CN116852438B - 一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备及方法，涉及聚四氟乙烯管材加工时的切割领域，包括：切割设备底座；所述切割设备底座的上表面垂直设置有纵向支板；双刀刀架，活动连接在纵向支板的左表面上；垂直设置在切割设备底座的上表面，所述切割螺旋推缸的推杆上端设置有刀架连接推杆；在双刀切割机构与切割机构的进刀驱动机构之间通过弹簧连接，通过弹簧的作用保持双刀切割机构与被切割管件之间存在固定的推挤力，在切割过程中产生均匀的压力，双刀结构接收从微粒压力喷射装置产生的降低摩擦的优势，同时利用其自身设计均匀地切割管材，从而减少形变，确保了刀片在切割时始终能够对管材产生均匀的压力，有效地避免了管材的拉伸和形变。

Description

一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备及方法

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯管材加工时的切割技术领域，特别涉及一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备及方法。

背景技术

在多种制造工业中，管材的精确切割是一项至关重要的任务，为了达到预期的产品质量和满足市场需求，需要确保切割的精度和效率，如机械切割或热切割，虽然广泛应用，但由于摩擦、热量传递等原因，常常面临切割质量和效率的问题，尤其是在高精度、高强度或特殊材料的切割中，这些问题变得尤为突出，在传统切割过程中，摩擦是一个普遍存在的问题，高摩擦会导致工具的过早磨损，降低切割的精确度，甚至可能导致管材的损坏，此外，由于摩擦产生的热量，可能会改变材料的性质，进一步降低切割质量。

针对这些问题，虽然市场上已有一些解决方案，例如润滑切割或冷却切割，但它们并不总是能提供所需的精度，特别是在处理特殊材料或需要高精度切割的场合，例如对聚四氟乙烯管材的切割，此外，这些解决方案可能需要额外的设备和维护，增加了生产成本，再者，对于确保管材在切割过程中的稳定性，传统方法往往采用简单的固定装置，然而，这些装置可能无法适应各种尺寸和形状的管材，导致在切割过程中的不稳定，从而影响切割质量。

发明内容

本发明提供了一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备及方法，具体包括：切割设备底座；所述切割设备底座的上表面垂直设置有纵向支板；双刀刀架，活动连接在纵向支板的左表面上；切割螺旋推缸，垂直设置在切割设备底座的上表面，所述切割螺旋推缸的推杆上端设置有刀架连接推杆，所述刀架连接推杆连接双刀刀架；复位驱动电机，水平设置在纵向支板的左表面上，所述复位驱动电机转轴后端固定连接复位斜齿轮，微粒喷射器，设置在纵向支板上，自适应环形夹持器，通过连接支架固定安装在切割设备底座的上方左侧，喷嘴调节机械臂，所述喷嘴调节机械臂固定连接在切割设备底座的上表面右侧。

进一步的，所述纵向支板的左表面上固定连接有两处截面呈“T”形结构的纵向导杆，两处所述纵向导杆互相平行，纵向导杆垂直于切割设备底座的上表面。

进一步的，所述双刀刀架的后表面纵向开设有两处截面呈“T”形结构刀架纵向滑轨，刀架纵向滑轨与纵向导杆滑动连接，双刀刀架的上表面开设有截面呈“T”形的刀架上导轨。

进一步的，所述双刀刀架的左侧通过支架安装有两处椭圆切刀，椭圆切刀为椭圆形结构，椭圆切刀通过切刀驱动件进行连接并驱动，两椭圆切刀的支架上分别固定连接有一处刀架连板，两刀架连板之间固定连接有施压弹簧，双刀刀架的下端面垂直设置有复位齿条，复位齿条与复位斜齿轮连接。

进一步的，所述微粒喷射器内置微粒储存腔，微粒喷射器的上方设有喷射器进气口，微粒喷射器通过软管连接喷射器喷嘴，微粒喷射器出口设有调节阀，喷射器喷嘴的下方固定连接有喷嘴连接架。

