TWI629137B - 用於切割雙管模式之自動切鋸機的進給單元 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種進給單元(10)，用於以切割雙管模式切割管路(T1,T2)於一自動切鋸機上，包括：一第一組馬達驅動下滾輪(12a,12b)，分別具有一上游端下滾輪及一下游端下滾輪，以沿著一第一進軸(x1)向前移動一第一管(T1)；一第二組馬達驅動下滾輪(14a,14b)，分別具有一上游端下滾輪及一下游端下滾輪，以沿著平行於第一進軸(x1)之一第二進軸(x2)向前移動一第二管(T2)；一第一組馬達驅動上滾輪(16a,16b)，分別具有一上游端上滾輪及一下游端上滾輪，以使得第一管(T1)抵住第一組馬達驅動下滾輪(12a,12b)；一第二組馬達驅動上滾輪(18a,18b)，分別具有一上游端上滾輪及一下游端上滾輪，以使得第二管(T2)抵住第二組馬達驅動下滾輪(14a,14b)；複數個第一邊輪(22)用以側向限制第一管(T1)且複數個第二邊輪(24)用以側向限制第二管(T2)，其中第一組馬達驅動下滾輪(12a,12b)與第二組馬達驅動下滾輪(14a,14b)之上游端滾輪(12a,14a)以一和水平方向相對之傾斜角度(α)一第一橫向旋轉軸(ya)旋轉固定且其中第一組馬達驅動下滾輪(12a,12b)與第二組馬 達驅動下滾輪(14a,14b)之下游端滾輪(12b,14b)以平行於第一橫向旋轉軸(ya)之一第二橫向旋轉軸(yb)旋轉固定；其中第一組馬達驅動上滾輪(16a,16b)與第二組馬達驅動上滾輪(18a,18b)之上游端滾輪(16a,18a)以平行於第一橫向旋轉軸(ya)之一第三橫向旋轉軸(y’a)旋轉固定且其中第一組馬達驅動下滾輪(16a,16b)與第二組馬達驅動下滾輪(18a,18b)之下游端滾輪(16b,18b)以平行於第一橫向旋轉軸(ya)之一第四橫向旋轉軸(y’b)旋轉固定且其中每一上滾輪(16a,16b,18a,18b)適於朝向對應之下滾輪(12a,12b,14a,14b)移動以分別夾住對應管(T1,T2)抵住下滾輪(12a,12b,14a,14b)，特徵在於第一橫向旋轉軸(ya)傾斜相對於水平包含於邊界之0度至60度間之一角度(α)，因而更包括一分離構件(34)選擇地移動於一停止位置，其中整體放置於通過第一及第二軸(x1,x2)平面下方且因此非內置於對應管(T1,T2)間且其中對應管(T1,T2)彼此相對接觸，而於一工作位置時，設置位於對應管(T1,T2)間以防止彼此接觸。

Description

用於切割雙管模式之自動切鋸機的進給單元
本發明係有關於一種自動切鋸機，用於切割雙管模式，特別是關於其所具有之一滾輪進給單元。
於下述及申請專利範圍，管用於描述任何沿著縱軸具有均勻截面延長體且截面可為開放或關閉。再者，縱向及橫向用於分別代表管子前進方向(或進給方向)且任何方向位於垂直縱向方向的平面上。
如習知所述上述形式的機器包括：一裝載單元，用以載入待切管路、一滾輪進給單元以進給管路至切割區域、一載座以在切割動作時夾持管子及一切割頭，具有一圓鋸以切割管子。現今市場上可取得的機器分為兩類：1)機器設置於所謂單管切割模式下進行切割過程 例如一次切割一管；2)機器設置於所謂雙管切割模式下進行切割過程 例如一次切割兩管，因而機器裝載單元的和進給單元組成及運作會依據使用於機器切割模式的不同來設置。
