CN112974959A - 一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，且公开了一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置及其方法，包括支撑架，所述支撑架顶部的内侧开设有第一让位槽，所述支撑架顶面的中部设置有复合工作台，所述复合工作台的一侧固定安装有辅助支撑平台，所述辅助支撑平台的内部包括有辅助平板，且辅助平板一侧的侧面固定连接在复合工作台底部一侧的侧面，所述辅助平板另一侧的底部固定安装有辅助支撑架。本发明通过设置复合工作台、行进机构、第一夹持机构、第二夹持机构四个机构总成组装成自动行进夹持机构，进而带动待加工的金属板材物料进行精确移动，实现高精度的等距切割，由此在提升装置切割质量的同时降低工作人员的劳动强度。

Description

一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置及其方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置及其方法。

背景技术

在机械加工过程中，机械切割是对板材粗加工的一种常用方式，属于冷切割，其实质是被加工的金属受剪刀挤压而发生剪切变形并减裂分离的工艺过程，而随着现代机械加工业不断的发展，现有的机械切割装置出现一些问题需要进一步改善，一是，在切割的质量、精度要求等方面上还需进一步改善，二是，现有的机械切割装置在切割过程中是采用简易的手动按压进行固定，加工稳定性不高，且存在一定安全风险，三是，现有的机械切割装置只能进行直线切割作业，加工功能单一，为此，针对上述问题，本发明提供一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置及其方法。

发明内容

本发明提供了一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置及其方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置及其方法，包括支撑架，所述支撑架顶部的内侧开设有第一让位槽，所述支撑架顶面的中部设置有复合工作台，所述复合工作台的一侧固定安装有辅助支撑平台，所述辅助支撑平台的内部包括有辅助平板，且辅助平板一侧的侧面固定连接在复合工作台底部一侧的侧面，所述辅助平板另一侧的底部固定安装有辅助支撑架，所述辅助支撑架的底部活动套接有活动轮，所述活动轮的底面活动连接在支撑架的顶面，所述复合工作台的底部贯穿第一让位槽中部的内侧并于底面固定安装有行进机构，所述行进机构固定调节在支撑架顶部的内侧，所述复合工作台顶部两侧的内部和中部的内侧分别设置有第二夹持机构和第一夹持机构，所述支撑架顶面的一侧固定安装有定位夹持和固定架，所述固定架底部的内侧设置有切割机构，所述切割机构的顶面固定连接有过渡架，所述切割机构的一侧设置有动力机构，所述动力机构的顶部固定套接在过渡架底部的内侧，所述动力机构的顶面固定连接有第二电动推杆，所述第二电动推杆的外侧固定套接有调节套杆，所述调节套杆底部的表面固定安装有第二轴承套，所述调节套杆底面与过渡架的顶面活动连接，所述第二轴承套固定套接在固定架顶部的内侧，所述调节套杆顶部设置有角度调节机构，所述调节套杆中部的表面设置有定位机构。

精选的，所述复合工作台的底部卡接有第三让位槽，且第三让位槽开设在支撑架顶部的内侧，所述第三让位槽贯穿支撑架的顶部。

精选的，所述行进机构的内部包括有复合螺套，所述复合螺套的顶部贯穿第一让位槽固定连接在复合工作台的底面，且复合螺套底部的内侧螺纹连接有丝杆，所述丝杆的两端各固定安装有一个轴承座，两个所述轴承座的顶面分别固定连接在支撑架顶部两侧的内壁上，所述丝杆的一端固定安装有第一伺服电机。

精选的，所述第一夹持机构的内部包括有第一笔式电动推杆，且第一笔式电动推杆的底端固定连接有平面压板，所述第一笔式电动推杆中部的表面固定套接有第一连接架，且第一连接架的底面固定连接在复合工作台的顶面。

