CN1185071C - 切割机的剪切装置 - Google Patents

Abstract

一种切割杆状或片状材料的剪切装置，它有支撑环形刀片的可动滑车，环形刀片通过恰当的导向件被约束在切割机的支撑结构上，可动滑车交替地从待用位置运动到工作位置，在工作位置刀片与工作面接触进行剪切，可动滑车与主致动机构所组成的运动装置协同，在可动滑车向外运动和/或返回运动时，在可动滑车上产生转矩分量，改变刀片的轨迹，支撑结构或导向件至少有部分弹性挠曲性能，使得可动滑车在施加转矩分量时能够摆动。

Description

切割机的剪切装置

技术领域

本发明涉及一种切割机的剪切装置。

背景技术

在切割机领域，现有技术中包括用于制造门窗、油画或家具框架的切割机；这些机器用于从木材或类似材料的棒材或连续条切割成制造框架元件的所需尺寸。

这种切割机包括一个带有水平工作面的支撑结构，待切割的棒材放在工作面上并向前供入。

剪切装置与支撑结构相连，它带有支撑一个或多个刀片的可动滑车，或者是带有与要移动的刀片同样多的可动滑车。

这些刀片可以具有至少一个工作位置，在该位置处它们与放置着棒材的工作面接触以进行剪切，还具有一个待用位置，在该位置处它们离开工作面重新回到下一个循环的开始处。这些刀片有一剪切位置，位于与工作面基本正交并与待切割棒材的供入轴线呈45°角的平面上，以便对棒材进行斜切；刀片还设置成相互呈90°角，以便进行两个同步的45°角的镜象对称切割。

当剪切装置沿着一个转动中心在工作面之外的拱形轨迹运行时，剪切装置可以以摆动方式运行，或者，当剪切装置沿着大致与工作面正交的线性轨迹运行时，可以直线方式运行。

现有技术的切割机中所存在的问题是，在上升和下降阶段中，刀片沿着同一轨迹运动。这就意味着当刀片上升时它们的侧面将摩擦放置在工作面上并固定于剪切装置前方和后方的工件的剪切边。

如果当棒材切割时由于张力的释放而导致切割开的棒材的两段即使有很小的错位，这种摩擦作用会更加有害。这种摩擦损害了材料段，不仅在切割边造成划痕，而且在油画和装饰部上造成刮痕。

刀片侧面的这种持续摩擦还可能导致它们过早磨损，使得切割质量恶化，从而就需要频繁更换刀片。

基本上与上面描述的切割机类似的各种切割机都存在同样的问题，例如在剪切装置水平运动以切割出一定尺寸的金属箔或板材或合金材料的切割机上。

本申请人设计、试验并应用本发明，克服了现有技术中的不足，并获得了进一步的优点。

发明内容

本发明的目的在于获得一种切割机的剪切装置，在刀片回到初始位置时，刀片经过的位置不与工件的切割边接触，从而防止反复磨损。

本发明的目的是这样实现的：一种切割机的剪切装置，剪切放置在工作面上的杆状或片状的木材、塑料、金属、合金，该剪切装置带有至少一个可动滑车，支撑至少一个环形刀片，环形刀片通过导向件约束在切割机的支撑结构上，该可动滑车交替地从刀片与工作面不接触的待用位置运动到工作位置，在工作位置刀片与工作面接触进行剪切，可动滑车与至少一个主致动机构所组成的运动装置协同作用，该剪切装置特征在于：在可动滑车从待用位置向外运动到工作位置和/或在返回运动时，所述运动装置在可动滑车上产生一个转矩分量，相对于工作面在向外运动或返回运动时改变刀片的轨迹，其特征还在于，或者是支撑结构或者是导向件，它们中至少有一个带有至少部分弹性挠曲性能，使得可动滑车在施加转矩分量时能够摆动。

本发明剪切装置包括一个或多个刀片，安装在一个可动滑车上或者是安装在与刀片同样多的多个可动滑车上。

该剪切装置包括用于移动至少一个可动滑车的运动元件，所述运动件与相配合的导向件共同作用，在切割机的可动滑车和支撑结构之间形成约束，确定剪切循环中的向外移动和返回运动。

根据本发明的第一个实施例，导向件至少具有部分弹性挠曲性能，使得可动滑车在向外运动或返回运动中如果受到一个作用在重心以外的分力压迫时，能够弹性横向运动，尽管该运动是有限的。

