CN115338469A - 一种气动适应性数控机床切管装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动适应性数控机床切管装置，涉及切管装置技术领域，包括工作台，所述工作台上安装有驱动机构，所述驱动机构输出端连接有卡爪组件，卡爪组件用于固定待切割管件，所述工作台上固定连接有支撑架，所述卡爪组件转动连接在支撑架上，其中驱动机构用于驱动卡爪组件转动，所述工作台上固定连接有固定架，所述固定架上安装有伸缩气缸，本发明中，通过设置固定机构，可以在切割管件时自动对管件被切割位置两端均形成适应性的固定，相比于传统方式中对被切割管件采用一端固定的方式，有效避免了未被固定的部分管件在被切断过程中产生崩落的危险。

Description

一种气动适应性数控机床切管装置

技术领域

本发明涉及切管装置技术领域，尤其涉及一种气动适应性数控机床切管装置。

背景技术

数控机床是是一种装有程序控制系统的自动化机床,用于切管工作的切管机床是现有的各类数控机床中的一种。现有的切管机床在进行工作时，多数采用驱动机构配合卡爪组件驱动管件转动，配合切割机完成对管件的切割工作，这种切管方式在进行切管工作时，往往只能对管间的一端进行夹持固定，在对管件的切割过程中，管件另一端容易发生摆动，尤其在管件将被切断时，未被固定的部分管件容易在转动过程中向四周崩落，容易对其他部件造成碰撞损伤；且会由于未被固定的部分管件在运动时扭曲切割位置，影响对管件的切割精度，增大管件切割端面的粗糙程度，提高后续加工的负担；而通过单向的挤压作用力对管件进行挤压固定的方式，对管件的挤压作用力分布不均匀，进而容易使管件在切割过程中产生波动影响管件的切割精度。

发明内容

本发明提出的一种气动适应性数控机床切管装置，目的是为了解决传统技术中对管件进行切割时未被固定的部分管件容易在转动过程中向四周崩落对其他部件造成碰撞损伤的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种气动适应性数控机床切管装置，包括工作台，所述工作台上安装有驱动机构，所述驱动机构输出端连接有卡爪组件，卡爪组件用于固定待切割管件，所述工作台上固定连接有支撑架，所述卡爪组件转动连接在支撑架上，其中驱动机构用于驱动卡爪组件转动，所述工作台上固定连接有固定架，所述固定架上安装有伸缩气缸，所述伸缩气缸输出端固定连接有伸缩架，所述伸缩架滑动连接于固定架，所述伸缩架上连接有切割机构，所述切割机构包括切割电机和切割轮，所述切割电机安装在伸缩架上，所述切割电机输出端同轴固定连接有切割轮，所述固定架上连接有固定机构，所述固定机构包括连接架、固定环、连通管和固定组件，所述连接架固定连接在固定架上，所述连接架远离固定架一端固定连接有固定环，所述固定环顶部开设有切割槽，所述切割槽与切割轮在竖直方向上适配，所述固定环内开设有两个环形腔，两个所述环形腔底部相互连通，靠近伸缩架的所述环形腔顶部连通有气压槽，所述伸缩架上固定连接有活塞块，所述活塞块与气压槽密封滑动配合，所述环形腔内周侧连通有多个连通管，所述固定组件连接在连通管内，所述固定组件输出端抵靠在待切割管件外周侧上。

优选地，两个所述环形腔对称分布在切割槽两侧，所述环形腔外侧连通有泄压管，所述泄压管远离环形腔一端与外界连通，所述泄压管内安装有泄压阀，避免环形腔内气压过高影响环形腔和结构性。

优选地，所述固定组件包括活塞杆、转动轮和复位弹簧，多个所述活塞杆一一对应密封滑动连接在多个连通管内，所述活塞杆远离环形腔一端转动连接有转动轮，多个所述转动轮抵靠在待切割管件外周侧上，所述活塞杆靠近固定环一端与固定环内侧之间固定连接复位弹簧，对管件形成可转动的固定效果，避免阻碍管件的转动。

优选地，所述气压槽的截面积等于连通于同一环形腔的多个连通管内部截面积之和，其中连通于同一环形腔上的多个连通管多于三个，其中连通于两个环形腔的上多个连通管交错设置，方便转动轮对不同直径的管件形成相对一致的挤压作用力。

