CN114734091A

CN114734091A - 一种铝合金加工用切割处理设备

Info

Publication number: CN114734091A
Application number: CN202210353023.5A
Authority: CN
Inventors: 盛建凯
Original assignee: Jiangsu Maorong Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Maorong Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2022-04-06
Filing date: 2022-04-06
Publication date: 2022-07-12

Abstract

一种铝合金加工用切割处理设备，在切割平台上设有上料机构和切割机构，在上料机构上设有夹持组件；上料机构包括吊板，在吊板间固定有滑杆，滑杆上连接有滑块组件；吊板上固定有横板，横板上转动连接有皮带轮和转轴，转轴上方和下方固定有拨轮和偏心轮，两个偏心轮之间转动设有挤压板；皮带轮上固定有一号电机；滑块组件包括U形架，U形架与切割平台滑动连接，U形架顶端固定有承载板；在U形架两个侧壁上滑动设有滑动框，之间设有一号弹簧，滑动框上设有滚轮，U形架侧壁上设有拨杆。本发明通过往复式移动上料，实现不间断上料与切割同时完成，提高了切割效率；通过设置需要切割的长度，能大批量自动化切割同规格尺寸，精度和安全性均较高。

Description

一种铝合金加工用切割处理设备

技术领域

本发明属于金属切割设备领域，具体涉及一种铝合金加工用切割处理设备。

背景技术

铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63～2.85g/cm³，有较高的强度(σ_b为110～650MPa)，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用，目前随着铝合金的用量逐渐增大，对铝合金的切割处理至关重要，切割成需要使用的长宽，能够大幅提高施工的效率，所以需要设计一款能够调节切割长度，且全程自动进行切割的铝合金切割用设备。公开号为CN216029330U的中国实用新型专利公开了一种具有角度调节功能的铝合金型材切割设备，包括操作台，所述操作台的顶端设置有切割架，所述切割架通过旋转组件连接有升降台，所述升降台的底端设置有切割机，所述操作台的顶端设置有固定组件；所述旋转组件包括有旋转柱、主动齿轮、电机以及从动齿轮，所述旋转柱通过轴承转动连接在切割架的顶端，所述旋转柱的上下两端分别延伸至切割架的顶端以及内腔，所述旋转柱的底端与升降台固定连接，所述从动齿轮过盈配合在旋转柱的外壁，此装置虽然实现了对铝合金切割角度调整的功能，但此装置无法自动对铝合金上料与切割，且通过手持或者手动辅助进行切割长度控制，精度不够且易造成安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金加工用切割处理设备，通过往复式移动上料，能实现不间断上料与切割同时完成，极大提高了切割效率；通过预设置方式调整需要切割的长度，能大批量切割同规格尺寸，且完全采用机械自动化完成，精度和安全性均较高。

本发明采取的技术方案是：

一种铝合金加工用切割处理设备，包括切割平台，在切割平台上设有上料机构和切割机构，在上料机构上设有夹持组件；

所述上料机构包括固定在切割平台下方的两个吊板，在两个吊板之间固定有滑杆，滑杆上滑动连接有滑块组件；在每个吊板上固定有一个横板，每个横板上转动连接有皮带轮和转轴，在转轴上方和下方分别固定有拨轮和偏心轮，此处所述的偏心轮是指与转轴中心不在同一条线上的圆柱体，在两个偏心轮之间设有挤压板，挤压板与偏心轮转动连接；在两个皮带轮之间设有皮带，其中一个皮带轮上固定有一号电机；

所述滑块组件包括与滑杆滑动连接的U形架，该U形架向上穿过切割平台并与切割平台滑动连接，在U形架顶端固定有承载板；在U形架两个侧壁上滑动设有滑动框，滑动框与U形架侧壁之间设有一号弹簧，在滑动框上设有滚轮，在U形架侧壁上设有拨杆；所述皮带穿过U形架内侧与滑动框之间的空隙。