进一步的，所述喷嘴连接架的下端垂直设有连接架导板，连接架导板滑动连接在刀架上导轨上，喷射器喷嘴为锥形结构，喷射器喷嘴的喷口朝上，喷嘴连接架固定连接喷嘴调节机械臂的端部。

进一步的，圆筒式结构的所述自适应环形夹持器筒壁上开设有三处螺孔结构的夹持器螺旋推孔，三处夹持器螺旋推孔沿自适应环形夹持器的轴线均匀环绕设置，夹持器螺旋推孔的左侧和右侧分别设有一处导向推孔。

进一步的，所述自适应环形夹持器上设有三处定位夹板，定位夹板的内表面为圆弧形结构，定位夹板的上表面垂直设置有两处夹板导杆，定位夹板上表面中间通过轴承垂直设置有一处夹板螺旋推杆，夹板螺旋推杆与夹持器螺旋推孔螺旋连接，导向推孔与夹板导杆滑动连接。

本发明提供一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备及方法，具有以下有益效果：

1、本发明在管件的切割装置中设置有微粒喷射机构，通过微粒喷射机构可将微粒均匀喷射在切割面上，微粒在切割面上形成一个均匀的覆盖，有效地降低了摩擦，从而提高了切割的精度，相比较传统的润滑切割或冷却切割而言，可以更好的适用于处理特殊材料或需要高精度切割的场合。

2、本发明的切割机构为双刀式切割机构，从管件的两侧面分别对管件进行切割，可以有效避免管件在切割过程中由于外力作用导致其弯曲、变形，进而影响切割精度的问题，同时，在双刀切割机构与切割机构的进刀驱动机构之间通过弹簧连接，通过弹簧的作用保持双刀切割机构与被切割管件之间存在固定的推挤力，在切割过程中产生均匀的压力，双刀结构接收从微粒压力喷射装置产生的降低摩擦的优势，同时利用其自身设计均匀地切割管材，从而减少形变，确保了刀片在切割时始终能够对管材产生均匀的压力，有效地避免了管材的拉伸和形变。

3、本发明中设有对管材的稳定夹紧机构，通过内置的多组不同方向设置的夹紧结构可以对中间的管体进行多方向的夹紧，从而将管体固定在自适应环形夹持器内部，实现被切割管材的轴向、径向夹紧，避免管件切割过程中出现抖动、位移等现象。

4、本申请中设置有双刀切割机构的快速复位机构，在完成切割后，回归机制可确保刀片完成切割后迅速返回，为下一次切割做好准备，这一特定设计，使刀片能够在完成切割后迅速且精确地返回到初始位置，优化了切割效率，而通过调节部件的设计，也能够适应不同规格的管材，增加了设备的灵活性。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构示意图。

图2是本发明的实施例图1的前视结构示意图。

图3是本发明的实施例图1的左视结构示意图。

图4是本发明的实施例图1的俯视结构示意图。

图5是本发明的实施例右侧的结构示意图。

图6是本发明的实施例纵向支板的结构示意图。

图7是本发明的实施例双刀刀架的结构示意图。

图8是本发明的实施例自适应环形夹持器的结构示意图。

图9是本发明的实施例复位齿条的结构示意图。

图10是本发明的实施例微粒喷射器的结构示意图。

附图标记列表

1、切割设备底座；2、纵向支板；201、纵向导杆；3、双刀刀架；301、刀架纵向滑轨；302、刀架上导轨；303、椭圆切刀；304、切刀驱动件；305、刀架连板；306、施压弹簧；307、复位齿条；4、刀架连接推杆；5、切割螺旋推缸；6、复位驱动电机；7、复位斜齿轮；8、微粒喷射器；801、喷射器进气口；802、喷射器喷嘴；803、喷嘴连接架；804、连接架导板；9、自适应环形夹持器；901、夹持器螺旋推孔；902、导向推孔；903、定位夹板；904、夹板导杆；905、夹板螺旋推杆；10、喷嘴调节机械臂。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

