CN115178784A - 一种钢构件生产设备及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢构件生产设备，其包括：机座、送料夹持装置、切割装置以及安全启动装置，所述切割装置安装于所述机座上，所述送料夹持装置设于所述切割装置的一侧，所述安全启动装置与所述切割装置电连接。其中，所述送料夹持装置包括：支撑架、主动传送带以及从动传送带，所述支撑架安装于所述机座上，所述主动传送带与所述从动传送带均设于所述支撑架上，所述主动传送带与所述从动传送带之间形成夹持间隙。该钢构件生产设备既可以对钢材进行有效夹持固定，又可以提高钢材切割时的安全性。

Description

一种钢构件生产设备及其生产工艺

技术领域

本发明涉及钢材生产加工设备技术领域，特别是涉及一种钢构件生产设备及其生产工艺。

背景技术

钢材生产加工过程中，常需要将长条状的钢材切割成指定长度，当所需件数较少时，多采用手工切割机进入人工切割。切割时，工作人员需要对长条状的钢材进行按压固定，这种通过手脚按压的方式不仅不够稳定，钢材容易跑偏导致切割效果不好，而且这种方式存在有安全隐患。

为此，如何设计一种钢构件生产设备及其生产工艺，使其不仅能够对钢材进行有效固定，又可以提高安全性，这是该领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种钢构件生产设备及其生产工艺，使其既可以对钢材进行有效夹持固定，又可以提高钢材切割时的安全性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种钢构件生产设备，其包括：机座、送料夹持装置、切割装置以及安全启动装置，所述切割装置安装于所述机座上，所述送料夹持装置设于所述切割装置的一侧，所述安全启动装置与所述切割装置电连接；

所述送料夹持装置包括：支撑架、主动传送带以及从动传送带，所述支撑架安装于所述机座上，所述主动传送带与所述从动传送带均设于所述支撑架上，所述主动传送带与所述从动传送带之间形成夹持间隙。

在其中一个实施例中，所述主动传送带包括：链轮、传输链条以及多个限位夹持块，所述链轮转动设于所述支撑架上，所述传输链条首尾相接地绕设于所述链轮上，多个所述限位夹持块环绕设于所述传输链条上；所述限位夹持块上开设有限位槽；

所述从动传送带的结构与所述主动传送带的结构相同。

在其中一个实施例中，所述主动传送带上设有手动转盘，所述手动转盘驱动所述链轮转动。

在其中一个实施例中，所述支撑架包括：引导杆、调节杆以及多个滑块，所述滑块与所述主动传送带或所述从动传送带连接，部分所述滑块滑动设于所述引导杆上，部分所述滑块与所述调节杆螺纹连接，所述调节杆的末端设有调节转轮，所述调节转轮通过转动所述调节杆而驱动所述滑块做升降运动。

在其中一个实施例中，所述安全启动装置包括：安全按钮、脚踏板、基体、触发盘以及弹性偏转组件，所述安全按钮设于所述机座外表面，所述基体固设于所述机座上；

所述触发盘通过第一扭簧设于所述基体内，所述触发盘通过牵引绳与所述脚踏板连接，所述脚踏板驱动所述触发盘转动，所述触发盘上设有多个均匀分布的触发碰撞块；

所述弹性偏转组件可活动地收容于所述基体内，所述安全按钮驱动所述弹性偏转组件做升降运动；所述弹性偏转组件包括：偏转件、触发件以及复位弹性件，所述偏转件上开设有容纳槽，所述触发件通过第二扭簧套收容于所述容纳槽内；

所述触发件设有碰触端和阻挡端，所述碰触端与所述触发碰撞块配合，所述阻挡端抵持或脱离于所述容纳槽的槽壁；所述偏转件设有卡止端和触发端，所述卡止端与所述触发碰撞块配合，所述基体上设有与所述触发端配合的通电开关。

