CN208801383U - 一种柔性棒料切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种柔性棒料切割机，是对有一定刚度棒料的两端圆柱面高精度自动切割装置，包括送料、顶升和搓切三个系统。送料系统由电机带动第一凸轮轴上的凸轮盘转动，凸轮盘驱动推板实现向前送料，使棒料落入V型槽；第二凸轮轴带动凸轮及V型槽向上下运动，搓切系统包括切割台面和搓板，切割台面上安装有可调距离及斜度的刀片，搓板在曲柄的驱动下带动棒料向前滚动，当棒料滚动到与刀片相接触时，开始端部切割，持续滚动一周即完成端切。三个传动系统可自动回位，实现往复式端切。搓板压力可调，克服了棒料本身柔软而造成的装夹易变形、端面切割精度低的问题，结构简单，能够较好的保证切割端面的平整和切割的精度的要求。

Description

一种柔性棒料切割机

技术领域

本实用新型涉及一种柔性棒料切割机，具体为一种专用于剪切柔性棒料的设备，属特殊材料的机械加工设备技术领域。

背景技术

目前机械领域较为常见的棒料端切装置一般都是以刚性金属棒料或型材作为加工材料，其切割的方式也大多以专用的金属切割机来完成。而柔性棒料因为其材料的特殊性，装夹时易变形，刀具切割时无法保证端面的平齐，为有利于后续工序的加工制作，往往是下料时预留较多，造成了材料的浪费；另一方面，目前市场上专用于柔性棒料的端切装置较少，而且大多不能够保证切割的精度，因此需要发明一种柔性材料的高精度端切装置，解决材料易变形的问题，并保切割的精度。

中国发明专利“高速精密切割机”（201010619843）公开的，是通过安装在机头中的高频振动装置、安装在横梁上的直线滑块和安装在框架上的单向浮动装置实现切割，主要用于裁切柔性面料，不能用于棒料的裁切；中国发明专利“一种大力震动刀”（201510664011）所公开的装置，虽然适用于切割柔性材料，但从所公开的技术方案中可看出，该种装置并不能排除在剪切过程中因柔性棒料的变形而导致切割精度较低的问题。

发明内容

本实用新型目的是针对背景技术所述问题，设计一种柔性棒料切割机，是针对有一定刚度的柔性棒料的两端圆柱面高精度自动切割装置，可解决柔性棒料在装夹时易变形，材料加工精度不高的问题。所述装置通过搓压式加工，搓压力可通过调节弹簧调整，克服了棒料本身柔软而造成的装夹易变形、端面切割精度低的问题，所用到的传动结构较为简单，易实现棒料切割功能，能够较好的保证切割端面的平整和切割的精度的要求，同时刀片间的距离可调整，能改变棒料的切割长度。对于市场上塑料、尼龙等有机高分子材料制作的棒料，或者是有一定刚度的软管类材料，提供了一种高精度、高可靠性的切割装置，具有广泛的实际应用价值。

本实用新型采用的技术方案是：

一种柔性棒料切割机，包括安装在机架上的：送料系统、顶升系统、搓切系统，三个系统由一个步进电机驱动；所述送料系统中设置有第一凸轮轴（11），所述顶升系统中设置有第二凸轮轴（21）；所述步进电机通过同步带先将运动传递至送料系统的第一凸轮轴（11）上，第一凸轮轴（11）再通过同步带将运动传递至顶升系统的第二凸轮轴（21），第一凸轮轴（11）与第二凸轮轴（21）之传动比为1:1；所述搓切系统也是通过送料系统的第一凸轮轴（11）传递运动，使得送料系统、顶升系统、搓切系统三者间同步周期性运动；其特征在于：

所述送料系统包括：推板（6）、凸轮盘（10）、L型连接件（16）；所述凸轮盘（10）中心固连在第一凸轮轴（11）上，凸轮盘（10）的侧面开有导向滑槽，所述推板（6）与L型连接件（16）固连，所述L型连接件（16）端部设置有滚轮，所述滚轮嵌入凸轮盘（10）的导向滑槽中，L型连接件（16）的二端与机架两侧面之间通过设置的垂直向导向滑块实现滑动配合；当凸轮盘（10）旋转时，L型连接件（16）带动推板（6）周期性前后移动，且前移时可将待切割的棒料（29）推送至顶升系统中；

