CN220719633U - 一种管材切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管材生产加工设备技术领域，更具体地，涉及一种管材切割装置。其包括机架、与机架水平滑动连接的刀具支撑架、与刀具支撑架沿着垂直于刀具支撑架的滑动方向的方向滑动连接的切割组件、均与刀具支撑架连接的第一驱动机构和夹持组件，第一驱动机构用于驱动切割组件滑动，夹持组件用于夹紧管材。本实用新型克服了现有技术中切刀切割管材时与管材相对运动从而影响管材断面表面质量不足，通过夹持组件夹紧在管材上，使切割组件在切割管材时与管材一起前移，从而在管材的移动方向上与管材保持相对静止，因此切割出来的管材断面更加平整，表面质量更高。并且该装置利用钼丝切割管材，可大大减少管材断面的爆边和毛刺。

Description

一种管材切割装置

技术领域

本实用新型涉及管材生产加工设备技术领域，更具体地，涉及一种管材切割装置。

背景技术

塑料管材从挤出机挤出并经过冷却定型后，需要将管材根据所需的长度切割成段。现有技术公开了一种塑料管材挤出模具，包括两个沿竖直方向设置的支撑板，两个支撑板相互远离的一侧的顶部均连接有水平设置的第一推杆电机，第一推杆电机的输出轴末端焊接有切刀，支撑板的顶部焊接有水平设置的固定板，两个固定板相互远离的一侧焊接有沿竖直方向设置的挤出管，挤出管的内部套接有挤出块，挤出块的底部焊接有沿竖直方向设置的第一转轴，第一转轴的底端焊接有输出轴朝上设置的驱动电机，驱动电机的两侧焊接有水平设置的固定杆。

在上述的挤出模具中，在管材挤出一定长度时通过切刀将管材切断。由于在切割管材的过程中，管材保持前移，切刀在管材的移动方向上与管材是相对运动的，导致切割后管材的断面不够平整，影响了管材断面的表面质量。

实用新型内容

针对上述现有技术中切刀切割管材时与管材相对运动从而影响管材断面表面质量的问题，本实用新型提供了一种管材切割装置，其切割组件可在管材的移动方向上与管材保持相对静止，从而提高管材的断面表面质量。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：

一种管材切割装置，包括机架、与所述机架水平滑动连接的刀具支撑架、与所述刀具支撑架沿着垂直于所述刀具支撑架的滑动方向的方向滑动连接的切割组件、均与所述刀具支撑架连接的第一驱动机构和夹持组件，所述第一驱动机构用于驱动所述切割组件滑动，所述夹持组件用于夹紧管材。

在上述技术方案中，将机架放置在挤出机的管材出口端，当管材挤出一定长度时，夹持组件夹紧管材，从而使夹持组件和刀具支撑架固定在管材上并随着管材一同移动；夹持组件夹紧管材后，第一驱动机构驱动切割组件沿着垂直于刀具支撑架的滑动方向移动，也就是沿着垂直于管材轴线的方向移动，直至将管材切断。由于在切割组件切割管材的过程中切割组件随着刀具支撑架与管材一起前移，切割组件在管材的移动方向上与管材保持相对静止，因此切割出来的管材断面更加平整，表面质量更高。

其中，所述切割组件的切割方式可以是线切割、刀片切割、激光切割和高压水切割中的一种。

优选地，所述切割组件的切割方式为线切割，具体地，所述切割组件包括紧丝架和导热丝，所述紧丝架与所述第一驱动机构的动力输出端连接，所述紧丝架的相对两侧上分别设有第一安装部和第二安装部，所述导热丝的两端分别与所述第一安装部和所述第二安装部连接，所述第一安装部、所述第二安装部和所述导热丝之间形成用于容纳管材的第一通腔；所述第一安装部和所述第二安装部上均设有用于给所述导热丝加热的加热器。加热器通过热传递给导热丝加热，第一驱动机构驱动紧丝架向管材所在的方向移动，使导热丝与管材接触从而使管材部分熔化，随着刀具支撑架的移动，导热丝从管材的一侧沿着管材的径向切割到另一侧，同时管材进入第二通腔，直至完全断开。导热丝的直径较细，切割精度较高，切割后的管材表面光洁度更高，不易产生爆边或毛刺，并且利用导热丝切割的切割组件结构简单，成本也较为低廉。

