CN114918567A - 一种切管机的智能支撑下料单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机械制造技术领域的一种切管机的智能支撑下料单元，包括下料机身，下料机身上设有短零件下料导向系统、长零件支撑下料系统和支撑单元高度调节系统，短零件下料导向系统包括设置在下料机身上的水平支撑座，水平支撑座上设有左右导轨和第一气缸，左右导轨上可滑动地连接有导向板，导向板的下方设有第一浮动接头，第一浮动接头的一端与第一气缸活塞杆相连，另一端连接在导向板上，导向板上还设有倾斜状的下料挡板，通过第一气缸动作使导向板沿着左右导轨进行前后移动推动短零件下料。本发明切管机的智能支撑下料单元能够支撑任意长度的零件同时保证零件的加工精度，成品零件可自动下料，便于清洁和维护，适于任意长度零件的切割。

Description

一种切管机的智能支撑下料单元

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，特别涉及一种全自动激光切管机的智能支撑、自动下料单元。

背景技术

目前切管机的工件支撑有两大类，分为固定位置支撑和平板支撑，固定位置支撑是指在切割中支撑的位置固定，不随切割件截面的变化而变化，影响切割精度；平板支撑是指平板的位置随着切割工零件截面的变化上下运动，但该结构是封闭式，结构复杂，切割过程中的废料容易进入，导致故障率高，而且不便于清洁，当切割的零件较长时，零件的两侧没有限位，影响零件的加工精度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种切管机的智能支撑下料单元，能够支撑任意长度的零件同时保证零件的加工精度，成品零件可自动下料，便于清洁和维护。

本发明的目的是这样实现的：一种切管机的智能支撑下料单元，包括下料机身，所述下料机身上设有短零件下料导向系统、长零件支撑下料系统和支撑单元高度调节系统，所述短零件下料导向系统包括设置在下料机身上的水平支撑座，所述水平支撑座上设有左右导轨和第一气缸，所述左右导轨上可滑动地连接有导向板，所述导向板的下方设有第一浮动接头，所述第一浮动接头的一端与所述第一气缸活塞杆相连，另一端连接在所述导向板上，所述导向板上还设有倾斜状的下料挡板，通过第一气缸动作使导向板沿着左右导轨进行前后移动推动短零件下料。

本发明中，通过短零件下料导向系统、长零件支撑下料系统和支撑单元高度调节系统可对不同长度的零件进行支撑，方便切管机对零件进行加工，由于待切割加工管材截面形状多种多样，使得管材在运动中改变支撑状态的同时，管材截面中最低点的高度也在不断变化，这是控制管材切割精度的重要因素；本发明在管材切割运动支撑过程中通过支撑单元高度调节系统对支撑单元的支撑高度进行灵活智能调节，保证支撑单元的高度与所加工的管材截面最低点的位置高度相匹配，从而保证管材加工的精确度，支撑单元的高度变化是沿着竖直方向倾斜一定角度实现的，与完全竖直安装比较其优势在于，在机床出现故障时，倾斜设置的支撑单元在管材撞击机床时将水平方向上受到的撞击力分解为倾斜向下的推动支撑单元向下运动的分力，从而避免损坏支撑单元上的滚轮支撑组件，减少机床损失，提高了机床运行的可靠性；经切管机加工后的成品零件可沿着下料机构自动下料，方便成品零件的收集，另外本发明的零件支撑及下料单元均为敞开式设计，切割过程中废料不会进入机器中，降低机器故障率，便于切管机的日常清洁和维护，适用于任意长度零件的智能化切管机的切割工作中。

进一步地，所述长零件支撑下料系统包括设置在下料机身上的横向导轨和滚轮支撑组件，所述滚轮支撑组件设有4组，每组滚轮支撑组件均设有支撑滚轮和连接板，所述连接板包括可滑动连接在横向导轨上的连接板一和连接板二，以及固定连接在下料机身上的连接板三和连接板四；所述支撑滚轮包括分别设置在连接板一、连接板二、连接板三、连接板四上的支撑滚轮一、支撑滚轮二、支撑滚轮三、支撑滚轮四，其中支撑滚轮一和支撑滚轮二分别可随连接板一、连接板二沿着横向导轨左右滑动。

进一步地，所述滚轮支撑组件相对面的下料机身上通过气缸连接板设有尾部相互贴实的第二气缸和第三气缸，第二浮动接头一端设置在下料机身上，另一端与第二气缸活塞杆连接；所述第三气缸上设有连接套筒，所述连接套筒通过支架与所述连接板二连接，所述第三气缸活塞杆从第三气缸缸体伸出穿过连接套筒通过支架与所述连接板一连接，通过第二气缸活塞杆、第三气缸活塞杆的伸出、缩回动作分别带动连接板二、连接板一左右滑动。

