CN210755535U - 一种高速钢丝带颗粒群切设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高速钢丝带颗粒的群切设备。包括机架、X轴送料机构、Z轴进刀机构、B轴锯切机构的部分，机架上安装布置有X轴送料机构、Z轴进刀机构和B轴锯切机构，X轴送料机构和Z轴进刀机构均固定于机架上，B轴锯切机构安装于Z轴进刀机构上，高速钢丝带被装夹在X轴送料机构上，B轴锯切机构对高速钢丝带进行颗粒群切。本实用新型具有高精度、高效率、高一致性的突出优势，应用于高速钢丝带颗粒的生产线，可大幅度提高其生产效率与产品品质等级，带来显著的经济与社会效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及丝带颗粒切割设备，尤其是涉及一种高速钢丝带颗粒群切设备。
背景技术
高速钢丝带颗粒是指长度在10～50毫米之间、厚度在0～5毫米之间、宽度在5～15毫米之间的高速钢材质制成的长方体颗粒。高速钢丝带颗粒可作为多个行业多个领域关键零部件的原材料，例如用作油压泵、液压泵、助力泵等泵体内的转向叶片，用作木工行业、缝纫行业的刀具与刃具材料，等等。
用户采购高速钢丝带颗粒，往往不希望再对其进行冷加工(或粗加工)，因而用户通常要求高速钢丝带颗粒的外形尺寸严格控制在误差范围之内。高速钢丝带颗粒的外形尺寸包括两大类，其中第一类厚度与宽度尺寸及其公差(厚度误差为±0.02mm，宽度误差为±0.03mm)由轧制与拉拔生产工艺决定，第二类尺寸包括长度误差、水平弯曲度及侧面弯曲度等，由丝带颗粒的切割工艺所决定。
针对高速钢丝带颗粒的切割，传统工艺可使用锯床切割或线切割，较为新型切割方式有激光切割。然而，传统锯床切割的精度不足(±0.10mm以上)，线切割方式又效率非常低下成本高材料耗损大(平均每分钟10颗)，新型激光切割又极易因高温而引起丝带颗粒材料性质变化，因此上述三种切割方式均存在一定不合理。
实用新型内容
针对传统切割方式在丝带颗粒切割工艺上的不足，本实用新型提供了一种高速钢丝带颗粒的群切设备，该设备可自动控制若干片圆锯片对高速钢丝带进行同步切割，保证丝带颗粒的精度与一致性，同时保证了丝带颗粒切割的效率。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型包括机架、X轴送料机构、Z轴进刀机构、B轴锯切机构的部分，机架上安装布置有X轴送料机构、Z轴进刀机构和B轴锯切机构，X轴送料机构和Z轴进刀机构均固定于机架上，B轴锯切机构安装于Z轴进刀机构上，高速钢丝带被装夹在X轴送料机构上，B轴锯切机构对高速钢丝带进行颗粒群切。
所述的X轴送料机构包括送料底座、送料电机、送料丝杆、送料滑块、第一夹钳、第一夹钳电机、第二夹钳和第二夹钳电机；送料底座和送料电机固定于机架上，送料底座上的两侧均安装有平行的水平导轨，送料滑块嵌装于平行的水平导轨上并沿水平导轨移动，送料电机的输出轴和送料丝杆的端部同轴连接，送料丝杆外通过螺纹套装有第一螺母块，第一螺母块固接于送料滑块底部，使得送料丝杆、送料滑块和水平导轨之间形成丝杠螺母移动副，送料电机运行经丝杠螺母移动副带动送料滑块在导轨上水平移动；第一夹钳电机固定于送料滑块上，第一夹钳电机的输出轴和第一夹钳连接，第一夹钳电机用于夹装高速钢丝带的端部；第二夹钳电机固定于送料底座位于远离送料电机的一侧上，第二夹钳电机的输出轴和第二夹钳连接，第二夹钳用于夹装高速钢丝带的主体中部；第一夹钳的装夹口和第二夹钳的装夹口布置于同一直线上；
所述的Z轴进刀机构包括进刀底座、进刀电机、Z轴减速机构、进刀丝杆和进刀滑块，进刀底座固定于机架上，进刀底座的两侧设有竖直导轨，进刀电机固定于进刀底座，进刀电机的输出轴经Z轴减速机构和进刀丝杆同步连接，进刀丝杆外通过螺纹套装有第二螺母块，第二螺母块固接于进刀滑块的中部，进刀滑块的两侧嵌装于进刀底座的竖直导轨上，使得进刀丝杆、进刀滑块和竖直导轨之间形成丝杠螺母移动副，进刀电机运行经丝杠螺母移动副带动进刀滑块在竖直导轨上竖直移动；
