CN116372261B - 一种新型数控圆锯床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型数控圆锯床，包括底座，固定设置在底座上的立柱，立柱上设有床身，床身内设置驱动电机、传动机构及圆锯片，在床身的一侧设置用于控制驱动电机的数控台；底座的进料侧设置定尺机构，定尺机构的送料侧设置上料落料机构。本发明能够避免将定尺挡块撞坏，保证了定尺精度，使得本数控圆锯床的精度更高；既保证了精度，还确保了切割速度，不会由于上料慢而影响切割速度、切割效率，改变以往要么速度慢，要么就要面临定尺挡块可能被撞坏，精度降低的问题。采用梯形体形落料斗，落料斗的底端口设置弹性橡胶片，配合输送辊组及棒料承载台，可减缓落料时的冲击，避免引起振动、锯片崩齿而影响锯切精度的问题。

Description

一种新型数控圆锯床

技术领域

本发明涉及一种新型数控圆锯床。

背景技术

锯床以圆锯片、锯带或锯条等为刀具，锯切金属圆料、方料、管料和型材等的机床。锯床的加工精度一般都不很高，多用于备料车间切断各种棒料、管料等型材。圆锯床则是圆锯片作旋转的切削运动，同时随锯刀箱作进给运动圆锯床按锯片进给方向又分为卧式(水平进给)、立式(垂直进给)和摆式（绕一支点摆动进给）3种。此外还有各种专用圆锯床，如用于切割大型铸件浇冒口的摇头锯床；用于钢轨锯切和钻孔的锯钻联合机床。

数控圆锯床主要有如下特点：低频力矩大、输出平稳；高性能矢量控制；转矩动态响应快、稳速精度高；减速停车速度快；抗干扰能力强。但仍然存在一些问题，锯切时有冲击声，变速箱有自激振动，锯片会在振动下崩齿、打坏，影响锯切精度。公开号为CN213945133U的专利：数控卧式圆锯床用上料机构，包括装置底板，所述装置底板顶端的右侧固定连接有支撑架，所述支撑架上固定连接有连接装置，且连接装置左侧中部活动安装有切割装置，所述装置底板上方固定连接有放置板，且放置板上的左右两侧皆安装有定位装置，两组所述定位装置内部皆安装有抵板，两组所述抵板外侧的上下两端皆固定连接有连接框，且连接框外侧中部皆安装有活动套。其主要解决的是数控卧式圆锯床用上料机构在上料时不能对工件进行定位的问题。现有技术未见有相关技术解决上料落料时会引起锯床产生振动或产生自激振动而影响锯切精度的问题。

