CN115990653B - 一种自动智能切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动智能切割装置，包括切刀、控制系统、机台以及设置于机台上用于切割标的物的切割机构，所述控制系统设置于所述机台上，还包括换刀机构，所述换刀机构设置于所述机台上，所述控制系统控制所述换刀机构为所述切割机构进行切刀的更换。本发明提供的一种自动智能切割装置通过增设换刀机构，在切割不同材质或者不同尺寸的标的物时，在控制系统中输入待裁剪标的物的数据，往复移动机构即可将换刀机构调整至对应的刀片上方，换刀机构即可根据不同标的物的自动更换最合适的刀片，使得标的物切割时具有针对性，一方面可以避免普通刀片切割硬质标的物时的磨损，另一方面可以降低高强度刀片持续作业时自身损坏产生的刀片成本。

Description

一种自动智能切割装置

技术领域

本发明涉及切断技术领域，具体涉及一种自动智能切割装置。

背景技术

工程实践中需要对各类物品如板材、钢材、线缆等等进行切割，以线缆为例，线缆用于连接电力设备以输送电力或者信号，在线缆生产或者安装的过程中，为了控制线缆的长度，通常需要对线缆进行裁剪，以适应不同的工作需求。

如授权公告号为CN 215879646 U，授权日期为2022.02.22，名称为《一种电力工程用便于调节的线缆切割装置》，包括工作台，工作台内转动连接有转动杆，转动杆的左端伸出工作台，并固定有驱动电机，转动杆的中段的左右两部上设有方向相反的螺纹，且左右两侧上分别螺纹连接有左固定块和右固定块，左固定块和右固定块的上部均伸出工作台，并与工作台滑动连接，左固定块和右固定块的相对面上均设有切刀槽，工作台的顶面上设有切割组件，底面上固定有支撑腿。

现有技术中无论线缆还是板材、钢材等，均采用单个切刀进行标的物的裁剪，只有当前一个切刀磨损或者损坏时才会对切刀进行更换，但是现有的标的物并不局限于单一尺寸以及单一材料，显然的，单个切刀无法适配不同标的物的切割需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动智能切割装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动智能切割装置，包括切刀、控制系统、机台以及设置于机台上用于切割标的物如线缆的切割机构，所述控制系统设置于所述机台上，还包括换刀机构，所述换刀机构设置于所述机台上，所述控制系统控制所述换刀机构为所述切割机构进行切刀的更换。

上述的一种自动智能切割装置，所述切割机构包括气缸以及卡座，所述机台上滑动连接有支撑架，所述气缸固接于所述支撑架上，所述气缸输出端固接有驱动杆，所述卡座固接于所述驱动杆底端，所述卡座内侧壁弹性连接有夹板，所述切刀上固接有刀座，所述刀座与所述夹板之间通过可拆卸式连接。

上述的一种自动智能切割装置，所述夹板上设置有卡块，所述刀座上开设有与卡块相适配的卡槽。

上述的一种自动智能切割装置，所述机台上对应切刀的位置开设有避让槽。

上述的一种自动智能切割装置，所述换刀机构包括刀箱以及多个活动块，所述刀箱顶部开设有可供切刀穿过的通孔，所述刀箱上开设有凹槽，所述凹槽内弹性连接有顶块，多个所述活动块与所述卡槽滑动连接，多个所述活动块上均固接有传动板，多个所述传动板之间弹性连接，所述机台底部设置有用于调整切割机构位置的往复移动机构。

上述的一种自动智能切割装置，所述往复驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机固接于所述机台底部，所述驱动电机输出端固接有螺纹杆，所述支撑架底端固接有移动块，所述移动块与所述螺纹杆螺纹连接。

上述的一种自动智能切割装置，所述刀箱整体呈“冂”字状。

上述的一种自动智能切割装置，所述刀座内开设有第一空腔，所述第一空腔内滑动连接有升降架，所述升降架与所述第一空腔内壁弹性连接，所述顶块上固接有抵接板，所述升降架与所述抵接板抵接。