所述的B轴锯切机构包括安装板、锯切电机、B轴减速机构和锯片群，安装板竖直固定于进刀滑块的外端面，锯切电机固定于安装板上，锯切电机的输出轴经B轴减速机构和锯切轴同步连接，锯切轴水平布置且平行于第二夹钳的装夹口，锯切轴上安装锯片群，锯片群位于第二夹钳的上方。
所述的机架上还设有触摸屏，触摸屏固定于安装板上。
还包括主控PLC，X轴送料机构的送料电机、第一夹钳电机和第二夹钳电机以及Z轴进刀机构的进刀电机、B轴锯切机构的锯切电机均连接到主控PLC。
所述的锯片群主要由5～9片相同规格的圆锯片组成。
本实用新型的B轴锯切机构负责锯片群的高速旋转，Z轴进刀机构负责锯片群对高速钢丝带的进刀与退刀，X轴送料机构负责高速钢丝带的逐段送料，上述BZX三轴的联动由主控PLC协调控制，实现一次进刀即可同步切割多粒高速钢丝带。
本实用新型具有的有益效果是：
1)锯切精度高：由于采用PLC自动进刀控制，本实用新型可实现高精度切割，长度尺寸误差≤±0.05mm，侧面弯曲度与水平弯曲度误差≤0.1％。
2)锯切效率高：本实用新型可实现每分钟60～120颗的高速钢丝带颗粒切割，切割效率远高于传统切割方式(约每分钟10～30颗)；
3)锯切一致性好：本实用新型可实现同批次丝带颗粒的高一致性，长度尺寸重复性误差≤1％，侧面弯曲度与水平弯曲度重复性误差≤2％。
因此，本实用新型可作为高速钢丝带颗粒生产线的重要组成部分，提升生产线的整体效率。
相比于传统的切割设备，本实用新型具有高精度、高效率、高一致性的突出优势，应用于高速钢丝带颗粒的生产线，可大幅度提高其生产效率与产品品质等级，带来显著的经济与社会效益。
附图说明
图1是本实用新型的整体装配效果示意图。
图2是本实用新型X轴送料机构的装配示意图。
图3是本实用新型Z轴进刀机构的装配示意图。
图4是本实用新型B轴锯切机构的装配示意图。
图中：1、机架，2、X轴送料机构，2A、送料电机，2B、送料丝杆，2C、送料滑块，2D、第一夹钳电机，2E、第一夹钳，2F、第二夹钳电机，2G、第二夹钳，3、Z轴进刀机构，3A、进刀电机，3B、减速机构，3C、进刀丝杆，3D、进刀滑块，4、B轴锯切机构，4A、安装板，4B、锯切电机，4C、减速机构，4D、锯片群，5、触摸屏，6、主控PLC。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示，具体实施包括机架1、X轴送料机构2、Z轴进刀机构3、B 轴锯切机构4、触摸屏5与主控PLC6的部分，机架1上安装布置有X轴送料机构2、Z轴进刀机构3和B轴锯切机构4，X轴送料机构2和Z轴进刀机构3 均固定于机架1上，B轴锯切机构4安装于Z轴进刀机构3上，高速钢丝带被装夹在X轴送料机构2上，B轴锯切机构4对高速钢丝带进行颗粒群切。
切割时，X轴送料机构2负责把高速钢丝带送一段(长度在50mm到 500mm之间，根据实际工况确定)进来，B轴锯切机构4负责驱动多个圆锯片高速旋转，Z轴进刀机构3负责将B轴锯切机构内的锯片群往高速钢丝带进刀，实现若干颗高速钢丝带颗粒的同时切割(具体的切割数量由锯片数量决定)，然后Z轴进刀机构3完成退刀动作，X轴送料机构继续送料，如此循环往复。
需要补充说明的是，上述BZX三轴的联动控制，均由主控PLC完成，并且通过触摸屏设置相关参数。机架1上设有触摸屏5，触摸屏5固定于安装板 4A上。