使用时，启动一号电机，通过两个皮带轮带动皮带运动；手动拨动其中一个拨轮转动，拨轮带动转轴转动，转轴带动偏心轮转动，由于转轴与偏心轮不同轴，因而会带动挤压板向一侧偏移，偏移后会与滚轮接触并挤压滚轮，进而推动滑动框在U形架内向外运动，使得U形架内侧与滑动框之间的空隙减小并夹紧该侧的皮带；由于皮带已经在运动中，所以会带动整个滑块组件运动实现上料作业；此时，滚轮与挤压板滚动连接；当整个滑块组件运动到其中一个拨轮所在位置时，滑块组件上的拨杆会拨动拨轮，使得挤压板挤压另一侧的滚轮，进而使整个滑块组件向反方向运动，如此实现整个上料机构沿着平行于挤压板的方向不断往复运动，将待切割的铝合金材料不断推向切割机构进行切割。最开始时，也可直接手动推动挤压板实现整个滑块组件的运动。

进一步的，所述夹持组件包括设置在承载板上的两个夹持框，每个夹持框内水平设有伸缩筒，伸缩筒的固定部分连接在夹持框一侧内壁上，伸缩筒的活动部分穿过夹持框的另一侧壁，在活动部分的端部设有夹持头，在伸缩筒的固定部分套设有二号弹簧；在伸缩筒的活动部分的上方和下方分别设有活动柱和固定柱，所述活动柱与伸缩筒的活动部分滑动连接，并在活动柱底端设有三号弹簧，在活动柱的上部设有左楔形块和右楔形块；在所述夹持框顶端设有两个尺寸与活动柱直径匹配的缺口，分别称为左侧缺口和右侧缺口；

在切割平台上分别设有两个一号方块和两个二号方块，一号方块和二号方块分别位于夹持框两侧，在一号方块上固定有一号楔形块和二号楔形块，在二号方块上固定有三号楔形块；其中，一号楔形块与左楔形块的位置及形状匹配，二号楔形块与固定柱的位置匹配，三号楔形块与右楔形块的位置及形状匹配。

夹持组件夹持着待切割物向切割机构推进，当夹持组件与一号方块碰撞接触时，一号楔形块从左楔形块的上方挤压左楔形块，使得整个活动柱下移，进而活动柱从左侧缺口脱离出来，与此同时，二号楔形块挤压固定柱左侧，使得伸缩筒的活动部分右移，在结合三号弹簧的作用，活动柱顶端进入右侧缺口，夹持头同时向右移动，进而，夹持组件将待切割物松开；之后，夹持组件返回，当夹持组件碰撞接触到二号方块的三号楔形块时，三号楔形块从右楔形块的上方挤压右楔形块，使得整个活动柱下移，进而活动柱从右侧缺口脱离出来，在二号弹簧作用下，伸缩筒的活动部分左移，当到达左侧缺口时，受三号弹簧的作用，活动柱顶端进入左侧缺口内，推动夹持头将待切割物夹紧。周而复返，将待切割物不间断地推夹持住推向切割机构。

进一步的，所述切割机构包括固定在切割平台上的两个垂直滑槽，在滑槽内设有四号弹簧，在两个滑槽之间设有横梁，在横梁上设有切割刀，切割刀上连接有二号电机；所述横梁与滑槽滑动连接，且横梁两端下方与四号弹簧连接；在横梁两端分别连接有钢丝绳，钢丝绳穿过切割平台两侧，最终与承载板端部固定连接。

当上料机构上的夹持组件将待切割物推送到切割机构下方时，设置有夹持组件的承载板将返回，其通过钢丝绳带动切割刀下移，与此同时，二号电机带动切割刀转动，对待切割物进行切割作业，钢丝绳带动切割刀下移，相当于给切割刀施加了向下的力。