上述的一种自动智能切割装置，所述卡块的宽度大于所述升降架顶端的宽度。

上述的一种自动智能切割装置，所述机台上还设置有用于防止线缆移动的固定机构。

在上述技术方案中，本发明提供的一种自动智能切割装置通过增设换刀机构，在切割不同材质或者不同尺寸的标的物时，在控制系统中输入待裁剪标的物的数据，往复移动机构即可将换刀机构调整至对应的刀片上方，换刀机构即可根据不同标的物的自动更换最合适的刀片，使得标的物切割时具有针对性，一方面可以避免普通刀片切割硬质标的物时的磨损，另一方面可以降低高强度刀片持续作业时自身损坏产生的刀片成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的外部整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的外部侧视结构示意图；

图3为图2中a-a处整体剖视图；

图4为图2中b-b处局部剖视图；

图5为本发明实施例提供的外部正视结构示意图；

图6为图5中c-c处局部剖视图；

图7为图3中A处局部结构放大示意图；

图8为图3中B处局部结构放大示意图；

图9为图3中C处局部结构放大示意图；

图10为本发明实施例提供的升降架与抵接板的抵接示意图。

附图标记说明：

1、机台；1.1、第一滑槽；1.2、避让槽；2、切刀；3、气缸；3.1、驱动杆；4、卡座；5、支撑架；6、夹板；6.1、卡块；7、刀座；7.1、卡槽；7.2、活动块；8、滑杆；9、第一弹簧；10、刀箱；10.1、通孔；11、凹槽；12、顶块；13、传动板；14、第二弹簧；15、第三弹簧；16、驱动电机；17、螺纹杆；18、移动块；19、第一通道；20、第一空腔；21、升降架；22、抵接板；23、第四弹簧；24、支架；25、第二空腔；26、楔形块；27、弹性气囊；28、出气管；29、导向块；30、固定块；31、导向槽；32、第二通道；33、连接杆；34、第二滑槽。

实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参照图1-10，本发明实施例提供一种自动智能切割装置，包括切刀2、控制系统、机台1以及设置于机台1上用于切割标的物如线缆（本发明各实施例以线缆为例，但是显然的可以推广到其它类型的标的物）的切割机构，所述控制系统设置于所述机台1上，还包括换刀机构，所述换刀机构设置于所述机台1上，所述控制系统控制所述换刀机构为所述切割机构进行切刀2的更换。

具体的，机台1优选长方形桌体，切割机构优选切刀2的垂直下压切割，控制系统（图中未示出）用于控制线缆切割中涉及到的电力设备，此上均为现有技术，不赘述，本发明的创新点之一在于提供一个换刀机构，换刀机构用于自动切换切刀2，如此设置的作用在于，对不同材料或尺寸的线缆进行切割时，在控制系统内输入待裁剪线缆的具体参数，控制系统会根据此参数控制换刀机构换取与待切割线缆相适配的切刀2，使得线缆的切割具有针对性，可以避免因切刀2与线缆不适配产生的切刀2磨损以及线缆未切断的负面影响。