该作用力消失后，导向件能够弹性返回到初始位置。

根据另一个实施例，当受到转矩分量的作用时，可动滑车能够弹性横向运动，因为剪切装置的支撑结构至少能够部分摆动，例如，对应于一个铰接夹持点或者是一个至少弹性的点。

根据本发明，运动件适于单独地或者是与弹性导向件或支撑结构的部分弹性夹共同产生一个作用于可动滑车上的转矩，使它移向或离开工作面。

这些运动与可动滑车的下降和/或上升阶段相对应，是通过导向件或支撑结构的部分弹性而实现的。这些运动能够确定刀片的两个不同的运动轨迹，一个用于可动滑车的向外运动，一个用于它的返回运动。

这样，环形刀片在返回运动中经过的位置不与切割边接触，因而不会损害切割边。

当启动运动件所导致的作用力终止后，导向件或支撑结构的弹性变形消失，可动滑车恢复到它正常的循环开始和循环结束位置。

根据刀片厚度、棒材厚度、循环速度、运动距离等工作参数，可以调整刀片轨迹相对于没有转矩作用时的正常轨迹的偏移量，还必须使之与导向件或支撑结构的结构弹性相对应。

在本发明的一个实施例中，运动件由一对致动机构组成，其中一个致动机构的作用力大于另一个，它们被约束到可动滑车上的两个点上，最好相对于导向件相互对称并交替反复作用，换句话说，一个伸张时，另一个收缩，反之亦然。

致动机构适于在使刀片靠近工作面的向外运动阶段在可动滑车上产生第一转矩，而在刀片离开工作面时的返回运动中产生一个与第一转矩方向相反的第二转矩。

两个致动机构的交替作用使得剪切装置下降或上升，在可动滑车上产生倾斜的转矩分量使之在工作面的相反方向产生位移。

在一个替换形式中，两个致动机构中的一个只在剪切装置操作循环的一个阶段起作用，或者在向外阶段或者在返回阶段起作用，从而产生所需要的转矩以对向外运动和返回运动的轨迹进行调整。

在另一个替换形式中，利用振动吸收器或液压制动缸之类的其他类似反向元件替代两个致动机构中的一个，作用在可动滑车上与升/降致动机构作用点相对的位置上。

在另一个替换形式中，剪切装置带有滑动导向件替代反向致动机构，它至少部分制动从而与主升/降致动机构一起在可动滑车上产生倾斜转矩。

在另一个替换形式中，剪切装置的导向件联结在与单个升/降致动机构协同的可动滑车的重心之外的位置。

确切地说，此时转矩是由可动滑车上的电机的重力和提升致动机构的推力所产生的；所述推力作用在可动滑车上所述电机重力施加点之外的另一点上，最好在导向件的另一侧。

作用在可动滑车上的这两种相反的力，产生了必要的转矩分量，使切割刀片离开/接近切割部分并弹性弯曲可动滑车运动的导向柱。

在另一个替换形式中，运动件有单个致动机构，它的作用轴相对于导向件的轴(也即可动滑车的运动方向)而倾斜。

在另一个替换形式中，导向件自身作为升/降致动机构，可动滑车在其上运动。

这样，本发明完全可相当于传统剪切装置，实现最优化的剪切品质，又不损害成品段或待剪切棒材。而且，刀片磨损较小，它们只擦动废料，在部件之间几乎没有摩擦。

本发明应用在适于剪切木材、塑料、金属、合金或其他适宜材料制成的棒状或片状材料的自动切割机上。

本发明特别适用于，但并不仅限于那种能够进行两个同步切割的双刃切割机，用以制造门窗、油画或家具的框架。

在下面的描述中我们将参照本发明的这种具体应用，虽然它也可以应用在其他类型的切割机上，例如那些单刃切割机或者用于剪切铝板或类似材料板等金属薄板的切割机。

附图说明

附图作为非限定性实施例显示了本发明实施例的一些最佳形式。其中

图1是装配本发明剪切装置的双刀刃切割机的局部正视图；

图2是图1所示剪切装置的局部分解图；

图3a和图3b示出了本发明剪切装置分别在下降阶段和上升阶段的侧视简图；

图4示出本发明剪切装置不同操作阶段环形刀片的俯视简图；

图5是本发明剪切装置的一种改进形式；

图6a和图6b显示了本发明另一个实施例的简图。

具体实施方式

参看图1，附图中标号10整体标注双刀刃切割机11中本发明的剪切装置，该切割机适于剪切棒材到一定尺寸，以制造门窗、油画或家具的框架。

棒材13在双刀刃切割机的水平工作面11a上向前运动，以进行剪切。

剪切装置10包括一对环形旋转刀片12，位于与棒材13的纵轴线呈45°角并且相互呈90°角的竖直平面内。

环形刀片12由相应的电机17驱动，在本实施例中，刀片安装在相同的可动滑车14上，可动滑车14由对称设置的一对导向件16约束在双刀刃切割机11的静止支撑结构15上。

