CN112338254A - 一种机电一体化加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机电加工领域，具体涉及一种机电一体化加工装置，包括机架、切割台和切割刀具，切割台的外侧设有用于驱动切割刀具竖向往复移动的气缸；切割台的台面上横向滑动连接有推板，切割台的一端为出料端，切割台的出料端的外侧设有绳辊，绳辊上同轴固定连接有棘轮，机架上铰接有与棘轮的齿相抵的棘爪，棘轮上同轴固定连接有转轴，转轴转动连接在机架上，转轴上套设有齿轮，齿轮和转轴之间设有单向轴承，气缸的气缸杆上固定连接有与齿轮啮合的齿条，齿条竖直设置，绳辊上缠绕有拉绳，拉绳远离绳辊的一端固定连接在推板上。通过本方案实现了物料的自动进料切割。

Description

一种机电一体化加工装置
技术领域
本发明涉及机电加工领域，具体涉及一种机电一体化加工装置。
背景技术
机电一体化技术是结合应用机械技术和电子技术于一体的技术总称，现目前的加工装置通常均是机电一体化加工装置，例如机电一体化的钻床、磨床、切割装置和清洗装置等等。其中，切割装置在对板材、管材等物料进行切割时，需要人工推动物料向靠近切刀的方向移动，以使切刀对将较长的物料切割成一段一段的物料，也就是现目前的切割方式还是通过人工进料的方式进行切割，这样操作工人需要一直守在机器旁边，操作比较麻烦；由于是人工进料，若不注意，操作工人的手部有可能触碰到高速转动的切刀，从而给操作工人的身体健康带来危险。
发明内容
本发明意在提供一种机电一体化加工装置，以实现物料的自动进料切割。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种机电一体化加工装置，包括机架、切割台和切割刀具，切割台的外侧设有用于驱动切割刀具竖向往复移动的气缸；切割台的台面上横向滑动连接有推板，切割台的一端为出料端，切割台的出料端的外侧设有绳辊，绳辊上同轴固定连接有棘轮，机架上铰接有与棘轮的齿相抵的棘爪，棘轮上同轴固定连接有转轴，转轴转动连接在机架上，转轴上套设有齿轮，齿轮和转轴之间设有单向轴承，气缸的气缸杆上固定连接有与齿轮啮合的齿条，齿条竖直设置，绳辊上缠绕有拉绳，拉绳远离绳辊的一端固定连接在推板上；
切割刀具向靠近切割台方向移动时，齿条带动齿轮转动，齿轮在转轴上空转，棘轮的齿和棘爪处于抵紧卡死状态；切割刀具向远离切割台方向移动时，齿条带动齿轮反向转动，齿轮通过转轴带动棘轮转动，棘轮的齿在棘爪上打滑，棘轮带动绳辊转动，绳辊对拉绳进行缠绕。
本方案的原理及优点是：切割刀具用于对物料进行切割。气缸用于驱动切割刀具竖向移动，从而使得切割刀具靠近或者远离切割台上的物料，实现进刀或者退刀。当对物料进行切割时，气缸驱动切割刀具靠近切割台上的物料，切割刀具与物料接触，从而将物料切断，同时，气缸杆带动齿条移动，此时单向轴承处于自由转动状态，齿轮和转轴不会锁死，因此齿条带动齿轮在转轴上空转，棘轮的齿和棘爪处于抵紧卡死状态，绳辊不会转动，推板处于静止的状态，避免了推板移动影响切割工作正常进行；当物料切割完毕之后，需要退刀，此时气缸带动切割刀具远离切割台，切割刀具远离物料，气缸杆带动齿条反向移动，齿条带动齿轮反向转动，由于齿轮的转动方向与进刀时的转动方向相反，此时单向轴承处于锁死状态，齿轮带动转轴转动，转轴带动棘轮转动，棘轮的齿在棘爪上打滑，棘轮带动绳辊转动，绳辊对拉绳进行缠绕，缠绕的拉绳变短，拉绳拉动推板向靠近切割台的出料端方向移动，推板推动物料自动向靠近切割刀具的方向移动，从而实现了自动进料，无需人工进料，操作简单方便，提高了安全性。
优选的，作为一种改进，机架上固定连接有第一固定块，第一固定块和推板之间连接有第一弹性件。由此，当推板向靠近切割刀具方向移动过程中，第一弹性件发生弹性形变而蓄力，当需要使推板复位时，人工掰动棘爪，使棘爪与棘轮上的齿分离，棘轮不再受到棘爪的限制，绳辊可自由转动，推板在第一弹性件的弹力作用下可自动复位，从而实现了推板的快速自动复位。
