征在于：所述送料机构（3）包括送料机架（31）和与送料机架（31）滑移连接的夹持件（33），所述送料机架（31）架设于圈圆机架（21）与成型机架（41）上方，所述夹持件（33）包括伸缩气缸（331）、连接件（332）、相对设置的连接杆（333）和夹持块（334），所述伸缩气缸（331）竖直设置且其一端与送料机架（31）滑移连接，另一端与所述连接件（332）的中部连接，所述连接杆（333）竖直设置并与连接件（332）滑移连接，所述夹持块（334）位于连接杆（333）相对的侧壁上并可嵌置于基材（5）外周处的凹槽内。

8.根据权利要求7所述的一种自动定长切割成型机，其特征在于：所述送料机架（31）包括导向杆（311），所述导向杆（311）的一端延伸至圈圆机构（2）上方，另一端延伸至切料机构（4）上方，所述导向杆（311）周壁上套设有导向套（312），所述导向套（312）与伸缩气缸（331）远离连接件（332）的一侧连接，所述导向杆（311）的两端连接传动电机（32），所述传动电机（32）的输出轴上卷绕有传送绳（321），所述传送绳（321）远离传动电机（32）的一端与伸缩气缸（331）的周壁连接。

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