其中，所述导热丝可为铝丝、钼丝、钨钼合金丝或黄铜丝中的一种。优选地，所述导热丝为钼丝。钼丝具有较强的抗拉能力，在切割管材时不易拉断，并且其在被拉紧时可保持较直的状态而不易侧弯，因此切出来的管材断面更加平直。

优选地，所述机架上设有温控箱，所述加热器与所述温控箱电连接。通过温控箱控制加热器的加热温度，从而控制导热丝的温度，避免温度过低导致管材变形或温度过高导致导热丝软化。

优选地，所述夹持组件设有至少两个，所述切割组件位于其中两个所述夹持组件之间。这样在切割管材时，管材上待切割处的两侧受力更加平衡，同时整个刀具支撑架也可更加稳固于管材上而不易倾斜，从而使导热丝保持垂直于管材的轴线的状态，保证管材断面表面的平直度。

其中，夹持组件可以是通过夹爪、夹板或吸盘夹紧在管材上。

在其中一种优选的方案中，所述夹持组件均包括设置在所述刀具支撑架上的通管框，所述通管框设有供管材通过的第二通腔，所述通管框上设有第二驱动机构，所述第二通腔的一侧设有用于与管材抵接的抵接块，所述第二驱动机构用于驱动所述抵接块移动；所述第二通腔内部的另一侧设有用于与管材抵接的滚轮，所述滚轮与所述通管框转动连接且所述滚轮的旋转轴延伸方向与所述刀具支撑架的滑动方向相垂直。管材从挤出机挤出并冷却定型后同时穿过两个通管框，同时管材的底部与滚轮保持抵接，避免管材受到摩擦磨损；当管材挤出一定的长度后，第二驱动机构驱动抵接块移动至与管材抵接，通过抵接块和滚轮同时将管材夹紧；随后切割组件伸出，将管材从两个通管框之间的位置切断。

其中，第一驱动机构和第二驱动机构的驱动方式均可为气缸驱动、液压缸驱动、齿轮齿条驱动、丝杆驱动、电推杆驱动和同步带驱动中的一种。

优选地，第一驱动机构和第二驱动机构的驱动方式均为气缸驱动，具体地，所述第一驱动机构包括第一气缸，所述第一气缸的活塞杆的伸缩方向与所述刀具支撑架的滑动方向相垂直，所述第一气缸的缸体与所述刀具支撑架连接，所述第一气缸的活塞杆与所述紧丝架连接；所述第二驱动机构包括第二气缸，所述第二气缸的缸体与所述通管框连接，所述第二气缸的活塞杆的伸缩方向与所述刀具支撑架的滑动方向相垂直，所述第二气缸的活塞杆与所述抵接块连接。第一气缸和第二气缸的反应较快，动作迅速，从而使管材迅速被夹紧并迅速被切断，从而提高管材的切割效率。

优选地，所述机架上设有位移监测组件，所述位移监测组件可以是角度位移编码器、拉绳式位移传感器、光栅式位移传感器、电感式位移传感器、电涡流位移传感器、激光位移传感器、超声波位移传感器中的一种。

在其中一种优选的方案中，所述位移监测组件为旋转编码器，所述旋转编码器的旋转码盘的旋转轴延伸方向与所述刀具支撑架的滑动方向相垂直，所述旋转编码器的旋转码盘外周用于与管材抵接。管材向前移动时，旋转编码器的旋转码盘受到管材的静摩擦力而随着管材的前移而旋转，根据旋转码盘的旋转圈数计算得到管材向前移动的距离。当测量得管材向前移动的距离达到某一数值时，再对管材进行切割，从而使每一次切割的管段长度达到一致。

