CN1850404A - 变宽度圆盘剪切机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变宽度圆盘剪切机，包括剪刀轴箱体、蜗轮蜗杆箱体和导轨，蜗轮蜗杆箱体的顶部连接有剪刀轴箱体，蜗轮蜗杆箱体的底部连接在导轨上。本发明在圆盘式剪切机的基础上，使用了蜗轮蜗杆和滚珠丝杠副等结构，使得剪刀刀片可以实现绕主轴的旋转和沿X轴的运动，即刀片的运动相对于被剪件的轨迹可为任意曲线和斜线，从而实现了对板材的变宽度剪切，使用灵活，操作简单，剪切精度高；同时，本发明中剪刀轴箱体和蜗轮蜗杆箱之间放置了滚子，减小了两个箱体之间的摩擦，使得箱体间转动灵活。

Description

变宽度圆盘剪切机

技术领域

本发明涉及一种剪切机，特别是涉及一种能对板材进行变宽度剪切的圆盘剪切机。

背景技术

现有剪切机中，根据刀片形状与配置以及板材情况的不同，通常将剪切机分为以下四类：1)平行刀片剪切机。这种剪切机的两个刀片是彼此平行的，通常用于横向热剪切初轧坯(方坯、板坯)和其他方形及矩形断面的钢坯。2)斜刀片剪切机。这种剪切机的两个刀片中的一个相对于另一个刀片成某一角度。此类剪切机常用来冷剪和热剪钢板、带钢等。3)圆盘式剪切机。这种剪切机的两个刀片做成圆盘状，此类剪切机用来纵向剪切钢板及带钢的边或将钢板和带钢纵向剪切成窄条。4)飞剪机。飞剪切机用来横向剪切运动着的轧件。以上这些剪切机，通常用来剪切直线边缘的板料毛坯，不宜用来曲线剪切。

如，公告号为CN2230640Y的实用新型专利说明书中，公开了一种圆盘式剪切机，它由底座、工作侧和传动侧牌坊、上轴、下轴、刀片、压下机构、轴承座、超越离合器和电机等构成，压下机构是由蜗轮蜗杆、螺杆、手柄、传动杆、花键套、蝶形弹簧构成，在上、下轴承座之间装一斜楔，这种剪切机能使上下轴与传动系统在差速时自动脱开，上轴位置调整精度高且操作简单。但是，该实用新型中记载的技术方案只能用来对钢板或薄带钢等进行直线剪切，而无法实现对板材的变宽度剪切。

又如，公告号为CN2378142Y的实用新型专利说明书中，公开了一种数控双盘剪切机，它是在普通的双盘剪切机上，设置数控送进工作台，实现工件旋转中心与剪刀间的距离按设定规律而改变的数控双盘剪切机，它仍旧利用普通双盘剪切机的机身、剪刀传动部分和原样的剪刀，仍旧靠双盘剪刀剪切工件毛坯时的切向力带动毛坯旋转，不同的是在普通双盘剪切机上，工件毛坯旋转中心固定不动，而该实用新型实现了工件毛坯旋转中心的数控移动，毛坯的旋转中心-托盘，装在了数控送进工作台的下拖板上，当毛坯转动时，毛坯卡紧于其上的托盘，带动与其同轴的光电编码器发出角位移信号，此信号输入双轴数控系统，后者按预先设定的数控程序，控制伺服点击驱动丝杠旋转，进而使下拖板向双盘剪刀方向移动，这就使毛坯旋转中心-托盘向双盘剪刀方向移动，从而引起毛坯旋转中心至剪刀的距离不断缩小，于是，在毛坯上剪切出矢量半径逐渐减小的非圆曲线。该实用新型专利公开的技术方案虽然克服了在普通的双盘剪切机上人工操作沿线剪切、工作速度慢、受人为因素影响、质量不稳定的缺陷，能自动剪切非圆曲线轮廓，但是，该剪切机也存在如下缺陷：1、剪切精度不高；2、只能剪切出等角螺线，而不能进行任意曲线剪切。

发明内容

为克服现有剪切机不能实现变宽度任意曲线剪切、剪切精度低的缺陷，本发明提供了一种变宽度剪切机，通过两自由度机构的运动实现变截面剪切。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种变宽度圆盘剪切机，其特征在于，包括剪刀轴箱体、蜗轮蜗杆箱体和导轨，蜗轮蜗杆箱体的顶部连接有剪刀轴箱体，蜗轮蜗杆箱体的底部连接在导轨上。

