CN115946162A - 塑料管材生产线自动切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于管材切割设备技术领域，提供了一种塑料管材生产线自动切割装置，包括：箱体和控制机构，箱体的底部设有导轨，导轨上滑动连接有底座；夹紧机构，夹紧机构包括竖板和凸台，凸台上滑动设有若干夹紧头，凸台的前端滑动设有若干定位滚轮，若干定位滚轮上设有测距传感器；切割机构，切割机构包括两个安装板和环座，环座上转动连接有齿圈，齿圈上固设有刀头组件，环座的侧壁固设有第一驱动件，安装板的外侧设有第二驱动件，借此，本发明通过设置自动的角度调节结构，实现可以对塑料管材在任意的合适的角度进行切割，同时设置了自动补偿切割刀头的进给量的装置，保证可以实现对不同的管径和厚度的塑料管件进行多角度的切割。

Description

塑料管材生产线自动切割装置

技术领域

本发明涉及管材切割设备技术领域，尤其涉及一种塑料管材生产线自动切割装置。

背景技术

塑料管材材广泛应用于各种领域。在加工过程中，对塑料管材材进行加工后需对其切割成需要的长度然后才可投入应用，但现有塑料管材切割设备存在多种弊端。

现有技术中，专利号为CN201821384439.9的专利公开了一种了一种塑料管材切断工装，其包括下夹座、导杆、上夹座、V型槽、调节气缸、固定块、安装块、转轴、橡胶轮组合成切割工装的管材夹持机构，该装置公开的工装在对管材进行切割时，只能对塑料管材进行固定的角度的切割，对于当管材需要的切口的角度具有要求的情况，不能多角度的对塑料管材进行切割，所以后续需要人为的对管材进行固定角度的切割，这样极大的浪费了人力，同时通过人为定角度的切割误差较大，影响后续的管件的拼装使用，而且不能适用于不同管径和厚度的管材的切割操作。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种塑料管材生产线自动切割装置，其可以通过设置自动的角度调节结构，实现可以对塑料管材在任意的合适的角度进行切割，同时设置了自动补偿切割刀头的进给量的装置，保证可以实现对不同的管径和厚度的塑料管件进行多角度的切割，增加装置的通用性和功能的多样化。

为了实现上述目的，本发明提供一种塑料管材生产线自动切割装置，包括：箱体和设置于所述箱体上的控制机构，所述箱体的底部设有导轨，所述导轨上滑动连接有底座；固设于所述底座的前端的夹紧机构，所述夹紧机构包括一竖板和内部穿设管件的凸台，所述凸台上滑动设有若干夹紧头，所述凸台的前端滑动设有对管件进行定位的若干定位滚轮，若干所述定位滚轮上设有测距传感器，所述底座在夹紧头夹紧管件时沿所述导轨滑动，然后在夹紧头松开管件时复位；切割机构，其设置于所述夹紧机构后端，所述切割机构包括两个安装板和转动连接于两个所述安装板之间的环座，所述环座上转动连接有与所述环座同心设置的齿圈，所述齿圈上固设有具有伸缩功能的刀头组件，所述环座的侧壁固设有驱动所述齿圈转动的第一驱动件，所述安装板的外侧设有驱动所述环座转动的第二驱动件。

根据本发明的塑料管材生产线自动切割装置，所述刀头组件包括对管材进行切割的刀头和第三驱动件，所述第三驱动件为电缸，所述刀头固设于所述第三驱动件的输出端。

根据本发明的塑料管材生产线自动切割装置，所述环座通过两个转轴转动连接于两个所述安装板上，所述第二驱动件为伺服电机，所述第二驱动件的输出端与其中一个所述转轴固接，所述转轴的轴线在所述刀头转动时所在的平面内。