优选地，所述固定环轴心与卡爪组件轴心共线，多个所述转动轮轴向均与卡爪组件轴向同向，利于保持多个转动轮在对管件进行固定时，对管件形成均匀分布的固定作用。

优选地，多个所述复位弹簧与固定环之间均安装有压电片，多个所述连通管上均安装有电磁阀，多个所述压电片与多个所述电磁阀一一对应相互电性连接，在转动轮与管件的接触压力达到一定程度后，压电片控制相应的电磁阀关闭，从而利于保持活塞杆被推出的状态，提高活塞杆的稳定性。

优选地，所述固定环内固定连接有多个小磁铁，多个所述小磁铁呈圆形阵列分布在固定环上，且对称分布在切割槽两侧，小磁铁对具有铁磁性的废屑产生磁性吸引，可以有效避免废屑被切割轮带动从切割槽内飞出。

优选地，所述固定环底部设置呈弧形状，其中弧形状圆心远离固定环圆心，所述工作台上开设有集屑槽，所述集屑槽位于固定环正下方，集屑槽方便对被阻挡且沿固定环落下的废屑进行收集。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、本发明中，通过设置固定机构，可以在切割管件时自动对管件被切割位置两端均形成适应性的固定，相比于传统方式中对被切割管件采用一端固定的方式，有效避免了未被固定的部分管件在被切断过程中产生崩落的危险。

2、本发明中，通过设置气压槽和连通管，可以保持多个转动轮对不同直径的管件形成分布均匀且相对一致的挤压作用力，有效避免对管件的挤压作用力分布不均匀，进而避免管件在切割过程中产生波动影响管件的切割精度。

3、本发明中，通过设置固定环和小磁铁，可以对切割过程中产生的废屑进行阻挡，有效避免废屑在切割过程中向四周飞溅，提高了对废屑的收集处理效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的固定机构轴向示意图；

图3为本发明的固定机构结构示意图。

图中：1工作台、2驱动机构、3卡爪组件、4固定架、5伸缩气缸、6伸缩架、61活塞块、7切割机构、71切割电机、72切割轮、8固定机构、81连接架、82固定环、821切割槽、822环形腔、823气压槽、83连通管、831电磁阀、84固定组件、841活塞杆、842转动轮、843复位弹簧、844压电片、9集屑槽。

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。

参照图1-3，一种气动适应性数控机床切管装置，包括工作台1，工作台1上安装有驱动机构2，驱动机构2输出端连接有卡爪组件3，卡爪组件3用于固定待切割管件，工作台1上固定连接有支撑架，卡爪组件3转动连接在支撑架上，其中驱动机构2用于驱动卡爪组件3转动，其中卡爪组件3和驱动机构2采用现有技术，用于对待切割的管件一端进行固定以及取电管件进行转动，方便后续对管件的切割操作。

工作台1上固定连接有固定架4，固定架4上安装有伸缩气缸5，伸缩气缸5输出端固定连接有伸缩架6，伸缩架6滑动连接于固定架4，伸缩架6上连接有切割机构7，伸缩气缸5工作其输出端带动伸缩架6向下移动，方便切割机构7进行切割操作。

切割机构7包括切割电机71和切割轮72，切割电机71安装在伸缩架6上，切割电机71输出端同轴固定连接有切割轮72，切割电机71工作其输出端带动切割轮72转动，切割轮72对管件形成切割效果，随管件转动直至将管件切断。

固定架4上连接有固定机构8，固定机构8包括连接架81、固定环82、连通管83和固定组件84，连接架81固定连接在固定架4上，连接架81远离固定架4一端固定连接有固定环82，固定环82轴心与卡爪组件3轴心共线，固定环82顶部开设有切割槽821，切割槽821与切割轮72在竖直方向上适配，固定环82内开设有两个环形腔822，两个环形腔822底部相互连通，靠近伸缩架6的环形腔822顶部连通有气压槽823，伸缩架6上固定连接有活塞块61，活塞块61与气压槽823密封滑动配合，两个环形腔822对称分布在切割槽821两侧，环形腔822外侧连通有泄压管，泄压管远离环形腔822一端与外界连通，泄压管内安装有泄压阀，在活塞块61压入气压槽823后，环形腔822内气压增大，泄压阀的设置避免了环形腔822内气压过大，影响后续对管件的固定效果。