在其中一个实施例中，所述偏转件上设有绕转轴，所述复位弹性件套设于所述绕转轴，所述复位弹性件为所述偏转件提供轴向弹性力和扭转弹性力。

在其中一个实施例中，所述复位弹性件为塔型弹簧结构，所述复位弹性件的一端连接所述偏转件，其另一端连接所述基体。

在其中一个实施例中，所述安全启动装置包括导向轮，所述导向轮设于所述触发盘与所述脚踏板之间，所述牵引绳绕设于所述导向轮。

在其中一个实施例中，所述偏转件的卡止端设有卡止凹槽，所述卡止凹槽与所述触发碰撞块配合。

一种钢构件生产工艺，基于上述的钢构件生产设备，其生产步骤包括：

将钢材从所述夹持间隙的一端插入，使得钢材初步受到所述主动传送带与所述从动传送带的夹持；

转动所述主动传送带，使得钢材被进一步卷入所述夹持间隙中，钢材被多个所述限位夹持块卡持，且钢材不断靠近切割装置；

转动所述调节杆，使得所述滑块做升降运动，进而使所述主动传送带与所述从动传送带夹持着钢材一起做升降运动；

启动所述切割装置，对钢材进行裁切。

综上，本发明的钢构件生产设备及其生产工艺，既可以对钢材进行有效夹持固定，又可以提高钢材切割时的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的钢构件生产设备的结构示意图；

图2为图1所示的送料夹持装置的平面示意图；

图3为图2所示的送料夹持装置的侧视图；

图4为图2所示的主动传送带的结构示意图；

图5为图2所示的主动传送带的平面示意图；

图6为图4所示的限位夹持块的结构示意图；

图7为图3所示的支撑架的结构示意图；

图8为安全启动装置在机座上的安装示意图；

图9为安全启动装置的局部示意图；

图10为图9所示的安全启动装置的分解示意图；

图11为图9所示的弹性偏转组件的结构分解示意图；

图12为按压安全按钮后的安全启动装置的状态示意图(一)；

图13为按压安全按钮后的安全启动装置的状态示意图(二)；

图14为正确启动时安全启动装置的状态示意图；

图15为错误启动时安全启动装置的状态示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种钢构件生产设备10，如图1所示，其包括：机座100、送料夹持装置200、切割装置300以及安全启动装置400，切割装置300安装于机座100上，送料夹持装置200设于切割装置300的一侧，安全启动装置400与切割装置300电连接。

其中，如图2及图3所示，送料夹持装置200包括：支撑架210、主动传送带220以及从动传送带230，支撑架210安装于机座100上，主动传送带220与从动传送带230均设于支撑架210上，主动传送带220与从动传送带230之间形成夹持间隙。使用时，长条状的钢材被夹持在夹持间隙中，并由主动传送带220推动其向着切割装置300方向运动，具体的工作原理将在下文进行说明。

在本实施例中，如图4及图5所示，主动传送带220包括：链轮221、传输链条222以及多个限位夹持块223，链轮221转动设于支撑架210上，传输链条222首尾相接地绕设于链轮221上，多个限位夹持块223环绕设于传输链条222上。并且，如图6所示，限位夹持块223上开设有半圆形的限位槽224。从动传送带230的结构与主动传送带220的结构相同。

优选的，如图4及图5所示，主动传送带220上设有手动转盘225，手动转盘225驱动链轮221转动，进而由链轮221带动传输链条222及其上的限位夹持块223运动，最终带动钢材靠近切割装置300。

使用时，工作人员将长条状的钢材从夹持间隙的一侧插入，此时处在夹持间隙内的钢材在垂直方向上受到主动传送带220与从动传送带230的夹持，并且由于限位夹持块223具有半圆形的限位槽224，钢材受到限位槽224槽壁的阻挡，则钢材在水平方向上也会受到限制。随后，工作人员转动手动转盘225，促使链轮221旋转，进而带动传输链条222及其上的限位夹持块223运动，限位夹持块223又通过摩擦力带动钢材及从动传送带230一起运动，长条状的钢材逐渐运动到切割装置300处。切割装置300为现有的切割机，其可以对处在该处的钢材进行切割。切割过程中，钢材所受到的径向力都将传递到限位夹持块223上，并经过多个限位夹持块223分散为较小的力。也就是说，通过多个限位夹持块223与钢材接触，主动传送带220与从动传送带230可以将钢材切割时的反作用力分散，进而更稳定地夹持钢材，防止其跑偏错位。

如此，本发明的送料夹持装置200通过主动传送带220与从动传送带230对钢材进行夹持和传送，从而避免了工作人员手动按压和推送钢材的弊端，使得钢材在切割时能够更好地保持稳定，进而取得良好的切割效果；同时通过机械夹持的方式能够消除手工夹持的安全隐患，提高操作时的安全性。