进一步的，在两个一号方块靠近切割机构的一侧设有固定组件，固定组件包括设置在一号方块上的上压板，在上压板下方固定有气缸，气缸下方固定有下压板。

当待切割物被推送到切割机构下方准备切割时，气缸推动下压板下移，将待切割物压紧，方便准确切割。

进一步的，所述两个一号方块下方设置有调节板，调节板滑动连接在切割平台上，在调节板上连接有五号弹簧，五号弹簧的另一端固定有位置调节块。

对于默认的切割长度，一号方块和二号方块分别位于切割平台的两端，夹持组件将待切割物从二号方块推送到一号方块的距离即为默认切割长度；但是当切割长度较短时，则需要将一号方块向二号方块一侧移动一定距离，使得夹持组件与一号方块更早接触，以便较早松开夹持组件，这样，夹持组件带动待切割物达到预设位置后，不再夹持着待切割物继续前进，便能切割更短长度。

由于一号方块与位置调节块之间连接有弹簧，弹簧受力时会被压缩，而压缩量与其自身弹性有关，因此，在确定需要调节长度时，还需要通过虎克定理计算弹簧的压缩长度，即位置调节块需要调节的距离等于预期调节距离加上弹簧压缩长度。调节后，将位置调节块固定住；当夹持组件与一号方块接触时，一号方块会受到夹持组件的挤压力和五号弹簧的弹力，当二者受力平衡时，一号方块打开夹持组件，夹持组件不再推动待切割物继续前进，而仅仅是空的夹持组件与一号方块一起继续前进到切割机构附近后返回。

进一步的，在一号方块下方、二号方块下方以及夹持框下方，均螺纹连接有丝杠，丝杠端部固定有三号电机。

当需要切割的铝合金块较窄时，可通过三号电机带动丝杠，调整每一对一号方块、二号方块以及夹持框之间的距离。此时，两个一号方块与上压板滑动连接。

进一步的，所述夹持头的形状为矩形或者弧形凹槽状。不同形状可以适应不同待切割物的夹持。比如对于方形物，采用矩形形状，而对于两侧为圆弧状的，则采用弧形凹槽状更合适。

本发明的有益效果：

本发明通过拨轮、偏心轮、挤压板、U形架与滑动框，结合皮带，实现滑块组件往复运动，实现不间断上料与切割同时完成，极大提高了切割效率，而现有传送设备只能一个方向运动，无法实现连续作业；通过伸缩筒、活动柱、固定柱配合多个楔形块，实现夹持组件自动夹持和松开；设置调节块调节板，实现切割长度精确调节，且安全性高。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明整体仰视示意图。

图3是本发明整体俯视示意图。

图4是本发明去掉切割平台后的结构示意图。

图5是上料机构结构示意图。

图6是上料机构局部结构示意图。

图7是图3中A处放大图。

图8是夹持组件结构示意图（平视）。

图9是夹持组件结构示意图（仰视）。

图10是夹持组件剖面示意图。

图中，1、切割平台，2、上料机构，201、吊板，202、滑杆，203、滑块组件，2031、U形架，2032、承载板，2033、滑动框，2034、一号弹簧，2035、滚轮，2036、拨杆，204、横板，205、皮带轮，206、转轴，207、拨轮，208、偏心轮，209、挤压板，210、皮带，211、一号电机，3、切割机构，301、滑槽，302、四号弹簧，303、横梁，304、切割刀，305、二号电机，306、钢丝绳，4、夹持组件，401、夹持框，402、伸缩筒，403、夹持头，404、二号弹簧，405、活动柱，406、三号弹簧，407、左楔形块，408、右楔形块，409、右侧缺口，410、一号方块，411、二号方块，412、一号楔形块，413、二号楔形块，414、三号楔形块，415、固定柱，416、左侧缺口，417、调节板，418、五号弹簧，419、位置调节块，420、丝杠，421、三号电机，5、固定组件，501、上压板，502、气缸，503、下压板。

