CN220407287U - 一种高效能带锯床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效能带锯床，旨在解决现有技术的带锯床的锯切速度无法及时调整，进给速度调节参数过少，锯带寿命无法得到最优化的问题。该实用新型包括锯床，包括安装在锯床上的安装柱；锯架，滑动安装在安装柱上，锯架上传动设置有主动轮和从动轮，主动轮和从动轮上套设有锯带；压力检测装置，检测锯带背部压力；锯切偏斜感知装置，检测锯带倾斜程度；快速下降装置，与锯床和锯架相连接，带动锯架沿安装柱方向滑动；单作用平衡装置，与锯床和锯架相连接，锯架运动时处于平衡状态；通过锯切速度、锯带锯背压力及锯带倾斜程度的三反馈控制进给速度，并通过进给速度调节锯切速度，形成闭环矢量控制，优化锯切效率，延长锯带寿命。

Description

一种高效能带锯床

技术领域

本实用新型涉及锯床设备相关技术领域，更具体地说，它涉及一种高效能带锯床。

背景技术

目前，现有的带锯床一般包括锯床和锯架，锯床用于对待加工物料进行临时存储、运输以及夹紧固定，设置有可升降的锯架，锯架上设置有主动轮、从动轮，锯带被张紧套设在主动轮、从动轮上。主动轮转动带动锯带循环运动，锯切时锯架下降，竖直向下切割物料，锯带底部在做水平（即锯切方向）运动的同时作竖直向下（即进给方向）运动，只有当锯切速度和进给速度达到合理配置，才能使锯切效率和锯带的使用寿命得到最优化；另一方面，由于物料的材质、形状及硬度等参数极大地影响了锯切速度、进给速度，尤其是许多物料与锯带的接触面在锯切过程中会发生变化，此时锯带受到的阻力也会随时发生变化，只有及时调正锯带的锯切方向，及调整锯切速度和进给速度才能高效锯切出高精度材料，同时保证锯带的使用寿命，因此在锯切过程中随时自动控制调整锯切速度、进给速度及锯带状态就显得尤为重要。

目前的带锯床通常是根据电机的输出扭矩和张紧力反馈给进给液压装置和张紧液压装置，以实现在锯切过程中调节进给速度和张紧力，然而锯切速度很难得到控制，且无法对锯带锯切时的倾斜程度进行及时判断，使得锯切速度与进给速度无法合理匹配，无法达到真正的锯切负载的恒定控制，锯带寿命也因此受到影响；另一方面进给速度仅通过输出扭矩，即锯带受到的水平力来调节，没有考虑到锯带受到竖直方向的压力，调节参数过少，进给速度无法得到最优控制。

中国专利公告号CN106624149B，公告日2018年9月11日，实用新型的名称为一种多功能带锯床，包括切割锯、锯架、液压杆、电机、液压缸、销轴、第一连接板、轴承、底座、第二连接板、铜套、第一齿轮、第一减速电机、旋转台、第二齿轮、第二减速电机、固定螺栓、旋转柱和操作台。本实用新型能够实现对加工件的任意角度切割，具有结构合理、维护方便、加工生产成本低的特点。它存在无法及时调整锯切速度，使进给速度调节参数过少，锯带寿命无法得到最优化的问题。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的带锯床的锯切速度无法及时调整，进给速度调节参数过少，锯带寿命无法得到最优化的问题，提供了一种高效能带锯床，三反馈控制进给速度，并通过进给速度调节锯切速度，形成闭环矢量控制，优化锯切效率，延长锯带寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种高效能带锯床，包括：锯床，包括安装在锯床上的安装柱；

