CN207255949U - 一种工件姿态可调式砂轮切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工件姿态可调式砂轮切割机，属于砂轮切割设备领域。它包括基座、砂轮机构、角度调节机构和平面位移机构；角度调节机构包括工作台和至少两个液压缸；液压缸设置于工作台下方，其下端固定在基础上，上端连接工作台；砂轮机构通过平面位移机构安装在基座上，平面位移机构包括滑座、X轴丝杠和X轴电机；滑座位于基座上，其中安装有螺母；X轴丝杠设置在基座上沿X轴方向开设的凹槽中，X轴丝杠与螺母的下端传动连接，X轴丝杠通过设置于基座一侧的X轴电机驱动。本实用新型能够对工件的姿态和角度进行连续调节，从而调整工件的切割位置，以满足复杂工件的切割需求，扩展了砂轮切割机的使用范围。

Description

一种工件姿态可调式砂轮切割机

技术领域

本实用新型属于砂轮切割设备领域，更具体地说，涉及一种工件姿态可调式砂轮切割机。

背景技术

砂轮切割机，又叫砂轮锯，砂轮切割机适用于建筑、五金、石油化工、机械冶金及水电安装等部门。砂轮切割机可对金属方扁管、方扁钢、工字钢，槽型钢，碳元钢、元管等材料进行切割的常用设备。

目前，砂轮切割机主要是由基座、砂轮、电动机或其他动力源等所组成，砂轮是设置于基座的顶面，基座内部具有供容置动力源的空间，动力源传动一减速器，减速器具有一穿出基座顶面的传动轴供固接砂轮。现有砂轮切割机的工作台一般都是固定的，夹持工件后位置固定；同时，砂轮也只能上下转动，以切割工作台上的工件，且砂轮的旋转面与工件轴线一般垂直，因此，其只能进行简单的型材切割，如钢管、圆钢、工字钢、槽钢等，要求工件一般是规则的长杆状。但是，实际使用中，一些工件外形结构相对一般的型钢较为复杂，存在折弯、弯曲等部位，在进行切割时，很难保证工件夹装在工作台上后，砂轮的旋转面能够与工件切割部分的轴线相垂直，因此，无法使用砂轮切割机进行切割操作。

现有技术中对于砂轮切割机的改进较多，如中国专利申请号为：201310377388.2，公开日为：2015年3月18日的专利文献，公开了一种多用途砂轮切割机，涉及机械工业领域，包括基座、砂轮、电动机、托架和防护罩，所述电动机固设在托架上，所述托架固设在基座上，所述基座上设有旋转式工件夹持器，所述旋转式工件夹持器下方设有减震装置，所述防护罩内侧设有纳米消音层，所述旋转式工件夹持器与基座为可拆卸连接，所述减震装置与旋转式工件夹持器为可拆卸连接。该砂轮切割机主要改进点在于在基座上设置了旋转式工件夹持器，从而可带动夹持工件转动，调整切割方向，但是其依然只能切割简单的直线长度的工件，对于复杂外形的工件依然无法切割。

又如，中国专利申请号为：201210404558.7，公开日为：2013年1月16日的专利文献，公开了一种环保砂轮切割机，属于机械技术领域。它包括基座、支架、电机、与电机转轴相连接的砂轮刀片、具有工作台板的机架；支架铰接在基座上；电机固设在支架上；基座固设在工作台板上；工作台板上开设有能够供砂轮刀片嵌入的切割口；工作台板的下侧设有与切割口相连通且能够收集切割屑物的集料机构；支架上还固连有操纵手柄；工作台板上还设有至少能将所述电机和砂轮刀片罩住的集尘机构；集尘机构上设有切割时可供进料和出料的让位口。该方案砂轮切割机主要通过设置集料机构和集尘机构，提高操作的安全性以及防止扬尘，但其依然无法满足复杂形状工件的切割要求。