所述顶升系统包括：V形槽（4.1）、升降杆（22）、凸轮（18）；V形槽（4.1）上水平放置待切割的棒料（29），所述凸轮（18）呈心形，凸轮（18）的中心固连在第二凸轮轴（21）上，所述升降杆（22）的下端通过滚轴与凸轮（18）的外弧面滑动接触，升降杆（22）的上端与V形槽（4.1）固连，当升降杆（22）因凸轮（18）的推动作用而上升到最高处时，所述棒料（29）同步上升至最高处，再在推板（6）的推动下水平前移至搓切系统中；

所述搓切系统包括：上压板曲柄（13）、上压板连杆（14）、搓板支撑架（3）、搓板（1）、刀具轴（25）、架刀槽（26）、刀片（27）、切割台面（30）；所述上压板曲柄（13）的一端固连在第一凸轮轴（11）的端部，上压板曲柄（13）的另一端与上压板连杆（14）铰接，上压板连杆（14）又与搓板支撑架（3）的端部铰接；

所述搓板支撑架（3）的两端与机架两侧面之间通过设置的水平向导向滑块实现滑动配合，搓板支撑架（3）的上部还设置有轴承座（2），搓板支撑架（3）的下部设置有支撑架底板（3.1），所述搓板（1）一侧的两端通过轴承与所述轴承座（2）连接，在搓板（1）上还设置有调节搓下压力的调节弹簧（1.1），所述调节弹簧（1.1）中设置有与所述支撑架底板（3.1）拧接的穿心螺杆；当第一凸轮轴（11）旋转时，所述搓板支撑架（3）在上压板曲柄（13）和上压板连杆（14）的连动作用下前后周期性滑动，进而带着搓板（1）前后移动；

所述切割台面（30）设置在搓板（1）的下部，切割台面（30）的两侧开有容置刀片（27）的槽缝，所述刀具轴（25）位于切割台面（30）之下，刀具轴（25）的两端通过轴承与机架连接，所述架刀槽（26）下端与刀具轴（25）铰接，所述刀片（27）呈直立状安装在架刀槽（26）上，刀片（27）上部刃口呈倾斜状，远离刀具轴（25）一端的刃口向上翘起，架刀槽（26）下部设置有可调节刀片（27）刃口斜度的支撑螺栓（28）；

当推板（6）将棒料（29）水平推送到切割台面（30）上时，搓板（1）即将棒料（29）定位在切割台面（30）上，并带动棒料（29）滚动向前，刀片（27）同时旋切棒料（29）的两端，继续向前即将切断端部后的棒料（29）向外推出，完成一根棒料（29）的切割过程；

如上所述一种柔性棒料切割机，其特征在于：设定：棒料（29）与刀片（27）刃口接触至切割棒料（29）完成过程中，所述棒料（29）旋转一周。

如上所述一种柔性棒料切割机，其特征在于：所述V形槽（4.1）两端设置有滑动轴承，所述滑动轴承套装在垂直设置的直线轴承圆柱（23）上，所述直线轴承圆柱（23）固连在机架上。

如上所述一种柔性棒料切割机，其特征在于：所述切割台面（30）两侧容置刀片（27）的槽缝设置有至少三个，用以改变切割尺寸，所述槽缝的缝宽大于刀片（27）的厚度，所述架刀槽（26）下端与刀具轴（25）铰接处可沿刀具轴（25）的轴向毫米级左右微调移动。

本实用新型有益效果是：

本实用新型专利通过搓压式加工，搓压力可通过调节弹簧调整，克服了棒料本身柔软而造成的装夹易变形、端面切割精度低的问题，所用到的传动结构较为简单，易实现棒料切割功能，能够较好的保证切割端面的平整和切割的精度的要求，同时刀片间的距离可调整，能改变棒料的切割长度。对于市场上塑料、尼龙等有机高分子材料制作的棒料（或有一定刚度的软管），提供了一种高精度、高可靠性的切割方法，具有广泛的实际应用价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例“一种柔性棒料切割机”三维模型立体示意图；

