CN113510308A - 一种多角度自动锯切线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多角度自动锯切线，包括锯床、进料输送辊道和出料输送辊道，进料输送辊道、出料输送辊道分别连接在锯床的输入端和输出端，锯床包括机座和锯架，锯架通过转轴转动连接在机座上，机座上设有锯架转动电机，锯架转动电机转动连接在机座上，锯架转动电机与一锯架转动驱动螺杆传动连接，锯架转动驱动螺杆与锯架上的一锯架螺母座螺纹旋合，锯架螺母座转动连接在锯架上。本发明可同步完成物料的截短和斜角加工，功能更强，对于需加工斜角的生产任务可减少操作步骤，消除半成品到成品的流转周期。此外本发明锯床上的物料多向定位及输出均自动完成。这些功能均有利于提高生产效率。

Description

一种多角度自动锯切线

技术领域

本发明涉及一种锯切设备，更具体地说，它涉及一种多角度自动锯切线。

背景技术

市面上供应的管材、型材通常只有少量几种长度规格，使用时需要用锯切设备切割成符合需求的长度，有时还需根据使用需要加工出斜角。但普通的锯切设备无法进行进行斜角锯切，为此很多用户只能先完成长度切割，然后再另外使用斜角加工设备完成斜角锯切。这就导致物料加工步骤增多，流转周期拉长，生产效率降低。因此，为了提高生产效率，缩短加工周期，精简设备配置，现有锯切设备仍需进行改进。公开号为CN209272636U的实用新型专利于2019年8月20日公开了一种自动铝型材锯切装置，包括输料机架、位于输料机架前侧可升降的送料机构、位于输料机架后侧的取料机构、位于输料机架右侧的锯切装置；取料机构上设有位于送料机构上方的取料机构、用于改变取料机构位置的位移机构；输料机架上设有位于上层的上料顶杆、位于下层并均匀排列的输料滚筒组件；在实际使用时，可将代加工的直形铝型材堆垛放置在送料机构上，再通过取料机构从直形铝型材堆垛中抓取单根或多根直形铝型材放置在输料滚筒组件上，通过上料顶杆将单根或多根直形铝型材推送至锯切装置上进行锯切；该种方式避免人工放置直形铝型材，提高生产加工效率，降低生产成本，提高直形铝型材锯切时的自动化。但是该实用新型并不能在进行物料截短的同时完成斜角锯切。

发明内容

现有的锯切设备不能在进行物料截短的同时完成斜角锯切，为克服这一缺陷，本发明提供了一种多角度自动锯切线，可在进行物料截短的同时完成斜角锯切，提高生产效率。

本发明的技术方案是：一种多角度自动锯切线，包括锯床、进料输送辊道和出料输送辊道，进料输送辊道、出料输送辊道分别连接在锯床的输入端和输出端，锯床包括机座和锯架，锯架通过转轴转动连接在机座上，机座上设有锯架转动电机，锯架转动电机转动连接在机座上，锯架转动电机与一锯架转动驱动螺杆传动连接，锯架转动驱动螺杆与锯架上的一锯架螺母座螺纹旋合，锯架螺母座转动连接在锯架上。在锯架转动电机、锯架转动驱动螺杆、锯架构成的传动路径上，具有两个偏转点，即锯架转动电机与机座之间、锯架螺母座与锯架之间，当锯架转动电机运行时，带动锯架转动驱动螺杆转动，锯架转动驱动螺杆与锯架螺母座间的旋合产生沿螺杆轴向的推动力，以及锯架转动电机与锯架螺母座间距的变化，使得锯架围绕转轴转动，而锯架转动电机、锯架螺母座分别在两个偏转点上发生自适应偏转，改变锯架转动电机、锯架螺母座的朝向，以适应锯架转动电机与锯架螺母座间距的变化。锯架的转动改变了锯切方向，这样在进行物料截短的同时完成斜角锯切，对于需加工斜角的生产任务而言，无需将截短、斜角加工在不同设备上分别进行，可减少操作步骤，消除半成品到成品的流转周期，从而大大提高生产效率。