发明内容

1、要解决的问题

本实用新型提供一种工件姿态可调式砂轮切割机，其目的在于解决现有砂轮切割机只能对型钢或钢管等外形简单的直线型工件进行切割，而无法满足复杂形状结构件的切割问题。该砂轮切割机通过对工作台进行优化设计，使其能够对工件的姿态和角度进行连续调节，从而调整工件的切割位置，以满足复杂工件的切割需求，扩展了砂轮切割机的使用范围。另外，本实用新型还进一步将砂轮改进为可移动式结构，以配合工作台更好的完成复杂工件切割需求。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种工件姿态可调式砂轮切割机，包括基座、砂轮机构、角度调节机构和平面位移机构；所述角度调节机构设置于基座的一侧，它包括工作台和至少两个液压缸；所述至少两个液压缸设置于工作台下方，液压缸的下端固定在基础上，上端连接工作台；所述砂轮机构通过平面位移机构安装在基座上，平面位移机构包括滑座、X轴丝杠和X轴电机；所述滑座位于基座上，其中安装有螺母；所述X轴丝杠设置在基座上沿X轴方向开设的凹槽中，X轴丝杠与螺母的下端传动连接，X轴丝杠通过设置于基座一侧的X轴电机驱动。

作为进一步改进，所述液压缸具有四个，四个液压缸与工作台连接点的连线构成四边形。

作为进一步改进，所述工作台的下方通过回转支承连接轴承座，液压缸的上端连接轴承座的底部，回转支承通过安装在轴承座上的回转电机驱动转动。

作为进一步改进，所述工作台上设置有夹持机构；所述夹持机构包括固定夹块和活动夹块；所述工作台上表面设置滑槽，活动夹块位于滑槽内，固定夹块位于工作台上与活动夹块相对的位置，活动夹块和固定夹块之间形成夹持工件的空间。

作为进一步改进，所述工作台上在活动夹块运动的方向设置有丝杠支座，丝杠支座中安装有夹持丝杠，夹持丝杠的前端与活动夹块连接。

作为进一步改进，所述平面位移机构还包括Y轴电机和Y轴丝杠；所述滑座上开设沿Y轴方向的梯形槽孔，螺母为上大下小的梯形结构，设置于梯形槽孔内；所述Y轴丝杠与螺母的上端传动连接，其通过设置于滑座一侧的Y轴电机驱动。

作为进一步改进，所述砂轮机构包括砂轮座、砂轮和砂轮电机，砂轮座与滑座铰接连接；所述砂轮和砂轮电机均安装在砂轮座上，砂轮通过砂轮电机驱动。

作为进一步改进，所述砂轮机构和滑座之间设置驱动缸，驱动缸的一端连接砂轮座，另一端连接滑座。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型工件姿态可调式砂轮切割机，相比传统的固定式工作台结构，其将工作台设置成可调节式结构，通过液压缸可驱动工作台上下移动或倾斜摆动等连续姿态变化，从而不仅满足普通直线形型材的简单切割，更加可以完成复杂形状的工件切割要求，在工件夹装后，可根据工件形状通过角度调节机构调整到工件切割部分的轴线与砂轮旋转面相垂直，完成切割操作；该装置结构简单巧妙，大大拓展了砂轮切割机的使用范围。

(2)本实用新型工件姿态可调式砂轮切割机，角度调节机构中采用四个液压缸呈四边形布置形式，支撑稳定性更好，对工作台的高度和角度调节更灵活；当四个同时上升或下降，则工作台上下平动；当其中一个对角两个液压缸不动，另外一个对角的两个液压缸一个推，一个拉，则可实现工作台左右或前后旋转；如果三个或四个同时动作，则能够完成更加复杂的工作台姿态调整，而且工作台姿态调整是连续化的，可控性强；

(3)本实用新型工件姿态可调式砂轮切割机，虽然角度调节机构已经能够较好调整夹持工件的姿态，但限于工件相对工作台固定，实际使用中有时在工作台调整后，并不能完全保证砂轮的旋转面与工件切割部轴线垂直，因此，本实用新型通过回转支承将工作台安装在轴承座上，从而工作台可进行转动，配合液压缸对工作台的姿态调节，能够使工件调整到更合适的切割位置，提高调节灵活性。

(4)本实用新型工件姿态可调式砂轮切割机，通过夹持机构可对工作台上工件进行夹持操作，且活动夹块和固定夹块之间的夹持空间可通过夹持丝杠进行适应性调节，可适应不同大小工件的夹持要求。