另外，目前的数控圆锯床的定尺装置采用机械结构，依靠定尺档块，通过手工调整实现定尺锯切。该方法精度低，调整麻烦，由于采用手工上料，上料时的推力极易将定尺档块撞坏，使定尺精度降低袁荣娟在《机床与液压》2002年第6期上发表的论文《G6010型圆锯床改装成高速铝棒切断锯床》，其解决此问题采用的方案是：进、出料装置由放料斜台、翻料机构、输送辊道、卸料机构、活动接料盘等组成，定尺装置由步进电机、棒料进给轮、气缸等组成。在工作时，由翻料机构将一根棒料从放料斜台翻到输送辊道上。这时气缸顶起，使棒料进给轮与棒料接触，步进电机带动棒料进给轮转动，使棒料沿辊道进给一确定的长度。进给精度由步进电机保证，为防止棒料进给轮打滑，在其表面作防滑处理（开出三角形细齿）。棒料锯断后由卸料装置完成卸料工作。步进电机带动棒料进给轮转动，使待锯切棒料（棒料的后段）向前进给，从而推动锯断后的定尺棒料移至卸料机构上，然后卸料机构动作定尺棒料沿斜滑道滚落活动接料盘上。但采用步进电机结合进给轮表面作防滑处理的方式不如定尺挡块能够保证定尺的准确，万一进给轮打滑定尺精度反而不能保证，其为将定尺挡块去除的思路，通过其他结构（具体为步进电机结合进给轮表面作防滑处理）保证定尺精度，如能保留定尺挡块而解决这一问题则对于保证定尺精度有较好地保证。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种新型数控圆锯床，能够避免将定尺挡块撞坏，保证了定尺精度，使得本数控圆锯床的精度更高；既保证了精度，还确保了切割速度，不会由于上料慢而影响切割速度、切割效率，改变以往要么速度慢，要么就要面临定尺挡块可能被撞坏，精度降低的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种新型数控圆锯床，包括底座，固定设置在底座上的立柱，立柱上设有床身，床身内设置驱动电机、传动机构及圆锯片，在床身的一侧设置用于控制驱动电机的数控台；底座的进料侧设置定尺机构，定尺机构的送料侧设置上料落料机构。定尺机构有一大部分位于床身的一侧，另有一小部分位于床身的另一侧（用于定尺油缸动作保证定尺精度）。本发明通过定尺机构其结构的设置能够避免将定尺挡块撞坏，保证了定尺精度，使得本数控圆锯床的精度更高；既保证了精度，还确保了切割速度，不会由于上料慢而影响切割速度、切割效率，改变以往要么速度慢，要么就要面临定尺挡块可能被撞坏，精度降低的问题。通过上料落料机构其结构的设置可以避免上料时的振动冲击，避免引起振动、锯片崩齿而影响锯切精度的问题。

进一步的技术方案是，定尺机构包括支撑腿，支撑腿上固定设置机架，机架上转动设置一排输送辊，机架上还设置伺服电机，伺服电机通过减速机与机架上进料方向的首个输送辊相连，在机架的垂直于进料方向的一侧设有定尺油缸，定尺油缸的活塞杆的露出端固定连接有定尺挡块；

机架其垂直于进料方向的两侧设有一对定滑轮，定滑轮上绕设缓冲绳，定滑轮转动设置在支架上，定滑轮的轮轴上设置用于保持缓冲绳紧绷状态的扭簧，缓冲绳高度上位于待锯棒料的中部。减速机与机架上进料方向的首个输送辊通过传送皮带机构或链轮链条机构相连；缓冲绳高度上位于待锯棒料的中部，由于待锯棒料在定尺机构上输送时其为水平布置，所以缓冲绳其高度的设置可以设置成位于待锯棒料的旋转轴线所处的高度处。本数控圆锯床仍然采用定尺挡块，虽然输送辊在输送时仍然采用较快的速度（为了保证切割效率，整体切割速度，所以采用了较快的输送速度），但缓冲绳的设置使得输送时快，但待锯棒料快抵靠到定尺顶块时被阻挡，避免定尺挡块被（较大力地）撞击到而影响定尺精度，所以本数控圆锯床速度快、精度高。

进一步的技术方案是，沿定尺机构的输送方向依次设置所述定滑轮和所述定尺油缸；定尺油缸滑动设置在支架上且其滑动方向平行于输送方向；缓冲绳的长度满足被待锯棒料顶到最长时待锯棒料未抵靠到定尺油缸或定尺挡块。定尺油缸滑动设置可以使得定尺的尺寸可以调整，提高本数控圆锯床的适用性。

进一步的技术方案为，机架上固定设置位于缓冲绳下方的顶升气缸，顶升气缸的活塞杆的露出端固定设置用于将缓冲绳顶起的顶块。 顶升气缸优选为斜向设置，顶升气缸的活塞杆从机架的一侧往定尺机构的中部也即缓冲绳的中间位置靠近，这样能够更好地将缓冲绳从待锯棒料上挤出。

进一步的技术方案为，支架与机架固定相连；所述机架上设置的一排输送辊由两组独立的输送辊组构成且沿输送方向依次为快速输送辊组与慢速输送辊组。采用前端为快速输送辊组用于快速输送，提高本圆锯床的速度，后端采用慢速输送辊组避免定尺挡块被撞坏而影响精度。