优选地，还包括复位弹簧，所述复位弹簧的一端与机架连接，所述复位弹簧的另一端与所述刀具支撑架连接。夹持组件夹紧管材后，刀具支撑架随着管材的移动而滑动，同时复位弹簧不断被压缩；当管材被切断并且夹持组件已经脱离管材时，复位弹簧不受力而恢复形变，刀具支撑架受到复位弹簧弹力而沿着管材移动的反方向滑动至初始位置，准备进行下一次切割。通过复位弹簧使刀具支撑架在切割结束后自动滑动至初始位置，从而无需其他的驱动机构或人工来驱动刀具支撑架复位。当然，还可以通过其他弹性材料件驱使刀具支撑架复位，而复位弹簧弹力更大并且有更强的耐疲劳性能。

优选地，还包括与所述机架连接的定位结构，所述定位结构位于刀具支撑架远离所述复位弹簧的一侧并且用于与所述刀具支撑架抵接。由于复位弹簧恢复形变的过程中，其伸长至原始长度时还会继续伸出一定长度再缩回至原始长度，设置定位结构后，在复位弹簧恢复至原始长度的瞬间刀具支撑架刚好滑动至与定位结构抵接从而无法继续滑动。通过定位结构可提高刀具支撑架的位置精度，从而提高管材切割后的尺寸精度。

本实用新型的有益效果：设置夹持组件夹紧管材从而使刀具支撑架固定在管材上，因此切割组件切割管材时在管材的移动方向上与管材保持相对静止，可使管材断面更加平整，表面质量更高；利用钼丝切割管材，可提高管材的尺寸精度和断面的表面质量，大大减少管材断面出现的爆边和毛刺；机架上设有旋转编码器可实时监测管材的移动长度，使切割后的管段长度达到一致。

附图说明

图1是一种管材切割装置其中一个视角的示意图；

图2是一种管材切割装置的结构示意图；

图3是一种管材切割装置另一视角的示意图。

附图中：1-机架；2-刀具支撑架；3-切割组件；301-紧丝架；3011-第一通腔；302-导热丝；303-第一安装部；304-第二安装部；4-第一气缸；5-夹持组件；501-通管框；5011-第二通腔；502-第二气缸；503-抵接块；504-滚轮；6-加热器；7-复位弹簧；8-定位结构；9-旋转编码器；10-滑轨；11-管材；12-温控箱。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

结合图1至图3所示的一种管材切割装置，包括机架1、通过滑轨10与机架1水平滑动连接的刀具支撑架2、与刀具支撑架2沿着垂直于刀具支撑架2的滑动方向的方向滑动连接的切割组件3、均与刀具支撑架2连接的第一驱动机构4和夹持组件5，第一驱动机构4用于驱动切割组件3滑动，夹持组件5用于夹紧管材11。

具体地，切割组件3包括紧丝架301和导热丝302，紧丝架301与第一驱动机构4的动力输出端连接，紧丝架301的顶部和底部分别设有第一安装部303和第二安装部304，第一安装部303、第二安装部304和导热丝302之间形成可容纳管材11的第一通腔3011，导热丝302的两端分别与第一安装部303夹持组件5的一端和第二安装部304靠近夹持组件5的一端连接；第一安装部303和第二安装部304上均设有用于给导热丝302加热的加热器6。导热丝302的直径较细，切割精度较高，切割后的管材11表面光洁度更高，不易产生爆边或毛刺，并且这样的切割组件3结构简单，成本也较为低廉。

具体地，导热丝302为钼丝。钼丝具有较强的抗拉能力，在切割管材11时不易拉断，并且其在被拉紧时可保持较直的状态而不易侧弯，因此切出来的管材11断面更加平直。

进一步地，机架1上设有温控箱12，加热器6与温控箱12电连接。通过温控箱12控制加热器6的加热温度，从而控制导热丝302的温度，避免温度过低导致管材11变形或温度过高导致导热丝302软化。

本实施例的工作原理或工作流程：实施时，将机架1放置在挤出机的管材出口端，当管材11挤出一定长度时，夹持组件5夹紧管材11，从而使夹持组件5和刀具支撑架2固定在管材11上并随着管材11一同移动；夹持组件5夹紧管材11后，第一驱动机构4驱动切割组件3沿着管材11的径向方向移动，导热丝302与管材11接触后使管材11部分熔化，随着刀具支撑架2的移动，导热丝302沿着管材11的径向从管材11的一侧切割到另一侧，同时管材11进入第二通腔5011，直至完全被切断。由于在切割组件3切割管材11的过程中切割组件3随着刀具支撑架2与管材11一起前移，在管材11的移动方向上与管材11保持相对静止，因此切割出来的管材11断面表面更加平整。