(5)本实用新型工件姿态可调式砂轮切割机，创新性的增加了平面位移机构，相比传统砂轮机构只能上下翻动来切割工件，其能够驱动砂轮机构在水平面内前后和左右移动，在工作台不动的前提下，可改变切割位置，更为重要的是，其设计目的主要在于配合角度调节机构对工作台的调整，适应更加复杂工件切割位置的要求，进一步增强了砂轮切割机的适应性。

(6)本实用新型工件姿态可调式砂轮切割机，通过驱动缸来驱动砂轮的上下翻转，替代传统手持下压式结构以切割工件，驱动力大，无人工操作，降低劳动强度，且也可避免人工操作易切割飞溅碎屑划伤。

附图说明

图1为本实用新型工件姿态可调式砂轮切割机的主视结构示意图；

图2为本实用新型工件姿态可调式砂轮切割机中上方观察的液压缸的布置形式示意图；

图3为本实用新型工件姿态可调式砂轮切割机中夹持机构的俯视结构示意图；

图4为本实用新型工件姿态可调式砂轮切割机中平面位移机构布置结构示意图；

附图中的标号分别表示为：

1、角度调节机构；101、工作台；102、液压缸；103、轴承座；104、回转支承；

2、砂轮机构；201、砂轮座；202、砂轮；203、砂轮电机；204、驱动缸；

3、基座；301、凹槽；

4、夹持机构；401、固定夹块；402、活动夹块；403、夹持丝杠；404、丝杠支座；

5、平面位移机构；501、滑座；502、螺母；503、X轴丝杠；504、X轴电机；505、梯形槽孔；506、Y轴电机；507、Y轴丝杠。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种工件姿态可调式砂轮切割机，其主要目的在于解决现有砂轮切割机只能对型钢或钢管等外形简单的直线型工件进行切割，而无法满足复杂形状结构件的切割问题。该切割机主要包括角度调节机构1、砂轮机构2、基座3和夹持机构4；其中，砂轮机构2设置于基座3的上方，它用于对待切割工件进行切割，而角度调节机构1位于基座3的一侧，其用于固定待砂轮机构2加工的工件，并可调整夹持工件的姿态，以使得满足切割位置的需求；夹持机构4则用来对待切割工件进行夹持。下面对上述各部件的结构进行详细描述。

结合图1和图2所示，角度调节机构1主要包括工作台101和至少两个液压缸102；其中，至少两个液压缸102设置于工作台101下方，液压缸102的下端固定在基础上，如地基，液压缸102的上端连接工作台101。此处需要说明，有两个液压缸102即可对工作台101进行支撑，并且液压缸102与工作台101采用球铰接，即可驱动工作台101的各种角度调节。但是，只用两个液压缸102，支撑稳定性相对较弱，调整精度也不易保证，因此，本实施例中采用4个液压缸102，且它们与工作台101连接点的连线构成四边形，尤其是构成的四边形为菱形，从附图上看，左右和前后方向各设置一对，支撑在工作台101下方的四边，可对其进行稳定支撑，能实现工作台101的高度和任意角度的灵活调节。具体使用时，当四个液压缸102同时上升或下降，则工作台101上下平动；当其中一个对角的两个液压缸102不动，另外一个对角的两个液压缸102中一个推，一个拉，则可实现工作台101左右或前后旋转；如果三个或四个液压缸102同时动作，则能够完成更加复杂的工作台姿态调整，而且工作台姿态调整是连续化的，可控性强。

结合图1和图3所示，夹持机构4设置在工作台101上，它主要包括固定夹块401和活动夹块402；其中，工作台101上表面设置滑槽，活动夹块402位于滑槽内，固定夹块401位于工作台101上与活动夹块402相对的位置，活动夹块402和固定夹块401之间形成夹持工件的空间；工作台101上在活动夹块402运动的方向设置有丝杠支座404，丝杠支座404中安装有夹持丝杠403，夹持丝杠403的前端与活动夹块402连接，夹持丝杠403的后端连接转动手柄，可驱动夹持丝杠403转动，推动活动夹块402在滑槽内移动，从而调整夹持空间的大小。此种结构，夹持机构4可对工作台101上工件进行夹持操作，且活动夹块402和固定夹块401之间的夹持空间可通过夹持丝杠403进行适应性调节，可适应不同大小工件的夹持要求。