锯架，滑动安装在安装柱上，锯架上传动设置有主动轮和从动轮，主动轮和从动轮上套设有锯带；

压力检测装置，检测锯带背部压力；

锯切偏斜感知装置，检测锯带倾斜程度；

快速下降装置，与锯床和锯架相连接，能够带动锯架沿安装柱方向滑动；

单作用平衡装置，与锯床和锯架相连接，使沿安装柱方向滑动锯架处于平衡状态。

本实用新型提供了一种高效能带锯床，通过设置快速下降装置及锯带背部设置的压力检测装置，使得锯架能够快速的沿着安装柱进行升降运动；即当锯带随锯架移动对工件进行锯切时，锯带在与工件逐渐接触时，锯带的锯背受力上抬将压力值通过压力检测装置反馈给快速下降装置的升降驱动系统及锯带永磁电机的控制系统，当压力增大时，快速下降装置下降速度快速降低，进给速度降低，反之进给速度升高；有效的缩短了上下运动过程中的时间，提高了切割的效率。锯带在切割横截面宽度或硬度等参数不一致的物料时，锯带与物料的接触面在锯切过程中会发生变化。以圆钢为例，圆钢横截面宽度从上到下先变大再变小，驱动主动轮转动的永磁电机通过编码器将输出扭矩反馈给快速下降装置的升降驱动系统，当输出扭矩增大时，伺服电机转速下降，进给速度降低，反之进给速度升高。同时，锯切偏斜感知装置能够检测锯带倾斜程度，通过电信号反馈给纠偏机构中，从而对锯带进行纠偏调整，从而提高了压力检测装置对锯带的锯背压力的检测精度，使锯切速度与进给速度得到合理配置，锯切效率高，锯带寿命得到极大延长。通过锯切速度、锯带锯背压力及锯带倾斜程度的三反馈控制进给速度，并通过进给速度调节锯切速度，形成闭环矢量控制，优化锯切效率，延长锯带寿命。

作为优选，锯架上设置有导向头，导向头上设置有传力组件，传力组件能够与锯带背部抵接，传力组件上设置有压力检测装置。

作为优选，导向头包括导向头本体，导向头本体的内部由上至下依次安装有检测腔、传导腔和导流槽；导流槽的两侧安装有导流块；传力组件包括转动设置在传导腔内的传导体，传导体内安装有安装槽，安装槽内转动安装有传导轴承；检测腔内安装有力压力检测装置，压力检测装置的下方与传导体抵接。

锯带穿过导流槽，锯带的锯背抵接在传导轴承上，锯带切割工件时收到的反作用力作用在传导轴承上，使得传导体绕转轴向上进行转动，使得传导体抵接在压力检测装置上，从而实现对锯带锯背压力的检测。

作为优选，导流槽开口的一端内安装有导向结构，导向结构包括减振轮和导正轮；减振轮的直径大于导正轮的直径；导正轮包括若干个沿轴向方向排列设置的导正小轮。锯带穿过减振轮和导正轮之间，由于减振轮和导正轮的大小不同且结构也不同，使得减振轮和导正轮两者振动频率不同，有效的对锯带起到了减振的效果。

作为优选，还包括纠正机构，纠正机构由两组设置在锯架两侧的可调整导向头组成，其上部固定安装在锯架上侧，下部与锯带连接；可调整导向头包括可调导向块、设置在可调导向块上的导正轮组和减振轮组，导正轮组包括设置在可调导向块内的两组活塞缸、设置在活塞缸输出端的导轨块、设置在导轨块内的连接轴和设置在连接轴上的导正轮二，导正轮二包括若干个沿轴向方向排列设置的导正轮。

纠正机构中的活塞缸的驱动控制系统与锯切偏斜感知装置电连接，当锯带偏移程度较大时，锯切偏斜感知装置通过电信号传输给纠偏机构中，使纠偏机构根据锯带的倾斜程度进行纠偏操作。

作为优选，减振轮包括两组摆动轴，两组摆动轴活动设置在导向头本体上，摆动轴上安装有预导轮，相邻的摆动轴之间设有减震弹簧，摆动轴的连接端位于减震弹簧和预导轮之间位置，预导轮对锯带的两侧进行夹紧。

通过防震机构能够有效降低锯切时的锯带的振幅，从而降低噪音和提高锯切的效率。

作为优选，安装柱设置有三根，锯床上固定设置有液压气缸，液压气缸的输出端与锯架背侧上的安装座一固定安装。

两端的两根安装柱顶部设置有横梁，液压气缸具有运动平稳、运动精度高的特点，通过三根安装柱的导向及液压气缸的控制作用，使得能够锯架运动时的稳定性和锯切的效率得到有效的提高。

