CN203293245U

CN203293245U - 基于运动控制及人机交互的纤维棒材自动切割设备

Info

Publication number: CN203293245U
Application number: CN2013202758236U
Authority: CN
Inventors: 钱杰
Original assignee: Deqing Three Primary Colors Information Technology Co Ltd
Current assignee: Deqing Three Primary Colors Information Technology Co Ltd
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2023-05-17

Abstract

本实用新型公开了一种基于运动控制及人机交互的纤维棒材自动切割设备。本实用新型包括产品压紧机构、送料夹持机构、切割机构和定位机构，压紧机构包括高度调节部分，高度调节部分通过调节产品挡块上的螺丝高度带动压轴上下移动从而压住产品；送料夹持机构包括主动滚轮和压紧滚轮，主动滚轮通过带轮与伺服电机连接，压紧滚轮由气缸带动上下移动；切割机构包括刀架，刀架与冲床连接；定位机构为定位板，定位板由定位电缸带动。本实用新型具有切棒材的自动化程度高，切割效率高，安全性高，切割长度尺寸精确等优点。

Description

基于运动控制及人机交互的纤维棒材自动切割设备

技术领域

本实用新型属于机电一体化技术领域，涉及一种基于高精度运动控制及人机交互界面来实现送料设备与冲压设备的同步控制设备，且应用于笔芯制造等环境较恶劣的工厂。

背景技术

目前，常规的纤维棒材切割设备采用以下方式切割：

人工送料，人工手掌压住纤维棒材向前送至定位板处对齐后切割。由于人工送料，操作者仅靠手掌压住纤维棒材，不能确保纤维棒材向前一致，所以切割长度的误差很大。

人工脚踏冲床开关，刀架下行切割产品后再手动将产品拨入框中。操作者手动拨动产品非常危险，手指离刀片很近，容易切到手指，采用这种方式切割，不仅效率低，而且使操作者处于危险环境中。

手动移动定位板，采用卡尺确定切割长度，再固定定位板，可切割出不同长度纤维棒材，这样操作速度慢，效率低。

因此，有必要对现有的纤维棒材切割设备进行优化改进。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有的纤维棒材切割设备安全及准确度的不足，提供一种基于运动控制及人机交互的纤维棒材自动切割设备，使用成本低、功耗低、效率高、准确度高，并且操作者在操作时绝对不会切到手指，安全性高，该设备不仅提高了自动化程度，更保证了操作者的安全。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案为：

本实用新型包括产品压紧机构、送料夹持机构、切割机构和定位机构，压紧机构包括高度调节部分，高度调节部分通过调节产品挡块上的螺丝高度带动压轴上下移动从而压住产品；送料夹持机构包括主动滚轮和压紧滚轮，主动滚轮通过带轮与伺服电机连接，压紧滚轮由气缸带动上下移动；切割机构包括刀架，刀架与冲床连接；定位机构为定位板，定位板由定位电缸带动。

在产品挡块底部装有弹簧，挡块顶部装有螺栓，压轴装在螺栓和弹簧之间，通过调节螺栓可调节压轴的高度，压轴压住纤维棒材。

主动滚轮安装在两个滚轮固定座上，两个滚轮固定座内装有轴承，主动滚轮一端装有从动带轮，主动带轮安装在伺服电机上，在从动带轮和主动带轮之间连接有同步带，同步带通过惰轮调节松紧；压紧滚轮通过两块压紧滚轮固定座和一块连接板支撑，两块压紧滚轮固定座内装有轴承，连接板下装有气缸，气缸上装有磁性开关。

切割机构的刀架上安装感应铁，与刀架相连的冲床开关由气缸控制，自动上下切割纤维棒材，切板安装在工作台上，产品切割完后自动掉入落料钣金上。

本实用新型的优点在于: 该纤维棒材自动切割设备采用了上述产品压紧机构、送料夹持机构、切割机构和定位机构。使得该纤维棒材具有切棒材的自动化程度高，切割效率高，安全性高，切割长度尺寸精确。该纤维棒材自动切割设备还具有结构简单，易于操作，而且该纤维棒材自动切割设备使用寿命长，使用成本低。