作为工件切割的砂轮机构2，它主要包括砂轮座201、砂轮202和砂轮电机203；其中，砂轮座201轴铰接在基座3上方，从而砂轮座201可在垂直平面内上下翻动，以带动砂轮202完成切割动作；砂轮202和砂轮电机203均安装在砂轮座201上，它们之间可以通过带传动、链传动或齿轮传动连接，来驱动砂轮202转动；并且砂轮202位于角度调节机构1的一侧，高出工作台101的表面，以能对工件进行切割。本实施例中是通过带传动实现，即砂轮电机203连接主带轮，砂轮202通过轴承箱中的转轴连接从带轮，主带轮和从带轮之间通过皮带传动连接，从而砂轮电机203可驱动砂轮202旋转。

需要说明的是，传统的砂轮切割机都是通过手动方式下压砂轮202完成切割，不仅驱动力小，劳动强度大，而且操作人员站在砂轮202旁，可能被切割飞溅的碎屑划伤，安全性低。因此，本实施例砂轮机构2和滑座501之间设置驱动缸204，驱动缸204的一端连接砂轮座201，另一端连接基座3，从而通过驱动缸204即可驱动砂轮202的上下翻转，完成切割动作，驱动力大，劳动强度低，安全性高。

综上可知，相比传统砂轮切割机的固定式工作台结构，本实施例的装置将工作台101设置成可调节式结构，通过液压缸102可驱动工作台101上下移动或倾斜摆动等连续姿态变化，从而不仅满足普通直线形型材的简单切割，更加可以完成复杂形状的工件切割要求，在工件夹装后，可根据工件形状通过角度调节机构1调整到工件切割部分的轴线与砂轮202旋转面相垂直，完成切割操作；该装置结构简单巧妙，大大拓展了砂轮切割机的使用范围。

实施例2

本实施例的一种工件姿态可调式砂轮切割机是在实施例1的基础上的进一步优化改进，虽然实施例1中的角度调节机构1已经能够较好调整夹持工件的姿态，但限于工件相对工作台101固定，实际使用中有时在工作台101调整后，并不能完全保证砂轮202的旋转面与工件切割部轴线垂直。因此，如图1所示，本实施例中工作台101不直接与液压缸102直接连接，而是在工作台101的下方通过回转支承104先连接轴承座103，由液压缸102的上端连接轴承座103的底部，且回转支承104通过安装在轴承座103上的回转电机驱动转动。

此种结构形式，工作台101可进行转动，配合液压缸102对工作台101的姿态调节，能够使工件调整到更合适的切割位置，提高调节灵活性，进一步增强对工件姿态的可调性。

实施例3

本实施例的一种工件姿态可调式砂轮切割机是在实施例2的基础上的进一步优化改进。传统的砂轮202除了自身转动，以及外力驱动的上下翻转切割动作外，并没有其它动作，都是靠工件的夹持位置来调整完成切割；虽然，实施例2已经较好的解决工件姿态调整的问题，也相对减少或免去工件反复夹装的问题，但是对于部分特殊形状的工件姿态调整后，偶尔也会出现切割位置不在砂轮202正下方的情况，保证砂轮202与切割位置的垂直更加难上加难。

因此，在本实施例中，结合图1和图4所示，在砂轮机构2和基座3之间增加了平面位移机构5，采用砂轮机构2通过平面位移机构5安装在基座3上的结构形式，可驱动砂轮机构2在水平面内的前后和左右坐标调整。

具体地，平面位移机构5包括滑座501、X轴丝杠503、X轴电机504、Y轴电机506和Y轴丝杠507。其中，滑座501位于基座3上，其上沿Y轴方向的上大下小的梯形槽孔505，梯形槽孔505中安装有上大下小梯形的螺母502，且螺母502的上端和下端各设有一个轴线垂直的螺孔；X轴丝杠503设置在基座3上沿X轴方向开设的凹槽301中，X轴丝杠503与螺母502下端的螺孔螺纹连接，X轴丝杠503通过设置于基座3一侧的X轴电机504驱动；Y轴丝杠507与螺母502上端的螺孔螺纹连接，其通过设置于滑座501一侧的Y轴电机506驱动。砂轮机构2也安装在滑座501上，即砂轮座201与滑座501铰接连接，驱动缸204的一端连接砂轮座201，另一端连接滑座501。