在本实施例中，导向件16在施加外部倾斜作用力时，具有至少部分的弹性挠曲性能。

可动滑车14与一个形成垂直线性运动的主拉/推致动机构18相连。

在图1-3b所示的实施例中，可动滑车14还与一个反向致动机构19相连，反向致动机构19最好和主致动机构18位于相对于导向件16的对称位置上。

主致动机构18的作用力大于反向致动机构19。

剪切装置10的工作循环包括一个下降阶段，此时，由于主致动机构18的作用，可动滑车14将环形刀片12从位于工作面11a上方的待用位置移动到工作位置，在该位置，环形刀片12与工作面11a接触，并且插入到工作面11a上形成的槽中，从而在棒材13上形成双重的镜象对称切割。

在工作循环的最后，可动滑车14进行上升阶段，此时，由于主致动机构18的作用，环形刀片12返回到它们最初的待用位置。

根据本发明，在剪切装置10工作循环两个阶段中的至少一个阶段中，启动反向致动机构19与主致动机构18协同，产生一个转矩分量，由于导向件16可挠曲，使得可动滑车14稍稍倾斜，从而相对于棒材13改变环形刀片12的轨迹，使它与剪切装置10线性竖直离开时的正常轨迹不同。

在图3a和3b所示实施例中，在剪切装置的下降阶段(图3a)，主致动机构18拉动可动滑车14使它下降，同时反向致动机构19向上推它，这个推力小于主致动机构18的拉力。

两个致动机构18、19共同作用所产生的转矩，使得可动滑车14横向靠近工作面11a，如标号20a所示；同时，导向件16弹性弯曲，可动滑车14倾斜，从而形成如虚线所示的位置。环形刀片12也形成一个位置12a，它更加靠近工作面11a以剪切棒材13(图3a和图4)。

下降阶段完成后，致动机构18、19停止运动，使得导向件16弹性返回到垂直位置，从而使得可动滑车14和环形刀片12回到它们正常的运动终点位置。

在剪切装置10上升时(图3b)，主致动机构18向上推动可动滑车14，同时反向致动机构19将它向下拉动。

这样产生的转矩使得可动滑车14横向(标号20b所示)离开工作面11a，使导向件16弯曲，可动滑车14倾斜，如虚线所示。

在该阶段，环形刀片12位于位置12b，它相对于正常位置离工作面11a更远(图3b和4)，所循运动轨迹与下降阶段中的轨迹不同。

这种轨迹防止了环形刀片12摩擦待切割的棒材13的边缘以及切割完毕的一片/多片材料13a，从而防止对它们的损伤。

在上升阶段，环形刀片12只与刀片之间的废料13b接触，废料没有固定在工作面11a上，推开时毫无阻力，因而部件间的摩擦就可忽略不计。

这样，环形刀片12受到的磨损较小，因而能够有效工作更长时间。

在上升阶段的末尾，导向件16不再被致动机构18和19压迫，这样它们就重新弹回到正常的垂直位置，可动滑车14和环形刀片12回到初始位置。

作为一种替换形式，反向致动机构19可以只在剪切装置10的两个阶段中的一个阶段起作用，在下降阶段和/或在上升阶段起作用，以便在可动滑车14上产生所需的转矩。

在本实施例中，环形刀片12的返回轨迹同样与原始轨迹略有不同，以防止环形刀片12摩擦切割边。

根据一个未出示的替换形式，由一个振动吸收元件替代反向致动机构19，在剪切装置10的下降和/或上升阶段中，它与主致动机构18的推力相反，在可动滑车14上产生倾斜转矩，使它偏离正常轨迹。

在另一种替换形式中，该转矩是由一个单个致动机构与导向件16共同产生的，导向件16设置得偏离可动滑车14的重心。

在另一个实施例中，作用于可动滑车14上的转矩是这样产生的：提供导向件16，导向件16可以产生与主致动机构18的推拉作用相反的阻滞摩擦分量，在沿与主致动机构18移动方向相关的方向上产生一个转矩。在一个替代方式中，导向件16所产生的阻滞摩擦分量在可动滑车14的下降或上升阶段中的一个阶段不存在，因为该转矩只在摩擦分量启动的那个阶段产生。

在图5所示的替换形式中，可动滑车14与主致动机构18相连，主致动机构18相对于导向件16呈一定角度设置，因而不平行于所述可动滑车14的正常轨迹。

这种带角度的设置使得主致动机构18所产生的推力可以分成两个分量，垂直分量导致可动滑车14沿着导向件16限定的范围升/降，水平分量产生使刀片移近/远离工作面11a所需要的运动。