所述蜗轮蜗杆箱体，包括轴、蜗轮、蜗杆、联轴器和电动机I，其中，蜗轮与蜗杆啮合，蜗轮与轴键联接，轴连接在剪刀轴箱体的底部，蜗杆通过联轴器与电动机I相连。

所述剪刀轴箱体的侧面设有一对剪刀。

所述剪刀轴箱体的底部和蜗轮蜗杆箱体的顶部分别加工有环形槽，所述槽中放置有滚子。

所述导轨上连接有滚珠丝杠副。

所述导轨还包括电动机II，所述电动机II连接在滚珠丝杠副的一端。

所述蜗轮蜗杆箱体的底部与导轨上的滚珠丝杠副螺旋连接。

剪切机包括左右对称的一对剪刀轴箱体和蜗轮蜗杆箱体，两个蜗轮蜗杆箱体与同一个滚珠丝杠副螺旋连接，两侧的丝杠旋向相反。

本发明具有如下有益的技术效果：

1、本发明在圆盘式剪切机的基础上，使用了蜗轮蜗杆和滚珠丝杠副等结构，使得剪刀刀片可以实现绕主轴的旋转和沿X轴的运动，即刀片的运动相对于被剪件的轨迹可为任意曲线和斜线，从而实现了对板材的变宽度剪切，使用灵活；

2、本发明中剪刀轴箱体和蜗轮蜗杆箱之间放置了滚子，减小了两个箱体之间的摩擦，使得箱体间转动灵活。

3、本发明操作简单，剪切精度高。

附图说明

图1是本发明的剪切原理示意图；

图2是本发明的整体结构示意图；

图3蜗轮蜗杆箱体内部结构图；

图4是本发明的导轨工作示意图。

图中：1-被剪板材  2-剪切轨迹  3-被剪掉的板材  4，4′-剪刀轴箱体  5，5′-蜗轮蜗杆箱体  6-导轨  7，7′，8，8′-剪刀  9，9′-轴  10、10′-滚子  11-电动机I  12-电动机II  13-滚珠丝杠副  14-蜗杆  15-蜗轮  16-联轴器  17-滚珠  18-环形槽

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明给予进一步说明。

图1是本发明的剪切原理示意图。如图1所示，设v₁为被剪板材1的运动方向速度，v₂为剪刀沿x轴运动的速度，则：v_r＝-v₁，v_e＝v₂，由： ${\stackrel{\→}{v}}_a={\stackrel{\→}{v}}_e+{\stackrel{\→}{v}}_r,$ 求得刀在板材上绝对运动速度

因被剪板材1的运动方向及速度恒定，即v_r为定值，则：

(1)当刀沿x轴运动的速度恒定时，即v₂为定值时，v_a与v_r的夹角θ为定值，被剪切的板材为沿斜线被剪切掉；(2)当刀沿x轴运动的速度变化时，即v₂为变量时，v_a与v_r的夹角θ为变量，被剪掉的板材3为曲线剪切；(1)(2)组合，可以实现对所需曲线的剪切。

曲线A₁B₁、A₂B₂分别是板材剪切后的左右边界，即为剪切轨迹2(刀片相对于板材的运动曲线，A₁、A₂为剪切起点，B₁、B₂为剪切终点)。为此，剪切完毕后，板材的截面宽度由A₁A₂变化到B₁B₂，即实现了变宽度剪切，剪切宽度由L₁变为L₂。

从剪切工艺角度考虑，为实现对板材的曲线剪切，剪切过程中剪切刀具要绕Z轴旋转角度θ(θ为 与

的夹角)。

图2中a图是本发明的整体结构示意图。如图所示，本发明的整体结构主要包括剪刀轴箱体4、4′，蜗轮蜗杆箱体5、5′，和导轨6三部分。剪刀轴箱体可以是现有圆盘剪切机的剪刀轴箱体。本发明实施例中，剪刀轴箱体4、4′上分别有一对剪刀7、8和剪刀7′、8′，剪刀由剪刀轴箱体内的剪刀轴及其电机(图中未示出)驱动。剪刀轴箱体4的底部和蜗轮蜗杆箱体5的顶部分别加工有环形槽，图2中示出的为环形槽18，两环形槽18中放置有滚子10，剪刀轴箱体4置于滚子10之上(为了表示清楚环形槽，蜗轮蜗杆箱体5与剪刀轴箱体4′之间只画有滚子10′)。其中滚子10和环形槽内部结构如图2中b所示。