环形腔822内周侧连通有多个连通管83，固定组件84连接在连通管83内，固定组件84输出端抵靠在待切割管件外周侧上，固定组件84包括活塞杆841、转动轮842和复位弹簧843，多个活塞杆841一一对应密封滑动连接在多个连通管83内，活塞杆841远离环形腔822一端转动连接有转动轮842，多个转动轮842抵靠在待切割管件外周侧上，多个转动轮842轴向均与卡爪组件3轴向同向，活塞杆841靠近固定环82一端与固定环82内侧之间固定连接复位弹簧843，环形腔822内气压增大，在气压的传动作用下，活塞杆841被从连通管83内推出，从而带动转动轮842抵靠在管件的外周侧，由于转动轮842可转动，从而在多个转动轮842对管件切割位置两端均形成固定时，避免了阻碍管件的转动。

气压槽823的截面积等于多个连通管83内部截面积之和，对于不同直径的管件，活塞块61深入气压槽823的距离相应变化等于活塞杆841伸出连通管83的距离，进一步保持多个转动轮842对管件外周侧形成相对一致的挤压作用力，提高对不同直径管件的适应，其中连通于同一环形腔822上的多个连通管83多于三个，其中连通于两个环形腔822的上多个连通管83交错设置。

多个复位弹簧843与固定环82之间均安装有压电片844，多个连通管83上均安装有电磁阀831，多个压电片844与多个电磁阀831一一对应相互电性连接，在转动轮842与管件的接触压力达到一定程度后，压电片844控制相应的电磁阀831关闭，从而利于保持活塞杆841被推出的状态，提高活塞杆841的稳定性。

固定环82内固定连接有多个小磁铁，多个小磁铁呈圆形阵列分布在固定环82上，且对称分布在切割槽821两侧，小磁铁对具有铁磁性的废屑产生磁性吸引，可以有效避免废屑被切割轮72带动从切割槽821内飞出，使废屑撞击在固定环82内壁上，方便被收集。

固定环82底部设置呈弧形状，其中弧形状圆心远离固定环82圆心，工作台1上开设有集屑槽9，集屑槽9位于固定环82正下方，利于废屑沿弧形状表面向下滑落，最终被收集在集屑槽9内，方便后续对废屑的同一处理。

在对待切割管件进行切割时，将管件穿过固定环82，并将管件一端放入卡爪组件3内，启动卡爪组件3对管件进行固定，启动驱动机构2，驱动机构2开始工作通过卡爪组件3带动管件进行转动，此时，启动切割电机71和伸缩气缸5，切割电机71工作其输出端带动切割轮72转动，伸缩气缸5工作其输出端带动伸缩架6向下移动；

在伸缩架6向下移动时，伸缩架6上的两个活塞块61随之向下移动密封滑动进入固定环82上气压槽823内，环形腔822内气压随之增大，在气压的传动作用下，与环形腔822连通的多个连通管83内的活塞杆841被推出，被推出的活塞杆841带动可转动的转动轮842抵靠在管件的外周侧，对管件切割位置两端均形成全面且可转动的固定效果，有效避免将被切断的管件发生剧烈波动，提高对管件的切割精度；

伸缩架6向下移动带动切割电机71和切割轮72向下移动，切割轮72向下移动深入固定环82上切割槽821内，进而与管件的管壁接触，随管件的转动，完成对管件的切断操作；

在对管件的切割过程中，产生的废屑被固定环82内侧阻挡，有效避免废屑向四周飞溅，同时固定环82内设置的小磁铁对具有铁磁性的废屑产生磁性吸引，可以有效避免废屑被切割轮72带动从切割槽821内飞出，进一步提高对废屑的收集效果，被阻挡的废屑沿固定环82内壁和底部弧形状表面向下滑落，最终被收集在集屑槽9内，方便后续对废屑的同一处理；

在对不同直径的管件进行切割时，由于多个连通管83内的活塞杆841受到相同的气压推动作用力，使得多个转动轮842对管件均形成相对一致的挤压作用力；同时由于气压槽823的截面积等于连通于同一环形腔822的多个连通管83内部截面积之和，使得对于不同直径的管件，活塞块61深入气压槽823的距离相应变化等于活塞杆841伸出连通管83的距离，进一步保持多个转动轮842对管件外周侧形成相对一致的挤压作用力，提高对不同直径管件的适应性。

本发明中，通过设置固定机构8，可以在切割管件时自动对管件被切割位置两端均形成适应性的固定，相比于传统方式中对被切割管件采用一端固定的方式，有效避免了未被固定的部分管件在被切断过程中产生崩落的危险；