进一步地，在本实施例中，如图7所示，支撑架210包括：引导杆211、调节杆212以及多个滑块213，滑块213与主动传送带220或从动传送带230连接，部分滑块213滑动设于引导杆211上，部分滑块213与调节杆212螺纹连接，调节杆212的末端设有调节转轮214，调节转轮214通过转动调节杆212，进而驱动滑块213做升降运动。

安装时，主动传送带220与处在引导杆211、调节杆212上半部分的滑块213连接，相对的，从动传送带230与处在引导杆211、调节杆212下半部分的滑块213连接，当工作人员转动调节转轮214时，调节杆212随之转动，与调节杆212螺纹连接的滑块213做上升或者下降运动，而与该滑块213连接的主动传送带220、从动传送带230也将做升降运动，处在引导杆211上的滑块213会随着主动传送带220、从动传送带230的运动而滑动。也就是说，调节杆212上的滑块213带动主动传送带220、从动传送带230上下移动，然后由主动传送带220、从动传送带230带动处在引导杆211上的滑块213滑动。随着主动传送带220与从动传送带230的升降，钢材的高度也在变化，如此，可以根据需要调节钢材切割时的高度位置。

更进一步地，使用过程中发现，传统切割机的按压开关即可开启，并没有足够的安全措施，容易发生安全隐患。为了提高安全性，减小误触时的安全隐患，本发明的钢构件生产设备10特别设置了安全启动装置400，并对安全启动装置400做了特别设计。

具体地，如图8及图9所示，安全启动装置400包括：安全按钮410、脚踏板420、基体430、触发盘440以及弹性偏转组件500，安全按钮410设于机座100外表面，基体430固设于机座100上。

如图9及图10所示，触发盘440通过第一扭簧441设于基体430内，触发盘440通过牵引绳401与脚踏板420连接，脚踏板420驱动触发盘440转动，触发盘440上设有多个均匀分布的触发碰撞块442。

如图10所示，弹性偏转组件500可活动地收容于基体430内，安全按钮410驱动弹性偏转组件500做升降运动。弹性偏转组件500包括：偏转件510、触发件520以及复位弹性件530，偏转件510上开设有容纳槽511，触发件520通过第二扭簧(图未示)收容于容纳槽511内。

触发件520设有碰触端521和阻挡端522，碰触端521与触发碰撞块442配合，阻挡端522抵持或脱离于容纳槽511的槽壁。偏转件510设有卡止端512和触发端513，卡止端512与触发碰撞块442配合，基体430上设有与触发端513配合的通电开关431。只有当触发端513与通电开关431接触时，切割装置300才能接通电源并启动。要使得触发端513与通电开关431接触，则需要弹性偏转组件500与触发盘440相互配合，并满足一定条件，具体的工作原理将在下文进行说明。

在本实施例中，偏转件510上设有绕转轴514，复位弹性件530套设于绕转轴514，复位弹性件530为偏转件510提供轴向弹性力和扭转弹性力，也就说明，偏转件510既可以升降运动也可以转动，不管做何种运动，复位弹性件530都有使偏转件510复位回初始状态的趋势。

优选的，由于复位弹性件530既要提供轴向弹性力，又要提供扭转弹性力，则复位弹性件530优选为塔型弹簧结构(如图11所示)，复位弹性件530的一端连接偏转件510，其另一端连接基体430。

在本实施例中，如图11所示，偏转件510的卡止端设有卡止凹槽515，卡止凹槽515与触发碰撞块442配合。

下面结合上述结构，对本发明的安全启动装置400的工作原理进行阐述说明：

初始状态下，如图9所示，弹性偏转组件500的位置高于触发盘440，触发件520不会与触发碰撞块442碰撞，触发件520的阻挡端522抵持在容纳槽511的槽壁上；

使用时，工作人员需要先按下安全按钮410，使得弹性偏转组件500与触发盘440处在同一高度，然后工作人员快速踩动脚踏板420，使得脚踏板420通过牵引绳401拉动触发盘440快速旋转；在触发盘440快速旋转条件下，弹性偏转组件500与触发盘440配合，使得偏转件510的触发端513与通电开关431接触，进而接通电源，切割装置300启动，其具体步骤如下：