本实施例的有益效果：设置夹持组件夹紧管材从而使刀具支撑架固定在管材上，因此切割组件切割管材时在管材的移动方向上与管材保持相对静止，可提高管材断面的平直度和表面质量；利用钼丝切割管材，可提高管材的尺寸精度和断面的表面质量，大大减少管材断面出现的爆边和毛刺。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，结合图1至图3所示，夹持组件5设有两个，切割组件3位于两个夹持组件5之间。这样在切割管材11时，管材11上待切割处的两侧受力更加平衡，同时整个刀具支撑架2也可更加稳固于管材11上而不易倾斜，从而使导热丝302保持垂直于管材11的轴线的状态，保证管材11断面表面的平直度。

具体地，夹持组件5均包括设置在刀具支撑架2上的通管框501，通管框501设有供管材11通过的第二通腔5011，通管框501的顶部设有第二驱动机构502，第二通腔5011的顶部设有用于与管材11抵接的抵接块503，第二驱动机构502用于驱动抵接块503向下移动；第二通腔5011的底部设有用于与管材11抵接的滚轮504，滚轮504与通管框501转动连接且滚轮504的旋转轴延伸方向与刀具支撑架2的滑动方向相垂直。实施时，管材11从挤出机挤出并冷却定型后同时穿过两个通管框501，同时管材11的底部与滚轮504保持抵接，避免管材11受到摩擦磨损；当管材11挤出一定的长度后，第二驱动机构502驱动抵接块503向下移动至与管材11抵接，通过抵接块503和滚轮504同时将管材11夹紧，导热丝302再将管材11从两个通管框501之间的位置切断。

具体地，第一驱动机构4包括第一气缸，第一气缸的活塞杆的伸缩方向与刀具支撑架2的滑动方向相垂直，第一气缸的缸体与刀具支撑架2连接，第一气缸的活塞杆与紧丝架301连接；第二驱动机构502包括第二气缸，第二气缸的缸体与通管框501连接，第二气缸的活塞杆的伸缩方向与刀具支撑架2的滑动方向相垂直，第二气缸的活塞杆与抵接块503连接。第一气缸和第二气缸的反应较快，动作迅速，从而使管材11迅速被夹紧并迅速被切断，从而提高管材11的切割效率。

进一步地，机架1上设有旋转编码器9，旋转编码器9的旋转码盘的旋转轴延伸方向与刀具支撑架2的滑动方向相垂直，旋转编码器9的旋转码盘外周用于与管材11抵接。管材11向前移动时，旋转编码器9的旋转码盘受到管材11的静摩擦力而随着管材11的前移而旋转，根据旋转码盘的旋转圈数计算得到管材11向前移动的距离。当测量得管材11向前移动的距离达到某一数值时，再对管材11进行切割，从而使每一次切割的管段长度达到一致。

本实施例的其他特征、工作原理以及有益效果与实施例1一致。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上，如图1所示，还包括复位弹簧7，复位弹簧7的一端与机架1连接，复位弹簧7的另一端与刀具支撑架2连接。夹持组件5夹紧管材11后，刀具支撑架2随着管材11的移动而滑动，同时复位弹簧7不断被压缩；当管材11被切断并且夹持组件5已经脱离管材11时，复位弹簧不受力而恢复形变，从而驱使刀具支撑架2沿着管材11移动的反方向滑动至初始位置，准备下一次的切割动作。通过复位弹簧7使刀具支撑架2在切割结束后自动滑动至初始位置，从而无需其他的驱动机构或人工来驱动刀具支撑架2复位。当然，还可以通过其他弹性材料件驱使刀具支撑架2复位，而复位弹簧弹力更大并且有更强的耐疲劳性能。