精选的，所述第二夹持机构的内部包括有第二笔式电动推杆，且第二笔式电动推杆的底端固定连接有弧形压板，所述第二笔式电动推杆中部的表面固定套接有第二连接架，且第二连接架的底面也固定连接在复合工作台的顶面。

精选的，所述定位夹持的内部包括有第一电动推杆，且第一电动推杆一端的端面固定连有防偏压板，所述防偏压板的底面活动连接在支撑架的顶面。

精选的，所述切割机构的内部包括有切割机架，且切割机架底部的内侧活动套接有切割轮，所述切割轮中部的内侧固定套接有传动轴，所述传动轴两端的表面各固定安装有一个第一轴承套，两个所述第一轴承套分别固定套接在切割机架底部两侧的内部。

精选的，所述动力机构的内部包括有第一同步轮，且第一同步轮的一侧固定安装在传动轴一端的端面，所述第一同步轮的内部活动套接有同步带，所述同步带顶部的内侧活动套接有第二同步轮，所述第二同步轮的一侧固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机固定套接在过渡架底部的内侧。

精选的，所述角度调节机构的内部包括有第一齿轮轴杆，且第一齿轮轴杆的一侧啮合连接有第二齿轮轴杆，所述第一齿轮轴杆和第二齿轮轴杆的底部分别固定安装有第三伺服电机和固定安装在调节套杆的顶面，所述第三伺服电机底部固定安装在固定架的顶面。

精选的，所述定位机构的内部包括有套板，且套板的一侧固定套接在调节套杆中部的表面，所述套板一侧的内部活动套接有定位螺丝，所述定位螺丝底部的外侧活动套接有第二让位槽，所述第二让位槽开设在固定架顶部的内壁上，所述定位螺丝底部的表面螺纹连接有螺母。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过设置复合工作台、行进机构、第一夹持机构、第二夹持机构四个机构总成组装成自动行进夹持机构，进而带动待加工的金属板材物料进行精确移动，实现高精度的等距切割，由此在提升装置切割质量的同时降低工作人员的劳动强度,降低工作人员的劳动强度,节约能源和人本支出。

2、本发明通过将第一夹持机构与第二夹持机构底部设置成平面以及弧面两种不同形状的夹持面，赋予上述的自动行进夹持机构具备对方形或者圆形的金属工件稳定夹持的功能，进一步优化整体装置的使用性能。

3、本发明通过设置两组定位夹持配合上述的自动行进夹持机构可对工件的切割部位进行减震固定夹持，进而降低切割机构内部切割轮切割磨损以及提升工件切割面的平整度。

4、本发明通过设置角度调节机构、第二轴承套、调节套杆三个结构组装成角度调节机构，在配合切割机构、过渡架、动力机构、第二电动推杆组装成的升降切割机构一同使用后，可进行倾斜切割，满足不同工件的切割需求。

附图说明

图1为本发明结构的正视示意图；

图2为本发明结构的后视示意图；

图3为本发明结构的左视示意图;

图4为本发明结构的右视示意图;

图5为本发明结构图3中A处的放大示意图;

图6为本发明结构图3中B处的放大示意图;

图7为本发明结构图4中C处的放大示意图。

图中：1、支撑架；2、第一让位槽；3、复合工作台；4、行进机构；41、复合螺套；42、丝杆；43、轴承座；44、第一伺服电机；5、第一夹持机构；51、第一笔式电动推杆；52、平面压板；6、第二夹持机构；61、第二笔式电动推杆；62、弧形压板；7、定位夹持；71、第一电动推杆；72、防偏压板；8、固定架；9、切割机构；91、切割机架；92、切割轮；93、传动轴；94、第一轴承套；10、过渡架；11、动力机构；111、第一同步轮；112、同步带；113、第二同步轮；114、第二伺服电机；12、第二电动推杆；13、调节套杆；14、第二轴承套；15、角度调节机构；151、第一齿轮轴杆；152、第二齿轮轴杆；153、第三伺服电机；16、定位机构；161、套板；162、定位螺丝；163、第二让位槽；164、螺母；17、辅助支撑平台；171、辅助平板；172、辅助支撑架；173、活动轮；18、第三让位槽。