作为优选，安装柱上沿其长度方向安装有导轨，锯架上安装有与导轨进行配合的导轨块。

通过导轨和导轨块的配合，使得锯架在安装柱上运动时，能够运动的更加的稳定。

作为优选，锯床上设置有单作用液压缸，单作用液压缸的输出端与锯架背侧的安装座二铰接安装。

通过单作用液压缸能够与液压气缸同步配合使用，用于提高锯架升降调节时的稳定性。

作为优选，还包括设置在锯架上的清屑装置，清屑装置包括分别设置在锯带张紧段两侧的清屑轮和感应接触装置，动力装置驱动两个清屑轮向相异方向转动，清屑轮通过万向联轴器与动力装置连接，两个清屑轮通过弹性件始终保持贴合，清屑轮上安装触头，当清屑轮完全磨损时触头与感应接触装置接触。

钢刷用于清除粘附在锯带上的锯屑，通过齿轮传动结构带动清屑轮在锯带两侧逆向旋转，保证两个清屑轮从两侧同向刷除锯屑，在使用过程中，清屑轮表面会逐渐磨损，导致清屑轮直径逐渐变小，通过设置万向联轴器和弹性件保证两个清屑轮在缩小过程中外周始终保持贴合；另一方面，在清屑轮上设置与清屑轮同步内缩的触头，当清屑轮完全用完时，触头与感应接触装置接触，将信号反馈至控制系统提醒更换清屑轮。

作为优选，主动轮由永磁电机驱动并通过减速机传动，减速机输出轴上固定有主轴座，主轴座固定在锯架上，主轴座上设有轴承，主动轮套设在轴承上，减速机输出轴端部与主动轮固定连接。

现有技术的主动轮直接连接在减速机输出轴上，减速机输出轴为主动轮转动提供输出扭矩，由于主动轮同时受到锯带对它的作用力，减速机输出轴上负载极大，应力集中，在锯切过程中易产生减速机输出轴断裂的问题。输出轴端部带动主动轮转动，通过设置主轴座将负载转移分散至整个锯架上，另外只需更换较易损坏的轴承就能保证正常运行，极大地延长了减速机输出轴寿命。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：（1）通过设置快速下降装置，有效的缩短了上下运动过程中的时间，提高了切割的效率；（2）通过锯切速度、锯带锯背压力及锯带倾斜程度的三反馈控制进给速度，并通过进给速度调节锯切速度，形成闭环矢量控制，优化锯切效率，延长锯带寿命；（3）通过可调整导向头，使得在切割工件时，能够对锯带实现纠偏操作，延长了锯带的使用寿命；（4）通过设置清屑装置，能够对锯带上的锯屑进行及时的清理，减少了锯屑对锯带的刮伤，提高了锯带的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的一种高效能带锯床的轴侧示意图；

图2是本实用新型的一种高效能带锯床的后视图；

图3是本实用新型的导向头的结构示意图；

图4是本实用新型的导向头的剖视图；

图5是本实用新型的清屑装置的剖视图；

图6是本实用新型的可调整导向头及锯切偏斜感知装置组合的结构示意图；

图7是本实用新型的可调整导向头中导正轮组部分的剖视图；

图中：锯床1；锯架2；快速下降装置3；传送机构4；夹持装置一5；夹持装置二6；液压缸一7；夹持块一8；夹持块二9；锯切口10；安装柱11；横梁12；导轨13；导轨块14；液压气缸15；安装座一16；单作用平衡装置17；单作用液压缸18；安装座二19；永磁电机20；主动轮21；从动轮22；锯带23；导向头24；传力组件25；压力检测装置26；导向头本体27；检测腔28；传导腔29；导流槽30；导流块31；传导体32；安装槽33；传导轴承34；导向结构35；减振轮一36；导正轮一37；导正小轮38；锯切偏斜感知装置39；导正槽40；可调整导向头41；可调导向块42；活塞缸43；导轨块44；连接轴45；摆动轴46；预导轮47；减震弹簧48；清屑装置49；清屑轮50；感应接触装置51；万向联轴器52；弹性件53；触头54；导正轮组55；减振轮组56；导正轮二57；导向槽58；齿轮传动结构59；动力装置60。