优选的，所述切割机构包括气缸3以及卡座4，所述机台1上滑动连接有支撑架5，所述气缸3固接于所述支撑架5上，所述气缸3输出端固接有驱动杆3.1，所述卡座4固接于所述驱动杆3.1底端，所述卡座4内侧壁弹性连接有夹板6，所述切刀2上固接有刀座7，所述刀座7与所述夹板6之间通过可拆卸式连接，进一步的，所述夹板6上设置有卡块6.1，所述刀座7上开设有与卡块6.1相适配的卡槽7.1，具体的，支撑架5整体呈“冂”字形，机台1上设置有第一滑槽1.1，支撑架5与第一滑槽1.1滑动连接，支撑架5上固接有限位块（图中未示出），第一滑槽1.1内侧壁开设有限位块相适配的水平向的限位槽（图中未示出），以防止支撑架5垂直方向晃动，气缸3固接于支撑架5顶端，刀座7固接于驱动杆3.1底端，可拆卸式连接优选卡接，夹板6有两个，且两个夹板6上各固接有一滑杆8，两个滑杆8与卡座4两侧壁一一对应的滑动连接，同时卡座4与夹板6之间设置有第一弹簧9，第一弹簧9优选两个，分别关于卡座4对称布置，第一弹簧9套接于滑杆8上，第一弹簧9一端与卡座4内侧壁固接，另一端固接于夹板6上，卡块6.1优选长方体形状，如此设置的作用在于，卡块6.1伸入卡槽7.1内部，在卡块6.1与卡槽7.1侧壁的限制作用下，使得卡块6.1与卡槽7.1在不会出现相对位移，在滑杆8与卡座4的限位的作用下，使得夹板6、卡座4以及刀座7之间可以看作一个整体，将线缆固定在机台1上方，启动气缸3，气缸3推动其输出端的驱动杆3.1下移，从而带动刀座7以及切刀2垂直下落，使得切刀2可以将线缆切开。

进一步的，所述机台1上对应切刀2的位置开设有避让槽1.2，具体的，避让槽1.2横截面应大于切刀2的横截面，如此设置的作用在于，避让槽1.2为切刀2切割时提供一个缓冲空间，使得切刀2切完线缆之后不会与机台1撞击，从而避免切刀2损坏。

优选的，所述换刀机构包括刀箱10，所述刀箱10顶部开设有可供切刀2穿过的通孔10.1，所述刀箱10顶部位于通孔10.1的两端各开设有一凹槽11，所述凹槽11内弹性连接有顶块12，也即顶块12与凹槽11之间设置有第二弹簧14，第二弹簧14一端与凹槽11内底壁固接，另一端固接于顶块12上，顶块12凸出于刀箱10的顶面且竖直的活动连接在凹槽11中，所述卡槽7.1内滑动连接有活动块7.2，活动块7.2在滑动行程上具有一封闭卡槽槽口的卸刀位置，由于刀座7上设置有至少两个卡槽，对应的具有两个活动块7.2，两个所述活动块7.2上各固接有传动板13，两个所述传动板13之间通过第三弹簧15相连接，也即第三弹簧15的两端分别与两个传动板13固接。所述机台1底部设置有用于调整切割机构位置的往复移动机构，具体的，通孔10.1呈方形，且与切刀2数量相对应，其用于放置切刀，放置时，切刀向下移动进入所述通孔10.1中，刀座7搭接于所述刀箱10顶部，每个通孔的相对两侧各设置有一个所述顶块12，凹槽11与顶块12一一对应布置，刀座7顶端以及顶块12顶端两侧均设置有楔形面，传动板13底端设置有楔形面，第二弹簧14的刚度大于第三弹簧15的刚度小于第一弹簧9的刚度，往复移动机构可以是螺纹传动也可以是电动推杆，如此设置的作用在于，将切刀2放置于刀箱10内部时，如图7所示，活动块7.2初始位于第一位置（活动块7.2完全处于卡槽7.1内部，并且此时活动块7.2距离卡槽7.1边缘的空间足够容纳卡块6.1），此时对应的为切刀的切割位置。而当需要换刀时，往复移动机构将切割机构移动至刀箱10上方，启动气缸3，气缸3带动其输出端的驱动杆3.1以及刀座7下降，从而带动刀座7内部的传动板13下降，使得切刀进入通孔10.1，而顶块12位于传动板13端部的下方，刀座7下降过程中传动板13的楔形面与顶块12的楔形面接触时，刀座7底面上两侧均设置有供顶块12进入的孔，由于第二弹簧14的刚度大于第三弹簧15的刚度，此时顶块12会挤压两个传动板13，使得两个传动板13对向移动，从而带动两个活动块7.2从卡槽7.1内部滑动至卡槽7.1边缘位置（此位置为活动块7.2的第二位置也即卸刀位置），此时卡块6.1被活动块7.2挤压到卡槽7.1外部，也即卡块6.1与卡槽7.1的卡接效果解除，然后控制气缸3带动驱动杆3.1以及卡座4上移，由于卡块6.1脱离了卡槽7.1，两者之间仅有较小的摩擦力，此时刀座7不会随着卡座4上移，从而可以将刀座7与切刀2放置于刀箱10上，实现了卸刀操作。