进一步地，还包括与机架1连接的定位结构8，定位结构8位于刀具支撑架2远离复位弹簧7的一侧并且用于与刀具支撑架2抵接。由于复位弹簧7恢复形变的过程中，其伸长至原始长度时还会继续伸出一定长度再缩回至原始长度，设置定位结构8后，在复位弹簧7恢复至原始长度的瞬间刀具支撑架2刚好滑动至与定位结构8抵接从而无法继续滑动。通过定位结构8可提高刀具支撑架2的位置精度，从而提高管材11切割后的尺寸精度。

本实施例的其他特征、工作原理以及有益效果与实施例2一致。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管材切割装置，其特征在于，包括机架(1)、与所述机架(1)水平滑动连接的刀具支撑架(2)、与所述刀具支撑架(2)沿着垂直于所述刀具支撑架(2)的滑动方向的方向滑动连接的切割组件(3)、均与所述刀具支撑架(2)连接的第一驱动机构(4)和夹持组件(5)，所述第一驱动机构(4)用于驱动所述切割组件(3)滑动，所述夹持组件(5)用于夹紧管材。

2.根据权利要求1所述的一种管材切割装置，其特征在于，所述切割组件(3)包括紧丝架(301)和导热丝(302)，所述紧丝架(301)与所述第一驱动机构(4)的动力输出端连接，所述紧丝架(301)的相对两侧上分别设有第一安装部(303)和第二安装部(304)，所述导热丝(302)的两端分别与所述第一安装部(303)和所述第二安装部(304)连接，所述第一安装部(303)、所述第二安装部(304)和所述导热丝(302)之间形成用于容纳管材的第一通腔(3011)；所述第一安装部(303)和所述第二安装部(304)上均设有用于给所述导热丝(302)加热的加热器(6)。

3.根据权利要求2所述的一种管材切割装置，其特征在于，所述导热丝(302)为钼丝。

4.根据权利要求2所述的一种管材切割装置，其特征在于，所述机架(1)上设有温控箱(12)，所述加热器(6)与所述温控箱(12)电连接。

5.根据权利要求2所述的一种管材切割装置，其特征在于，所述夹持组件(5)设有至少两个，所述切割组件(3)位于其中两个所述夹持组件(5)之间。

6.根据权利要求5所述的一种管材切割装置，其特征在于，所述夹持组件(5)均包括设置在所述刀具支撑架(2)上的通管框(501)，所述通管框(501)设有供管材通过的第二通腔(5011)，所述通管框(501)上设有第二驱动机构(502)，所述第二通腔(5011)的一侧设有用于与管材抵接的抵接块(503)，所述第二驱动机构(502)用于驱动所述抵接块(503)移动；所述第二通腔(5011)的另一侧设有用于与管材抵接的滚轮(504)，所述滚轮(504)与所述通管框(501)转动连接且所述滚轮(504)的旋转轴延伸方向与所述刀具支撑架(2)的滑动方向相垂直。

7.根据权利要求6所述的一种管材切割装置，其特征在于，所述第一驱动机构(4)包括第一气缸，所述第一气缸的活塞杆的伸缩方向与所述刀具支撑架(2)的滑动方向相垂直，所述第一气缸的缸体与所述刀具支撑架(2)连接，所述第一气缸的活塞杆与所述紧丝架(301)连接；所述第二驱动机构(502)包括第二气缸，所述第二气缸的缸体与所述通管框(501)连接，所述第二气缸的活塞杆的伸缩方向与所述刀具支撑架(2)的滑动方向相垂直，所述第二气缸的活塞杆与所述抵接块(503)连接。

8.根据权利要求1所述的一种管材切割装置，其特征在于，所述机架(1)上设有旋转编码器(9)，所述旋转编码器(9)的旋转码盘的旋转轴延伸方向与所述刀具支撑架(2)的滑动方向相垂直，所述旋转编码器(9)的旋转码盘外周用于与管材抵接。

9.根据权利要求1至8任一所述的一种管材切割装置，其特征在于，还包括复位弹簧(7)，所述复位弹簧(7)的一端与机架(1)连接，所述复位弹簧(7)的另一端与所述刀具支撑架(2)连接。

10.根据权利要求9所述的一种管材切割装置，其特征在于，还包括与所述机架(1)连接的定位结构(8)，所述定位结构(8)位于刀具支撑架(2)远离所述复位弹簧(7)的一侧并且用于与所述刀具支撑架(2)抵接。