图3是蜗轮蜗杆箱体5、5′的内部结构图。如图3所示，蜗轮蜗杆箱体5、5′主要包括轴9、蜗轮15、蜗杆14、联轴器16和电动机I11五部分。蜗轮15与蜗杆14啮合，蜗杆14通过联轴器16与电动机I11连接，蜗轮15与轴9键联接，轴9连接在剪刀轴箱体4、4′的底部(图2所示)。

图4是滚珠丝杠副的内部结构图，主要包括滚珠17、丝杠13。本发明整体结构为左右对称，蜗轮蜗杆箱体5和5′与同一个丝杠13螺旋连接，两侧丝杠旋向相反。导轨6与滚珠丝杠副13为轴承连接。滚珠丝杠副13的一端连接有电动机II12(见图2)。

图2中的滚子10一方面可以支撑剪刀轴箱体4、4′，另一方面当启动滚珠丝杠副13连接的电动机II12启动时，剪刀轴箱体4、4′相对转动，滚子10可以起到减小摩擦的作用，从而使两箱体之间转动灵活。

本发明的剪切机工作时，待剪切的板材1由板材输送装置(未示出)输送到剪刀7、7′和8、8′之间。启动电动机I11，其运动通过联轴器16、蜗杆14、蜗轮15、花键(图中未示出)驱动剪刀轴箱体4、4′转动，即在剪切过程中，电动机I11通过联轴器16带动蜗轮蜗杆机构，从而带动剪刀轴箱体4、4′绕z轴旋转，使剪刀7、7′和8、8′实现了所需偏转角度θ的旋转。启动电动机II12时，其运动通过丝杠副13带动蜗轮蜗杆箱体5、5′在导轨6上，沿导轨6作相同或相反方向的移动，即沿x轴同时做正负两个不同方向的运动，使剪刀7、7′和8、8′实现了沿x轴方向的左右移动。

通过两侧箱体沿x轴正负方向的运动，剪刀7、8和7′、8′之间的距离增大或减小。这样一方面可以根据实际需要，对不同宽度板材进行剪切，另一方面在具体的剪切过程中可以实现x轴方向的运动(见1剪切原理中所述)，加上上述θ角的旋转，从而达到了曲线剪切的目的。当剪刀7、8和7′、8′同时工作时，即可实现变宽度的剪切。

Claims (8)

1、一种变宽度圆盘剪切机，其特征在于，包括剪刀轴箱体(4)、蜗轮蜗杆箱体(5)和导轨(6)，蜗轮蜗杆箱体(5)的顶部连接有剪刀轴箱体(4)，蜗轮蜗杆箱体(5)的底部连接在导轨(6)上。

2、根据权利要求2所述的变宽度圆盘剪切机，其特征在于，所述蜗轮蜗杆箱体(5)包括轴(9)、蜗轮(15)、蜗杆(14)、联轴器(16)和电动机I(11)，其中，蜗轮(15)与蜗杆(14)啮合，蜗轮(15)与轴(9)键联接，轴(9)连接在剪刀轴箱体(4)的底部，蜗杆(14)通过联轴器(16)与电动机I(11)相连。

3、根据权利要求1所述的变宽度剪切机，其特征在于，所述剪刀轴箱体(4)的侧面设有一对剪刀(7、8)。

4、根据权利要求3所述的变宽度剪切机，其特征在于，所述剪刀轴箱体(4)的底部和蜗轮蜗杆箱体(5)的顶部分别加工有环形槽(18)，所述槽中放置有滚子(10)。

5、根据权利要求1所述的变宽度圆盘剪切机，其特征在于，所述导轨(6)上连接有滚珠丝杠副(13)。

6、根据权利要求5所述的变宽度圆盘剪切机，其特征在于，所述导轨还包括电动机II(12)，所述电动机II(12)连接在滚珠丝杠副(13)的一端。

7、根据权利要求6所述的变宽度圆盘剪切机，其特征在于，所述蜗轮蜗杆箱体(5)的底部与导轨(6)上的滚珠丝杠副(13)螺旋连接。

8、根据权利要求7所述的变宽度圆盘剪切机，其特征在于，剪切机包括左右对称的一对剪刀轴箱体(4，4′)、蜗轮蜗杆箱体(5，5′)，两个蜗轮蜗杆箱体(5，5′)与同一个滚珠丝杠副(13)螺旋连接，两侧的丝杠旋向相反。

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