使得剪切操作能够达到最优化，而无需对循环次数作任何调整的本发明还可以应用在每个环形刀片都与相应的可动滑车14相连的场合。

图6a和6b所示的替换形式中，导向件16是刚性的，支撑结构15安装成当可动滑车14受到倾斜转矩分量的压迫时支撑结构15弹性地协助可动滑车14的位移。

在该特定情况下，形成支撑结构15的平板的一侧用21a刚性铰接，另一侧用弹性件连接，此处作为一个例子可以用复位弹簧21b和气动致动机构22作弹性件。

在本发明精神范围内，弹簧21b可以用橡胶件、气动缸、振动吸收制动器及类似元件替代。

此时致动机构18使整个结构沿铰链21a的轴刚性转动。

在剪切操作中(图6a)支撑结构15基本上是水平的，而在返回阶段(图6b)支撑结构15形成一定角度使得环形刀片12不会与切割部分接触。

当致动机构18施加的力停止后，支撑结构15通过复位弹簧21b的作用返回到基本水平的位置。

Claims (15)

1、一种切割机(11)的剪切装置(10)，剪切放置在工作面(11a)上的杆状(13)或片状的木材、塑料、金属、合金，该剪切装置带有至少一个可动滑车(14)，支撑至少一个环形刀片(12)，环形刀片通过导向件约束在切割机(11)的支撑结构(15)上，该可动滑车(14)交替地从刀片(12)与工作面(11a)不接触的待用位置运动到工作位置，在工作位置刀片(12)与工作面(11a)接触进行剪切，可动滑车(14)与至少一个主致动机构(18)所组成的运动装置协同作用，该剪切装置特征在于：在可动滑车(14)从待用位置向外运动到工作位置和/或在返回运动时，所述运动装置在可动滑车(14)上产生一个转矩分量，相对于工作面(11a)在向外运动或返回运动时改变刀片(12)的轨迹，其特征还在于，或者是支撑结构(15)或者是导向件(16)，它们中至少有一个带有至少部分弹性挠曲性能，使得可动滑车(14)在施加转矩分量时能够摆动。

2、如权利要求1所述的剪切装置，其特征在于，导向件(16)垂直于其轴向至少可以部分地弯曲。

3、如权利要求1所述的剪切装置，其特征在于，支撑结构(15)至少有一个接触点与至少有部分挠曲性的弹性件(21b)连接。

4、如权利要求1所述的剪切装置，其特征在于，所述导向件还包括至少一个反向致动机构(19)，它被约束在可动滑车(14)上，相对于导向件(16)位于与主致动机构(18)相对装置上，致动机构(18、19)交替拉/推可动滑车(14)。

5、如权利要求4所述的剪切装置，其特征在于，反向致动机构(19)在可动滑车(14)运动的两个阶段中都起作用。

6、如权利要求4所述的剪切装置，其特征在于，反向致动机构(19)只在可动滑车(14)向外运动或返回运动中的一个阶段中起作用。

7、如权利要求1到3中任意一个所述的剪切装置，其特征在于，运动装置包括振动吸收件和反向件，它们被约束在可动滑车(14)上，相对于导向件(16)位于与致动机构(18)相对位置上。

8、如权利要求1到3中任意一个所述的剪切装置，其特征在于，运动装置安装成与刀片(12)的驱动电机(17)的重力作用点偏离。

9、如权利要求1到3中任意一个所述的剪切装置，其特征在于，运动装置包括导向件(16)，它使可动滑车(14)的运动产生所要求的阻滞摩擦分量。

10、如权利要求1到3中任意一个所述的剪切装置，其特征在于，主致动机构(18)设置成它的轴与导向件(16)的轴呈一定的夹角，产生与可动滑车(14)运动方向正交的分力，从而带动刀片(12)接近/远离工作面(11a)。

11、如权利要求1所述的剪切装置，其特征在于，导向件(16)起主致动机构(18)的作用。

12、如权利要求1所述的剪切装置，其特征在于，它包括单个可动滑车(14)，滑车带有一对环形刀片(12)，相互配置呈90°角，有一个位于垂直平面上的剪切位置，该平面相对于待切割材料(13)的纵轴倾斜。

13、如权利要求1所述的剪切装置，其特征在于，它包括两个不同的可动滑车(14)，每一个都带有环形刀片(12)，位于一个竖直平面上，该平面相对于待切割材料(13)的纵轴倾斜。

14、如权利要求1所述的剪切装置，其特征在于，可动滑车(14)在一个与工作面(11a)正交的大致垂直平面上运动。

15、如权利要求1所述的剪切装置，其特征在于，可动滑车(14)在一个与工作面(11a)平行的大致水平平面上运动。

Images