首先，工作人员先按下安全按钮410，弹性偏转组件500下降(如图12及图13所示)，复位弹性件530压缩，触发件520下降至可以与触发盘440的触发碰撞块442接触。然后，工作人员快速踩动脚踏板420，脚踏板420通过牵引绳401拉动触发盘440快速旋转，旋转过程中，触发盘440上的触发碰撞块442将与触发件520的碰触端521发生碰撞，进而推动触发件520偏转。由于触发件520的阻挡端522抵持在容纳槽511的槽壁上，则触发件520偏转会推动偏转件510一起转动。碰撞时，触发碰撞块442将撞击碰触端521的力传递给偏转件510，又由于惯性力的存在，偏转件510将相对触发件520再转动一定角度，此时容纳槽511的槽壁与阻挡端522分开，即偏转件510的偏转角度要大于触发件520的偏转角度。此刻，偏转件510的卡止端512会进入到触发碰撞块442的转动范围内，其中一个触发碰撞块442将与偏转件510的卡止端512卡持，触发碰撞块442陷入卡止凹槽515内，偏转件510与触发盘440相互卡止而无法活动(如图14所示)。与此同时，偏转件510的触发端513将碰触通电开关431，使得切割装置300接通电源并启动。

也就是说，本发明的安全启动装置400需要同时满足以下两个条件才能启动切割装置300，第一，安全按钮410被按下；第二，脚踏板420被快速踩动。这两个条件需要同时具备，下面分多种不同情形进行说明：

情形一，如果未按下安全按钮410，则弹性偏转组件500的位置仍高于触发盘440，此时即使踩动脚踏板420，触发盘440旋转，触发碰撞块442也无法与触发件520发生碰撞，则偏转件510无法偏转触发通电开关431；

情形二，如果按下安全按钮410，但未踩动脚踏板420，则触发盘440不会旋转，偏转件510也无法偏转触发通电开关431；

情形三，如果按下安全按钮410，也踩动脚踏板420，但踩动速度不满足要求，此时，虽然弹性偏转组件500高度下降，触发碰撞块442可以与触发件520碰撞接触，但是由于触发盘440旋转速度没有达到要求，则触发碰撞块442的碰撞力度不够大，不足以使偏转件510相对触发件520再转动一定角度，则偏转件510的卡止端512无法进入触发碰撞块442的运动范围，即卡止端512无法与触发碰撞块442卡持，则偏转件510依旧无法偏转足够的角度，触发端513仍无法触发通电开关431(如图15所示)；

要说明的是，结合上述，本发明的安全启动装置400相比于传统的开关装置安全性更好，其具有以下特点：

其一，双重开启条件，相当于为切割装置300的启动设置了多道保险，工作人员既要用手按下安全按钮410，又要用脚踩动脚踏板420，从而减少误触而导致启动的可能性；

其二，切割装置300启动后，触发盘440与偏转件510依旧保持在卡持状态，此时，工作人员只需要保持踩着脚踏板420即可，即工作人员可以松开按压安全按钮410的手。由于触发碰撞块442与卡止凹槽515之间存在摩擦力，则偏转件510不会被弹起复位，松开后的手可以对送料夹持装置200或切割装置300进行操作。切割完成后，工作人员松开脚踏板420，在弹性力作用下，弹性偏转组件500与触发盘440均复位，触发端513不再碰触通电开关431，切割装置300自动断电。这也意味着，工作人员一旦离开工位，其不再踩动脚踏板420，则切割装置300便会自动停机，从而确保了安全。

在本实施例中，如图9所示，安全启动装置400包括导向轮450，导向轮450设于触发盘440与脚踏板420之间，牵引绳401绕设于导向轮450。导向轮450为牵引绳401提供引导作用，使得牵引绳401不会发生卡滞，从而脚踏板420可以更顺畅地驱动触发盘440。