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。

请参阅图1-7，一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置及其方法，包括支撑架1，支撑架1顶部的内侧开设有第一让位槽2，支撑架1顶面的中部设置有复合工作台3，复合工作台3的底部卡接有第三让位槽18，且第三让位槽18开设在支撑架1顶部的内侧，第三让位槽18贯穿支撑架1的顶部，第三让位槽18为复合工作台3后续的移动提供支撑和导向，进而进一步提升复合工作台3移动过程的稳定性，复合工作台3的一侧固定安装有辅助支撑平台17，辅助支撑平台17的内部包括有辅助平板171，且辅助平板171一侧的侧面固定连接在复合工作台3底部一侧的侧面，辅助平板171另一侧的底部固定安装有辅助支撑架172，辅助支撑架172的底部活动套接有活动轮173，活动轮173的底面活动连接在支撑架1的顶面，辅助支撑平台17为复合工作台3的支撑面进行扩展，继而进一步扩宽复合工作台3使用面，复合工作台3的底部贯穿第一让位槽2中部的内侧并于底面固定安装有行进机构4，行进机构4的内部包括有复合螺套41，复合螺套41的顶部贯穿第一让位槽2固定连接在复合工作台3的底面，且复合螺套41底部的内侧螺纹连接有丝杆42，丝杆42的两端各固定安装有一个轴承座43，两个轴承座43的顶面分别固定连接在支撑架1顶部两侧的内壁上，丝杆42的一端固定安装有第一伺服电机44，利用复合工作台3、行进机构4配合后续设置的第一夹持机构5、第二夹持机构6四个机构组装成自动行进夹持机构，带动加工物料进行精确移动，进而在提升装置切割质量的同时降低工作人员的劳动强度，且第一夹持机构5与第二夹持机构6底部不同形状的夹持面，可使上述的自动行进夹持机构具备对多种不同形体工件的稳定夹持，行进机构4固定调节在支撑架1顶部的内侧，复合工作台3顶部两侧的内部和中部的内侧分别设置有第二夹持机构6和第一夹持机构5，第一夹持机构5的内部包括有第一笔式电动推杆51，且第一笔式电动推杆51的底端固定连接有平面压板52，第一笔式电动推杆51中部的表面固定套接有第一连接架，且第一连接架的底面固定连接在复合工作台3的顶面，第一夹持机构5可赋予复合工作台3对方形工件的稳定夹持功能，且第一夹持机构5可进行自动作业，初步降低工作人员的劳动强度，第二夹持机构6的内部包括有第二笔式电动推杆61，且第二笔式电动推杆61的底端固定连接有弧形压板62，第二笔式电动推杆61中部的表面固定套接有第二连接架，且第二连接架的底面也固定连接在复合工作台3的顶面，第二夹持机构6可赋予复合工作台3对圆形工件的稳定夹持功能，且第二夹持机构6可进行自动作业，配合上述的第一夹持机构5，进一步降低工作人员的劳动强度支撑架1顶面的一侧