进一步的技术方案为，机架上还设置驱动慢速输送辊组进行待锯棒料输送的第二伺服电机。

进一步的技术方案为，上料落料机构包括设置于定尺机构的送料端上方的梯形体形落料斗，落料斗的底端口设置弹性橡胶片，落料斗的底端口的尺寸与待锯棒料的尺寸相匹配。将落料斗的底端口的尺寸设置得与待锯棒料的尺寸一致，这样可以一次只落一根料，这样只要落料斗下方的输送辊组运行就能实现棒料一根挨着一根的输送，实现自动连续送料，提高效率，提高速度。

进一步的技术方案为，定尺机构上沿输送方向依次设有棒料承载台及快速输送辊组，所述落料斗的底端口一部分位于定尺机构的快速输送辊组上，另一部分位于棒料承载台上。

本发明的优点和有益效果在于：能够避免将定尺挡块撞坏，保证了定尺精度，使得本数控圆锯床的精度更高；既保证了精度，还确保了切割速度，不会由于上料慢而影响切割速度、切割效率，改变以往要么速度慢，要么就要面临定尺挡块可能被撞坏，精度降低的问题。

本数控圆锯床仍然采用定尺挡块，虽然输送辊在输送时仍然采用较快的速度（为了保证切割效率，整体切割速度，所以采用了较快的输送速度），但缓冲绳的设置使得输送时快，但待锯棒料快抵靠到定尺顶块时被阻挡，避免定尺挡块被（较大力地）撞击到而影响定尺精度，所以本数控圆锯床速度快、精度高。

采用前端为快速输送辊组用于快速输送，提高本圆锯床的速度，后端采用慢速输送辊组避免定尺挡块被撞坏而影响精度。

将落料斗的底端口的尺寸设置得与待锯棒料的尺寸一致，这样可以一次只落一根料，这样只要落料斗下方的输送辊组运行就能实现棒料一根挨着一根的输送，实现自动连续送料，提高效率，提高速度。

附图说明

图1是本发明一种新型数控圆锯床的示意图；

图2是图1中定尺机构与床身及定尺油缸的分解示意图；

图3是图1的待锯棒料抵达缓冲绳处的工作状态示意图；

图4是图3中顶升气缸的示意图；

图5是图3中定尺机构的示意图；

图6是图5去除落料斗后的仰视图；

图7是图1中圆锯床床身及底座部分的立体图；

图8是图7去除床身后的另一视角的示意图；

图9是本发明实施例二的示意图；

图10是图9中落料斗的仰视图；

图11是图10中减速抵压油缸与光电传感器部分的示意图。

图中：1、底座；2、立柱；3、床身；4、驱动电机；5、圆锯片；6、数控台；7、机架；8、伺服电机；9、定尺油缸；10、定尺挡块；11、定滑轮；12、缓冲绳；13、支架；14、待锯棒料；15、顶升气缸；16、快速输送辊组；17、慢速输送辊组；18、第二伺服电机；19、落料斗；20、弹性橡胶片；21、棒料承载台；22、滑块；23、滑轨；24、控制按钮；25、顶压油缸；26、减速抵压油缸；27、减速橡胶块；28、光电传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一