裝載單元通常具有一管路聚集區域、一輸送裝置及一選擇裝置。待切割管路縱向軸平行於彼此聚集於聚集區域 且側向藉由輸送裝置由此區域如藉由一組鏈條向選擇裝置移動，並選擇成兩個一組。
進給單元由裝載單元接收兩管且餵至切割區域，其中兩管夾持於基座且接著藉由切割頭之圓鋸切成尺寸需要大小。在具有滾輪進給單元的切割機中，如本發明中兩管切割長度分別由個別橋台構件抵接待切管。
第1及2圖顯示橫向截面(如一截面通過待切管縱軸之一截平面)及一測視圖為已知例子中用於切鋸機中之滾輪進給單元用以切割雙管模式切割管子。請參考第1及2圖，進給單元10包括第一組下滾輪(馬達驅動下滾輪)12a,12b，分別代表上游端下滾輪及下游端下滾輪(上下游係指管子前進方向(以箭頭F表示)，並關聯一第一管路進給線(左邊線，相對於人眼看入第1圖中之方向)，軸向為x1；且第二組下滾輪(馬達驅動下滾輪)14a,14b，分別代表上游端下滾輪及下游端下滾輪，並與一第二管路進給線(右邊線，相對於人眼看入第1圖中之方向)，軸向為x2。上游端下滾輪(12a,14a)以一相同橫向旋轉軸(ya)旋轉固定，其特別為一水平旋轉軸。類似地，下游端下滾輪(12b,14b)以平行於上游端下滾輪橫向旋轉軸(ya)之相同橫向旋轉軸(yb)，其特別為一水平旋轉軸以旋轉固定。下滾輪12a,12b,14a,14b皆為馬達驅動滾輪因此下述驅動滾輪。
第1及2圖之進給單元10，更包括：一第一組上滾輪(馬達驅動上滾輪)16a,16b，分別代表上游端上滾輪及下游端上滾輪，並關聯第一管路進給線(軸向x1)；且第二組上滾輪(馬達驅動上滾輪)18a,18b，分別代表上游端上滾輪及下游端 上滾輪，關聯於第二管路進給線(軸向x2)。類似於下滾輪，上游端上滾輪(16a,18a)以一相同橫向旋轉軸(y’a)旋轉固定，其特別為一水平旋轉軸。類似地，下游端上滾輪(16b,18b)以平行於上游端下滾輪橫向旋轉軸(y’a)之相同橫向旋轉軸(y’b)，其特別為一水平旋轉軸以旋轉固定。上滾輪16a,16b,18a,18b分別為旋轉軸固定或是馬達驅動滾輪。再者，上滾輪16a,16b,18a,18b為垂直移動，例如藉由一支撐構件20以迫使以一預力(上滾輪可個別調整)朝向對應的下滾輪12a,12b,14a,14b，以確保每一管(第一進給線T1及第二進給線T2)，以一預設夾持力夾持於上下滾輪間。上滾輪後續稱為壓迫滾輪。
第1及2圖之進給單元10，更包括一邊限制滾輪，固定於旋轉的垂直軸，為一串第一邊輪22(僅顯示於第1圖)用以側向限制管沿著第一進給線T1(軸x1)移動、一串第二邊輪24(僅顯示於第1圖)用以側向限制管沿著第二進給線T2(軸x2)移動及一串中間滾輪26，內設置於餵入切割區域之兩管路線T1及T2間。
於一習知的進給單元，用於切割雙管模式之自動切鋸機的進給單元，如上述參考第1及2圖所述，兩進給線完全彼此分離，因為位於兩進給線上的管子永遠藉由中間滾輪保持一特定距離。
有鑑於此，本發明之目的在於提供一種用於切割雙管模式之自動切鋸機的進給單元，較習知技術結構更簡單且較便宜的設計。
本發明之進給單元藉由申請專利範圍第1項所揭露內容達成。
本發明進給單元之較佳實施例為依附項的主體，內容用於整合下述敘述。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。
10‧‧‧進給單元
12a‧‧‧馬達驅動下滾輪(下滾輪)
12b‧‧‧馬達驅動下滾輪(下滾輪)
14a‧‧‧馬達驅動下滾輪(下滾輪)
14b‧‧‧馬達驅動下滾輪(下滾輪)
16a‧‧‧馬達驅動上滾輪(上滾輪)