根据本发明的塑料管材生产线自动切割装置，所述定位滚轮通过定位轴滑动连接于所述凸台的外壁，所述定位轴上套设有推力弹簧，所述凸台的外壁设有若干与所述夹紧头对应设置的夹紧气缸，所述夹紧气缸的输出轴的输出端与所述夹紧头固接，若干所述定位滚轮配合将所述管件定位到所述凸台的中心，所述夹紧头在预定情况下夹紧所述管件。

根据本发明的塑料管材生产线自动切割装置，通过所述控制机构预先设置需要切割管件的直径d、厚度h、切割管件的长度L和需要切割的角度c，控制机构通过预先设置的需要切割的管件的各种参数控制切割组件进行相应的角度的切割和刀头的运动轨迹，通过定位滚轮测量管件的长度，在达到预定长度时进行夹紧和切割操作。

根据本发明的塑料管材生产线自动切割装置，所述定位滚轮上的测距传感器测量管件实际输送的距离L₁，比较L₁与预先设置的切割管件的长度L大小，其中，

当L₁＜L时，所述控制机构判定实际管件的长度未达到切割的长度标准；

当L₁≥L时，所述控制机构判定实际管件的长度达到切割的长度标准，夹紧机构夹紧管件并且控制切割组件进行切割操作，所述刀头受所述第三驱动件的力伸到预定位置。

根据本发明的塑料管材生产线自动切割装置，所述控制机构通过设置的管件的参数得到刀头的运动轨迹，所述刀头的运动轨迹与管件切割后的横截面的形状参数对应，所述管件在切割后的横截面是一个椭圆形截面，通过预先设置的参数确定椭圆形截面的公式。

根据本发明的塑料管材生产线自动切割装置，通过预先设置的参数确定椭圆形截面的长轴b的长度和短轴a的长度，短轴a的长度为a=d/2-h，通过长轴b的长度为b=|d/2cosc-h/cosc|，从而得到刀头的运动椭圆轨迹方程为x²/(d/2-h)²+y²/(d/2cosc-h/cosc)²=1。

根据本发明的塑料管材生产线自动切割装置，坐标轴的原点的位置为刀头在旋转时所在的圆面的中心，x轴为所述环座上设置的转轴的轴线方向，y轴在所述刀头在旋转时所在的圆面内与所述x轴垂直的方向，所述刀头的初始位置为齿圈的最低点，即y轴的负半轴的方向。

根据本发明的塑料管材生产线自动切割装置，所述底座的底部设有与所述导轨配合的导槽，所述箱体的两端设有对管件进行定位输送的管件输送组件。

本发明提供了一种塑料管材生产线自动切割装置，包括：箱体和设置于所述箱体上的控制机构，在箱体的两端设有对管件进行刷龙的管件输送组件（现有技术，图中未示出），通过管件输送组件保证对加工的管件进行输送，所述箱体的底部设有导轨，所述导轨上滑动连接有底座，保证在需要对管件进行切割时，底座能够与管件同步运动，防止管件切割时出现错位；固设于所述底座的前端的夹紧机构，所述夹紧机构包括一竖板和内部穿设管件的凸台，所述凸台上滑动设有若干夹紧头，若干夹紧头通过气缸驱动对管件进行夹紧，同时在对管件进行夹紧后，通过夹紧力带动着底座在导轨上滑动，使底座与管件同步移动，保证对管件的固定的位置进行切割，所述凸台的前端滑动设有对管件进行定位的若干定位滚轮，若干所述定位滚轮上设有测距传感器，通过定位滚轮紧贴着管件的外壁，保证定位滚轮在管件输送的作用下与管件同步转动，同时在定位滚轮转动的同时，测距传感器对滚轮的行走的距离进行测量，即可得到管件的输送的长度（此处为现有技术，不再赘述），保证对管件进行固定长度的切割操作，所述底座在夹紧头夹紧管件时沿所述导轨滑动，然后在夹紧头松开管件时复位，从而进一步的保证对管件的进行设定的距离的切割；切割机构，其设置于所述夹紧机构后端，所述切割机构包括两个安装板和转动连接于两个所述安装板之间的环座，所述环座上转动连接有与所述环座同心设置的齿圈，所述齿圈上固设有具有伸缩功能的刀头组件，所述环座的侧壁固设有驱动所述齿圈转动的第一驱动件，所述安装板的外侧设有驱动所述环座转动的第二驱动件，在需要对管件进行一定的角度的切割时，通过第二驱动件驱动着环座转动一定的角度，保证切割刀头的切割平面倾斜预定的角度，同时在切割时，通过第一驱动件驱动着齿圈转动，第三驱动件驱动着刀头伸缩，保证对管件的正常的切割操作，综上，本发明产生的技术效果是通过设置自动的角度调节结构，实现可以对塑料管材在任意的合适的角度进行切割，同时设置了自动补偿切割刀头的进给量的装置，保证可以实现对不同的管径和厚度的塑料管件进行多角度的切割，增加装置的通用性和功能的多样化。