具体实施方式

如图1~10所示，一种铝合金加工用切割处理设备，包括切割平台1，在切割平台1上设有上料机构2和切割机构3，在上料机构2上设有夹持组件4；所述上料机构2包括固定在切割平台1下方的两个吊板201，在两个吊板201之间固定有滑杆202，滑杆202上滑动连接有滑块组件203；在每个吊板201上固定有一个横板204，每个横板204上转动连接有皮带轮205和转轴206，在转轴206上方和下方分别固定有拨轮207和偏心轮208，此处所述的偏心轮208是指与转轴206中心不在同一条线上的圆柱体，在两个偏心轮208之间设有挤压板209，挤压板209与偏心轮208转动连接；在两个皮带轮205之间设有皮带210，其中一个皮带轮205上固定有一号电机211；所述滑块组件203包括与滑杆202滑动连接的U形架2031，该U形架2031向上穿过切割平台1并与切割平台1滑动连接，在U形架2031顶端固定有承载板2032；在U形架2031两个侧壁上滑动设有滑动框2033，滑动框2033与U形架2031侧壁之间设有一号弹簧2034，在滑动框2033上设有滚轮2035，在U形架2031侧壁上设有拨杆2036；所述皮带210穿过U形架2031内侧与滑动框2033之间的空隙。

使用时，启动一号电机211，通过两个皮带轮205带动皮带210运动；手动拨动其中一个拨轮207转动，拨轮207带动转轴206转动，转轴206带动偏心轮208转动，由于转轴206与偏心轮208不同轴，因而会带动挤压板209向一侧偏移，偏移后会与滚轮2035接触并挤压滚轮2035，进而推动滑动框2033在U形架2031内向外运动，使得U形架2031内侧与滑动框2033之间的空隙减小并夹紧该侧的皮带210；由于皮带210已经在运动中，所以会带动整个滑块组件203运动实现上料作业；此时，滚轮2035与挤压板209滚动连接；当整个滑块组件203运动到其中一个拨轮207所在位置时，滑块组件203上的拨杆2036会拨动拨轮207，使得挤压板209挤压另一侧的滚轮2035，进而使整个滑块组件203向反方向运动，如此实现整个上料机构2沿着平行于挤压板209的方向不断往复运动，将待切割的铝合金材料不断推向切割机构3进行切割。最开始时，也可直接手动推动挤压板209实现整个滑块组件203的运动。

所述夹持组件4包括设置在承载板2032上的两个夹持框401，每个夹持框401内水平设有伸缩筒402，伸缩筒402的固定部分连接在夹持框401一侧内壁上，伸缩筒402的活动部分穿过夹持框401的另一侧壁，在活动部分的端部设有夹持头403，在伸缩筒402的固定部分套设有二号弹簧404；在伸缩筒402的活动部分的上方和下方分别设有活动柱405和固定柱415，所述活动柱405与伸缩筒402的活动部分滑动连接，并在活动柱405底端设有三号弹簧406，在活动柱405的上部设有左楔形块407和右楔形块408；在所述夹持框401顶端设有两个尺寸与活动柱405直径匹配的缺口，分别称为左侧缺口416和右侧缺口409；在切割平台1上分别设有两个一号方块410和两个二号方块411，一号方块410和二号方块411分别位于夹持框401两侧，在一号方块410上固定有一号楔形块412和二号楔形块413，在二号方块411上固定有三号楔形块414；其中，一号楔形块412与左楔形块407的位置及形状匹配，二号楔形块413与固定柱415的位置匹配，三号楔形块414与右楔形块408的位置及形状匹配。

按照图5、8、10方向，以右侧的夹持框401为例，夹持组件4夹持着待切割物向切割机构3推进，当夹持组件4与一号方块410碰撞接触时，一号楔形块412从左楔形块407的上方挤压左楔形块407，使得整个活动柱405下移，进而活动柱405从左侧缺口416脱离出来，与此同时，二号楔形块413挤压固定柱415左侧，使得伸缩筒402的活动部分右移，在结合三号弹簧406的作用，活动柱405顶端进入右侧缺口409，夹持头403同时向右移动，进而，夹持组件4将待切割物松开；之后，夹持组件4返回，当夹持组件4碰撞接触到二号方块411的三号楔形块414时，三号楔形块414从右楔形块408的上方挤压右楔形块408，使得整个活动柱405下移，进而活动柱405从右侧缺口409脱离出来，在二号弹簧404作用下，伸缩筒402的活动部分左移，当到达左侧缺口416时，受三号弹簧406的作用，活动柱405顶端进入左侧缺口416内，推动夹持头403将待切割物夹紧。周而复返，将待切割物不间断地推夹持住推向切割机构3。