如图1至图8所示（为便于图示，图1仅示出部分支架且未示出定滑轮及缓冲绳；图3将床身与定尺机构作了分离处理，也即图3是相应工作状态示意图的分解示意图），本发明是一种新型数控圆锯床，包括底座1，固定设置在底座1上的立柱2，立柱2上设有床身3，床身3内设置驱动电机4、传动机构及圆锯片5，在床身3的一侧设置用于控制驱动电机4的数控台6；底座1的进料侧设置定尺机构，定尺机构的送料侧设置上料落料机构。定尺机构包括支撑腿，支撑腿上固定设置机架7，机架7上转动设置一排输送辊，机架7上还设置伺服电机8，伺服电机8通过减速机与机架7上进料方向的首个输送辊相连，在机架7的垂直于进料方向的一侧设有定尺油缸9，定尺油缸9的活塞杆的露出端固定连接有定尺挡块10；机架7其垂直于进料方向的两侧设有一对定滑轮11，定滑轮11上绕设缓冲绳12，定滑轮11转动设置在支架13上，定滑轮11的轮轴上设置用于保持缓冲绳12紧绷状态的扭簧，缓冲绳12高度上位于待锯棒料14的中部。沿定尺机构的输送方向依次设置所述定滑轮11和所述定尺油缸9；定尺油缸9滑动设置在支架13上且其滑动方向平行于输送方向；缓冲绳12的长度满足被待锯棒料14顶到最长时待锯棒料14未抵靠到定尺油缸9或定尺挡块10。机架7上固定设置位于缓冲绳12下方的顶升气缸15，顶升气缸15的活塞杆的露出端固定设置用于将缓冲绳12顶起的顶块。支架13与机架7固定相连；所述机架7上设置的一排输送辊由两组独立的输送辊组构成且沿输送方向依次为快速输送辊组16与慢速输送辊组17。机架7上还设置驱动慢速输送辊组17进行待锯棒料14输送的第二伺服电机18。上料落料机构包括设置于定尺机构的送料端上方的梯形体形落料斗19，落料斗19的底端口设置弹性橡胶片20，落料斗19的底端口的尺寸与待锯棒料14的尺寸相匹配。定尺机构上沿输送方向依次设有棒料承载台21及快速输送辊组16，所述落料斗19的底端口一部分位于定尺机构的快速输送辊组16上，另一部分位于棒料承载台21上。定尺油缸9固定设置在滑动座上，滑动座与支架13滑动设置，支架13上设置定尺油缸9的齿轮齿条机构以用于驱动滑动座滑动设定的距离；减速机与机架7上进料方向的首个输送辊通过传送皮带机构或链轮链条机构相连；驱动电机4与传动机构相连，传动机构的输出轴上固定连接有硬度合金圆锯片5；驱动电机4固定设置在滑块22上，床身3内设置滑块22上下竖直滑动的滑轨23用于圆锯片5的上下移动实现锯切及离开棒料，滑块22的滑动由气缸或油缸实现，气缸或油缸由数控台6控制，此为现有技术，不赘述；数控台6上设有触摸屏或控制按钮24；（顶升气缸15、定尺油缸9、齿轮齿条机构也均由数控台6控制）弹性橡胶片20设有两片且分别固定连接在落料斗19的底端口的内侧壁上，两片弹性橡胶片20看起来就构成了落料斗19的底端口的内卷边；棒料承载台21的台面上设置用于缓冲落料冲击的橡胶层，橡胶层其上表面的高度略高于定尺机构其输送辊组的输送辊的最高水平面，但橡胶层受压（也即受待锯棒料14压后）后的高度又略低于定尺机构其输送辊组的输送辊的最高水平面。缓冲绳12上固定连接有橡胶块且橡胶块位于缓冲绳12的中部长度位置，这样当缓冲绳12被顶升气缸15的顶块顶起后，橡胶块起到阻止棒料继续被快速输送辊组16快速输送的目的避免剩下的棒料在后一根待锯棒料14的挤压下冲击；床身3上设置顶压油缸25，其活塞杆的露出端设置顶块用于顶压住被定尺后的待锯棒料14。