16b‧‧‧馬達驅動上滾輪(上滾輪)
18a‧‧‧馬達驅動上滾輪(上滾輪)
18b‧‧‧馬達驅動上滾輪(上滾輪)
22‧‧‧邊輪
24‧‧‧邊輪
26‧‧‧中間滾輪
28‧‧‧馬達
30a‧‧‧支撐體
30b‧‧‧支撐體
32a‧‧‧線性驅動裝置
32b‧‧‧線性驅動裝置
34‧‧‧分離構件
40‧‧‧旋轉感測器
ya‧‧‧橫向旋轉軸
y’a‧‧‧橫向旋轉軸
yb‧‧‧橫向旋轉軸
y’b‧‧‧橫向旋轉軸
F‧‧‧前進方向
x1‧‧‧軸
x2‧‧‧軸
T1‧‧‧管
T2‧‧‧管
A‧‧‧夾角
B‧‧‧夾角
第1及2圖係表示習知用於切割雙管模式之自動切鋸機的進給單元之橫向截面圖及側視圖；第3及4圖係表示本發明之一實施例用於切割雙管模式之自動切鋸機的進給單元之橫向截面圖及側視圖；第5及6圖係表示由兩不同觀點關於本發明之一實施例切割雙管模式之自動切鋸機的進給單元之示意圖；及第7圖係表示本發明第5及6圖中之進給單元之前視圖。
請參考圖表第3至7圖，其中構件對應或相同於第1及2圖部分給予相同編碼，用於切割雙管模式之自動切鋸機的進給單元標號為數字10。
進給單元10，包括一第一組下滾輪或驅動滾輪(12a,12b)，位於上游及下游處，用以相對於管的前進方向(箭頭F)，沿著一第一進軸(x1)向前移動一第一管(T1)。
進給單元10，包括一第二組下滾輪或驅動滾輪(14a,14b)，位於上游4和下游處，相對管的於前進方向(箭頭 F)以沿著平行於第一進軸(x1)之一第二進軸(x2)向前移動一第二管(T2)。
上游端下滾輪(12a,14a)以一相同橫向旋轉軸(ya)，特別地以相對於水平方向之一傾斜角度α旋轉軸旋轉固定(如第3及7圖所示)。傾斜角度α為銳角通常位於0度至60度間(包含邊界)較佳為近似於30度。相似地，下游端下滾輪(12b,14b)以相同橫向旋轉軸(yb)且傾斜相同的相對於水平方向的傾斜角度α旋轉固定。
下滾輪12a,12b,14a,14b皆為馬達驅動滾輪。較佳地，這些滾輪同時藉由依單一馬達28運作可為液壓馬達或是電動馬達。
雖然本實施例為兩分離上游下滾輪12a,14a，但亦可為單一件。當存在兩分離上游下滾輪12a,14a時，然而較佳彼此連接滾輪使得相對於橫向旋轉軸(ya)旋轉成為單一整體。相同原理應用於下游下滾輪(12b,14b)。雖然本實施例為兩分離下游下滾輪12b,14b，但亦可為單一件。當存在兩分離下游下滾輪12b,14b時，然而較佳彼此連接滾輪使得相對於橫向旋轉軸(yb)旋轉成為單一整體。
進給單元10更包括一第一組上滾輪或是壓迫滾輪(16a,16b)，位於上游和下游，相對於管的前進方向(箭頭F)且關聯於第一進軸(x1)及一第二組上滾輪(18a,18b)，位於上游和下游，相對於管的前進方向(箭頭F)且關聯於第二進軸(x2)。同於下滾輪，上游端上滾輪(16a,18a)以一相同橫向旋轉軸(y’a)，並特別地以先前提到之相對於水平方向之一傾斜角度α 旋轉軸旋轉固定，且下游端上滾輪(16b,18b)以相同橫向旋轉軸(y’b)且以傾斜相同的相對於水平方向傾斜角度α旋轉固定。
上滾輪16a,16b,18a,18b為依照個別旋轉軸固定。每一上滾輪16a,16b,18a,18b以一預力每個上滾輪(可個別調整)移動式朝向對應的下滾輪12a,12b,14a,14b，以確保每一管以一預設夾持力夾持於上下滾輪間。在此連結中，上游端上滾輪16a,18a藉由一分別支撐體30a支撐，可相對於上游端下滾輪12a,14a藉由個別線性驅動裝置32a如一液壓驅動裝置，沿著滾輪旋轉軸ya,y’a結合方向移動。類似地，下游端上滾輪16b,18b藉由一分別支撐體30b支撐，可相對於下游端下滾輪12b,14b藉由個別線性驅動裝置32b如一液壓驅動裝置獨立操作於線性驅動裝置32a，沿著滾輪旋轉軸yb,y’b結合方向移動。