实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对实用新型的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种高效能带锯床（参见附图1-附图7），包括锯床1、设置在锯床1上的锯架22及设置在锯床1和锯架2之间的快速下降装置33；锯床1包括传送机构44、设置在锯架2前、后两侧的夹持装置一55和夹持装置二66；夹持装置一5和夹持装置二6结构相同，均包括固定设置在锯床1上的液压缸一77、设置在液压缸一7输出端的夹持块一88和固定设置在锯床1上的夹持块二99，夹持块一8和夹持块二9分别设置在传送机构4的两侧，用于对传送机构4运输的工件前、后段进行夹持固定，便于实现带锯床1的锯切操作，其中锯架2与锯床1之间设有锯切口10，锯切口10位于夹持装置一5和夹持装置二6之间的锯架2下侧；锯床1包括三根垂直安装在锯床1上的安装柱11，两侧的两根安装柱11顶部设置有用于锯架2移动限位的横梁12，安装柱11上沿其长度方向安装有导轨13，锯架2上安装有与导轨13进行配合的导轨块14，使得锯架2滑动安装在安装柱11上；

参见附图1-附图7，快速下降装置3包括固定安装在锯床1上的液压气缸15，液压气缸15的输出端与锯架2背侧上的安装座一16固定安装。液压气缸15具有运动平稳、运动精度高的特点，通过三根安装柱11的导向及液压气缸15的控制作用，使得能够锯架2运动时的稳定性和锯切的效率得到有效的提高；单作用平衡装置17，包括固定安装在锯床1上单作用液压缸18，单作用液压缸18的输出端与锯架2背侧的安装座二19铰接安装，能够使沿安装柱11方向滑动锯架2处于平衡状态；通过单作用液压缸18能够与液压气缸15同步配合使用，用于提高锯架2升降调节时的稳定性。锯架2上传动设置有由永磁电机20驱动的主动轮21和从动轮22，主动轮21和从动轮22上套设有锯带23；主动轮21由永磁电机20驱动并通过减速机传动，减速机输出轴上固定有主轴座，主轴座固定在锯架2上，主轴座上设有轴承，主动轮21套设在轴承上，减速机输出轴端部与主动轮21固定连接。

参见附图3和附图4，锯架2上设置有用于锯带23导正的导向头24，导向头24上设置有传力组件25，传力组件25能够与锯带23背部抵接，传力组件25上设置有压力检测装置26，压力检测装置26用于检测锯带23背部压力。

参见附图3和附图4，导向头24包括导向头本体27，导向头本体27的内部由上至下依次安装有检测腔28、传导腔29和导流槽30；导流槽30的两侧安装有导流块31；传力组件25包括转动设置在传导腔29内的传导体32，传导体32内安装有安装槽33，安装槽33内转动安装有传导轴承34；检测腔内安装有力压力检测装置26，压力检测装置26的下方与传导体32抵接。

参见附图3和附图4，锯带23穿过导流槽30，锯带23的锯背抵接在传导轴承34上，锯带23切割工件时收到的反作用力作用在传导轴承34上，使得传导体32绕转轴向上进行转动，使得传导体32抵接在压力检测装置26上，从而实现对锯带23锯背压力的检测。

参见附图3和附图4，导流槽30开口的一端内安装有导向结构35，导向结构35包括减振轮一36和导正轮一37；减振轮一36的直径大于导正轮一37的直径；导正轮一37包括若干个沿轴向方向排列设置的导正小轮38。锯带23穿过减振轮一36和导正轮一37之间，由于减振轮一36和导正轮一37的大小不同且结构也不同，使得减振轮一36和导正轮一37两者振动频率不同，有效的对锯带23起到了减振的效果。