请参考图1至图10所示：

实施例一：本发明提供一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备及方法，包括：切割设备底座1；切割设备底座1的上表面垂直设置有纵向支板2；双刀刀架3，活动连接在纵向支板2的左表面上；切割螺旋推缸5，垂直设置在切割设备底座1的上表面，切割螺旋推缸5的推杆上端设置有刀架连接推杆4，刀架连接推杆4连接双刀刀架3；，微粒喷射器8，设置在纵向支板2上，自适应环形夹持器9，通过连接支架固定安装在切割设备底座1的上方左侧，喷嘴调节机械臂10，喷嘴调节机械臂10固定连接在切割设备底座1的上表面右侧；纵向支板2的左表面上固定连接有两处截面呈“T”形结构的纵向导杆201，两处纵向导杆201互相平行，纵向导杆201垂直于切割设备底座1的上表面，双刀刀架3的后表面纵向开设有两处截面呈“T”形结构刀架纵向滑轨301，刀架纵向滑轨301与纵向导杆201滑动连接，双刀刀架3的上表面开设有截面呈“T”形的刀架上导轨302；通过纵向导杆201与刀架纵向滑轨301的滑动连接实现对双刀刀架3的导向作用，引导双刀刀架3垂直升降运动，对刀具进行垂直推进，对管体沿垂直轴线的方向进行切割。

其中，双刀刀架3的左侧通过支架安装有两处椭圆切刀303，椭圆切刀303为椭圆形结构，椭圆切刀303通过切刀驱动件304进行连接并驱动，两椭圆切刀303的支架上分别固定连接有一处刀架连板305，两刀架连板305之间固定连接有施压弹簧306，双刀刀架3的下端面垂直设置有复位齿条307，复位齿条307与复位斜齿轮7连接；两处椭圆形结构椭圆切刀303长轴之间的角度差九十度，两椭圆切刀303分别通过两处切刀驱动件304驱动，通过椭圆切刀303的旋转对管材进行锯切，实现管件的切割。

其中，微粒喷射器8内置微粒储存腔，微粒喷射器8的上方设有喷射器进气口801，微粒喷射器8通过软管连接喷射器喷嘴802，微粒喷射器8出口设有调节阀，喷射器喷嘴802的下方固定连接有喷嘴连接架803；通过内置的气流压缩结构将气流从喷射器进气口801吸入微粒储存腔，并通过调节阀控制微粒喷射的流速，通过输送软管将微粒输送至喷射器喷嘴802进行喷射；喷嘴连接架803的下端垂直设有连接架导板804，连接架导板804滑动连接在刀架上导轨302上，起到导向的作用，使喷射器喷嘴802可以跟随切刀进行运动，喷射器喷嘴802为锥形结构，喷射器喷嘴802的喷口朝上，喷嘴连接架803固定连接喷嘴调节机械臂10的端部；通过喷嘴调节机械臂10控制喷射器喷嘴802的位置，使喷嘴连接架803在双刀刀架3上移动，改变喷射器喷嘴802的位置，控制喷射器喷嘴802对被切割管件的切割位置进行喷射微粒，将微粒均匀喷射在切割面上，微粒在切割面上形成一个均匀的覆盖，有效地降低了摩擦，减小了切割过程中产生的热量。

其中，圆筒式结构的自适应环形夹持器9筒壁上开设有三处螺孔结构的夹持器螺旋推孔901，三处夹持器螺旋推孔901沿自适应环形夹持器9的轴线均匀环绕设置，夹持器螺旋推孔901的左侧和右侧分别设有一处导向推孔902；自适应环形夹持器9上设有三处定位夹板903，定位夹板903的内表面为圆弧形结构，定位夹板903的上表面垂直设置有两处夹板导杆904，定位夹板903上表面中间通过轴承垂直设置有一处夹板螺旋推杆905，夹板螺旋推杆905与夹持器螺旋推孔901螺旋连接，导向推孔902与夹板导杆904滑动连接，起到导向的作用，避免定位夹板903旋转；在通过自适应环形夹持器9对被切割管件进行固定时，使被切割管件穿过自适应环形夹持器9内部，而后旋转夹板螺旋推杆905，通过夹板螺旋推杆905与导向推孔902的螺旋连接使夹板螺旋推杆905内移，并将定位夹板903向自适应环形夹持器9的中心轴方向推动，进而与管件紧密接触，通过三个方向分别对管件进行夹紧固定，从而对管件进行径向、轴向的同步稳固锁定，进而避免管件在切割过程中发生偏移、旋转和位移的情况。