進給單元10，更包括第一邊輪22用以側向限制管T1沿著第一進給線軸x1移動及第二邊輪24用以側向限制管T2沿著第二進給線x2移動。第一邊輪22及第二邊輪24各自對應轉軸固定。如第7圖所示，第一邊輪22固定於進給單元10的靜止埠且朝向自己旋轉軸並傾斜角度β，包含邊界由45度至90度，較佳為75度，相較於通過下滾輪12a,12b,14a,14b旋轉軸ya,yb通過的平面。而第二邊輪24多數受到支撐體30a支撐以沿著上游端滾輪12a,14a,16a,18a的軸ya,y’a的方向移動，然而剩下的部分固定於進給單元10的靜止埠。於第5至7圖中所描述的例子，有四個第一邊輪22及兩個第二邊輪24，其中之一支撐體30a支撐，而另一個則位於進給單元10 的靜止埠，但邊滾輪的數量可與本例描述的一個不同。
如第7圖中可簡單觀察出，藉由下滾輪ya,yb旋轉軸的傾斜方向，兩管T1,T2藉由切鋸機之裝載裝置(未顯示)裝載初始彼此接觸，接著仍彼此接觸沿F方向移動，藉由下滾輪12a,12b,14a,14b夾持底部，上部受上滾輪16a,16b,18a,18b夾持而側向則受到第一邊輪22及兩個第二邊輪24夾持。
進給單元10更包括一分離構件34，為一薄片狀物或是板狀構件縱向內設置於上游端下滾輪12a,14a及下游端下滾輪12b,14b間，且橫向內設置於兩管進給軸x1,x2間。細部地，分離構件34設置使得中間面垂直於通過第一及第二軸x1,x2中間面(後亦稱滑動面且與通過12a,12b,14a,14b的旋轉軸ya,yb通過的平面一致)且維持相同距離，如第3圖所示。
分離構件34藉由獨立驅動裝置42驅動且可選擇地移動於一停止位置(第4圖)，因而完全設置於滑動面下方而非內置於同時沿兩進軸同時朝向切割區域移動之管間及一工作位置(第3圖)相反地內置於同時沿兩進軸同時朝向切割區域移動之管間因而可以防止管子常常發生地彼此接觸。
依據本發明之實施例，關聯分離構件34之驅動裝置42為線性驅動裝置，如氣動活塞且特定為線性驅動裝置適於控制分離構件34移動於垂直滑動面的方向(第3圖中雙箭頭L代表的方向)。
分離構件34由上述定義之停止位置在用於運作機器之一電子控制單元控制管子更換，快速移至工作位置。在機器正常運作時，待切割管子T1和T2彼此互相接觸，同時上下 游驅動滾輪(12a,12b用於管T1且14a,14b用於管T2)每次皆藉由這些滾輪向前移動足夠將管帶入適當橋接一橋接構件之一距離，以定義期望切割長度。當作業中兩管T1,T2(後稱舊管)即將完成時，管路更換面會發生，特定時間與上游端滾輪失去接觸(馬達驅動滾輪12a,14a且壓迫滾輪16a,18a)，因此此時僅由下游端驅動滾輪12b,14b。
在此情況下，本實施例失去接觸的情況，如作業中管子與上游端滾輪失去接觸，藉由設置於上游端壓迫滾輪16a,18a之旋轉感測器40(第5及6圖)藉由兩光細胞或相似光感測裝置(未顯示於圖中但可為習知任何形式)偵測，每一個放置於特定管進給軸之上游端滾輪之上游端。其他偵測方式用於偵測作業中管路與上游端滾輪失去接觸亦可應用且落入本發明揭露之範圍。