作为优选，进料输送辊道上设有一进料夹具，进料夹具滑动连接在锯床上，进料夹具与一进料电机传动连接。待锯切物料被进料输送辊道送入锯床后，进料夹具夹紧物料，送入锯切位置，在进料夹具的夹持下，待锯切物料被可靠定位，有助于精确完成锯切。

作为优选，进料输送辊道包括轨道架、自由辊和可升降的动力辊，自由辊和动力辊连接在轨道架上，上升到极限的动力辊高于自由辊，下降到极限的动力辊低于自由辊。进料夹具和进料输送辊道间的物料交接很难做到完全同步，如果进料夹具和进料输送辊道同时对物料施加驱动力，无论进料夹具输送物料速度快于还是慢于进料输送辊道输送物料速度，二者运动的不同步都会导致物料在进料输送辊道上打滑，进而使动力辊驱动装置、进料电机负荷增大，影响设备工作稳定性及寿命。本技术方案中进料输送辊道可在送料和上料两种这状态间进行转换，在送料状态下，动力辊下降到极限，仅自由辊支承待锯切物料，由进料夹具和进料电机提供物料输送的动力，自由辊只是滚动支承物料，自身没有动力驱动，因此不会与进料电机的动力互相影响；在上料状态下，动力辊上升，与自由辊错位分层，所有动力辊高出自由辊，形成上料装载面，待锯切物料可堆码在上料装载面上，动力辊和自由辊在轨道架上合理布置，动力辊设置在离锯床较远端，离锯床较近端则只设自由辊，这样动力辊虽然在自身驱动装置驱动下主动运转，但由于送料状态下动力辊与物料脱离接触，因此动力辊驱动装置、进料电机之间不会因运动不同步而互相牵掣，更有利于减轻各驱动装置的负荷，延长使用寿命。

作为优选，进料夹具顶部设有一可升降的锯切压板，锯切压板与一安装在进料夹具顶部的压板驱动油缸连接。锯切压板压下时，将待锯切物料压紧在锯床上，防止物料放置不平，从而与进料夹具配合，多方位定位物料，有助于精确完成锯切。

作为优选，机座顶部设有弧形轨道，锯架的底部与弧形轨道滑动连接，锯架上设有运动的锯带。锯架可围绕转轴转动，锯带随锯架改变位置，锯带与待锯切物料间的角度也随之改变，实现锯切角度的调整。

作为优选，锯床上设有固定夹具，固定夹具包括基准侧挡板、动夹板和动夹板驱动油缸，基准侧挡板和动夹板驱动油缸固定在机座顶部，动夹板滑动连接在机座顶部并与动夹板驱动油缸输出端相连。固定夹具夹住待锯切物料的锯切部位附近，与进料夹具一起对物料形成一前一后两点夹持，可精确地限定物料的朝向，有助于精确完成锯切。

作为优选，轨道架包括动力辊架和自由辊架，动力辊转动连接在动力辊架上，自由辊转动连接在自由辊架上，自由辊架上设有多个动力辊架油缸，动力辊架连接在动力辊架油缸的输出端。受动力辊架油缸的驱动，动力辊架可升降，从而实现动力辊的的升降，使动力辊、自由辊分别工作。

作为优选，进料输送辊道上设有预定位端面基准板，预定位端面基准板一端铰接在进料输送辊道上。由于堆码的待锯切物料难以确保前端面平齐，使用预定位端面基准板可对堆码完成的待锯切物料进行初步的前端码齐。在堆码的待锯切物料输送过程中，预定位端面基准板翻转压下，挡在待锯切物料输送路径上，各物料前端面与预定位端面基准板抵靠，使各物料前端面大致平齐；对齐后，预定位端面基准板翻转掀起，使各物料继续输送。

作为优选，锯床与出料输送辊道间设有输出传动带，输出传动带通过链传动机构与一传动带电机连接。输出传动带可产生比输送辊更大的摩擦力，可为锯切后的物料提供输出锯床的动力，锯切后的物料落到输出传动带上可快速被输出传动带向出料输送辊道输送。