图2是图1正视图；

图3是另一方向轴侧示意图；

图4是送料系统结构示意图；

图5是顶升系统结构示意图；

图6是搓料系统结构示意图。

附图中的标记说明：

1—搓板，1.1—调压弹簧， 2—轴承座，3—搓板支撑架，3.1—支撑架底板，4—升降滑块，4.1—V形槽，5—导轨，6—推板，7—支座，8—同步带轮，9—同步带，10—凸轮盘，11—第一凸轮轴，12—轴承座，13—上压板曲柄，14—上压板连杆，15—中面板，16—L型连接板，17—步进电机，18—凸轮，19—轴承座，20—轴承，21—第二凸轮轴，22—升降杆，23—直线轴承圆柱，24—销轴，25—刀具轴，26—架刀槽，27—刀片，28—支撑螺栓，29—棒料，30—切割台面。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例作进一步说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内，本技术方案中未详细述及的，均为公知技术。

参见图1～图6，本实用新型一种柔性棒料切割机，包括：送料系统、顶升系统、搓切系统，三个系统安装在板式机架上，由一个步进电机17驱动。所述送料系统中设置有第一凸轮轴11，所述顶升系统中设置有第二凸轮轴21；所述步进电机17通过同步带先将运动传递至送料系统的第一凸轮轴11上，第一凸轮轴11再通过同步带9将运动传递至顶升系统的第二凸轮轴21，第一凸轮轴11与第二凸轮轴21之传动比为1:1；所述搓切系统也是通过送料系统的第一凸轮轴11传递运动，使得送料系统、顶升系统、搓切系统三者间同步周期性运动。

参考图1～3和图4，送料系统包括：推板6、凸轮盘10、L型连接件16；所述凸轮盘10中心固连在第一凸轮轴11上，凸轮盘10的侧面开有导向滑槽，所述推板6与L型连接件16固连，所述L型连接件16端部设置有滚轮，所述滚轮嵌入凸轮盘10的导向滑槽中，L型连接件16的二端与机架两侧面之间通过设置的垂直向导向滑块实现滑动配合；当凸轮盘10旋转时，L型连接件16带动推板6周期性前后移动，且前移时可将待切割的棒料29推送至顶升系统中。

参考图1～3和图5，顶升系统包括：V形槽4.1、升降杆22、凸轮18；V形槽4.1上水平放置待切割的棒料29，所述凸轮18呈心形，凸轮18的中心固连在第二凸轮轴21上，所述升降杆22的下端通过滚轴与凸轮18的外弧面滑动接触，升降杆22的上端与V形槽4.1固连，当升降杆22因凸轮18的推动作用而上升到最高处时，所述棒料29同步上升至最高处，搓切系统的搓板1的下方斜面刚好推动棒料29向前滚动。

参考图1～3和图6，搓切系统包括：上压板曲柄13、上压板连杆14、搓板支撑架3、搓板1、刀具轴25、架刀槽26、刀片27、切割台面30；所述上压板曲柄13的一端固连在第一凸轮轴11的端部，上压板曲柄13的另一端与上压板连杆14铰接，上压板连杆14又与搓板支撑架3的端部铰接。

所述搓板支撑架3的两端与机架两侧面之间通过设置的水平向导向滑块实现滑动配合，搓板支撑架3的上部还设置有轴承座2，搓板支撑架3的下部设置有支撑架底板3.1，所述搓板1一侧的两端通过轴承与所述轴承座2连接，在搓板1上还设置有调节搓下压力的调节弹簧1.1，所述调节弹簧1.1中设置有与所述支撑架底板3.1拧接的穿心螺杆；当第一凸轮轴11旋转时，所述搓板支撑架3在上压板曲柄13和上压板连杆14的连动作用下前后周期性滑动，进而带着搓板1前后移动。

所述切割台面30设置在搓板1的下部，切割台面30的两侧开有容置刀片27的槽缝，所述刀具轴25位于切割台面30之下，刀具轴25的两端通过轴承与机架连接，所述架刀槽26下端与刀具轴25铰接，所述刀片27呈直立状安装在架刀槽26上，刀片27上部刃口呈倾斜状，远离刀具轴25一端的刃口向上翘起，架刀槽26下部设置有可调节刀片27刃口斜度的支撑螺栓28。