优选的，作为一种改进，切割台上设有多个相对设置的夹持定位组件，夹持定位组件包括固定连接在切割台上的第二固定块和滑动连接在切割台上的滑动块，滑动块和第二固定块之间连接有第二弹性件，滑动块的顶部设有斜面，气缸的气缸杆上设有用于与滑动块的斜面相抵的相抵杆。由此，当切割刀具向靠近切割台方向移动过程中，相抵杆也向下移动，相抵杆的底端与滑动块的斜面相抵，由于滑动块滑动连接在切割台上，因此相抵杆推动滑动块向靠近物料方向移动，滑动块对物料进行夹持，使得物料切割时不会发生位移，切割的比较精准。相抵杆推动滑动块在切割台上移动时，第二弹性件发生形变而蓄力，当切割刀具退刀时，滑动块在第二弹性件的弹力作用下自动远离物料，从而不会阻碍推板推动物料移动。
优选的，作为一种改进，滑动块远离第二固定块的侧面上设有橡胶层。橡胶层比较柔软，表面的摩擦力较大，当滑动块对物料进行夹持时，夹持的比较稳定。
优选的，作为一种改进，切割台的出料端上固定连接有倾斜的导料板。切割之后的物料通过导料板从切割台上排出，导料板起到了对切割之后的物料进行导向的作用。
优选的，作为一种改进，导料板的下方设有用于对切割下来的物料进行收集的收集件。收集件用于对从切割台上排出的物料进行收集。
优选的，作为一种改进，收集件的截面形状为L形。由此，物料从导料板上滑出时，收集件的竖直部位能够对物料进行阻挡，避免物料滑落的速度过快从收集件上掉落。
优选的，作为一种改进，收集件的下方设有第一油压缸，第一油压缸的内部滑动连接有第一活塞，第一活塞和收集件之间连接有第一活塞杆；切割台上设有横向设置的第二油压缸，第二油压缸的内部滑动连接有第二活塞，第二活塞上固定连接有第二活塞杆，第二活塞杆和推板之间连接有连接杆，第二油压缸和第一油压缸之间连通有油管。
由此，初始时，收集件的底部略低于导料板的底部，收集件的底部距离导料板的底部较近，这样从导料板中滑落的物料能够精准的位于收集件的底部，随着物料的不断切割，收集件上收集的物料的高度变高，同时，推板也在移动，推板通过连接杆带动第二活塞杆移动，第二活塞杆带动第二活塞移动，从而将第一油压缸中的液压油吸入到第二油压缸中，第一油压缸中的油压逐渐变小，第一活塞的高度逐渐下降，第一活塞通过第一活塞杆带动收集件下降高度，这样虽然收集件上堆放的物料越来越多，但是收集件随着物料的增多收集件的高度也逐渐下降，收集件最上方的物料会始终略低于导料板的底部，从而使得后续从导料板中滑落出的多个物料也能够较为精准的堆叠在收集件上。
因此，通过本方案，无需担心收集件上堆叠的物料过多而高于导料板而无法自动堆放物料，也无需担心收集件的高度过低而使物料掉落到收集件中呈不规则的状态。
优选的，作为一种改进，拉绳为钢丝绳。由此，钢丝绳比较耐磨，使用寿命较长。
优选的，作为一种改进，气缸杆上固定连接有横杆，齿条固定连接在横杆上。由此，横杆用于将齿条和气缸杆连接在一起，这样齿条不会紧靠在切割刀具上而影响切割刀具正常转动。
附图说明
图1为实施例1中一种机电一体化加工装置的正视图。
图2为图1中切割台的俯视图。
图3为图1中棘轮和棘爪的放大图。
图4为图1中一个夹持定位组件的侧视图。
图5为图1中绳辊、棘轮和齿轮的左视图。
图6为实施例2中一种机电一体化加工装置的正视图。
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：切割台1、支撑杆2、第一固定块3、推板4、拉绳5、第一弹性件6、气缸7、电机8、相抵杆9、第二固定块10、切割刀具11、横杆12、齿条13、绳辊14、棘爪15、棘轮16、导料板17、收集件18、齿轮19、滑动块20、第二弹性件21、第一油压缸22、第一活塞23、油管24、第二油压缸25、第二活塞26、连接杆27、第二活塞杆28。
实施例1
基本如附图1-图5所示：一种机电一体化加工装置，包括机架(图中未示出)、切割台1和切割刀具11，切割台1为横向放在的长方体结构，切割台1的底部焊接有支撑杆2。切割台1的右端为出料端，切割台1的上方设有用于驱动切割刀具11竖向往复移动的气缸7，气缸7通过螺栓固定连接在机架上，气缸7的气缸杆上通过螺钉固定有用于驱动切割刀具11运转的切割电机8。切割台1的台面上横向滑动连接有推板4，具体的滑动连接方式可以为：切割台1上设有横向的滑槽，推板4的底部上设有滑块，滑块位于滑槽中。