进一步地，所述连接板上倾斜设置有滚轮座导轨，所述滚轮座导轨与竖直方向之间的倾斜角度为20°，在滚轮座导轨上连接有可上下移动的滚轮座，所述滚轮座的上端垂直于连接板的方向朝上设有滚轮轴，所述滚轮轴上连接有滚轮，在所述滚轮轴的端部还设有用于防止滚轮脱轴的滚轮限位板；所述连接板的下方通过气缸安装支架连接有滚轮气缸，所述滚轮气缸活塞杆通过第三浮动接头与滚轮座连接；所述滚轮座的中空内腔中设有调节支架，所述调节支架上设有限位滚轮座，所述限位滚轮座上通过限位滚轮轴连接有支撑限位轮，当滚轮气缸活塞杆动作时，带动滚轮座沿着滚轮座导轨上下滑动，支撑限位轮也随着上下滑动；所述连接板上部的一侧设有滚轮支撑板，所述滚轮支撑板的端面上设有倾斜状的下料导向板。

进一步地，所述下料机身上连接有水平设置的限位杆，支撑限位轮随滚轮座滑动至支撑限位轮与限位杆的下表面相贴靠时，对滚轮进行限位。

进一步地，所述支撑单元高度调节系统包括设置在所述下料机身上的左右升降机座，所述左右升降机座上均连接有左右升降机，在靠近短零件下料导向系统一边的右升降机上连接有升降电机，所述左升降机通过左联轴器向右连接左连接轴，所述右升降机通过右联轴器向左连接右连接轴，所述左连接轴与右连接轴通过轴套相连接；在所述左右升降机座之间的下料机身上还设有左右升降导轨，所述左右升降导轨通过滑枕与所述限位杆活动连接，所述左右升降机通过连接座与所述限位杆连接，通过升降电机驱动升降机带动限位杆上下运动，限制支撑滚轮的运动高度。

进一步地，所述左右升降机座的上下两端均设有防止碰撞的防撞块。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的短零件下料导向系统的立体结构示意图。

图3为本发明的长零件支撑下料系统的结构示意图。

图4为本发明的支撑单元高度调节系统的结构示意图。

图5为图4中A处的局部放大图。

图6为本发明的长零件支撑下料系统中滚轮支撑组件的结构示意图。

图7为本发明的工作状态示意图一。

图8为本发明的工作状态示意图二。

图9为本发明的工作状态示意图三。

图10为本发明的工作状态示意图四。

图11为本发明的工作状态示意图五。

其中，1水平支撑座，2第一气缸，3导向板，4第一气缸活塞杆，5第一浮动接头，6左右导轨，7下料挡板，8连接板一，9连接板二，10连接板三，11支撑滚轮一，12横向导轨，13支撑滚轮二，14支撑滚轮三，15支撑滚轮四，16下料机身，17第二浮动接头，18第二气缸活塞杆，19第二气缸，20第三气缸，21连接套筒，22第三气缸活塞杆，23连接板四，24支架，25气缸连接板，31连接板，32滚轮座导轨，33滚轮轴，34滚轮座，35滚轮，36滚轮限位板，37滚轮气缸，38气缸安装支架，39滚轮气缸活塞杆，40第三浮动接头，41调节支架，42限位滚轮轴，43支撑限位轮，44下料导向板，45滚轮支撑板，46限位滚轮座，47左联轴器，48右联轴器，49轴套，50升降电机，51左升降机，52右升降机，53左右升降机座，54右连接轴，55左连接轴，56左右升降导轨，57限位杆，58滑枕，59防撞块，60连接座。

具体实施方式

如图1~6所示的一种切管机的智能支撑下料单元，包括下料机身16，下料机身16上设有短零件下料导向系统、长零件支撑下料系统和支撑单元高度调节系统，短零件下料导向系统包括设置在下料机身16上的水平支撑座1，水平支撑座1上设有左右导轨6和第一气缸2，左右导轨6上可滑动地连接有导向板3，导向板3的下方设有第一浮动接头5，第一浮动接头5的一端与第一气缸活塞杆4相连，另一端连接在导向板3上，导向板3上还设有倾斜状的下料挡板7，通过第一气缸2动作使导向板3沿着左右导轨6进行前后移动推动短零件下料。