优选的，所述往复驱动机构包括驱动电机16，所述驱动电机16固接于所述机台1底部，所述驱动电机16输出端固接有螺纹杆17，所述支撑架5底端固接有移动块18，所述移动块18与所述螺纹杆17螺纹连接，具体的，移动块18内开设有与螺纹杆17相适配的螺纹孔，如此设置的作用在于，启动驱动电机16，驱动电机16带动其输出端的螺纹杆17旋转，在螺纹杆17与所述移动块18内部的螺纹孔螺纹连接的作用下，且在支撑架5与第一滑槽1.1的限位作用下，可以使得支撑架5沿着机台1水平滑动，从而可以调整切割机构的水平位置。

进一步的，所述刀箱10整体呈“冂”字状，具体的，“冂”字形，也即刀箱10下方设置有可供线缆穿过的第一通道19，第一通道19为线缆切割时提供了足够的避让空间。

优选的，所述刀座7内开设有第一空腔20，所述第一空腔20内沿着竖直方向滑动连接有升降架21，所述升降架21与所述第一空腔20内壁弹性连接，所述升降架21用于与抵接板22抵接，具体的，单个刀座7内设置有两个升降架21，且两个升降架21分别与刀座7的两个楔形面上，且升降架21顶端高出刀座7的楔形面顶部，如此升降架21近似于“凸”字形，也即为中间高两端低的结构，且升降架21两侧还各设置有一个竖直杆，竖直杆用于去挤压抵接板22，第一空腔20与升降架21形状相适配，升降架21与第一空腔20之间设置有第四弹簧23，也即第四弹簧23的一端与升降架21固接，另一端与第一空腔20内壁固接，抵接板22有四个，分别固接于两个顶块12的两侧，也即每个顶块12的两侧各设置有一个抵接板22，在取刀时，卡座4会移动至刀箱10上的刀座7的正上方，此时升降架21位于卡块6.1正下方，如此设置的作用在于，当需要夹持切刀2时，通过往复移动机构可以将卡座4以及卡块6.1移动至对应切刀2的刀座7上方，启动气缸3，气缸3使得卡座4以及卡块6.1下移，在卡块6.1下移时具有两个行程，第一行程：卡块6.1底部与升降架21顶部抵接（在抵接结束后，升降架21会在第四弹簧23的作用下自动复位），会带动升降架21沿着第一空腔20下移，从而使得升降架21两端与抵接板22接触并挤压，从而带动顶块12收缩至凹槽11内部并挤压第二弹簧14，由于顶块12下降之后对传动板13的限制作用被解除，此时第三弹簧15的弹力被释放，使得两个传动板13均向刀座7内侧移动，从而使得两个活动块7.2回到第一位置，第二行程：当升降架21完全进入到第一空腔20内部时，卡块6.1的底端会与刀座7的楔形面抵接，使得卡块6.1下降的同时水平移动，并压缩第一弹簧9，在卡块6.1下降至与卡槽7.1同一高度时，第一弹簧9的弹性被释放，卡块6.1会在第一弹簧9的作用下插入到卡槽7.1内部，在卡块6.1与卡槽7.1的卡接作用下，此时夹板6可以对刀座7进行初步夹持，然后驱动杆3.1反向移动，即可将刀座7连带切刀2从刀箱10内部取出。