本发明中，通过设置气压槽823和连通管83，可以保持多个转动轮842对不同直径的管件形成分布均匀且相对一致的挤压作用力，相比于传统技术中通过单向的挤压作用力对管件进行挤压固定的方式，有效避免对管件的挤压作用力分布不均匀，进而避免管件在切割过程中产生波动影响管件的切割精度；

本发明中，通过设置固定环82和小磁铁，可以对切割过程中产生的废屑进行阻挡，有效避免废屑在切割过程中向四周飞溅，提高了对废屑的收集处理效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气动适应性数控机床切管装置，包括工作台（1），所述工作台（1）上安装有驱动机构（2），所述驱动机构（2）输出端连接有卡爪组件（3），所述卡爪组件（3）转动连接于工作台（1）上的支撑架上，其特征在于，所述工作台（1）上设置固定架（4），所述固定架（4）上安装有伸缩气缸（5），所述伸缩气缸（5）输出端固定有伸缩架（6），所述伸缩架（6）滑动连接于固定架（4），所述伸缩架（6）上连接有切割机构（7）；

所述切割机构（7）包括切割电机（71）和切割轮（72），所述切割电机（71）安装在伸缩架（6）上，所述切割电机（71）输出端同轴固定有切割轮（72），所述固定架（4）上连接有固定机构（8）；

所述固定机构（8）包括连接架（81）、固定环（82）、连通管（83）和固定组件（84），所述连接架（81）固定连接在固定架（4）上，所述连接架（81）远离固定架（4）一端设置固定环（82），所述固定环（82）顶部开设有切割槽（821），所述切割槽（821）与切割轮（72）在竖直方向上适配，所述固定环（82）内开设有两个环形腔（822），两个所述环形腔（822）底部相互连通，靠近伸缩架（6）的环形腔（822）顶部连通有气压槽（823），所述伸缩架（6）上固定有活塞块（61），所述活塞块（61）与气压槽（823）密封滑动配合，所述环形腔（822）内周侧连通有多个连通管（83），所述固定组件（84）连接在连通管（83）内。

2.根据权利要求1所述的一种气动适应性数控机床切管装置，其特征在于，两个所述环形腔（822）对称分布在切割槽（821）两侧，所述环形腔（822）外侧连通有泄压管，所述泄压管远离环形腔（822）一端与外界连通，所述泄压管内安装有泄压阀。

3.根据权利要求1所述的一种气动适应性数控机床切管装置，其特征在于，所述固定组件（84）输出端抵靠在待切割管件外周侧上，所述固定组件（84）包括活塞杆（841）、转动轮（842）和复位弹簧（843），多个所述活塞杆（841）一一对应密封滑动连接在多个连通管（83）内，所述活塞杆（841）远离环形腔（822）一端转动连接有转动轮（842），多个所述转动轮（842）抵靠在待切割管件外周侧上，所述活塞杆（841）靠近固定环（82）一端与固定环（82）内侧之间固定连接复位弹簧（843）。

4.根据权利要求3所述的一种气动适应性数控机床切管装置，其特征在于，所述气压槽（823）的截面积等于多个连通管（83）内部截面积之和，其中连通于同一环形腔（822）上的多个连通管（83）多于三个，其中连通于两个环形腔（822）的上多个连通管（83）交错设置。

5.根据权利要求3所述的一种气动适应性数控机床切管装置，其特征在于，所述固定环（82）轴心与卡爪组件（3）轴心共线，多个所述转动轮（842）轴向均与卡爪组件（3）轴向同向。

6.根据权利要求3所述的一种气动适应性数控机床切管装置，其特征在于，多个所述复位弹簧（843）与固定环（82）之间均安装有压电片（844），多个所述连通管（83）上均安装有电磁阀（831），多个所述压电片（844）与多个所述电磁阀（831）一一对应相互电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种气动适应性数控机床切管装置，其特征在于，所述固定环（82）内固定有多个小磁铁，多个所述小磁铁呈圆形阵列分布在固定环（82）上，且对称分布在切割槽（821）两侧。

8.根据权利要求1所述的一种气动适应性数控机床切管装置，其特征在于，所述固定环（82）底部设置呈弧形状，其中弧形状圆心远离固定环（82）圆心，所述工作台（1）上开设有集屑槽（9），所述集屑槽（9）位于固定环（82）正下方。

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