作为优选，出料输送辊道上设有横推油缸，横推油缸输出端设有横推板。横推油缸伸出时，横推板横向推动出料输送辊道上的锯切后物料，使锯切后物料移出出料输送辊道，完成下料。

作为优选，出料输送辊道与横推油缸相对的一侧设有收料坡道。横推板将的锯切后物料推动出料输送辊道后，物料可沿收料坡道下滑，便于集中收料。

本发明的有益效果是：

功能多，生产效率高。本发明可同步完成物料的截短和斜角加工，功能更强，对于需加工斜角的生产任务可减少操作步骤，消除半成品到成品的流转周期。此外本发明锯床上的物料多向定位及输出均自动完成。这些功能均有利于提高生产效率。

精简设备配置。由于本发明实现了多用途集成，因此可减少相应的单一功能设备的配置，节约场地及设备管理成本。

降低锯床和进料输送辊道间物料交接时的设备负荷。本发明可优化锯床和进料输送辊道间的物料交接方式，降低物料交接时进料电机和动力辊驱动电机的负荷，增强设备工作稳定性，延长设备使用寿命。

锯切精度高。本发明通过预定位端面基准板、进料夹具、固定夹具及锯切压板等机构在物料输送、锯切过程中对物料进行可靠的定位控制，确保精确锯切。

附图说明

图1为本发明的一种总体结构示意图；

图2为本发明中锯床的一种结构示意图；

图3为本发明中锯床的另一视角的结构示意图；

图4为本发明中进料输送辊道的一种结构示意图；

图5为本发明中进料输送辊道的另一视角的结构示意图；

图6为本发明中出料输送辊道的一种结构示意图。

图中，1-锯床，11-机座，111-低位台，112-废料推板油缸，113-废料推板，12-锯架，121-锯架螺母座，1211-螺母旋转座，122-锯架升降油缸，13-立柱，14-弧形轨道，15-锯带，151-锯带扭转件，16-固定夹具，161-基准侧挡板，162-动夹板，163-动夹板驱动油缸，17-锯架转动电机，171-电机旋转座，18-锯架转动驱动螺杆，19-废料收集槽，2-进料输送辊道，3-出料输送辊道，31-横推油缸，32-收料坡道，33-短料触发板，34-长料触发板，4-轨道架，41-动力辊架油缸，5-自由辊，6-动力辊，7-进料夹具，71-夹具座，72-夹板，73-夹板驱动油缸，74-压板驱动油缸，8-预定位端面基准板，81-基准板驱动油缸，9-输出传动带，10-待锯切物料。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图6所示，一种多角度自动锯切线，包括锯床1、进料输送辊道2和出料输送辊道3，锯床1、进料输送辊道2和出料输送辊道3在PLC控制下协同运行。锯床1包括机座11和锯架12，锯架12由锯架主体、下梁和立柱13组合而成，立柱13竖立固定在下梁上，锯架主体一端通过滑套滑动套接在立柱13上，锯架主体另一端通过套管与一竖直固定在下梁上的定位杆滑动套接。下梁上固定一锯架升降油缸122，锯架升降油缸122的输出端通过连接块与锯架主体上的滑套固定。锯架12的下梁底部通过转轴转动连接在机座11上，机座11上设有锯架转动电机17，锯架转动电机17通过一电机旋转座171转动连接在机座11上，锯架转动电机17与一锯架转动驱动螺杆18传动连接，锯架转动驱动螺杆18与锯架12底部的一锯架螺母座121螺纹旋合，锯架螺母座121通过一螺母旋转座1211转动连接在所述锯架主体底部一端。机座11顶部设有弧形轨道14，锯架12的下梁底部与弧形轨道14滑动连接，锯架12上设有运动的锯带15。锯架12上转动连接有锯带驱动轮和锯带张紧轮，锯带驱动轮和锯带张紧轮在锯架12上呈左右对称布置。锯带15呈封闭环圈状并贴合跨绕在锯带驱动轮和锯带张紧轮的轮面上，锯带在锯带驱动轮和锯带张紧轮上侧形成锯带上段，锯带在锯带驱动轮和锯带张紧轮下侧形成锯带下段，锯架12上设有两个锯带扭转件151，一个滑动连接在锯架12上的滑轨上，另一个固定在锯架12上，锯带扭转件151底部设有开口朝下的导向槽，导向槽槽宽与锯带15厚度适配，锯带下段在两个导向槽的导向作用下发生扭转，锯齿朝下。