长零件支撑下料系统包括设置在下料机身16上的横向导轨12和滚轮支撑组件，滚轮支撑组件设有4组，每组滚轮支撑组件均设有支撑滚轮和连接板31，连接板31包括可滑动连接在横向导轨12上的连接板一8和连接板二9，以及固定连接在下料机身16上的连接板三10和连接板四23；支撑滚轮包括分别设置在连接板一8、连接板二9、连接板三10、连接板四23上的支撑滚轮一11、支撑滚轮二13、支撑滚轮三14、支撑滚轮四15，其中支撑滚轮一11和支撑滚轮二13分别可随连接板一8、连接板二9沿着横向导轨12左右滑动。

滚轮支撑组件相对面的下料机身16上通过气缸连接板25设有尾部相互贴实的第二气缸19和第三气缸20，第二浮动接头17一端设置在下料机身16上，另一端与第二气缸活塞杆18连接；第三气缸20上设有连接套筒21，连接套筒21通过支架24与连接板二9连接，第三气缸活塞杆22从第三气缸20缸体伸出穿过连接套筒21通过支架24与连接板一8连接，通过第二气缸活塞杆18、第三气缸活塞杆22的伸出、缩回动作分别带动连接板二9、连接板一8左右滑动。

连接板31上倾斜设置有滚轮座导轨32，滚轮座导轨32与竖直方向之间的倾斜角度为20°，在滚轮座导轨32上连接有可上下移动的滚轮座34，滚轮座34的上端垂直于连接板31的方向朝上设有滚轮轴33，滚轮轴33上连接有滚轮35，在滚轮轴33的端部还设有用于防止滚轮35脱轴的滚轮限位板36；连接板31的下方通过气缸安装支架38连接有滚轮气缸37，滚轮气缸活塞杆39通过第三浮动接头40与滚轮座34连接；滚轮座34的中空内腔中设有调节支架41，调节支架41上设有限位滚轮座46，限位滚轮座46上通过限位滚轮轴42连接有支撑限位轮43，当滚轮气缸活塞杆39动作时，带动滚轮座34沿着滚轮座导轨32上下滑动，支撑限位轮43也随着上下滑动；连接板31上部的一侧设有滚轮支撑板45，滚轮支撑板45的端面上设有倾斜状的下料导向板44。

下料机身16上连接有水平设置的限位杆57，支撑限位轮43随滚轮座34滑动至支撑限位轮43与限位杆57的下表面相贴靠时，对滚轮35进行限位。

支撑单元高度调节系统包括设置在下料机身16上的左右升降机座53，左右升降机座53上均连接有左右升降机，在靠近短零件下料导向系统一边的右升降机52上连接有升降电机50，左升降机51通过左联轴器47向右侧连接左连接轴55，右升降机52通过右联轴器48向左侧连接右连接轴54，左连接轴55与右连接轴54通过轴套49相连接；在左右升降机座53相对面的下料机身16上还设有左右升降导轨56，左右升降导轨56通过滑枕58与限位杆57活动连接，左右升降机分别通过连接座60与限位杆57连接，通过升降电机50驱动升降机带动限位杆57上下运动，限制支撑滚轮的运动高度，在管材切割过程中，支撑滚轮一11、支撑滚轮二13、支撑滚轮三14、支撑滚轮四15上滚轮35的高度随着管材截面的变化对管材进行支撑，并且随着待切割管材长度的不同可分别灵活调用支撑滚轮一11、支撑滚二13、支撑滚轮三14、支撑滚轮四15，由此提高管材切割精度。