附图说明

图1是本发明的第一状态立体结构示意图；图2是本发明的第二状态立体结构示意图；图3是本发明的第一工作状态剖面结构示意图；图4是图3中A部分放大结构示意图；图5是本发明的管件切面坐标轨迹图；在图中，1-底座，2-竖板，3-管件，4-凸台，5-夹紧气缸，6-定位轴，7-齿圈，8-安装板，9-转轴，10-第三驱动件，11-第一驱动件，12-环座，13-导槽，14-第二驱动件，15-夹紧头，16-定位滚轮，17-推力弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1、图2和图3，本发明提供了一种塑料管材生产线自动切割装置，该塑料管材生产线自动切割装置包括箱体和设置于所述箱体上的控制机构，在箱体的两端设有对管件3进行刷龙的管件输送组件（图中未示出），通过管件输送组件保证对加工的管件3进行输送，所述箱体的底部设有导轨，所述导轨上滑动连接有底座1，底座的底部设有与所述导轨配合的导槽13，同时通过在底座1和箱体的管件出口之间设置弹簧，保证将底座1复位，或者进一步的保证在需要对管件3进行切割时，底座1能够与管件3同步运动，防止管件3切割时出现错位；固设于所述底座1的前端的夹紧机构，所述夹紧机构包括一竖板2和内部穿设管件3的凸台4，所述凸台4上滑动设有若干夹紧头15，若干夹紧头15通过气缸驱动着对管件3进行夹紧，同时在对管件3进行夹紧后，通过夹紧力和输送管件3的力带动着底座1在导轨上滑动，使底座1与管件3同步移动，保证对管件3的固定的位置进行切割，所述凸台4的前端滑动设有对管件3进行定位的若干定位滚轮16，若干所述定位滚轮16上设有测距传感器，通过定位滚轮16紧贴着管件3的外壁，保证定位滚轮16在管件3输送的作用下与管件3同步转动，同时在定位滚轮16转动的同时，测距传感器对滚轮的行走的距离进行测量，即可得到管件3的输送的长度，保证对管件3进行固定长度的切割操作，所述底座1在夹紧头15夹紧管件3时沿所述导轨滑动，然后在夹紧头15松开管件3时复位，从而进一步的保证对管件3的进行设定的距离的切割；切割机构，其设置于所述夹紧机构后端，所述切割机构包括两个安装板8和转动连接于两个所述安装板8之间的环座12，所述环座12上转动连接有与所述环座12同心设置的齿圈7，所述齿圈7上固设有具有伸缩功能的刀头组件，所述环座12的侧壁固设有驱动所述齿圈7转动的第一驱动件11，所述安装板8的外侧设有驱动所述环座12转动的第二驱动件14，在需要对管件3进行一定的角度的切割时，通过第二驱动件14驱动着环座12转动一定的角度，保证切割刀头的切割平面倾斜预定的角度，同时在切割时，通过第一驱动件11驱动着齿圈7转动，第三驱动件10驱动着刀头伸缩，保证对管件3的正常的切割操作。