当推板6将棒料29水平推送到切割台面30上时，搓板1即将棒料29定位在切割台面30上，并带动棒料29滚动向前，刀片27同时旋切棒料29的两端，继续向前即将切断端部后的棒料29向外推出，完成一根棒料29的切割过程。并设定：棒料29与刀片27刃口接触至切割棒料29完成过程中，所述棒料29旋转一周。

所述V形槽4.1两端设置有滑动轴承，所述滑动轴承套装在垂直设置的直线轴承圆柱23上，所述直线轴承圆柱23固连在机架上。

所述切割台面30两侧容置刀片27的槽缝设置有至少三个，所述槽缝的缝宽大于刀片27的厚度，所述架刀槽26下端与刀具轴25铰接处可沿刀具轴25的轴向毫米级左右微调移动。

送料系统中推送部分的盘式凸轮结构，作用为推动棒料毛坯进入下一个环节，第一凸轮轴11与上压板曲柄13通过紧定螺钉和轴肩定位，L型连接件16一端装有轴承，与凸轮盘10线接触，L型连接件16另一端通过螺栓与推板6固定。当毛坯棒料29进入装置中时，第一凸轮轴11带动凸轮盘10转动，推板6向前推动，当棒料29进入到V形槽4.1以后，凸轮盘10带动推板6开始进入回程阶段，回到初始位置，在下一个根棒料29进来以后，继续前推，如此循环往复。

步进电机17通过同步带9将运动传递到第一凸轮轴11，第一凸轮轴11通过同步带9将运动传递到凸轮轴21，凸轮轴21带动凸轮18旋转。当棒料进入V形槽4.1以后，凸轮18带动升降杆22上升运动，升降杆22推动升降滑块4上升，直到棒料29进入最高位置，搓板1便向前推走棒料29，此时，凸轮18进入回程状态，升降滑块4下落，落到最低端时，凸轮18进入休止状态，等待下一次棒料进入V形槽4.1中。

搓料系统用于推动棒料29进行滚压切割，当棒料29进入切割平台30之上以后，搓板1开始向前推动棒料29向前滚动，同时压住棒料29，当棒料29滚过刀片27上的刃口一周时，即完成了对棒料29的端部切割，切割完的废料经过排料口落入废料收集箱中，加工好棒料下落并进入棒料收集装置。

刀片27安装在架刀槽26中，架刀槽27与刀具轴25之间以轴承联接，架刀槽27之间依靠刀具轴25实现轴向定位，以此来保证精度。在加工之前，选择不同的加工棒料的长度需要通过手动旋动不同的压紧螺杆28，便可选择不同间距的架刀槽27，从而选择不同长度的切割方式。

本实用新型专利通过搓压式加工，搓压力可通过调节弹簧调整，克服了棒料本身柔软而造成的装夹易变形、端面切割精度低的问题，所用到的传动结构较为简单，易实现棒料切割功能，能够较好的保证切割端面的平整和切割的精度的要求，同时刀片间的距离可调整，能改变棒料的切割长度。对于市场上塑料、尼龙等有机高分子材料制作的棒料（或有一定刚度的软管），提供了一种高精度、高可靠性的切割方法，具有广泛的实际应用价值。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语 “宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“顶”、“轴向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“铰接”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (4)

1.一种柔性棒料切割机，包括安装在机架上的：送料系统、顶升系统、搓切系统，三个系统由一个步进电机驱动；所述送料系统中设置有第一凸轮轴（11），所述顶升系统中设置有第二凸轮轴（21）；所述步进电机通过同步带先将运动传递至送料系统的第一凸轮轴（11）上，第一凸轮轴（11）再通过同步带将运动传递至顶升系统的第二凸轮轴（21），第一凸轮轴（11）与第二凸轮轴（21）之传动比为1:1；所述搓切系统也是通过送料系统的第一凸轮轴（11）传递运动，使得送料系统、顶升系统、搓切系统三者间同步周期性运动；其特征在于：