左右升降机座53的上下两端均设有防止碰撞的防撞块59。

本发明中，通过短零件下料导向系统、长零件支撑下料系统和支撑单元高度调节系统可对不同长度的零件进行支撑，方便切管机对零件进行加工，同时对支撑单元的支撑高度进行调节，保证支撑高度与所加工的零件的高度相匹配，从而保证零件加工的精确度，具体为：4组滚轮支撑组件的初始状态如图7所示，设定此状态下切割头距离支撑滚轮一11中心点的长度为L1，切割头距离支撑滚轮二13中心点的长度为L2，切割头距离支撑滚轮三14中心点的长度为L3，切割头距离支撑滚轮四15中心点的长度为L4；当待切割零件长度L≤1000 mm时，第二气缸活塞杆18和第三气缸活塞杆22缩回并分别带动支撑滚轮一11和支撑滚轮二13向右滑动，使支撑滚轮一11、支撑滚轮二13、支撑滚轮三14、支撑滚轮四15运动至如图7所示的位置，支撑滚轮一11与支撑滚轮二13上的滚轮35被滚轮气缸活塞杆39缩回带动下向下滑动，使支撑滚轮一11与支撑滚轮二13上的滚轮35位于最下位置，之后第一气缸活塞杆4伸出带动导向板3在左右导轨6上向前滑动，经切割的零件可沿着导向板3上倾斜的下料挡板7落到零件收集小车内；当待切割零件的长度L在1000 mm<L≤L2+(L3-L2)/2之间时，第一气缸活塞杆4缩回带动导向板3在左右导轨6上向后滑动，第二气缸活塞杆18和第三气缸活塞杆22伸出，分别带动支撑滚轮一11和支撑滚轮二13向左滑动，同时支撑滚轮一11、支撑滚轮二13的滚轮气缸活塞杆39伸出带动滚轮35沿着滚轮座导轨32与竖直方向倾斜20°向上运动对待切割零件进行支撑，连接板一8与连接板二9上设置的支撑限位轮43与限位杆57的下表面贴实，此时支撑滚轮一11与支撑滚轮二13的位置如图8所示，经切割的管材随着滚轮支撑板45上的下料导向板44下落至零件收集小车内；当待切割零件的长度L在L2+(L3-L2)/2<L≤L3时，第二气缸活塞杆18缩回带动支撑滚轮二13向右滑动，第三气缸活塞杆22伸出带动支撑滚轮一11向左滑动，同时支撑滚轮一11、支撑滚轮二13的滚轮气缸活塞杆39伸出带动滚轮35沿着滚轮座导轨32向上运动对待切割零件进行支撑，连接板一8与连接板二9上设置的支撑限位轮43与限位杆57的下表面贴实，此时支撑滚轮一11与支撑滚轮二13的位置如图9所示，经切割的管材随着滚轮支撑板45上的下料导向板44下落至零件收集小车内；当待切割零件的长度在L3<L≤L4时，第二气缸活塞杆18缩回带动支撑滚轮二13向右滑动，第三气缸活塞杆22伸出带动支撑滚轮一11向左滑动，同时支撑滚轮一11、支撑滚轮二13、支撑滚轮三14的滚轮气缸活塞杆39伸出带动滚轮35沿着滚轮座导轨32向上运动对待切割零件进行支撑，连接板一8、连接板二9与连接板三10上设置的支撑限位轮43与限位杆57的下表面贴实，此时支撑滚轮一11、支撑滚轮二13与支撑滚轮三14的位置如图10所示，经切割的管材随着滚轮支撑板45上的下料导向板44下落至零件收集小车内；当待切割零件的长度在L4<L≤4000 mm时，第二气缸活塞杆18缩回带动支撑滚轮二13向右滑动，第三气缸活塞杆22伸出带动支撑滚轮一11向左滑动，同时支撑滚轮一11、支撑滚轮二13、支撑滚轮三14、支撑滚轮四15的滚轮气缸活塞杆39伸出带动滚轮35沿着滚轮座导轨32向上运动对待切割零件进行支撑，连接板一8、连接板二9、连接板三10与连接板四23上设置的支撑限位轮43与限位杆57的下表面贴实，此时支撑滚轮一11、支撑滚轮二13、支撑滚轮三14与支撑滚轮四15的位置如图11所示，经切割的管材随着滚轮支撑板45上的下料导向板44下落至零件收集小车内。

为了避免机床故障时快速运动的管材对支撑单元的滚轮支撑组件造成损坏，将滚轮支撑组件沿着与竖直方向呈20°倾斜安装在连接板31上，在机床发生故障时，管材的端部未过滚轮35的中心点，滚轮气缸活塞杆39就伸出，由于管材自身有一定弯曲，管材会撞击滚轮35，在切割速度很快的情况下，竖直安装的滚轮座导轨39，在撞击发生时，水平方向上的撞击力会直接作用在滚轮座导轨39上，并对滚轮座导轨39、滚轮35造成损坏，使机床受损；而本发明倾斜20°设置的滚轮座导轨39，撞击时水平方向的撞击力会使滚轮气缸活塞杆39缩回，产生带动滚轮座34沿着滚轮座导轨32斜向下运动的分力，不会损坏滚轮座导轨32和滚轮35，减少机床损失，提高机床工作的安全可靠性。