工作原理如下：

工人将若干根待锯棒料全部倒入梯形体形落料斗内（如果输送辊不转动，则在梯形体形落料斗内最下端的那根待锯棒料落在棒料承载台的台面及快速输送辊组的输送辊的辊面上），数控台控制伺服电机启动，快速输送辊组将首根待锯棒料快速输送，直至首根待锯棒料抵靠到绕设在定滑轮上的缓冲绳（直至首根待锯棒料将缓冲绳顶到最长长度，这时首根待锯棒料有一部分到达慢速输送辊组上方，这时数控台控制顶升气缸动作且快速输送辊组停止运行，慢速输送辊组启动同时定尺油缸动作，之后顶压油缸动作用于顶压住被定尺后的待锯棒料同时慢速输送辊组停止运行，然后床身内的圆锯片下移同时转动，实现棒料的锯切，然后顶压油缸及定尺油缸复位，慢速输送辊组继续运行以将切割下的料输送走，然后定尺油缸再动作，快速输送辊组再动作用于继续输送首根待锯棒料及第二根待锯棒料，这时由于缓冲绳下橡胶块的作用，快速输送辊组输送棒料的速度比之前要慢，到达设定的时间后快速输送辊组停止运行，慢速输送辊组启动同时定尺油缸动作，重复前面的切割过程），在首根待锯棒料被输送的同时，在这一过程中，当首根待锯棒料离开梯形体形落料斗后第二根待锯棒料也落至棒料承载台的台面及快速输送辊组的输送辊的辊面上，由此第二根待锯棒料抵靠着首根待锯棒料向前输送。

在顶升气缸动作动作后很快顶升气缸复位，缓冲绳则被顶起而离开原位置，此时由于待锯棒料的存在，缓冲绳则不再是最长的状态，而是比最短的状态的长度稍长（因为此时有棒料的原因），缓冲绳位于棒料上方，缓冲绳压着棒料。

这样本新型数控圆锯床既可满足输送首根时速度快，并且不担心速度快导致定尺挡块被撞坏而影响精度，还能保证一根挨着一根的输送，实现自动连续送料，效率高，速度快。

实施例二

与实施例一的不同在于，如图9至图11所示，定滑轮与缓冲绳的配合改成设置在机架7两侧的减速抵压油缸26，其活塞杆的露出端固定连接有减速橡胶块27，在慢速输送辊组17的机架7上设置光电传感器，光电传感器的发射头与接收头分别位于机架7的两侧，高度位于待锯棒料14中部高度处，（光电传感器28位置的设置为：沿棒料的输送方向依次设置有光电传感器、减速抵压油缸26）。

工作原理如下：

工人将若干根待锯棒料全部倒入梯形体形落料斗内（如果输送辊不转动，则在梯形体形落料斗内最下端的那根待锯棒料落在棒料承载台的台面及快速输送辊组的输送辊的辊面上），数控台控制伺服电机启动，快速输送辊组将首根待锯棒料快速输送，直至首根待锯棒料到达光电传感器处，这时减速抵压油缸动作，实现抵压住快速输送过来的待锯棒料同时快速输送辊组停止运行，在这一过程中首根待锯棒料有一部分到达慢速输送辊组上方，这时数控台控制慢速输送辊组启动同时定尺油缸动作，之后顶压油缸动作用于顶压住被定尺后的待锯棒料同时慢速输送辊组停止运行，然后床身内的圆锯片下移同时转动，实现棒料的锯切，然后顶压油缸及定尺油缸复位，慢速输送辊组继续运行以将切割下的料输送走，然后定尺油缸再动作，快速输送辊组再动作用于继续输送首根待锯棒料及第二根待锯棒料，之后的过程减速抵压油缸根据提前设定好的时间间隔脉冲式启动（配合快速输送辊组的脉冲式启动实现继续快速输送首根待锯棒料及第二根待锯棒料以及棒料快接触或抵靠到定尺挡块时则减速抵压油缸动作），慢速输送辊组也间歇脉冲式启动，重复前面的切割过程，在首根待锯棒料被输送的同时，在这一过程中，当首根待锯棒料离开梯形体形落料斗后第二根待锯棒料也落至棒料承载台的台面及快速输送辊组的输送辊的辊面上，由此第二根待锯棒料抵靠着首根待锯棒料向前输送。

这样本新型数控圆锯床既可满足只要是输送就速度很快，而定尺时则慢速输送，不担心待锯棒料输送速度快而导致定尺挡块被撞坏而影响精度，还能保证一根挨着一根的输送，实现自动连续送料，效率高，速度快。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型数控圆锯床，其特征在于，包括底座，固定设置在底座上的立柱，立柱上设有床身，床身内设置驱动电机、传动机构及圆锯片，在床身的一侧设置用于控制驱动电机的数控台；底座的进料侧设置定尺机构，定尺机构的送料侧设置上料落料机构；