一旦失去接觸情況被偵測到，機器會藉由載入裝置自動載入兩管，如前述提及方式。為了允許每一待插入兩新管位於進給單元10之上游端驅動滾輪12a,14a及上游端壓迫滾輪16a,18a，上游端壓迫滾輪16a,18a藉由適當支撐體30a之移動及個別之線性驅動裝置32a移動遠離關聯上游端驅動滾輪12a,14a。
新管載入於進給單元10，沿著相同進給軸每一個與舊管具有一特定距離。為確保機器運作適當，特別當所需切割容忍度達成時，每一新管必須沿著相同進給軸被帶入接觸舊管。可藉由基座夾持舊管及藉由上游端滾輪12a,14a移動新管向前，直到新管抵接個別的舊管。
當兩新管被載入時，分離構件34移動進入工作位置內置於新管間，維持此種情況直到沿著相同進給軸橋接舊管。藉由分離構件34於工作位置時，兩新管彼此分離可因而向前，不會有彼此干擾風險而沿相同進給軸橋接至抵接舊管的位置。一旦新舊管橋接情況被偵測，例如藉由上述的旋轉感測器40，分離構件34移動回到停止位置，管子沿兩進給軸回到彼此接觸狀態。
兩光細胞(或相似光偵測裝置)上述使用沿著旋轉感測器40，以建立差異縱向位置在兩管間同時進給至切割區域。細部地，當每一光細胞不再偵測到管存在，亦即當管端點通過光細胞檢查之縱向偵測位置之上時，機器的電子控制單元藉由固定於上游端壓迫滾輪16a或18a之旋轉感測器40，紀錄當時量測值。同樣發生在其他光細胞或旋轉感測器，當光細胞不再偵測到管端點存在，機器的電子控制單元紀錄當時旋轉感測器的量測值。藉由比較兩儲存量測值可得出兩管相對的縱向資料、以做為控制管進給運作及管裁切運作。
如上清楚的描述，本發明進給單元用於切割雙管模式之自動切鋸機，較習知設計能提供結構較不複雜且較便宜的好處。並非將兩個管進給線彼此獨立，藉由中間滾輪將管保持分離。本發明之進給單元事實上如單管進給單元，當同時藉由驅動滾輪相對水平軸傾斜並移動兩管往前，且僅在換管過程中藉由分離構件保持兩管彼此分離。所以進一步優點在於使用本發明進給單元設定機器時間較短因為為了使得機器適用不同直徑之更小之待切管，零件更換數量可以更少。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
例如雖然本發明參考實施例上下滾輪旋轉軸傾斜角及滑動面至水平線角度大於0度，特別是角度近似於30度，此角度亦可能為0度。在此情況下，因為重量加註於管上，並未有部件平行於滑動面以使管沿兩進軸x1,x2保持往前並彼此接觸，此管間接觸可藉由適當的邊輪組成。

Claims (8)

  1. 一種進給單元(10)，用於以切割雙管模式切割管路(T1,T2)於一自動切鋸機上，包括：一第一組馬達驅動下滾輪(12a,12b)，分別具有一上游端下滾輪及一下游端下滾輪，以沿著一第一進軸(x1)向前移動一第一管(T1)；一第二組馬達驅動下滾輪(14a,14b)，分別具有一上游端下滾輪及一下游端下滾輪，以沿著平行於該第一進軸(x1)之一第二進軸(x2)向前移動一第二管(T2)；一第一組馬達驅動上滾輪(16a,16b)，分別具有一上游端上滾輪及一下游端上滾輪，以使得該第一管(T1)抵住該第一組馬達驅動下滾輪(12a,12b)；一第二組馬達驅動上滾輪(18a,18b)，分別具有一上游端上滾輪及一下游端上滾輪，以使得該第二管(T2)抵住該第二組馬達驅動下滾輪(14a,14b)；複數個第一邊輪(22)用以側向限制該第一管(T1)且複數個第二邊輪(24)用以側向限制該第二管(T2)，其中該第一組馬達驅動下滾輪(12a,12b)與該第二組馬達驅動下滾輪(14a,14b)之該上游端滾輪(12a,14a)以一第一橫向旋轉軸(ya)旋轉固定且其中該第一組馬