优选的是，本发明的所述刀头组件包括对管材进行切割的刀头和第三驱动件10，所述第三驱动件10为电缸，通过第三驱动件10驱动着刀头伸缩，保证对管件3的切割操作，同时保证在切割时，刀头可以正常的跟着切割时的截面轨迹运动，保证对管件3的正常的切割操作，所述刀头固设于所述第三驱动件10的输出端，所述环座12通过两个转轴9转动连接于两个所述安装板8上，所述第二驱动件14为伺服电机，所述第二驱动件14的输出端与其中一个所述转轴9固接，所述转轴9的轴线在所述刀头转动时所在的平面内，通过控制机构控制第二驱动件14转动预设角度，保证刀头的切割平面对管件3进行切割操作，同时通过将转轴9的轴线与刀头设置在同一个平面内，保证在环座12转动时，刀头的切割平面的圆形时刻与管件3的轴线重合，从而防止出现刀头与管件3之间出现偏移。

另外，本发明的所述定位滚轮16通过定位轴6滑动连接于所述凸台4的外壁，定位轴6上设有定位槽，在凸台4与定位轴6配合的定位孔内设有与定位槽配合的定位凸起，防止定位轴6在定位孔的内部转动，影响定位滚轮16的转动和对管件3的距离的测量，所述定位轴6上套设有推力弹簧17，保证将定转动连接在定位轴6底部的定位滚轮16紧贴在管件3的外壁，使定位滚轮16可以与管件3的输送同步转动，实现通过测距传感器对管件3的输送的长度进行测量，所述凸台4的外壁设有若干与所述夹紧头15对应设置的夹紧气缸5，所述夹紧气缸5的输出轴的输出端与所述夹紧头15固接，在管件3输送到预设的长度时，通过夹紧气缸5夹紧管件3，同时带动着底座1在滑轨上同步滑动，从而保证切割组件可以与管件3同步移动，使切割组件对管件3进行切割操作，若干所述定位滚轮16配合将所述管件3定位到所述凸台4的中心，所述夹紧头15在预定情况下夹紧所述管件3，并通过夹紧头15夹紧管件3，使底座1与管件3同步移动。

参见图3、图4和图5，进一步的，本发明的通过所述控制机构预先设置需要切割管件3的直径d、厚度h、切割管件3的长度L和需要切割的角度c，控制机构通过预先设置的需要切割的管件3的各种参数控制切割组件进行相应的角度的切割和刀头的运动轨迹，通过定位滚轮16测量管件3的长度，在达到预定长度时进行夹紧和切割操作，所述定位滚轮16上的测距传感器测量管件3实际输送的距离L₁，比较L₁与预先设置的切割管件3的长度L大小，其中，

当L₁＜L时，所述控制机构判定实际管件3的长度未达到切割的长度标准；

当L₁≥L时，所述控制机构判定实际管件3的长度达到切割的长度标准，夹紧机构夹紧管件3并且控制切割组件进行切割操作，所述刀头受所述第三驱动件10的力伸到预定位置，开始对管件3进行切割操作。

更好的，本发明的所述控制机构通过设置的管件3的参数得到刀头的运动轨迹，所述刀头的运动轨迹与管件3切割后的横截面的形状参数对应，所述管件3在切割后的横截面是一个椭圆形截面，通过预先设置的参数确定椭圆形截面的公式，通过预先设置的参数确定椭圆形截面的长轴b的长度和短轴a的长度，短轴a的长度为a=d/2-h，通过长轴b的长度为b=|d/2cosc-h/cosc|，从而得到刀头的运动椭圆轨迹方程为x²/(d/2-h)²+y²/(d/2cosc-h/cosc)²=1，坐标轴的原点的位置为刀头在旋转时所在的圆面的中心，x轴为所述环座12上设置的转轴9的轴线方向，y轴在所述刀头在旋转时所在的圆面内与所述x轴垂直的方向，所述刀头的初始位置为齿圈7的最低点，即y轴的负半轴的方向。