参见附图1、附图6和附图7，锯切偏斜感知装置39，用于检测锯带23倾斜程度，纠正机构中的活塞缸43的驱动控制系统与锯切偏斜感知装置39电连接，当锯带23偏移程度较大时，锯切偏斜感知装置39通过电信号传输给纠偏机构中，使纠偏机构根据锯带23的倾斜程度进行纠偏操作。纠正机构由两组设置在锯切口10两侧的可调整导向头41组成，其上部固定安装在锯架2上侧，下部与锯带23连接；可调整导向头41包括可调导向块42、设置在可调导向块42上的导正轮组55和减振轮组56，可调导向块42内设有导向槽58及导正槽40，锯切偏斜感知装置39设置在导正槽40内，导正轮组55包括两组以导向槽58为中心对称设置在导向块内的活塞缸43、设置在活塞缸43输出端的导轨块14、设置在导轨块14内的连接轴45和设置在连接轴45上的导正轮二57，导轨块14滑动设置在导向槽58内，导正轮二57包括若干个沿轴向方向排列设置的导正轮；减振轮组56包括两组活动设置在导向头本体27上的摆动轴46，摆动轴46上设有预导轮47，相邻摆动轴46之间设有减震弹簧48，摆动轴46的连接端位于减震弹簧48和预导轮47之间位置，预导轮47对锯带23的两侧进行夹紧。当锯切偏斜感知装置39检测到锯带23倾角大于指定范围时，向活塞缸43的控制系统发出电信号，驱动两组活塞缸43同步向相向一侧移动，从而带动导轨块14及连接轴45移动，从而带动导正轮一37向两者之间的锯带23一侧移动，进而对一端的锯带23进行纠偏，通过锯切口10两侧的可调整导向头41同步驱动，从而实现锯切口10两端的锯带23的同步纠偏，保证了锯带23的切割精度。通过防震机构能够有效降低锯切时的锯带23的振幅，从而降低噪音和提高锯切的效率。

参见附图1和附图5，还包括设置在锯架2上的清屑装置49，清屑装置49包括两个分别设置在锯带23张紧段两侧的清屑轮50和感应接触装置51，齿轮传动结构60驱动两个清屑轮50向相异方向转动，清屑轮50通过万向联轴器52与齿轮传动结构60连接，两个清屑轮50通过弹性件53始终保持贴合，清屑轮50上安装触头54，当清屑轮50完全磨损时触头54与感应接触装置51接触。

参见附图1和附图5，钢刷用于清除粘附在锯带23上的锯屑，通过齿轮传动结构59带动清屑轮50在锯带23两侧逆向旋转，保证两个清屑轮50从两侧同向刷除锯屑，在使用过程中，清屑轮50表面会逐渐磨损，导致清屑轮50直径逐渐变小，通过设置万向联轴器52和弹性件53保证两个清屑轮50在缩小过程中外周始终保持贴合；另一方面，在清屑轮50上设置与清屑轮50同步内缩的触头54，当清屑轮50完全用完时，触头54与感应接触装置51接触，将信号反馈至控制系统提醒更换清屑轮50。

参见附图1-附图7，本实用新型提供了一种高效能带锯床，通过设置快速下降装置3及锯带23背部设置的压力检测装置26，使得锯架2能够快速的沿着安装柱11进行升降运动；即当锯带23随锯架2移动对工件进行锯切时，锯带23在与工件逐渐接触时，锯带23的锯背受力上抬将压力值通过压力检测装置26反馈给快速下降装置3的升降驱动系统及锯带23永磁电机20的控制系统，当压力增大时，快速下降装置3下降速度快速降低，进给速度降低，反之进给速度升高；有效的缩短了上下运动过程中的时间，提高了切割的效率。锯带23在切割横截面宽度或硬度等参数不一致的物料时，锯带23与物料的接触面在锯切过程中会发生变化。以圆钢为例，圆钢横截面宽度从上到下先变大再变小，驱动主动轮21转动的永磁电机20通过编码器将输出扭矩反馈给快速下降装置3的升降驱动系统，当输出扭矩增大时，伺服电机转速下降，进给速度降低，反之进给速度升高。同时，锯切偏斜感知装置39能够检测锯带23倾斜程度，通过电信号反馈给导正机构中，从而对锯带23进行导正调整，从而提高了压力检测装置26对锯带23的锯背压力的检测精度，使锯切速度与进给速度得到合理配置，锯切效率高，锯带23寿命得到极大延长。通过锯切速度、锯带23锯背压力及锯带23倾斜程度的三反馈调节，进而控制进给速度，并通过进给速度调节锯切速度，形成闭环矢量控制，优化锯切效率，延长锯带23寿命。