固定安装有定位夹持7和固定架8，定位夹持7的内部包括有第一电动推杆71，且第一电动推杆71一端的端面固定连有防偏压板72，防偏压板72的底面活动连接在支撑架1的顶面，利用两组定位夹持7配合上述的自动行进夹持机构可对工件的切割部位进行减震固定夹持，进而降低切割机构9内部切割轮92切割磨损以及提升工件切割面的平整度，固定架8底部的内侧设置有切割机构9，切割机构9的内部包括有切割机架91，且切割机架91底部的内侧活动套接有切割轮92，切割轮92中部的内侧固定套接有传动轴93，传动轴93两端的表面各固定安装有一个第一轴承套94，两个第一轴承套94分别固定套接在切割机架91底部两侧的内部，切割机构9配合后续设置的过渡架10、动力机构11、第二电动推杆12组装成的升降切割机构，切割机构9的顶面固定连接有过渡架10，切割机构9的一侧设置有动力机构11，动力机构11的内部包括有第一同步轮111，且第一同步轮111的一侧固定安装在传动轴93一端的端面，第一同步轮111的内部活动套接有同步带112，同步带112顶部的内侧活动套接有第二同步轮113，第二同步轮113的一侧固定安装有第二伺服电机114，第二伺服电机114固定套接在过渡架10底部的内侧，动力机构11为切割机构9的切割作业提供动力，而且动力机构11内部的第一同步轮111、同步带112、第二同步轮113三者结构设置也方便后续切割机构9的磨损更换，动力机构11的顶部固定套接在过渡架10底部的内侧，动力机构11的顶面固定连接有第二电动推杆12，第二电动推杆12的外侧固定套接有调节套杆13，调节套杆13底部的表面固定安装有第二轴承套14，调节套杆13底面与过渡架10的顶面活动连接，第二轴承套14固定套接在固定架8顶部的内侧，调节套杆13顶部设置有角度调节机构15，角度调节机构15的内部包括有第一齿轮轴杆151，且第一齿轮轴杆151的一侧啮合连接有第二齿轮轴杆152，第一齿轮轴杆151和第二齿轮轴杆152的底部分别固定安装有第三伺服电机153和固定安装在调节套杆13的顶面，第三伺服电机153底部固定安装在固定架8的顶面，角度调节机构15、第二轴承套14、调节套杆13组装成角度调节机构，在配合切割机构9、过渡架10、动力机构11、第二电动推杆12组装成的升降切割机构一同使用后，可进行倾斜切割，满足不同工件的切割需求，调节套杆13中部的表面设置有定位机构16，定位机构16的内部包括有套板161，且套板161的一侧固定套接在调节套杆13中部的表面，套板161一侧的内部活动套接有定位螺丝162，定位螺丝162底部的外侧活动套接有第二让位槽163，第二让位槽163开设在固定架8顶部的内壁上，定位螺丝162底部的表面螺纹连接有螺母164，定位机构16对上述的角度调节机构进行限位保护，保证角度调节机构在切割机构9切割过程中稳定性。