在本实施例中，结合图1~图5，在使用时，首先操作人员通过控制机构的操作面板设置需需要切割管件3的直径d、厚度h、切割管件3的长度L和需要切割的角度c，然后控制机构首先控制环座12转动到预设的切割角度，同时控制机构计算得到管件3切割时的刀头的轨迹图，此时的刀头处于初始位置（上述已阐述），同时管件3在箱体上的管件3输送组件的作用下进行管件3的输送，通过定位滚轮16上设置的测距传感器（现有技术，未作陈述）测量管件3实际的输送的距离，当距离达到预定的距离时，夹紧头15对管件3进行夹紧并通过管件3的输送力带动着底座1同步运动，切割组件开始切割操作，切割时通过控制机构控制刀头进入到运动轨迹内，然后刀头在运动轨迹内运动，对管件3进行一定角度的切割操作，通过设置刀头的运动轨迹控制刀头的进给量，防止刀头进给量较大，影响对不同管径的管件3的切割操作，实现对不同直径的管件3的多角度的切割操作。

综上所述，本发明提供了一种塑料管材生产线自动切割装置，包括：箱体和设置于所述箱体上的控制机构，在箱体的两端设有对管件进行刷龙的管件输送组件（图中未示出），通过输送组件保证对加工的管件进行输送，所述箱体的底部设有导轨，所述导轨上滑动连接有底座，保证在需要对管件进行切割时，底座能够与管件同步运动，防止管件切割时出现错位；固设于所述底座的前端的夹紧机构，所述夹紧机构包括一竖板和内部穿设管件的凸台，所述凸台上滑动设有若干夹紧头，若干夹紧头通过气缸驱动着对管件进行夹紧，同时在对管件进行夹紧后，通过夹紧力带动着底座在导轨上滑动，使底座与管件同步移动，保证对管件的固定的位置进行切割，所述凸台的前端滑动设有对管件进行定位的若干定位滚轮，若干所述定位滚轮上设有测距传感器，通过定位滚轮紧贴着管件的外壁，保证定位滚轮在管件输送的作用下与管件同步转动，同时在定位滚轮转动的同时，测距传感器对滚轮的行走的距离进行测量，即可得到管件的输送的长度，保证对管件进行固定长度的切割操作，所述底座在夹紧头夹紧管件时沿所述导轨滑动，然后在夹紧头松开管件时复位，从而进一步的保证对管件的进行设定的距离的切割；切割机构，其设置于所述夹紧机构后端，所述切割机构包括两个安装板和转动连接于两个所述安装板之间的环座，所述环座上转动连接有与所述环座同心设置的齿圈，所述齿圈上固设有具有伸缩功能的刀头组件，所述环座的侧壁固设有驱动所述齿圈转动的第一驱动件，所述安装板的外侧设有驱动所述环座转动的第二驱动件，在需要对管件进行一定的角度的切割时，通过第二驱动件驱动着环座转动一定的角度，保证切割刀头的切割平面倾斜预定的角度，同时在切割时，通过第一驱动件驱动着齿圈转动，第三驱动件驱动着刀头伸缩，保证对管件的正常的切割操作，综上，本发明产生的技术效果是通过设置自动的角度调节结构，实现可以对塑料管材在任意的合适的角度进行切割，同时设置了自动补偿切割刀头的进给量的装置，保证可以实现对不同的管径和厚度的塑料管件进行多角度的切割，增加装置的通用性和功能的多样化。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

Claims (10)

1.一种塑料管材生产线自动切割装置，其特征在于，包括：

箱体和设置于所述箱体上的控制机构，所述箱体的底部设有导轨，所述导轨上滑动连接有底座；

固设于所述底座的前端的夹紧机构，所述夹紧机构包括一竖板和内部穿设管件的凸台，所述凸台上滑动设有若干夹紧头，所述凸台的前端滑动设有对管件进行定位的若干定位滚轮，若干所述定位滚轮上设有测距传感器，所述底座在夹紧头夹紧管件时沿所述导轨滑动，然后在夹紧头松开管件时复位；