所述切割机构3包括固定在切割平台1上的两个垂直滑槽301，在滑槽301内设有四号弹簧302，在两个滑槽301之间设有横梁303，在横梁303上设有切割刀304，切割刀304上连接有二号电机305；所述横梁303与滑槽301滑动连接，且横梁303两端下方与四号弹簧302连接；在横梁303两端分别连接有钢丝绳306，钢丝绳306穿过切割平台1两侧，最终与承载板2032端部固定连接。

当上料机构2上的夹持组件4将待切割物推送到切割机构3下方时，设置有夹持组件4的承载板2032将返回，其通过钢丝绳306带动切割刀304下移，与此同时，二号电机305带动切割刀304转动，对待切割物进行切割作业，钢丝绳306带动切割刀304下移，相当于给切割刀304施加了向下的力。

在两个一号方块410靠近切割机构3的一侧设有固定组件5，固定组件5包括设置在一号方块410上的上压板501，在上压板501下方固定有气缸502，气缸502下方固定有下压板503。

当待切割物被推送到切割机构3下方准备切割时，气缸502推动下压板503下移，将待切割物压紧，方便准确切割。

所述两个一号方块410下方设置有调节板417，调节板417滑动连接在切割平台1上，在调节板417上连接有五号弹簧418，五号弹簧418的另一端固定有位置调节块419。

对于默认的切割长度，一号方块410和二号方块411分别位于切割平台1的两端，夹持组件4将待切割物从二号方块411推送到一号方块410的距离即为默认切割长度；但是当切割长度较短时，则需要将一号方块410向二号方块411一侧移动一定距离，使得夹持组件4与一号方块410更早接触，以便较早松开夹持组件4，这样，夹持组件4带动待切割物达到预设位置后，不再夹持着待切割物继续前进，便能切割更短长度。

由于一号方块410与位置调节块419之间连接有弹簧，弹簧受力时会被压缩，而压缩量与其自身弹性有关，因此，在确定需要调节长度时，还需要通过虎克定理计算弹簧的压缩长度，即位置调节块419需要调节的距离等于预期调节距离加上弹簧压缩长度。调节后，将位置调节块419固定住；当夹持组件4与一号方块410接触时，一号方块410会受到夹持组件4的挤压力和五号弹簧418的弹力，当二者受力平衡时，一号方块410打开夹持组件4，夹持组件4不再推动待切割物继续前进，而仅仅是空的夹持组件4与一号方块410一起继续前进到切割机构3附近后返回。

在一号方块410下方、二号方块411下方以及夹持框401下方，均螺纹连接有丝杠420，丝杠420端部固定有三号电机421。

当需要切割的铝合金块较窄时，可通过三号电机421带动丝杠420，调整每一对一号方块410、二号方块411以及夹持框401之间的距离。此时，两个一号方块410与上压板501滑动连接。

所述夹持头403的形状为矩形或者弧形凹槽状。不同形状可以适应不同待切割物的夹持。比如对于方形物，采用矩形形状，而对于两侧为圆弧状的，则采用弧形凹槽状更合适。

Claims

1.一种铝合金加工用切割处理设备，其特征在于，包括切割平台（1），在切割平台（1）上设有上料机构（2）和切割机构（3），在上料机构（2）上设有夹持组件（4）；

所述上料机构（2）包括固定在切割平台（1）下方的两个吊板（201），在两个吊板（201）之间固定有滑杆（202），滑杆（202）上滑动连接有滑块组件（203）；在每个吊板（201）上固定有一个横板（204），每个横板（204）上转动连接有皮带轮（205）和转轴（206），在转轴（206）上方和下方分别固定有拨轮（207）和偏心轮（208），此处所述的偏心轮（208）是指与转轴（206）中心不在同一条线上的圆柱体，在两个偏心轮（208）之间设有挤压板（209），挤压板（209）与偏心轮（208）转动连接；在两个皮带轮（205）之间设有皮带（210），其中一个皮带轮（205）上固定有一号电机（211）；