切割台1的出料端的上方设有绳辊14，结合图3和图5所示，绳辊14上同轴焊接有棘轮16，机架上铰接有与棘轮16的齿相抵的棘爪15，棘爪15和机架之间铰接的部位设有使棘爪15抵压在棘轮16的齿上的扭簧(图中未示出)，棘轮16上同轴焊接有转轴，转轴通过轴承转动连接在机架上，转轴上套设有齿轮19，齿轮19和转轴之间设有单向轴承(图中未示出)。结合图1所示，气缸7的气缸杆上焊接有横杆12，横杆12的右端焊接有竖直设置的齿条13，齿条13与齿轮19啮合，齿条13的上、下两端为光滑段，中间为能够与齿轮19啮合的齿段。绳辊14上缠绕有拉绳5，本实施例中的拉绳5为钢丝绳，拉绳5远离绳辊14的一端拴接在推板4上；机架上焊接有位于切割台1左侧的第一固定块3，第一固定块3和推板4之间连接有第一弹性件6，本实施例中的第一弹性件6为第一拉簧。
结合图2所示，切割台1上设有两个相对设置的夹持定位组件，结合图4所示，夹持定位组件包括焊接在切割台1上的第二固定块10和沿切割台1宽度方向滑动连接在切割台1上的滑动块20，滑动块20滑动连接在切割台1上的具体方式可以为：切割台1的台面上设有横向设置的滑槽，滑动块20的底部设有滑块，滑块位于滑槽中。滑动块20和第二固定块10之间连接有第二弹性件21，本实施例中的第二弹性件21为第二拉簧，滑动块20的顶部设有斜面，气缸7的气缸杆上的电机8的外壁上通过螺钉固定有用于与滑动块20的斜面相抵的相抵杆9，本实施例中的相抵杆9的底部为与滑动块20配合的斜面。滑动块20远离第二固定块10的侧面上设有橡胶层。
切割台1的出料端上焊接有倾斜的导料板17。导料板17的下方设有用于对切割下来的物料进行收集的收集件18。本实施例中的收集件18的截面形状为L形。图1中收集件18的竖直部位于收集件18的右侧。
具体实施过程如下：本实施例以板材为例，将板材物料放在切割台1上，推板4与物料的左端相抵。启动电机8，电机8带动切割刀具11运转，启动气缸7，使气缸7竖向往复移动。当气缸7的气缸杆向下移动时，气缸7驱动切割刀具11靠近切割台1上的物料，切割刀具11与物料接触，从而对物料进行切割，同时，气缸杆带动齿条13向下移动，此时单向轴承处于自由转动状态，齿轮19和转轴不会锁死，因此齿条13带动齿轮19在转轴上空转，齿轮19不会将齿条13卡死而阻碍气缸杆向下移动。同时，第一弹性件6对推板4具有向左拉动的趋势，推板4通过拉绳5拉动绳辊14具有逆时针转动的趋势，由于棘轮16的齿和棘爪15处于抵紧卡死状态，故绳辊14不会转动，推板4处于静止的状态，避免了推板4移动影响切割工作正常进行。另外，在切割刀具11向下移动过程中，相抵杆9也跟随气缸杆向下移动，相抵杆9的底端与滑动块20的斜面相抵，相抵杆9推动滑动块20向远离第二固定块10方向移动，两个滑动块20将物料夹紧，从而能够避免物料发生移动，有利于提高切割的精度。
当物料切割完毕之后，气缸7带动气缸杆向上移动，此时气缸7带动切割刀具11远离切割台1，切割刀具11远离物料，气缸杆带动齿条13向上移动，齿条13带动齿轮19反向转动，由于齿轮19的转动方向与进刀时的转动方向相反，此时单向轴承处于锁死状态，齿轮19带动转轴转动，转轴带动棘轮16顺时针转动，棘轮16的齿在棘爪15上打滑，棘轮16带动绳辊14顺时针转动，绳辊14对拉绳5进行缠绕，缠绕的拉绳5变短，拉绳5拉动推板4向右移动，推板4推动物料自动向靠近切割刀具11的方向移动，从而实现了自动进料。同时，相抵杆9远离滑动块20，滑动块20在第二弹性件21的作用下向靠近第二固定块10方向移动，滑动块20不再对物料进行夹持，从而不会影响物料向右移动。
当气缸7停止向上移动后，推板4停止向右移动，当气缸7再次向下移动时，重复上述过程，完成对整个物料的切割。随着物料逐渐向右移动，切割下来的物料沿着导料板17进入到收集件18中而收集起来。
当切割台1上的物料全部切割完毕后，使气缸7停止移动，齿轮19与齿条13的光滑段相对，可人工向上掰动棘爪15，克服扭簧的弹力，使棘爪15与棘轮16上的齿分离，这样棘轮16不再受到棘爪15的束缚，棘轮16可自由转动，推板4在第一弹性件6的弹力作用下向左移动复位，推板4通过拉绳5拉动绳辊14，绳辊14将拉绳5重新释放开。
实施例2