附图说明

图1是本实用新型纤维棒材自动切割设备的主视结构示意图；

图2是本实用新型纤维棒材自动切割设备的俯视结构示意图；

图3是本实用新型纤维棒材自动切割设备的剖视结构示意图；

图中：1、产品压紧机构；2、送料夹持机构；3、切割机构；4、定位机构；5、冲床；6、支架一；7、支架二；8、伺服电机；9、惰轮；10、从动带轮；11、纤维棒材；12产品放置板；13、工作台；14、成品落料钣金；15、切板；16、主动滚轮；17、压紧气缸；18、滚轮固定座；19、废品落料钣金；20、产品挡块；21、压轴；22、压紧滚轮；23刀架；24、定位板；25、定位电缸；26、同步带；27、主动带轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型是一种基于运动控制及人机交互的纤维棒材自动切割设备，该设备包括产品压紧机构1、送料夹持机构2、切割机构3和定位机构4。产品压紧机构1安装在支架二7上端，送料夹持机构2、切割机构3和定位机构4固定在支架一6上端。

如图2、图3所示，纤维棒材11放置在产品放置板12上，压轴21安装在挡块20中，压轴21可通过调节螺栓调节所需高度，纤维棒材11推至定位板24对齐，定位板24由定位电缸25带动移动，为了使被切割的纤维棒材自动压紧准确地向前送料，分别设有主动滚轮16和压紧滚轮22，主动滚轮16固定在两个滚轮固定座18之间，从动带轮10安装在主动滚轮一端，主动带轮27固定在伺服电机8输出轴上，两个带轮之间用同步带26连接，惰轮9可调节同步带26的松紧，压紧滚轮22由压紧气缸17带动上下移动，刀架23固定在冲床5滑块下端，切板15安装在工作台13上端，切割完后自动落入成品落料钣金14内，废料也可自动落入废品落料钣金19内。

上述一种基于运动控制及人机交互的纤维棒材自动切割设备的工作原理是：首先，调整产品挡块20上的调整螺栓，使压轴21调整到所需高度，保证原料被压轴21压住，又能方便上料，调整好后，同直径的原料不需再调整，然后，在触控面板上填入相应的原材料长度和切割长度按确定键，将一定数量的纤维棒材11平铺在产品放置板12之间，轻轻向前推进，穿过两个压轴21和两个滚轮之间，直至所有纤维棒材前端都靠住定位板24的定位面。操作者按下启动开关，定位电缸25带动定位板24向后移动，电磁阀控制压紧气缸17向下移动带动压紧滚轮22压紧纤维棒材11，压紧纤维棒材11的同时，磁性开关感应到压紧滚轮22已经在压紧的位置，给PLC信号，PLC得到信号后，控制电磁阀打开冲床5控制气缸，冲床5控制气缸拉动冲床离合器拉杆，冲床5滑块开始下行，刀片安装在刀架23下端，刀架23安装在冲床5滑块下端随之向下运动，切割纤维棒材11。安装在冲床座上的接近开关可以感应刀架23上的感应铁，从而确定刀架23的运动位置。接近开关的信号传给PLC信号，PLC控制伺服电机8系统工作，伺服电机8根据预先设置的程序，带动主动带轮27旋转一定角度，同步带26再带动从动带轮10，主动带轮27带动纤维棒材11向前移动所需的长度，完成一次切割次数。当完成全部切割次数后，PLC控制冲床5控制气缸，使冲床5滑块停止上下运动，控制伺服电机8回转一定圈数，使剩余原料掉入废料落料钣金19中，然后电磁阀控制压紧气缸17上行，同时控制定位电缸25向前移动，使定位板24移动到原始位置，然后再次上料启动开关进入下一个切割循环程序。