所述滑块组件（203）包括与滑杆（202）滑动连接的U形架（2031），该U形架（2031）向上穿过切割平台（1）并与切割平台（1）滑动连接，在U形架（2031）顶端固定有承载板（2032）；在U形架（2031）两个侧壁上滑动设有滑动框（2033），滑动框（2033）与U形架（2031）侧壁之间设有一号弹簧（2034），在滑动框（2033）上设有滚轮（2035），在U形架（2031）侧壁上设有拨杆（2036）；所述皮带（210）穿过U形架（2031）内侧与滑动框（2033）之间的空隙。

2.如权利要求1所述的一种铝合金加工用切割处理设备，其特征在于，所述夹持组件（4）包括设置在承载板（2032）上的两个夹持框（401），每个夹持框（401）内水平设有伸缩筒（402），伸缩筒（402）的固定部分连接在夹持框（401）一侧内壁上，伸缩筒（402）的活动部分穿过夹持框（401）的另一侧壁，在活动部分的端部设有夹持头（403），在伸缩筒（402）的固定部分套设有二号弹簧（404）；在伸缩筒（402）的活动部分的上方和下方分别设有活动柱（405）和固定柱（415），所述活动柱（405）与伸缩筒（402）的活动部分滑动连接，并在活动柱（405）底端设有三号弹簧（406），在活动柱（405）的上部设有左楔形块（407）和右楔形块（408）；在所述夹持框（401）顶端设有两个尺寸与活动柱（405）直径匹配的缺口，分别称为左侧缺口（416）和右侧缺口（409）；

在切割平台（1）上分别设有两个一号方块（410）和两个二号方块（411），一号方块（410）和二号方块（411）分别位于夹持框（401）两侧，在一号方块（410）上固定有一号楔形块（412）和二号楔形块（413），在二号方块（411）上固定有三号楔形块（414）；其中，一号楔形块（412）与左楔形块（407）的位置及形状匹配，二号楔形块（413）与固定柱（415）的位置匹配，三号楔形块（414）与右楔形块（408）的位置及形状匹配。

3.如权利要求1所述的一种铝合金加工用切割处理设备，其特征在于，所述切割机构（3）包括固定在切割平台（1）上的两个垂直滑槽（301），在滑槽（301）内设有四号弹簧（302），在两个滑槽（301）之间设有横梁（303），在横梁（303）上设有切割刀（304），切割刀（304）上连接有二号电机（305）；所述横梁（303）与滑槽（301）滑动连接，且横梁（303）两端下方与四号弹簧（302）连接；在横梁（303）两端分别连接有钢丝绳（306），钢丝绳（306）穿过切割平台（1）两侧，最终与承载板（2032）端部固定连接。

4.如权利要求2所述的一种铝合金加工用切割处理设备，其特征在于，在两个一号方块（410）靠近切割机构（3）的一侧设有固定组件（5），固定组件（5）包括设置在一号方块（410）上的上压板（501），在上压板（501）下方固定有气缸（502），气缸（502）下方固定有下压板（503）。

5.如权利要求2所述的一种铝合金加工用切割处理设备，其特征在于，两个所述一号方块（410）下方设置有调节板（417），调节板（417）滑动连接在切割平台（1）上，在调节板（417）上连接有五号弹簧（418），五号弹簧（418）的另一端固定有位置调节块（419）。

6.如权利要求2所述的一种铝合金加工用切割处理设备，其特征在于，在一号方块（410）下方、二号方块（411）下方以及夹持框（401）下方，均螺纹连接有丝杠（420），丝杠（420）端部固定有三号电机（421）。

7.如权利要求2所述的一种铝合金加工用切割处理设备，其特征在于，所述夹持头（403）的形状为矩形或者弧形凹槽状。