以上所述的实施例只是本实用新型较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种高效能带锯床，其特征是，包括：

锯床（1），包括安装在锯床（1）上的安装柱（11）；

锯架（2），滑动安装在安装柱上，锯架（2）上传动设置有主动轮（21）和从动轮（22），主动轮（21）和从动轮（22）上套设有锯带（23）；

压力检测装置（26），检测锯带（23）背部压力；

锯切偏斜感知装置（39），检测锯带（23）倾斜程度；

快速下降装置（3），与锯床（1）和锯架（2）相连接，能够带动锯架（2）沿安装柱（11）方向滑动；

单作用平衡装置（17），与锯床（1）和锯架（2）相连接，使沿安装柱（11）方向滑动锯架（2）处于平衡状态。

2.根据权利要求1所述的一种高效能带锯床，其特征是，锯架（2）上设置有导向头，导向头（24）上设置有传力组件（25），传力组件（25）能够与锯带（23）背部抵接，传力组件（25）上设置有压力检测装置（26）。

3.根据权利要求2所述的一种高效能带锯床，其特征是，导向头（24）包括导向头本体（27），导向头本体（27）的内部由上至下依次安装有检测腔（28）、传导腔（29）和导流槽（30）；导流槽（30）的两侧安装有导流块（31）；传力组件（25）包括转动设置在传导腔（29）内的传导体（32），传导体（32）内安装有安装槽（33），安装槽（33）内转动安装有传导轴承（34）；检测腔（28）内安装有压力检测装置（26），压力检测装置（26）的下方与传导体（32）抵接。

4.根据权利要求3所述的一种高效能带锯床，其特征是，导流槽（30）开口的一端内安装有导向结构（35），导向结构（35）包括减振轮一（36）和导正轮一（37）；减振轮一（36）的直径大于导正轮一（37）的直径；导正轮一（37）包括若干个沿轴向方向排列设置的导正小轮（38）。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高效能带锯床，其特征是，还包括纠偏机构，纠偏机构由两组设置在锯架（2）两侧的可调整导向头（41）组成，其上部固定安装在锯架（2）上侧，下部与锯带（23）连接；可调整导向头（41）包括可调导向块（42）、设置在可调导向块（42）上的导正轮组（55）和减振轮组（56），导正轮组（55）包括设置在可调导向块内的两组活塞缸（43）、设置在活塞缸（43）输出端的导轨块、设置在导轨块内的连接轴（45）和设置在连接轴（45）上的导正轮二（57），导正轮二（57）包括若干个沿轴向方向排列设置的导正轮。

6.根据权利要求5所述的一种高效能带锯床，其特征是，减振轮包括两组摆动轴（46），两组摆动轴（46）活动设置在导向头本体（27）上，摆动轴（46）上安装有预导轮（47），相邻的摆动轴（46）之间设有减震弹簧（48），摆动轴（46）的连接端位于减震弹簧（48）和预导轮（47）之间位置，预导轮（47）对锯带（23）的两侧进行夹紧。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高效能带锯床，其特征是，安装柱（11）设置有三根，锯床（1）上固定设置有液压气缸（15），液压气缸（15）的输出端与锯架（2）背侧上的安装座一（16）固定安装。

8.根据权利要求7所述的一种高效能带锯床，其特征是，安装柱（11）上沿其长度方向安装有导轨（13），锯架（2）上安装有与导轨（13）进行配合的导轨块。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高效能带锯床，其特征是，锯床（1）上设置有单作用液压缸（18），单作用液压缸（18）的输出端与锯架（2）背侧的安装座二（19）铰接安装。

10.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高效能带锯床，其特征是，还包括设置在锯架（2）上的清屑装置（49），清屑装置（49）包括分别设置在锯带张紧段两侧的清屑轮（50）和感应接触装置（51），动力装置驱动两个清屑轮（50）向相异方向转动，清屑轮（50）通过万向联轴器（52）与动力装置连接，两个清屑轮（50）通过弹性件始终保持贴合，清屑轮（50）上安装触头（54），当清屑轮（50）完全磨损时触头（54）与感应接触装置接触。