实施例二：本发明提供一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备及方法，还包括复位驱动电机6，水平设置在纵向支板2的左表面上，复位驱动电机6转轴后端固定连接复位斜齿轮7；通过复位驱动电机6转动带动复位斜齿轮7旋转，复位斜齿轮7与复位齿条307连接，进而驱动双刀刀架3快速下移进行撤刀复位，使刀片能够在完成切割后迅速且精确地返回到初始位置，为下一次切割做好准备。

具体使用方式与作用：本发明中，首先，将被切割聚四氟乙烯管材插入自适应环形夹持器9内部，调整至合适位置，而后分别对三处旋转夹板螺旋推杆905进行旋转，夹板螺旋推杆905与导向推孔902的螺旋连接使夹板螺旋推杆905内移，并将定位夹板903向自适应环形夹持器9的中心轴方向推动，进而与管件紧密接触，通过三个方向分别对管件进行夹紧固定，从而对管件进行径向、轴向的同步稳固锁定，而后通过喷嘴调节机械臂10控制喷嘴连接架803移动，启动微粒喷射器8，通过微粒喷射器8向喷射器喷嘴802输送微粒，通过喷射器喷嘴802将微粒均匀喷射在被切割管件的切割面上，启动两组切刀驱动件304，切刀驱动件304驱动椭圆切刀303旋转，而后控制切割螺旋推缸5将刀架连接推杆4向上推动，刀架连接推杆4将施压弹簧306向上推动，带动两刀具连同双刀刀架3在纵向支板2上向上移动，时椭圆切刀303与管件接触，对管件进行切割，切割时通过施压弹簧306的弹力使两刀具与管体之间的压力恒定，避免刀具对管件过度推顶导致管件变形的情况，当切割完成后，启动复位驱动电机6，复位驱动电机6转动带动复位斜齿轮7旋转，复位斜齿轮7与复位齿条307连接，进而驱动双刀刀架3快速下移进行撤刀复位，使刀片能够在完成切割后迅速且精确地返回到初始位置，至此，完成聚四氟乙烯管材的切割。

Claims (9)

1.一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备，管材切割用自动化设备，包括：切割设备底座（1），所述切割设备底座（1）的上表面垂直设置有纵向支板（2），其特征在于，双刀刀架（3），活动连接在纵向支板（2）的左表面上；切割螺旋推缸（5），垂直设置在切割设备底座（1）的上表面，所述切割螺旋推缸（5）的推杆上端设置有刀架连接推杆（4），所述刀架连接推杆（4）连接双刀刀架（3）；复位驱动电机（6），水平设置在纵向支板（2）的左表面上，所述复位驱动电机（6）转轴后端固定连接复位斜齿轮（7），微粒喷射器（8），设置在纵向支板（2）上，自适应环形夹持器（9），通过连接支架固定安装在切割设备底座（1）的上方左侧，喷嘴调节机械臂（10），所述喷嘴调节机械臂（10）固定连接在切割设备底座（1）的上表面右侧。

2.如权利要求1所述一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备，其特征在于：所述纵向支板（2）的左表面上固定连接有两处截面呈“T”形结构的纵向导杆（201），两处所述纵向导杆（201）互相平行，纵向导杆（201）垂直于切割设备底座（1）的上表面。

3.如权利要求1所述一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备，其特征在于：所述双刀刀架（3）的后表面纵向开设有两处截面呈“T”形结构刀架纵向滑轨（301），刀架纵向滑轨（301）与纵向导杆（201）滑动连接，双刀刀架（3）的上表面开设有截面呈“T”形的刀架上导轨（302）。