为了适用于切割不同规格的纤维棒材，优选的技术方案是，在产品挡块底部装有弹簧，挡块顶部装有螺栓，压轴装在螺栓和弹簧之间，通过调节螺栓可调节压轴的高度，压轴压住纤维棒材，从而可切割不同直径的纤维棒材，代替目前人工手掌压紧纤维棒材。

为了使被切割的纤维棒材自动夹持向前送料，优选的技术方案是，所述送料夹持机构包括主动输送部分和夹持部分，在主动输送部分和夹持部分上分别设有主动滚轮和压紧滚轮，主动滚轮安装在两个滚轮固定座上，两个滚轮固定座内装有轴承，主动滚轮一端装有从动带轮，主动带轮安装在伺服电机上，在所述两个带轮之间连接有同步带，同步带还可通过惰轮调节松紧，压紧滚轮通过两块压紧滚轮固定座和一块连接板支撑，两块压紧滚轮固定座内装有轴承，连接板下装有气缸，气缸上装有磁性开关，所述的主动输送部分和夹持部分紧密配合，带动纤维棒材自动压紧向前送料，代替目前人工手掌压紧产品后再人工向前输送纤维棒材。

为了实现自动快速地将纤维棒材切割断，优选的技术方案是，所述的切割机构包括刀架部分，刀架上安装感应铁，将所述的刀架固定在冲床上，冲床开关由气缸控制，自动上下切割纤维棒材，切板安装在工作台上，产品切割完后会自动掉入落料钣金上，从而代替人工脚踏冲床开关和手指将纤维棒材拨入框中。

为了被切割的纤维棒材能够自动定位对齐，优选的技术方案是，所述的定位机构包括定位板，定位板固定在电缸上，代替目前人工移动定位板。

为了提高被切割的纤维棒材的长度尺寸精度，同时为了提高长度测量的速度和自动化程度，优选的技术方案是，所述测量长度的传感器设置在所述的定位电缸侧面，所述传感器与所述伺服电机编码信号转换成的测距信号进行比较后即可获得纤维棒材长度的检测信号，所述检测信号通过控制电路输出控制指令，所述控制指令传送到所述纤维棒材送料夹持机构执行切割动作。

Claims

1. 基于运动控制及人机交互的纤维棒材自动切割设备，包括产品压紧机构、送料夹持机构、切割机构和定位机构，其特征在于：压紧机构包括高度调节部分，高度调节部分通过调节产品挡块上的螺丝高度带动压轴上下移动从而压住产品；送料夹持机构包括主动滚轮和压紧滚轮，主动滚轮通过带轮与伺服电机连接，压紧滚轮由气缸带动上下移动；切割机构包括刀架，刀架与冲床连接；定位机构为定位板，定位板由定位电缸带动。

2.根据权利要求1所述的基于运动控制及人机交互的纤维棒材自动切割设备，其特征在于：在产品挡块底部装有弹簧，挡块顶部装有螺栓，压轴装在螺栓和弹簧之间，通过调节螺栓可调节压轴的高度，压轴压住纤维棒材。

3.根据权利要求1所述的基于运动控制及人机交互的纤维棒材自动切割设备，其特征在于：主动滚轮安装在两个滚轮固定座上，两个滚轮固定座内装有轴承，主动滚轮一端装有从动带轮，主动带轮安装在伺服电机上，在从动带轮和主动带轮之间连接有同步带，同步带通过惰轮调节松紧；压紧滚轮通过两块压紧滚轮固定座和一块连接板支撑，两块压紧滚轮固定座内装有轴承，连接板下装有气缸，气缸上装有磁性开关。

4.根据权利要求1所述的基于运动控制及人机交互的纤维棒材自动切割设备，其特征在于：切割机构的刀架上安装感应铁，与刀架相连的冲床开关由气缸控制，自动上下切割纤维棒材，切板安装在工作台上，产品切割完后自动掉入落料钣金上。