结合图6所示，收集件18的下方设有第一油压缸22，第一油压缸22的内部滑动连接有第一活塞23，第一活塞23和收集件18之间通过螺钉连接有第一活塞杆；切割台1上通过螺钉固定设有横向设置的第二油压缸25，第二油压缸25的开口位于右端，第二油压缸25的内部滑动连接有第二活塞26，第二活塞26上通过螺钉固定连接有横向设置的第二活塞杆28，第二活塞杆28的右端和推板4之间连接有弯折设置的连接杆27，第二油压缸25和第一油压缸22之间连通有油管24。
由此，初始时，收集件18的底部略低于导料板17的底部，收集件18的底部距离导料板17的底部较近，这样从导料板17中滑落的物料能够精准的位于收集件18的底部，随着物料的不断切割，收集件18上收集的物料的高度变高，同时，推板4也在逐渐向右移动，推板4通过连接杆27带动第二活塞杆28向右移动，第二活塞杆28带动第二活塞26向右移动，第二油压缸25中的负压变大，从而将第一油压缸22中的液压油吸入到第二油压缸25中，第一油压缸22中的油压逐渐变小，第一活塞23在收集件18的重力作用下逐渐下降，第一活塞23通过第一活塞杆带动收集件18下降高度，以使得收集件18最上方的物料略低于导料板17的底部，收集件18顶部收集的物料不会高于导料板17的底部，也不会位于距离导料板17下方较远的位置，便于使后续从导料板17中滑落出的物料能够较为精准的堆叠在收集件18上。
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 (10)

1.一种机电一体化加工装置，包括机架、切割台和切割刀具，其特征在于：所述切割台的外侧设有用于驱动切割刀具竖向往复移动的气缸；所述切割台的台面上横向滑动连接有推板，所述切割台的一端为出料端，切割台的出料端的外侧设有绳辊，绳辊上同轴固定连接有棘轮，所述机架上铰接有与棘轮的齿相抵的棘爪，所述棘轮上同轴固定连接有转轴，所述转轴转动连接在机架上，转轴上套设有齿轮，齿轮和转轴之间设有单向轴承，所述气缸的气缸杆上固定连接有与齿轮啮合的齿条，所述齿条竖直设置，所述绳辊上缠绕有拉绳，拉绳远离绳辊的一端固定连接在推板上；
所述切割刀具向靠近切割台方向移动时，齿条带动齿轮转动，齿轮在转轴上空转，棘轮的齿和棘爪处于抵紧卡死状态；所述切割刀具向远离切割台方向移动时，齿条带动齿轮反向转动，齿轮通过转轴带动棘轮转动，棘轮的齿在棘爪上打滑，棘轮带动绳辊转动，绳辊对拉绳进行缠绕。
2.根据权利要求1所述的一种机电一体化加工装置，其特征在于：所述机架上固定连接有第一固定块，所述第一固定块和推板之间连接有第一弹性件。
3.根据权利要求1所述的一种机电一体化加工装置，其特征在于：所述切割台上设有多个相对设置的夹持定位组件，所述夹持定位组件包括固定连接在切割台上的第二固定块和滑动连接在切割台上的滑动块，所述滑动块和第二固定块之间连接有第二弹性件，所述滑动块的顶部设有斜面，所述气缸的气缸杆上设有用于与滑动块的斜面相抵的相抵杆。
4.根据权利要求3所述的一种机电一体化加工装置，其特征在于：所述滑动块远离第二固定块的侧面上设有橡胶层。
5.根据权利要求1所述的一种机电一体化加工装置，其特征在于：所述切割台的出料端上固定连接有倾斜的导料板。
6.根据权利要求5所述的一种机电一体化加工装置，其特征在于：所述导料板的下方设有用于对切割下来的物料进行收集的收集件。
7.根据权利要求6所述的一种机电一体化加工装置，其特征在于：所述收集件的截面形状为L形。
8.根据权利要求7所述的一种机电一体化加工装置，其特征在于：所述收集件的下方设有第一油压缸，第一油压缸的内部滑动连接有第一活塞，第一活塞和收集件之间连接有第一活塞杆；所述切割台上设有横向设置的第二油压缸，第二油压缸的内部滑动连接有第二活塞，第二活塞上固定连接有第二活塞杆，第二活塞杆和推板之间连接有连接杆，所述第二油压缸和第一油压缸之间连通有油管。
9.根据权利要求8所述的一种机电一体化加工装置，其特征在于：所述拉绳为钢丝绳。
10.根据权利要求9所述的一种机电一体化加工装置，其特征在于：所述气缸杆上固定连接有横杆，齿条固定连接在横杆上。
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