锯床1上设有固定夹具16，固定夹具16包括基准侧挡板161、动夹板162和动夹板驱动油缸163，基准侧挡板161和动夹板驱动油缸163固定在机座11顶部，动夹板162滑动连接在机座11顶部的一滑槽内并与动夹板驱动油缸163输出端相连。机座11下还设有可抽拉的废料收集槽19，机座11与进料输送辊道2之间设有对应锯带15的废料下落通道，机座11自身也具有多个废料下落通道。机座11上还设有废料推板油缸112，废料推板油缸112输出端设有废料推板113，用于定时将锯切过程中落在机座11上的料头、锯屑等废料推落到废料收集槽19内。进料输送辊道2、出料输送辊道3分别连接在锯床1的输入端和输出端，进料输送辊道2包括轨道架4、自由辊5和可升降的动力辊6，自由辊5和动力辊6连接在轨道架4上。进料输送辊道2分为前、后两段，前段自由辊5和动力辊6间隔布置，后段则全部为动力辊。轨道架4包括动力辊架和自由辊架，自由辊架仅设置于所述前段，自由辊5转动连接在自由辊架上，动力辊6转动连接在动力辊架上，自由辊架支脚的其中四对上共设有四对动力辊架油缸41，动力辊架连接在动力辊架油缸41的输出端。动力辊架油缸41伸出时，动力辊架升起，动力辊6与自由辊5形成平行分层；动力辊架油缸41缩回时，动力辊架下降到极限，动力辊6低于自由辊5。各动力辊6一侧均设有一动力辊链轮，所述动力辊架上设有一动力辊驱动电机，动力辊驱动电机输出端连有一主动链轮，主动链轮通过一传动链条带动各动力辊链轮，从而带动各动力辊6。动力辊架上还固定有八对立挡杆，用作待锯切物料堆叠区域的边界，对堆码物料侧面进行限位。各对中的两个立挡杆的间距相等。进料输送辊道2的后段，即靠近锯床1的输入端的一段上设有一进料夹具7，进料夹具7滑动连接在锯床1上，进料夹具7包括夹具座71、一对夹板72及一夹板驱动油缸73，夹板驱动油缸73固定于夹具座71一侧且夹板驱动油缸73输出端与一夹板72连接，夹具座71底部通过滑块连接在设于锯床1上的一对滑轨上，夹具座71与一进料电机通过螺杆传动机构传动连接。夹板72内侧设有压力传感器，可进行无料检测。进料夹具7的夹具座71顶部设有一可升降的锯切压板，锯切压板与一安装在进料夹具7的夹具座71顶部的压板驱动油缸74连接。锯床1与出料输送辊道3间设有输出传动带9，输出传动带9在锯床1与出料输送辊道3间形成过渡，输出传动带9通过链传动机构与一传动带电机连接。固定夹具16与输出传动带9衔接处设有一低位台111，低位台111最高点低于固定夹具16和输出传动带9，锯切时，待锯切物料被固定夹具16夹紧的同时，物料前端自由端以输出传动带9为支撑，形成架空，低位台111上空形成下锯穿透空间，即使锯架12偏转，也不影响下锯。低位台111上设有物料到位传感器，用于检测每个工作循环初始，新输入的物料最前端是否到达锯切位置。进料输送辊道2上设有预定位端面基准板8，预定位端面基准板8一端铰接在进料输送辊道2上。预定位端面基准板8可在一基准板驱动油缸81的驱动下翻转压下，挡在待锯切物料前进路径上，这样多根待锯切物料可集束堆码且前端面抵靠预定位端面基准板8，使各待锯切物料前端平齐，再掀起预定位端面基准板8，将各待锯切物料输入锯床1，确保各待锯切物料同步锯切成相同规格并输出。出料输送辊道3上全部为动力辊。输出传动带9两侧设有侧挡板。出料输送辊道3上设有横推油缸31，横推油缸31输出端设有横推板32。出料输送辊道3与横推油缸31相对的一侧设有收料坡道32。出料输送辊道3上设有长料收料坡道和短料收料坡道，分别用于移出长料和短料，横推油缸31包括长料横推油缸和短料横推油缸，分别对应长料收料坡道和短料收料坡道，其中短料收料坡道由一短料输送机构成。出料输送辊道3上还设有短料触发板33和长料触发板34，用于产生较短物料和较长物料的检测信号，进而在PLC控制下启动长料横推油缸或短料横推油缸。本多角度自动锯切线用于具有平直外表面的铝合金型材切割。