本发明通过短零件下料导向系统、长零件支撑下料系统和支撑单元高度调节系统，对不同长度的零件进行支撑，方便切管机对零件进行精准切割，通过支撑单元高度调节系统对支撑单元的支撑高度进行灵活智能调节，保证支撑单元的高度与所加工的零件截面最低点的位置高度相匹配，从而保证零件加工的精确度，经切管机加工后的成品零件可沿着下料机构自动下料，方便成品零件的收集，另外本发明的零件支撑及下料单元均为敞开式设计，切割过程中废料不会进入机器中，降低机器故障率，便于切管机的日常清洁和维护，适用于任意长度零件的智能化切管机的切割工作中。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种切管机的智能支撑下料单元，包括下料机身，其特征在于：所述下料机身上设有短零件下料导向系统、长零件支撑下料系统和支撑单元高度调节系统，所述短零件下料导向系统包括设置在下料机身上的水平支撑座，所述水平支撑座上设有左右导轨和第一气缸，所述左右导轨上可滑动地连接有导向板，所述导向板的下方设有第一浮动接头，所述第一浮动接头的一端与所述第一气缸活塞杆相连，另一端连接在所述导向板上，所述导向板上还设有倾斜状的下料挡板，通过第一气缸动作使导向板沿着左右导轨进行前后移动推动短零件下料。

2.根据权利要求1所述的一种切管机的智能支撑下料单元，其特征在于：所述长零件支撑下料系统包括设置在下料机身上的横向导轨和滚轮支撑组件，所述滚轮支撑组件设有4组，每组滚轮支撑组件均设有支撑滚轮和连接板，所述连接板包括可滑动连接在横向导轨上的连接板一和连接板二，以及固定连接在下料机身上的连接板三和连接板四；所述支撑滚轮包括分别设置在连接板一、连接板二、连接板三、连接板四上的支撑滚轮一、支撑滚轮二、支撑滚轮三、支撑滚轮四，其中支撑滚轮一和支撑滚轮二分别可随连接板一、连接板二沿着横向导轨左右滑动。

3.根据权利要求2所述的一种切管机的智能支撑下料单元，其特征在于：所述滚轮支撑组件相对面的下料机身上通过气缸连接板设有尾部相互贴实的第二气缸和第三气缸，第二浮动接头一端设置在下料机身上，另一端与第二气缸活塞杆连接；所述第三气缸上设有连接套筒，所述连接套筒通过支架与所述连接板二连接，所述第三气缸活塞杆从第三气缸缸体伸出穿过连接套筒通过支架与所述连接板一连接，通过第二气缸活塞杆、第三气缸活塞杆的伸出、缩回动作分别带动连接板二、连接板一左右滑动。

4.根据权利要求2所述的一种切管机的智能支撑下料单元，其特征在于：所述连接板上倾斜设置有滚轮座导轨，在滚轮座导轨上连接有可上下移动的滚轮座，所述滚轮座的上端垂直于连接板的方向朝上设有滚轮轴，所述滚轮轴上连接有滚轮，在所述滚轮轴的端部还设有用于防止滚轮脱轴的滚轮限位板；所述连接板的下方通过气缸安装支架连接有滚轮气缸，所述滚轮气缸活塞杆通过第三浮动接头与滚轮座连接；所述滚轮座的中空内腔中设有调节支架，所述调节支架上设有限位滚轮座，所述限位滚轮座上通过限位滚轮轴连接有支撑限位轮；所述连接板上部的一侧设有滚轮支撑板，所述滚轮支撑板的端面上设有倾斜状的下料导向板。

5.根据权利要求4所述的一种切管机的智能支撑下料单元，其特征在于：所述下料机身上连接有水平设置的限位杆，支撑限位轮随滚轮座滑动至支撑限位轮与限位杆的下表面相贴靠时，对滚轮进行限位。

6.根据权利要求5所述的一种切管机的智能支撑下料单元，其特征在于：所述支撑单元高度调节系统包括设置在所述下料机身上的左右升降机座，所述左右升降机座上均连接有左右升降机，在靠近短零件下料导向系统一边的右升降机上连接有升降电机，所述左升降机通过左联轴器向右连接左连接轴，所述右升降机通过右联轴器向左连接右连接轴，所述左连接轴与右连接轴通过轴套相连接；在所述左右升降机座之间的下料机身上还设有左右升降导轨，所述左右升降导轨通过滑枕与所述限位杆活动连接，所述左右升降机通过连接座与所述限位杆连接，通过升降电机驱动升降机带动限位杆上下运动，限制支撑滚轮的运动高度。

7.根据权利要求6所述的一种切管机的智能支撑下料单元，其特征在于：所述左右升降机座的上下两端均设有防止碰撞的防撞块。

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