4.如权利要求1所述一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备，其特征在于：所述双刀刀架（3）的左侧通过支架安装有两处椭圆切刀（303），椭圆切刀（303）为椭圆形结构，椭圆切刀（303）通过切刀驱动件（304）进行连接并驱动，两椭圆切刀（303）的支架上分别固定连接有一处刀架连板（305），两刀架连板（305）之间固定连接有施压弹簧（306），双刀刀架（3）的下端面垂直设置有复位齿条（307），复位齿条（307）与复位斜齿轮（7）连接。

5.如权利要求3所述一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备，其特征在于：所述微粒喷射器（8）内置微粒储存腔，微粒喷射器（8）的上方设有喷射器进气口（801），微粒喷射器（8）通过软管连接喷射器喷嘴（802），微粒喷射器（8）出口设有调节阀，喷射器喷嘴（802）的下方固定连接有喷嘴连接架（803）。

6.如权利要求5所述一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备，其特征在于：所述喷嘴连接架（803）的下端垂直设有连接架导板（804），连接架导板（804）滑动连接在刀架上导轨（302）上，喷射器喷嘴（802）为锥形结构，喷射器喷嘴（802）的喷口朝上，喷嘴连接架（803）固定连接喷嘴调节机械臂（10）的端部。

7.如权利要求1所述一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备，其特征在于：圆筒式结构的所述自适应环形夹持器（9）筒壁上开设有三处螺孔结构的夹持器螺旋推孔（901），三处夹持器螺旋推孔（901）沿自适应环形夹持器（9）的轴线均匀环绕设置，夹持器螺旋推孔（901）的左侧和右侧分别设有一处导向推孔（902）。

8.如权利要求7所述一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备，其特征在于：所述自适应环形夹持器（9）上设有三处定位夹板（903），定位夹板（903）的内表面为圆弧形结构，定位夹板（903）的上表面垂直设置有两处夹板导杆（904），定位夹板（903）上表面中间通过轴承垂直设置有一处夹板螺旋推杆（905），夹板螺旋推杆（905）与夹持器螺旋推孔（901）螺旋连接，导向推孔（902）与夹板导杆（904）滑动连接。

9.如权利要求1-8任意一项所述一种聚四氟乙烯管材切割用自动化设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

01.将被切割聚四氟乙烯管材插入自适应环形夹持器（9）内部，调整至合适位置；

02.分别对三处旋转夹板螺旋推杆（905）进行旋转，夹板螺旋推杆（905）与导向推孔（902）的螺旋连接使夹板螺旋推杆（905）内移，并将定位夹板（903）向自适应环形夹持器（9）的中心轴方向推动，进而与管件紧密接触，通过三个方向分别对管件进行夹紧固定；

03.通过喷嘴调节机械臂（10）控制喷嘴连接架（803）移动，启动微粒喷射器（8），通过微粒喷射器（8）向喷射器喷嘴（802）输送微粒，通过喷射器喷嘴（802）将微粒均匀喷射在被切割管件的切割面上；

04.启动两组切刀驱动件（304），切刀驱动件（304）驱动椭圆切刀（303）旋转，而后控制切割螺旋推缸（5）将刀架连接推杆（4）向上推动，刀架连接推杆（4）将施压弹簧（306）向上推动，带动两刀具连同双刀刀架（3）在纵向支板（2）上向上移动，使椭圆切刀（303）与管件接触，对管件进行切割，切割时通过施压弹簧（306）的弹力使两刀具与管体之间的压力恒定；

05.切割完成后，启动复位驱动电机（6），复位驱动电机（6）转动带动复位斜齿轮（7）旋转，复位斜齿轮（7）与复位齿条（307）连接，进而驱动双刀刀架（3）快速下移进行撤刀复位，使刀片能够在完成切割后迅速且精确地返回到初始位置，至此，完成聚四氟乙烯管材的切割全过程。