如图2所示，X轴送料机构2包括送料底座、送料电机2A、送料丝杆2B、送料滑块2C、第一夹钳2E、第一夹钳电机2D、第二夹钳2G和第二夹钳电机 2F；送料底座和送料电机2A固定于机架1上，送料底座上的两侧均安装有平行的水平导轨，送料滑块2C嵌装于平行的水平导轨上并沿水平导轨移动，送料电机2A的输出轴和送料丝杆2B的端部同轴连接，送料丝杆2B外通过螺纹套装有第一螺母块，第一螺母块固接于送料滑块2C底部，使得送料丝杆2B、送料滑块2C和水平导轨之间形成丝杠螺母移动副，送料电机2A运行经丝杠螺母移动副带动送料滑块2C在导轨上水平移动；
第一夹钳电机2D固定于送料滑块2C上，第一夹钳电机2D的输出轴和第一夹钳2E连接，第一夹钳电机2D用于夹装高速钢丝带的端部，由第一夹钳电机2D通过丝杠机构驱动第一夹钳2E合拢和分离工作，丝杠机构如送料电机 2A所连接的丝杠结构，第一夹钳2E包括两个钳体，一个钳体固定，另一个钳体活动并套装在丝杠上，第一夹钳电机2D运行带动丝杠旋转进而带动活动的钳体移动。同样地，第二夹钳电机2F固定于送料底座位于远离送料电机2A的一侧上，第二夹钳电机2F的输出轴和第二夹钳2G连接，第二夹钳2G用于夹装高速钢丝带的主体中部，由第二夹钳电机2F通过丝杠机构驱动第二夹钳2G 合拢和分离工作，丝杠机构如送料电机2A所连接的丝杠结构，第二夹钳2G包括两个钳体，一个钳体固定，另一个钳体活动并套装在丝杠上，第二夹钳电机 2F运行带动丝杠旋转进而带动活动的钳体移动。
第一夹钳2E和第二夹钳2G中两个钳体之间形成装夹口，第一夹钳2E的装夹口和第二夹钳2G的装夹口布置于同一直线上。
如图3所示，Z轴进刀机构3包括进刀底座、进刀电机3A、减速机构3B、进刀丝杆3C和进刀滑块3D，进刀底座固定于机架1上，进刀底座的两侧设有竖直导轨，进刀电机3A固定于进刀底座，进刀电机3A的输出轴经减速机构 3B和进刀丝杆3C同步连接，具体实施进刀电机3A固定于进刀底座的顶部，减速机构3B的两端输入轴和输出轴垂直90度布置，进刀丝杆3C外通过螺纹套装有第二螺母块，第二螺母块固接于进刀滑块3D的中部，进刀滑块3D的两侧嵌装于进刀底座的竖直导轨上，使得进刀丝杆3C、进刀滑块3D和竖直导轨之间形成丝杠螺母移动副，进刀电机3A运行经丝杠螺母移动副带动进刀滑块 3D在竖直导轨上竖直移动。
如图4所示，B轴锯切机构4包括安装板4A、锯切电机4B、减速机构4C 和锯片群4D，安装板4A竖直固定于进刀滑块3D的外端面，锯切电机4B固定于安装板4A上，锯切电机4B的输出轴经减速机构4C和锯切轴同步连接，锯切轴上安装锯片群4D，锯片群4D位于第二夹钳2G的上方。
具体实施中，进刀电机采用高精度的伺服电机或步进电机，以实现对进刀量的高精度控制；减速机构可采用100:1至1000:1的减速比，以实现进刀速度的高精度调节。
具体实施中，X轴送料机构2的送料电机2A、第一夹钳电机2D和第二夹钳电机2F以及Z轴进刀机构3的进刀电机3A、B轴锯切机构4的锯切电机4B 均连接到主控PLC6。
本实用新型具体实施的工作过程是：X轴送料机构2工作时，第一夹钳电机2D首先驱动第一夹钳2E固定住高速钢丝带的端部(此时第二夹钳2G已松开高速钢丝带)，然后在送料电机2A的驱动下，第一夹钳2E随着送料滑块 2C运动以此实现将高速钢丝带往里送，上述送料过程结束后，第二夹钳电机 2F驱动第二夹钳2G固定高速钢丝带，然后第一夹钳电机2D反向驱动第一夹钳2E使其松开高速钢丝带，最后再送料电机2A的反向驱动下，送料滑块2C带动第一夹钳2E及第一夹钳电机2D回复到原位，等丝带颗粒的切割完成后，第二夹钳电机2D反向驱动第二夹钳2G使其松开高速钢丝带，如此循环往复动作。
为保证丝带颗粒的一致性，要求圆锯片也具有高度的一致性，具体包括圆锯片的直径指标、厚度指标、平面度指标、端跳指标等四类指标的一致性(重复性误差≤1％)。同时，为实现不同长度的丝带颗粒切割，锯片群的的锯片数量以及锯片间隔可根据实际工况灵活调节，其中锯片数量可在5～9片范围内选择，锯片间隔可在10mm～50mm范围内选择。