所述送料系统包括：推板（6）、凸轮盘（10）、L型连接件（16）；所述凸轮盘（10）中心固连在第一凸轮轴（11）上，凸轮盘（10）的侧面开有导向滑槽，所述推板（6）与L型连接件（16）固连，所述L型连接件（16）端部设置有滚轮，所述滚轮嵌入凸轮盘（10）的导向滑槽中，L型连接件（16）的二端与机架两侧面之间通过设置的垂直向导向滑块实现滑动配合；当凸轮盘（10）旋转时，L型连接件（16）带动推板（6）周期性前后移动，且前移时可将待切割的棒料（29）推送至顶升系统中；

所述顶升系统包括：V形槽（4.1）、升降杆（22）、凸轮（18）；V形槽（4.1）上水平放置待切割的棒料（29），所述凸轮（18）呈心形，凸轮（18）的中心固连在第二凸轮轴（21）上，所述升降杆（22）的下端通过滚轴与凸轮（18）的外弧面滑动接触，升降杆（22）的上端与V形槽（4.1）固连，当升降杆（22）因凸轮（18）的推动作用而上升到最高处时，所述棒料（29）同步上升至最高处，再在推板（6）的推动下水平前移至搓切系统中；

所述搓切系统包括：上压板曲柄（13）、上压板连杆（14）、搓板支撑架（3）、搓板（1）、刀具轴（25）、架刀槽（26）、刀片（27）、切割台面（30）；所述上压板曲柄（13）的一端固连在第一凸轮轴（11）的端部，上压板曲柄（13）的另一端与上压板连杆（14）铰接，上压板连杆（14）又与搓板支撑架（3）的端部铰接；

所述搓板支撑架（3）的两端与机架两侧面之间通过设置的水平向导向滑块实现滑动配合，搓板支撑架（3）的上部还设置有轴承座（2），搓板支撑架（3）的下部设置有支撑架底板（3.1），所述搓板（1）一侧的两端通过轴承与所述轴承座（2）连接，在搓板（1）上还设置有调节搓下压力的调节弹簧（1.1），所述调节弹簧（1.1）中设置有与所述支撑架底板（3.1）拧接的穿心螺杆；当第一凸轮轴（11）旋转时，所述搓板支撑架（3）在上压板曲柄（13）和上压板连杆（14）的连动作用下前后周期性滑动，进而带着搓板（1）前后移动；

所述切割台面（30）设置在搓板（1）的下部，切割台面（30）的两侧开有容置刀片（27）的槽缝，所述刀具轴（25）位于切割台面（30）之下，刀具轴（25）的两端通过轴承与机架连接，所述架刀槽（26）下端与刀具轴（25）铰接，所述刀片（27）呈直立状安装在架刀槽（26）上，刀片（27）上部刃口呈倾斜状，远离刀具轴（25）一端的刃口向上翘起，架刀槽（26）下部设置有可调节刀片（27）刃口斜度的支撑螺栓（28）；

当推板（6）将棒料（29）水平推送到切割台面（30）上时，搓板（1）即将棒料（29）定位在切割台面（30）上，并带动棒料（29）滚动向前，刀片（27）同时旋切棒料（29）的两端，继续向前即将切断端部后的棒料（29）向外推出，完成一根棒料（29）的切割过程。

2.如权利要求1所述一种柔性棒料切割机，其特征在于：设定：棒料（29）与刀片（27）刃口接触至切割棒料（29）完成过程中，所述棒料（29）旋转一周。

3.如权利要求1所述一种柔性棒料切割机，其特征在于：所述V形槽（4.1）两端设置有滑动轴承，所述滑动轴承套装在垂直设置的直线轴承圆柱（23）上，所述直线轴承圆柱（23）固连在机架上。

4.如权利要求1所述一种柔性棒料切割机，其特征在于：所述切割台面（30）两侧容置刀片（27）的槽缝设置有至少三个，所述槽缝的缝宽大于刀片（27）的厚度，所述架刀槽（26）下端与刀具轴（25）铰接处可沿刀具轴（25）的轴向毫米级左右微调移动。