本发明还提供一种钢构件生产工艺，其基于上述的钢构件生产设备10，其生产步骤包括：

首先，将钢材从夹持间隙的一端插入，使得钢材初步受到主动传送带220与从动传送带230的夹持；

然后，工作人员驱动手动转盘225使主动传送带220转动，进而使得钢材被进一步卷入夹持间隙中。此时，钢材被多个限位夹持块223卡持，且钢材不断靠近切割装置300；

接着，工作人员转动调节杆212，使得滑块213做升降运动，进而带动主动传送带220与从动传送带230，使其夹持着钢材一起做升降运动，从而调整钢材的切割位置；

最后，工作人员启动切割装置300，对钢材进行裁切。

综上所述，本发明的钢构件生产设备10及其生产工艺，既可以对钢材进行有效夹持固定，又可以提高钢材切割时的安全性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种钢构件生产设备，其特征在于，包括：机座、送料夹持装置、切割装置以及安全启动装置，所述切割装置安装于所述机座上，所述送料夹持装置设于所述切割装置的一侧，所述安全启动装置与所述切割装置电连接；

所述送料夹持装置包括：支撑架、主动传送带以及从动传送带，所述支撑架安装于所述机座上，所述主动传送带与所述从动传送带均设于所述支撑架上，所述主动传送带与所述从动传送带之间形成夹持间隙。

2.根据权利要求1所述的钢构件生产设备，其特征在于，所述主动传送带包括：链轮、传输链条以及多个限位夹持块，所述链轮转动设于所述支撑架上，所述传输链条首尾相接地绕设于所述链轮上，多个所述限位夹持块环绕设于所述传输链条上；所述限位夹持块上开设有限位槽；

所述从动传送带的结构与所述主动传送带的结构相同。

3.根据权利要求2所述的钢构件生产设备，其特征在于，所述主动传送带上设有手动转盘，所述手动转盘驱动所述链轮转动。

4.根据权利要求2所述的钢构件生产设备，其特征在于，所述支撑架包括：引导杆、调节杆以及多个滑块，所述滑块与所述主动传送带或所述从动传送带连接，部分所述滑块滑动设于所述引导杆上，部分所述滑块与所述调节杆螺纹连接，所述调节杆的末端设有调节转轮，所述调节转轮通过转动所述调节杆而驱动所述滑块做升降运动。

5.根据权利要求1所述的钢构件生产设备，其特征在于，所述安全启动装置包括：安全按钮、脚踏板、基体、触发盘以及弹性偏转组件，所述安全按钮设于所述机座外表面，所述基体固设于所述机座上；

所述触发盘通过第一扭簧设于所述基体内，所述触发盘通过牵引绳与所述脚踏板连接，所述脚踏板驱动所述触发盘转动，所述触发盘上设有多个均匀分布的触发碰撞块；

所述弹性偏转组件可活动地收容于所述基体内，所述安全按钮驱动所述弹性偏转组件做升降运动；所述弹性偏转组件包括：偏转件、触发件以及复位弹性件，所述偏转件上开设有容纳槽，所述触发件通过第二扭簧收容于所述容纳槽内；

所述触发件设有碰触端和阻挡端，所述碰触端与所述触发碰撞块配合，所述阻挡端抵持或脱离于所述容纳槽的槽壁；所述偏转件设有卡止端和触发端，所述卡止端与所述触发碰撞块配合，所述基体上设有与所述触发端配合的通电开关。

6.根据权利要求5所述的钢构件生产设备，其特征在于，所述偏转件上设有绕转轴，所述复位弹性件套设于所述绕转轴，所述复位弹性件为所述偏转件提供轴向弹性力和扭转弹性力。

7.根据权利要求6所述的钢构件生产设备，其特征在于，所述复位弹性件为塔型弹簧结构，所述复位弹性件的一端连接所述偏转件，其另一端连接所述基体。

8.根据权利要求5所述的钢构件生产设备，其特征在于，所述安全启动装置包括导向轮，所述导向轮设于所述触发盘与所述脚踏板之间，所述牵引绳绕设于所述导向轮。

9.根据权利要求5所述的钢构件生产设备，其特征在于，所述偏转件的卡止端设有卡止凹槽，所述卡止凹槽与所述触发碰撞块配合。

10.一种钢构件生产工艺，其特征在于，基于权利要求4中所述的钢构件生产设备，其生产步骤包括：

将钢材从所述夹持间隙的一端插入，使得钢材初步受到所述主动传送带与所述从动传送带的夹持；

转动所述主动传送带，使得钢材被进一步卷入所述夹持间隙中，钢材被多个所述限位夹持块卡持，且钢材不断靠近切割装置；

转动所述调节杆，使得所述滑块做升降运动，进而使所述主动传送带与所述从动传送带夹持着钢材一起做升降运动；

启动所述切割装置，对钢材进行裁切。

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