本实用新型具有切割精度高、切割效率高、切割一致性好的特点，应用于高速钢丝带颗粒的生产线，可大幅度提高其生产效率与产品品质等级，带来显著的经济与社会效益。
Claims (5)
1.一种高速钢丝带颗粒群切设备，其特征在于：包括机架(1)、X轴送料机构(2)、Z轴进刀机构(3)、B轴锯切机构(4)的部分，机架(1)上安装布置有X轴送料机构(2)、Z轴进刀机构(3)和B轴锯切机构(4)，X轴送料机构(2)和Z轴进刀机构(3)均固定于机架(1)上，B轴锯切机构(4)安装于Z轴进刀机构(3)上，高速钢丝带被装夹在X轴送料机构(2)上，B轴锯切机构(4)对高速钢丝带进行颗粒群切。
2.根据权利要求1所述的一种高速钢丝带颗粒群切设备，其特征在于：所述的X轴送料机构(2)包括送料底座、送料电机(2A)、送料丝杆(2B)、送料滑块(2C)、第一夹钳(2E)、第一夹钳电机(2D)、第二夹钳(2G)和第二夹钳电机(2F)；送料底座和送料电机(2A)固定于机架(1)上，送料底座上的两侧均安装有平行的水平导轨，送料滑块(2C)嵌装于平行的水平导轨上并沿水平导轨移动，送料电机(2A)的输出轴和送料丝杆(2B)的端部同轴连接，送料丝杆(2B)外通过螺纹套装有第一螺母块，第一螺母块固接于送料滑块(2C)底部，使得送料丝杆(2B)、送料滑块(2C)和水平导轨之间形成丝杠螺母移动副，送料电机(2A)运行经丝杠螺母移动副带动送料滑块(2C)在导轨上水平移动；第一夹钳电机(2D)固定于送料滑块(2C)上，第一夹钳电机(2D)的输出轴和第一夹钳(2E)连接，第一夹钳电机(2D)用于夹装高速钢丝带的端部；第二夹钳电机(2F)固定于送料底座位于远离送料电机(2A)的一侧上，第二夹钳电机(2F)的输出轴和第二夹钳(2G)连接，第二夹钳(2G)用于夹装高速钢丝带的主体中部；第一夹钳(2E)的装夹口和第二夹钳(2G)的装夹口布置于同一直线上；所述的Z轴进刀机构(3)包括进刀底座、进刀电机(3A)、Z轴减速机构(3B)、进刀丝杆(3C)和进刀滑块(3D)，进刀底座固定于机架(1)上，进刀底座的两侧设有竖直导轨，进刀电机(3A)固定于进刀底座，进刀电机(3A)的输出轴经Z轴减速机构(3B)和进刀丝杆(3C)同步连接，进刀丝杆(3C)外通过螺纹套装有第二螺母块，第二螺母块固接于进刀滑块(3D)的中部，进刀滑块(3D)的两侧嵌装于进刀底座的竖直导轨上，使得进刀丝杆(3C)、进刀滑块(3D)和竖直导轨之间形成丝杠螺母移动副，进刀电机(3A)运行经丝杠螺母移动副带动进刀滑块(3D)在竖直导轨上竖直移动；所述的B轴锯切机构(4)包括安装板(4A)、锯切电机(4B)、B轴减速机构(4C)和锯片群(4D)，安装板(4A)竖直固定于进刀滑块(3D)的外端面，锯切电机(4B)固定于安装板(4A)上，锯切电机(4B)的输出轴经B轴减速机构(4C)和锯切轴同步连接，锯切轴水平布置且平行于第二夹钳(2G)的装夹口，锯切轴上安装锯片群(4D)，锯片群(4D)位于第二夹钳(2G)的上方。
3.如权利要求2所述的一种高速钢丝带颗粒群切设备，其特征在于：所述的机架(1)上还设有触摸屏(5)，触摸屏(5)固定于安装板(4A)上。
4.如权利要求2所述的一种高速钢丝带颗粒群切设备，其特征在于：还包括主控PLC(6)，X轴送料机构(2)的送料电机(2A)、第一夹钳电机(2D)和第二夹钳电机(2F)以及Z轴进刀机构(3)的进刀电机(3A)、B轴锯切机构(4)的锯切电机(4B)均连接到主控PLC(6)。
5.如权利要求2所述的一种高速钢丝带颗粒群切设备，其特征在于：所述的锯片群(4D)主要由5～9片相同规格的圆锯片组成。
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