进一步的，所述卡块6.1的宽度大于所述升降架21顶端的宽度，具体的，卡块6.1的宽度大于所述升降架21顶端的宽度，也即卡块6.1的宽度大于第一空腔20顶端的宽度，如此设置的作用在于，当卡块6.1将升降架21完全挤压到第一空腔20内部时，此时卡块6.1底端长于升降架21顶端的两侧会与刀座7楔形面抵接，使得卡块6.1并不会进入到第一空腔20内部，从而使得卡块6.1可以正常向两侧移动。

优选的，所述机台1上还设置有用于防止线缆移动的固定机构（图中未示出），具体的，固定机构可以是卡接可以是挤压以及其它现有的固定方式，从而使得线缆在切割时不会移动，此为现有技术，不赘述。

优选的，所述刀箱10内部固接有支架24，所述支架24内开设有第二空腔25，所述第二空腔25内滑动连接有楔形块26，所述楔形块26与所述第二空腔之间设置有弹性气囊27，所述弹性气囊27底端连通有多个出气管28，具体的，支架24优选“冂”字形，分别位于各通孔10.1也即固定的切刀2的两侧，第二空腔25开设于支架24顶端，弹性气囊27优选椭球形，其底部的出气管28与支架24固接，且多个出气管28的出气口分别均与布置于切刀2两侧，如此设置的作用在于，当需要将切刀2放置与刀箱10内时，启动气缸3，气缸3带动切刀2下移，在切刀2下移时会与楔形块26的楔形面接触并挤压，使得切刀2两侧的楔形块26水平且对向移动，在楔形块26移动的同时会挤压第二空腔25内部的弹性气囊27，在弹性气囊27被挤压时具有两个效果，其一，弹性气囊27被压缩时弹性气囊27中的空气会从出气管28吹到切刀2的表面，从而可以将切刀2表面的线缆碎屑吹落，达到自动清理切刀2的作用，其二，弹性气囊27被压缩时，其自身的特性会提供楔形块26一个反向水平作用力，可以使得楔形块26将切刀2从两侧进行夹持，从而可以增加切刀2放置时的稳定性。

优选的，所述滑杆8上固接有导向块29，所述机台1顶部固接有固定块30，且所述固定块30上开设有导向槽31，所述导向块29与所述导向槽31滑动连接，具体的，导向块29具有两个且均呈楔形，也即两个导向块29底端具有楔形面，分别布置于卡座4两侧，固定块30设置有两个，且两个固定块30近似于“冂”字形，也即固定块30底部开设有可供线缆穿过的第二通道32，两个固定块30分别布置于避让槽1.2两侧，导向槽31顶端设置有楔形面，如此设置的作用在于，在刚换好好切刀2对线缆切割时，启动气缸3，气缸3会带动卡座4下移，从而带动其两侧的导向块29下移，在导向块29下移时具有两个行程，第一行程：卡座4缓慢下移，当导向块29的楔形面与导向槽31的楔形面接触并挤压时，使得两个导向块29均向着靠近卡座4的方向移动，从而带动滑杆8以及夹板6均向着靠近卡座4的方向移动，可以使得夹板6将卡座4进一步夹持，第二行程：当导向块29完全进入到导向槽31内部时，气缸3驱动切刀2快速下移，从而可以完成线缆的切割，此过程中，导向槽31不仅起着导向的作用，而且可以防止切割时夹板6与卡座4脱离，从而增加了线缆切割时的安全性。

进一步的，在进行线缆切割时，导向块29的高度不会超过导向槽31的高度，也即导向块29不会与导向槽31脱离，从而使得每次换刀之后只需要定位一次，保证了线缆的切割效率。

进一步的，所述导向块29上固接有连接杆33，所述卡座4顶部开设有与所述连接杆33相适配的第二滑槽34，所述连接杆33与所述第二滑槽34滑动连接，具体的，连接杆33呈“L”形，在导向块29水平移动时会带动连接杆33沿着第二滑槽34滑动，从而可以增加导向块29水平移动时的稳定性。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (5)