定尺机构包括支撑腿，支撑腿上固定设置机架，机架上转动设置一排输送辊，机架上还设置伺服电机，伺服电机通过减速机与机架上进料方向的首个输送辊相连，在机架的垂直于进料方向的一侧设有定尺油缸，定尺油缸的活塞杆的露出端固定连接有定尺挡块；

机架其垂直于进料方向的两侧设有一对定滑轮，定滑轮上绕设缓冲绳，定滑轮转动设置在支架上，定滑轮的轮轴上设置用于保持缓冲绳紧绷状态的扭簧，缓冲绳高度上位于待锯棒料的中部；

定尺机构有一大部分位于床身的一侧，另有一小部分位于床身的另一侧以用于定尺油缸动作保证定尺精度；定尺油缸固定设置在滑动座上，滑动座与支架滑动设置，支架上设置定尺油缸的齿轮齿条机构以用于驱动滑动座滑动设定的距离；减速机与机架上进料方向的首个输送辊通过传送皮带机构或链轮链条机构相连；驱动电机与传动机构相连，传动机构的输出轴上固定连接有硬度合金圆锯片；驱动电机固定设置在滑块上，床身内设置滑块上下竖直滑动的滑轨用于圆锯片的上下移动实现锯切及离开棒料，滑块的滑动由气缸或油缸实现，气缸或油缸由数控台控制；数控台上设有触摸屏或控制按钮；顶升气缸、定尺油缸、齿轮齿条机构也均由数控台控制；弹性橡胶片设有两片且分别固定连接在落料斗的底端口的内侧壁上，两片弹性橡胶片组合而成落料斗的底端口的内卷边；棒料承载台的台面上设置用于缓冲落料冲击的橡胶层，橡胶层其上表面的高度略高于定尺机构其输送辊组的输送辊的最高水平面，但橡胶层受待锯棒料压后的高度又低于定尺机构其输送辊组的输送辊的最高水平面；缓冲绳上固定连接有橡胶块且橡胶块位于缓冲绳的中部长度位置；床身上设置顶压油缸，其活塞杆的露出端设置顶块用于顶压住被定尺后的待锯棒料。

2.根据权利要求1所述的一种新型数控圆锯床，其特征在于，沿所述定尺机构的输送方向依次设置所述定滑轮和所述定尺油缸；定尺油缸滑动设置在支架上且其滑动方向平行于输送方向；缓冲绳的长度满足被待锯棒料顶到最长时待锯棒料未抵靠到定尺油缸或定尺挡块。

3.根据权利要求2所述的一种新型数控圆锯床，其特征在于，所述机架上固定设置位于缓冲绳下方的顶升气缸，顶升气缸的活塞杆的露出端固定设置用于将缓冲绳顶起的顶块。

4.根据权利要求3所述的一种新型数控圆锯床，其特征在于，所述支架与机架固定相连；所述机架上设置的一排输送辊由两组独立的输送辊组构成且沿输送方向依次为快速输送辊组与慢速输送辊组。

5.根据权利要求4所述的一种新型数控圆锯床，其特征在于，所述机架上还设置驱动慢速输送辊组进行待锯棒料输送的第二伺服电机。

6.根据权利要求1或5所述的一种新型数控圆锯床，其特征在于，所述上料落料机构包括设置于定尺机构的送料端上方的梯形体形落料斗，落料斗的底端口设置弹性橡胶片，落料斗的底端口的尺寸与待锯棒料的尺寸相匹配。

7.根据权利要求6所述的一种新型数控圆锯床，其特征在于，定尺机构上沿输送方向依次设有棒料承载台及快速输送辊组，所述落料斗的底端口一部分位于定尺机构的快速输送辊组上，另一部分位于棒料承载台上。