工作原理：使用时，第一步，将条状工件插入到复合工作台3中部的内侧并延伸出一段加工距离，然后可根据条状工件的具体形状针对性启动第一夹持机构5或者第二夹持机构6，亦或者同时启动第一夹持机构5和第二夹持机构6对工件进行夹持固定，而第一夹持机构5与第二夹持机构6的具体夹持原理为，第一夹持机构5内部的第一笔式电动推杆51的伸缩杆推移平面压板52挤压工件进行固定、第二夹持机构6内部的第二笔式电动推杆61的伸缩杆推移弧形压板62挤压工件进行固定；

第二步，待上述步骤完成后，先启动行进机构4内部的第一伺服电机44，由第一伺服电机44带动丝杆42进行转动，进而利用丝杆传动原理，复合螺套41在旋转的丝杆42作用下同步推移复合工作台3以及复合工作台3内部夹持工件向切割机构9的底部移动一段指定距离，到达指定距离后，关闭第一伺服电机44，然后再启动两个定位夹持7内部的第一电动推杆71，继而由两个第一电动推杆71内部的伸缩杆各自推移所连接的防偏压板72进行相对运动，对复合工作台3内部夹持工件远离复合工作台3的一端进行辅助夹持；

第三步，待两个第一电动推杆71辅助夹持完成后，启动动力机构11内部的第二伺服电机114，继而由第二伺服电机114通过第二同步轮113、同步带112、第一同步轮111同步传动切割机构9内部的传动轴93，使切割轮92进入到旋转切割状态，随后再启动第二电动推杆12，利用第二电动推杆12内部的伸缩杆推移动力机构11、过渡架10、切割机构9进行下移运动，进而使旋转切割状态切割轮92接触工件的指定位置进行切割分离，完成后，关闭第二电动推杆12，提升复位切割机构9，关闭两个定位夹持7，取出切割分离后指定长度工件；

第四步，待工件取出后，再重新启动第一伺服电机44，同理，由第一伺服电机44带动丝杆42进行转动，进而利用丝杆传动原理，复合螺套41在旋转的丝杆42作用下同步推移复合工作台3以及复合工作台3内部夹持工件向切割机构9的底部再移动一段指定距离，然后从第二步到第三步进行重复作业，直至复合工作台3内部夹持工件切割结束；

第五步，而对于一些需要进行倾斜切割的工件，先拧转分离定位螺丝162和螺母164，然后再启动角度调节机构15内部的第三伺服电机153，由第三伺服电机153带动第一齿轮轴杆151进行同步转动，进而利用第一齿轮轴杆151与第二齿轮轴杆152的啮合转动使调节套杆13带动第二电动推杆12、动力机构11、过渡架10、切割机构9进行指定角度旋转，进而满足切割机构9后续的倾斜作业。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置，包括支撑架（1），其特征在于：所述支撑架（1）顶部的内侧开设有第一让位槽（2），所述支撑架（1）顶面的中部设置有复合工作台（3），所述复合工作台（3）的一侧固定安装有辅助支撑平台（17），所述辅助支撑平台（17）的内部包括有辅助平板（171），且辅助平板（171）一侧的侧面固定连接在复合工作台（3）底部一侧的侧面，所述辅助平板（171）另一侧的底部固定安装有辅助支撑架（172），所述辅助支撑架（172）的底部活动套接有活动轮（173），所述活动轮（173）的底面活动连接在支撑架（1）的顶面，所述复合工作台（3）的底部贯穿第一让位槽（2）中部的内侧并于底面固定安装有行进机构（4），所述行进机构（4）固定调节在支撑架（1）顶部的内侧，所述复合工作台（3）顶部两侧的内部和中部的内侧分别设置有第二夹持机构（6）和第一夹持机构（5），所述支撑架（1）顶面的一侧固定安装有定位夹持（7）和固定架（8），所述固定架（8）底部的内侧设置有切割机构（9），所述切割机构（9）的顶面固定连接有过渡架（10），所述切割机构（9）的一侧设置有动力机构（11），所述动力机构（11）的顶部固定套接在过渡架（10）底部的内侧，所述动力机构（11）的顶面固定连接有第二电动推杆（12），所述第二电动推杆（12）的外侧固定套接有调节套杆（13），所述调节套杆（13）底部的表面固定安装有第二轴承套（14），所述调节套杆（13）底面与过渡架（10）的顶面活动连接，所述第二轴承套（14）固定套接在固定架（8）顶部的内侧，所述调节套杆（13）顶部设置有角度调节机构（15），所述调节套杆（13）中部的表面设置有定位机构（16）。

2.根据权利要求1所述的一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置，其特征在于：所述复合工作台（3）的底部卡接有第三让位槽（18），且第三让位槽（18）开设在支撑架（1）顶部的内侧，所述第三让位槽（18）贯穿支撑架（1）的顶部。

3.根据权利要求1所述的一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置，其特征在于：所述行进机构（4）的内部包括有复合螺套（41），所述复合螺套（41）的顶部贯穿第一让位槽（2）固定连接在复合工作台（3）的底面，且复合螺套（41）底部的内侧螺纹连接有丝杆（42），所述丝杆（42）的两端各固定安装有一个轴承座（43），两个所述轴承座（43）的顶面分别固定连接在支撑架（1）顶部两侧的内壁上，所述丝杆（42）的一端固定安装有第一伺服电机（44）。