1.一种自动智能切割装置，包括切刀、控制系统、机台以及设置于机台上用于切割标的物的切割机构，所述控制系统设置于所述机台上，其特征在于，还包括换刀机构，所述换刀机构设置于所述机台上，所述控制系统控制所述换刀机构为所述切割机构进行切刀的更换；

所述切割机构包括气缸以及卡座，所述机台上滑动连接有支撑架，所述气缸固接于所述支撑架上，所述气缸输出端固接有驱动杆，机台上设置有第一滑槽，支撑架与第一滑槽滑动连接，支撑架上固接有限位块，第一滑槽内侧壁开设有与限位块相适配的水平向的限位槽，所述卡座固接于所述驱动杆底端，所述卡座内侧壁弹性连接有夹板，所述切刀上固接有刀座，所述刀座与所述夹板之间通过可拆卸式连接，所述刀座上开设有与卡块相适配的卡槽，刀座上设置有至少两个卡槽，所述换刀机构包括刀箱以及多个活动块，多个所述活动块与所述卡槽滑动连接，多个所述活动块上均固接有传动板，两个传动板之间通过第三弹簧相连接，所述刀箱顶部开设有可供切刀穿过的通孔，所述刀箱顶部位于通孔的两端各开设有一凹槽，所述凹槽内弹性连接有顶块，所述顶块与所述凹槽之间通过第二弹簧连接，顶块凸出于刀箱的顶面且竖直的活动连接在凹槽中，所述机台底部设置有用于调整切割机构位置的往复移动机构；所述夹板上设置有卡块，所述夹板设置有两个，且两个所述夹板上各固接有一滑杆，两个滑杆与卡座两侧壁一一对应的滑动连接，卡座与夹板之间设置有第一弹簧，第一弹簧套接于滑杆上，第一弹簧一端与卡座内侧壁固接，另一端固接于夹板上，卡块伸入卡槽内部，在卡块与卡槽侧壁的限制作用下，使得卡块与卡槽在不会出现相对位移；

所述刀座内开设有第一空腔，所述第一空腔内滑动连接有升降架，所述升降架与所述第一空腔内壁弹性连接，所述顶块上固接有抵接板，所述升降架与所述抵接板抵接；

活动块在滑动行程上具有一封闭卡槽槽口的卸刀位置，通孔用于放置切刀，刀座搭接于所述刀箱顶部，每个通孔的相对两侧各设置有一个所述顶块，凹槽与顶块一一对应布置，刀座顶端以及顶块顶端两侧均设置有楔形面，传动板底端设置有楔形面，第二弹簧的刚度大于第三弹簧的刚度小于第一弹簧的刚度，将切刀放置于刀箱内部时活动块初始位于第一位置，此时对应的为切刀的切割位置，而当需要换刀时，往复移动机构将切割机构移动至刀箱上方，启动气缸，气缸带动其输出端的驱动杆以及刀座下降，从而带动刀座内部的传动板下降，使得切刀进入通孔，而顶块位于传动板端部的下方，刀座下降过程中传动板的楔形面与顶块的楔形面接触时，刀座底面上两侧均设置有供顶块进入的孔，由于第二弹簧的刚度大于第三弹簧的刚度，此时顶块会挤压两个传动板，使得两个传动板对向移动，从而带动两个活动块从卡槽内部滑动至卡槽边缘位置，此时卡块被活动块挤压到卡槽外部，控制气缸带动驱动杆以及卡座上移，由于卡块脱离了卡槽，此时刀座不会随着卡座上移，从而可以将刀座与切刀放置于刀箱上。

2.根据权利要求1所述的一种自动智能切割装置，其特征在于，所述机台上对应切刀的位置开设有避让槽。

3.根据权利要求1所述的一种自动智能切割装置，其特征在于，所述刀箱整体呈“冂”字状。

4.根据权利要求1所述的一种自动智能切割装置，其特征在于，所述卡块的宽度大于所述升降架顶端的宽度。

5.根据权利要求1所述的一种自动智能切割装置，其特征在于，所述机台上还设置有用于防止线缆移动的固定机构。