達驅動下滾輪(12a,12b)與該第二組馬達驅動下滾輪(14a,14b)之該下游端滾輪(12b,14b)以平行於該第一橫向旋轉軸(ya)之一第二橫向旋轉軸(yb)旋轉固定；其中該第一組馬達驅動上滾輪(16a,16b)與該第二組馬達驅動下滾輪(18a,18b)之該上游端滾輪(16a,18a)以平行於該第一橫向旋轉軸(ya)之一第三橫向旋轉軸(y’a)旋轉固定且其中該第一組馬達驅動上滾輪(16a,16b)與該第二組馬達驅動上滾輪(18a,18b)之該下游端滾輪(16b,18b)以平行於該第一橫向旋轉軸(ya)之一第四橫向旋轉軸(y’b)旋轉固定且其中每一上滾輪(16a,16b,18a,18b)適於朝向對應之該下滾輪(12a,12b,14a,14b)移動以分別夾住該對應管(T1,T2)抵住該下滾輪(12a,12b,14a,14b)，特徵在於該第一橫向旋轉軸(ya)傾斜相對於水平包含於邊界之0度至60度間之一角度(α)，因而更包括一分離構件(34)選擇地移動於一停止位置，其中整體放置於通過該第一及該第二軸(x1,x2)平面下方且因此非內置於該對應管(T1,T2)間且其中該對應管(T1,T2)彼此相對接觸，而於一工作位置時，設置位於該對應管(T1,T2)間以防止彼此接觸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之進給單元(10)，其中該分離構件(34)為一薄片狀物或是板狀構件設置於垂直於通過該第一及該第二軸(x1,x2)中間面且以相同距離該第一及該第二軸(x1,x2)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之進給單元(10)，其更包括一線性驅動裝置以控制該分離構件(34)沿著一方向垂直於通過該第一及該第二軸(x1,x2)平面方向於該停止位置與該工作位置移動。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之進給單元(10)，其更包括一單一馬達(28)以分別對應該旋轉軸(ya)與旋轉軸(yb)同時旋轉該第一組馬達驅動下滾輪(12a,12b)與該第二組馬達驅動下滾輪(14a,14b)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之進給單元(10)，其中該第一組馬達驅動下滾輪(12a,12b)與該第二組馬達驅動下滾輪(14a,14b)之該上游端滾輪(12a,14a)及/或該下游端滾輪(12b,14b)製作成單一件。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之進給單元(10)，其中，該第一組馬達驅動上滾輪(16a,16b)與該第二組馬達驅動上滾輪(18a,18b)分別相對於旋轉軸(y’a,y’b)固定。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之進給單元(10)，其中，該傾斜角度(α)包含邊界且位於15度至45度間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之進給單元(10)，其中，該第一邊輪(22)以包含邊界且位於45度至90度間一角度(β)之旋轉軸傾斜於通過該第一及該第二旋轉軸(ya,yb)之平面。
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