本多角度自动锯切线为数控设备，工作步骤如下：输入加工参数，保持基准板驱动油缸81活塞杆伸出，预定位端面基准板8压下；点按动力辊架油缸41的控制开关，使所述动力辊架升起；将待锯切物料10逐根或集束装载到进料输送辊道2的前段，动力辊6所形成得上料装载面上；所述动力辊驱动电机驱动动力辊6转动，待锯切物料在所述立挡杆约束下沿进料输送辊道2前移，物料前端面抵住预定位端面基准板8，如多根物料堆码，人工将上层物料前推抵住预定位端面基准板8，完成物料初定位；控制基准板驱动油缸81活塞杆回缩，预定位端面基准板8翻转掀起，在手动控制下，动力辊6继续将待锯切物料输送约50cm后停止，此时待锯切物料前端已进入进料输送辊道2的后段；控制所述动力辊架下降，待锯切物料由自由辊5支承；在PLC控制下，所述动力辊架下降到位后，夹板驱动油缸73随即启动，夹板72夹紧物料，所述进料电机启动，夹具座71携物料继续前移，在数控程序控制下，夹具座71移动设定的距离后停止，物料前端进入锯床1并被所述物料到位传感器检测到后并停止输送，同时动夹板驱动油缸163启动，物料前端两侧被基准侧挡板161和动夹板162夹紧，松开夹板72，夹具座71后退设定的距离后停止，再次启动夹板72，且驱动压紧油缸74驱动锯切压板压紧工件，使物料前段被压紧在基准侧挡板161、动夹板162间的机座11顶部，动夹板驱动油缸163也启动，物料前端两侧也被基准侧挡板161和动夹板162夹紧；压板驱动油缸74、动夹板驱动油缸163动作到位后，在PLC控制下，锯架升降油缸122和所述锯带驱动轮启动，随着锯架升降油缸122的逐渐回缩，所述锯架主体逐渐下降，锯带15自上而下对物料进行锯切；锯切分三步完成，第一步，切料头，即只锯切掉较短长度，使得集束堆码的物料前端精确平齐，此步骤形成截料的前端，同时也是确定锯切零点，第二步，所述锯架主体升起，夹板72松开，锯切压板升起，夹具座71回退，回退距离由数控参数决定，第三步，回退到位后，夹板72再次夹紧物料的较后部位，然后再次将物料向前送，再次下锯，形成截料的后端同时也是下一截料的前端，得到所需长度的截料，锯切时，输出传动带9处于停止状态。第二、三步重复多次，直至整根物料全被锯切成所需长度的截料。不短于1.6m的截料定义为长料，反之则为短料；截料被输出传动带9向出料输送辊道3，当截料长度大于等于1.6m时，本多角度自动锯切线的工控程序中自动屏蔽短料触发板33功能，仅激活长料触发板34；被输送的截料触碰到长料触发板34时，所述长料横推油缸启动，将截料横推出出料输送辊道3，沿所述长料收料坡道滑下，操作人员收料；同样，当截料长度小于1.6m时，本多角度自动锯切线的对应工控程序中自动屏蔽长料触发板34功能，仅激活短料触发板33；被输送的截料触碰到短料触发板33时，所述短料横推油缸启动，将截料横推出出料输送辊道3，进入短料输送机上并输送至一短料接料箱内。如果整根长料不能均匀锯切成整数个截料，且最后的尾料长度不足以被进料夹具7夹住时，所述压力传感器可向PLC反馈无料信息，本多角度自动锯切线自动停机，由操作人员收集尾料。