切割机构，其设置于所述夹紧机构后端，所述切割机构包括两个安装板和转动连接于两个所述安装板之间的环座，所述环座上转动连接有与所述环座同心设置的齿圈，所述齿圈上固设有具有伸缩功能的刀头组件，所述环座的侧壁固设有驱动所述齿圈转动的第一驱动件，所述安装板的外侧设有驱动所述环座转动的第二驱动件。

2.根据权利要求1所述的塑料管材生产线自动切割装置，其特征在于，所述刀头组件包括对管材进行切割的刀头和第三驱动件，所述第三驱动件为电缸，所述刀头固设于所述第三驱动件的输出端。

3.根据权利要求2所述的塑料管材生产线自动切割装置，其特征在于，所述环座通过两个转轴转动连接于两个所述安装板上，所述第二驱动件为伺服电机，所述第二驱动件的输出端与其中一个所述转轴固接，所述转轴的轴线在所述刀头转动时所在的平面内。

4.根据权利要求1所述的塑料管材生产线自动切割装置，其特征在于，所述定位滚轮通过定位轴滑动连接于所述凸台的外壁，所述定位轴上套设有推力弹簧，所述凸台的外壁设有若干与所述夹紧头对应设置的夹紧气缸，所述夹紧气缸的输出轴的输出端与所述夹紧头固接，若干所述定位滚轮配合将所述管件定位到所述凸台的中心，所述夹紧头在预定情况下夹紧所述管件。

5.根据权利要求3所述的塑料管材生产线自动切割装置，其特征在于，通过所述控制机构预先设置需要切割管件的直径d、厚度h、切割管件的长度L和需要切割的角度c，控制机构通过预先设置的需要切割的管件的各种参数控制切割组件进行相应的角度的切割和刀头的运动轨迹，通过定位滚轮测量管件的长度，在达到预定长度时进行夹紧和切割操作。

6.根据权利要求5所述的塑料管材生产线自动切割装置，其特征在于，所述定位滚轮上的测距传感器测量管件实际输送的距离L₁，比较L₁与预先设置的切割管件的长度L大小，其中，

当L₁＜L时，所述控制机构判定实际管件的长度未达到切割的长度标准；

当L₁≥L时，所述控制机构判定实际管件的长度达到切割的长度标准，夹紧机构夹紧管件并且控制切割组件进行切割操作，所述刀头受所述第三驱动件的力伸到预定位置。

7.根据权利要求5所述的塑料管材生产线自动切割装置，其特征在于，所述控制机构通过设置的管件的参数得到刀头的运动轨迹，所述刀头的运动轨迹与管件切割后的横截面的形状参数对应，所述管件在切割后的横截面是一个椭圆形截面，通过预先设置的参数确定椭圆形截面的公式。

8.根据权利要求7所述的塑料管材生产线自动切割装置，其特征在于，通过预先设置的参数确定椭圆形截面的长轴b的长度和短轴a的长度，短轴a的长度为a=d/2-h，通过长轴b的长度为b=|d/2cosc-h/cosc|，从而得到刀头的运动椭圆轨迹方程为x²/(d/2-h)²+y²/(d/2cosc-h/cosc)²=1。

9.根据权利要求8所述的塑料管材生产线自动切割装置，其特征在于，坐标轴的原点的位置为刀头在旋转时所在的圆面的中心，x轴为所述环座上设置的转轴的轴线方向，y轴在所述刀头在旋转时所在的圆面内与所述x轴垂直的方向，所述刀头的初始位置为齿圈的最低点，即y轴的负半轴的方向。

10.根据权利要求1~9任一项所述的塑料管材生产线自动切割装置，其特征在于，所述底座的底部设有与所述导轨配合的导槽，所述箱体的两端设有对管件进行定位输送的管件输送组件。

Images