现有技术中也有能够实现平面移动的结构形式，如通常机床上的工作平台，一般是双层叠加的两个滑座分别通过一个丝杠驱动，其结构复杂，高度较高，也增加设备整体重量；而本实施例上述平面位移机构5通过一个滑座501即可实现双向的移动调节，结构简单、紧凑，对于小成本的砂轮切割机更加适用，成本较低。由此可见，通过平面位移机构5能够驱动砂轮机构2在水平面内前后和左右移动，在工作台101不动的前提下，可改变切割位置，更为重要的是，其设计目的主要在于配合角度调节机构1对工作台101的调整，适应更加复杂工件切割位置的要求，进一步增强了砂轮切割机的适应性。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种工件姿态可调式砂轮切割机，包括基座(3)和砂轮机构(2)，其特征在于：还包括角度调节机构(1)和平面位移机构(5)；所述角度调节机构(1)设置于基座(3)的一侧，它包括工作台(101)和至少两个液压缸(102)；所述至少两个液压缸(102)设置于工作台(101)下方，液压缸(102)的下端固定在基础上，上端连接工作台(101)；所述砂轮机构(2)通过平面位移机构(5)安装在基座(3)上，平面位移机构(5)包括滑座(501)、X轴丝杠(503)和X轴电机(504)；所述滑座(501)位于基座(3)上，其中安装有螺母(502)；所述X轴丝杠(503)设置在基座(3)上沿X轴方向开设的凹槽(301)中，X轴丝杠(503)与螺母(502)的下端传动连接，X轴丝杠(503)通过设置于基座(3)一侧的X轴电机(504)驱动。

2.根据权利要求1所述的一种工件姿态可调式砂轮切割机，其特征在于：所述液压缸(102)具有四个，四个液压缸(102)与工作台(101)连接点的连线构成四边形。

3.根据权利要求1或2所述的一种工件姿态可调式砂轮切割机，其特征在于：所述工作台(101)的下方通过回转支承(104)连接轴承座(103)，液压缸(102)的上端连接轴承座(103)的底部，回转支承(104)通过安装在轴承座(103)上的回转电机驱动转动。

4.根据权利要求3所述的一种工件姿态可调式砂轮切割机，其特征在于：所述工作台(101)上设置有夹持机构(4)；所述夹持机构(4)包括固定夹块(401)和活动夹块(402)；所述工作台(101)上表面设置滑槽，活动夹块(402)位于滑槽内，固定夹块(401)位于工作台(101)上与活动夹块(402)相对的位置，活动夹块(402)和固定夹块(401)之间形成夹持工件的空间。

5.根据权利要求4所述的一种工件姿态可调式砂轮切割机，其特征在于：所述工作台(101)上在活动夹块(402)运动的方向设置有丝杠支座(404)，丝杠支座(404)中安装有夹持丝杠(403)，夹持丝杠(403)的前端与活动夹块(402)连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种工件姿态可调式砂轮切割机，其特征在于：所述平面位移机构(5)还包括Y轴电机(506)和Y轴丝杠(507)；所述滑座(501)上开设沿Y轴方向的梯形槽孔(505)，螺母(502)为上大下小的梯形结构，设置于梯形槽孔(505)内；所述Y轴丝杠(507)与螺母(502)的上端传动连接，其通过设置于滑座(501)一侧的Y轴电机(506)驱动。

7.根据权利要求6所述的一种工件姿态可调式砂轮切割机，其特征在于：所述砂轮机构(2)包括砂轮座(201)、砂轮(202)和砂轮电机(203)，砂轮座(201)与滑座(501)铰接连接；所述砂轮(202)和砂轮电机(203)均安装在砂轮座(201)上，砂轮(202)通过砂轮电机(203)驱动。

8.根据权利要求7所述的一种工件姿态可调式砂轮切割机，其特征在于：所述砂轮机构(2)和滑座(501)之间设置驱动缸(204)，驱动缸(204)的一端连接砂轮座(201)，另一端连接滑座(501)。