4.根据权利要求1所述的一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置，其特征在于：所述第一夹持机构（5）的内部包括有第一笔式电动推杆（51），且第一笔式电动推杆（51）的底端固定连接有平面压板（52），所述第一笔式电动推杆（51）中部的表面固定套接有第一连接架，且第一连接架的底面固定连接在复合工作台（3）的顶面,所述第二夹持机构（6）的内部包括有第二笔式电动推杆（61），且第二笔式电动推杆（61）的底端固定连接有弧形压板（62），所述第二笔式电动推杆（61）中部的表面固定套接有第二连接架，且第二连接架的底面也固定连接在复合工作台（3）的顶面。

5.根据权利要求1所述的一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置，其特征在于：所述定位夹持（7）的内部包括有第一电动推杆（71），且第一电动推杆（71）一端的端面固定连有防偏压板（72），所述防偏压板（72）的底面活动连接在支撑架（1）的顶面。

6.根据权利要求1所述的一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置，其特征在于：所述切割机构（9）的内部包括有切割机架（91），且切割机架（91）底部的内侧活动套接有切割轮（92），所述切割轮（92）中部的内侧固定套接有传动轴（93），所述传动轴（93）两端的表面各固定安装有一个第一轴承套（94），两个所述第一轴承套（94）分别固定套接在切割机架（91）底部两侧的内部。

7.根据权利要求1所述的一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置，其特征在于：所述动力机构（11）的内部包括有第一同步轮（111），且第一同步轮（111）的一侧固定安装在传动轴（93）一端的端面，所述第一同步轮（111）的内部活动套接有同步带（112），所述同步带（112）顶部的内侧活动套接有第二同步轮（113），所述第二同步轮（113）的一侧固定安装有第二伺服电机（114），所述第二伺服电机（114）固定套接在过渡架（10）底部的内侧。

8.根据权利要求1所述的一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置，其特征在于：所述角度调节机构（15）的内部包括有第一齿轮轴杆（151），且第一齿轮轴杆（151）的一侧啮合连接有第二齿轮轴杆（152），所述第一齿轮轴杆（151）和第二齿轮轴杆（152）的底部分别固定安装有第三伺服电机（153）和固定安装在调节套杆（13）的顶面，所述第三伺服电机（153）底部固定安装在固定架（8）的顶面。

9.根据权利要求1所述的一种节能型金属板材机械自动化精准切割装置，其特征在于：所述定位机构（16）的内部包括有套板（161），且套板（161）的一侧固定套接在调节套杆（13）中部的表面，所述套板（161）一侧的内部活动套接有定位螺丝（162），所述定位螺丝（162）底部的外侧活动套接有第二让位槽（163），所述第二让位槽（163）开设在固定架（8）顶部的内壁上，所述定位螺丝（162）底部的表面螺纹连接有螺母（164）。

10.根据权利要求1所述的一种节能型金属板材机械自动化精准切割方法，其特征在于：启动动力机构11内部的第二伺服电机114，继而由第二伺服电机114通过第二同步轮113、同步带112、第一同步轮111同步传动切割机构9内部的传动轴93，使切割轮92进入到旋转切割状态，随后再启动第二电动推杆12，利用第二电动推杆12内部的伸缩杆推移动力机构11、过渡架10、切割机构9进行下移运动，进而使旋转切割状态切割轮92接触工件的指定位置进行切割分离，完成后，关闭第二电动推杆12，提升复位切割机构9，关闭两个定位夹持7，取出切割分离后指定长度工件；待工件取出后，再重新启动第一伺服电机44，同理，由第一伺服电机44带动丝杆42进行转动，进而利用丝杆传动原理，复合螺套41在旋转的丝杆42作用下同步推移复合工作台3以及复合工作台3内部夹持工件向切割机构9的底部再移动一段指定距离，然后从第二步到第三步进行重复作业，直至复合工作台3内部夹持工件切割结束。

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