本多角度自动锯切线的控制系统内预存多套程序，可根据截料长度选用。根据物料斜角加工要求，在加工前通过操作面板控制锯架转动电机17，将锯架12调整到所需偏转角度上。锯架12的偏转角度参数也可预存到程序内供后续调用。

实施例2：

所述自由辊架的支脚的其中六对上共设有六对动力辊架油缸41。其余同实施例1。

Claims (10)

1.一种多角度自动锯切线，包括锯床（1）、进料输送辊道（2）和出料输送辊道（3），进料输送辊道（2）、出料输送辊道（3）分别连接在锯床（1）的输入端和输出端，锯床（1）包括机座（11）和锯架（12），其特征是锯架（12）通过转轴转动连接在机座（11）上，机座（11）上设有锯架转动电机（17），锯架转动电机（17）转动连接在机座（11）上，锯架转动电机（17）与一锯架转动驱动螺杆（18）传动连接，锯架转动驱动螺杆（18）与一位于锯架（12）一端的锯架螺母座（121）螺纹旋合，锯架螺母座（121）转动连接在锯架（12）上。

2.根据权利要求1所述的多角度自动锯切线，其特征是进料输送辊道（2）上设有一进料夹具（7），进料夹具（7）滑动连接在锯床（1）上，进料夹具（7）与一进料电机传动连接。

3.根据权利要求2所述的多角度自动锯切线，其特征是进料输送辊道（2）包括轨道架（4）、自由辊（5）和可升降的动力辊（6），自由辊（5）和动力辊（6）连接在轨道架（4）上，上升到极限的动力辊（6）高于自由辊（5），下降到极限的动力辊（6）低于自由辊（5）。

4.根据权利要求2所述的多角度自动锯切线，其特征是进料夹具（7）顶部设有一可升降的锯切压板，锯切压板与一压板驱动油缸（74）连接。

5.根据权利要求1所述的多角度自动锯切线，其特征是机座（11）顶部设有弧形轨道（14），锯架（12）的底部与弧形轨道（14）滑动连接，锯架（12）上设有运动的锯带（15）。

6.根据权利要求1所述的多角度自动锯切线，其特征是锯床（1）上设有固定夹具（16），固定夹具（16）包括基准侧挡板（161）、动夹板（162）和动夹板驱动油缸（163），基准侧挡板（161）和动夹板驱动油缸（163）固定在机座（11）顶部，动夹板（162）滑动连接在机座（11）顶部并与动夹板驱动油缸（163）输出端相连。

7.根据权利要求3所述的多角度自动锯切线，其特征是轨道架（4）包括动力辊架和自由辊架，动力辊（6）转动连接在动力辊架上，自由辊（5）转动连接在自由辊架上，自由辊架上设有多个动力辊架油缸（41），动力辊架连接在动力辊架油缸（41）的输出端。

8.根据权利要求1所述的多角度自动锯切线，其特征是进料输送辊道（2）上设有预定位端面基准板（8），预定位端面基准板（8）一端铰接在进料输送辊道（2）上。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的多角度自动锯切线，其特征是锯床（1）与出料输送辊道（3）间设有输出传动带（9），输出传动带（9）通过链传动机构与一传动带电机连接。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的多角度自动锯切线，其特征是出料输送辊道（3）上设有横推油缸（31），横推油缸（31）输出端设有横推板（32）。

Images