多工位自動切管機的製作方法

2023-06-15 18:43:11 3

專利名稱：多工位自動切管機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種管材切割設備，特別是涉及一種切割、上料同時進行的高效多工位自動切管機。
背景技術：
目前，多數自動切管機是通過送料裝置把管材夾緊，以預先設定的長度送到切割位置，然後由切割位置的夾緊裝置夾緊管材，夾緊後處於等待狀態的切割裝置開始切割，同時送料裝置鬆開管材，回到原位再次夾緊管材，等待切割裝置切割完成並回到原位，切割位置的夾緊裝置鬆開管材後，送料裝置把管材再次送到切割位置夾緊、切割，完成一個工作循環。由於這些切管機都具有一個切割位置，且切割裝置的鋸片中心點是以一段直線或一段弧線為運動軌跡往復式切割管材，因此，無論是切割還是送料都必須互相等待，其結果是浪費時間，降低了生產效率。

發明內容
本發明是針對上述問題提供一種結構合理，適用於多種管材切割，具有多個加工位置，無需退回過程，而是鋸片自轉同時其中心還以沿周向等分布置的多個加工位置的同心圓為軌跡公轉的行星式切割管材的高效自動切管機。本發明解決技術問題的技術方案是多工位自動切管機，包括機架，設於機架適配位置上的電機、減速機和用於控制整機各部分機構按預定程序自動協調工作的電氣控制箱，其在於機架上方設有受控於電氣控制箱，並用於承載切割、夾緊、送料的主體機構；所述的主體機構至少由三個連接板固定於機架上，該主體機構與所述的三個連接板的相鄰位置上分別設有主體固定板、中部主體固定板及固定板；連接板與主體固定板、中部主體固定板及固定板通過至少兩個導軌軸軸向相連，在中部主體固定板與固定板之間適配位置分別設有切割夾緊固定板和送料夾緊固定板；切割夾緊固定板和送料夾緊固定板分別通過直線運動軸承與導軌軸軸向相連，切割夾緊固定板還與中部主體固定板採用螺栓連接，所述的連接板、中部主體固定板、切割夾緊固定板、送料夾緊固定板及固定板設有相同的圓心和沿周向均勻分布若干料孔；在中部主體固定板、切割夾緊固定板、送料夾緊固定板上沿周向等分的料孔的適配位置均設有夾具，在主體固定板與中部主體固定板之間夾裝有相同中心線的定位套筒；定位套筒中心線上的輸入軸一端設有與電機相連的皮帶輪；輸入軸的另一端通過相互嚙合的齒輪與主軸的一端相連接，主軸的另一端設有鋸片；該鋸片位於中部主體固定板和切割夾緊固定板之間，並通過緊定蓋與主軸相連，位於皮帶輪的相鄰一側輸入軸及主軸上通過軸承分別套裝有前迴轉體和後迴轉體；前迴轉體和後迴轉體通過螺栓相連，前迴轉體的適配位置上設有鏈輪；該鏈輪通過鏈條與裝在減速機上的鏈輪相連接，固定板上設有送料驅動裝置，送料驅動裝置的動力輸出端與送料夾緊固定板連接。所述的主體固定板上靠近皮帶輪位置還設有止動銷和位置檢測裝置。
所述的送料夾緊固定板上各夾具的適配位置上還設有缺料檢測裝置。所述的位置檢測裝置和缺料檢測裝置為接近開關。所述的固定板上沿周向等分的料孔的適配位置上還設有管材定心裝置。所述的管材定心裝置由料孔一側的定位滾輪和料孔另一側的壓緊滾輪及與壓緊滾輪相鄰的滑塊組成，定位滾輪通過軸承與固定板連接，壓緊滾輪通過軸承與滑塊連接，滑塊與固定板通過螺釘連接。所述的送料驅動裝置是由伺服電機通過聯軸器與滾珠絲槓副組成或由氣缸或油缸組成中的任意一種結構。所述的夾具採用了如下的結構由兩半對接的殼體和裝在其上的氣缸和裝於其內的連接及傳動件組成，其中與氣缸的活塞杆相連的接頭體通過銷軸與連杆一端相連，連杆另一端通過銷軸同時與左右連杆相連，左連杆的另一端通過銷軸與擺杆相連，右連杆的另一端通過銷軸與殼體相連，擺杆的另一端通過銷軸與殼體連接，擺杆中部通過銷軸並穿過限位塊中部的長條孔與U形的推桿一端相連，U形的推桿另一端通過調整螺釘與限位塊後端相連，限位塊前端設有彈性體墊塊，限位塊及推桿設於殼體下部凹陷的導槽內。所述的機架的下方適配位置設有收料鬥。本發明與現有技術相比具有下列優點和效果
相對於大多數切管機以一段直線或一段曲線為切割軌跡的往復式切割，本發明所採用的主體結構實現了以一個圓為切割軌跡，切割沿圓周布置的多個加工位置管材的切割系統，即鋸片自轉同時其中心還以沿周向等分布置的多個加工位置的同心圓為軌跡公轉的行星式切割管材。因此，省去了切割裝置的退回動作，在切割一個加工位置的管材時，切割完成的加工位置可以同時送料，實現切割、上料同時進行，省去了互相等待的時間，大大提高了生產效率，且自動化率高。另外，主體固定板上裝有的止動銷在位置檢測裝置的配合下， 可以安全快速的更換鋸片；缺料檢測裝置可以實時檢測管材，如果管材短缺設備自動停機並報警，避免因設備空轉而造成的電能和切割時間的浪費；採用由伺服電機與滾珠絲槓副組成的送料驅動裝置，可提高成品尺寸精度，採用由氣缸或油缸組成的送料驅動裝置，可降低設備成本；固定板上的管材的定心裝置可以有效保證管材的直線度，從而減小了管材與夾具之間的摩擦力，延長了夾緊裝置使用壽命，降低了加工成本，同時也保證了成品的表面光潔度和垂直度，提高了質量；夾具的結構在較小的推力下可產生較大的夾緊力，因此縮小了夾緊氣缸缸徑，節約了能源，通過推桿的調整螺釘可調整限位塊的伸出量，從而適應不同的管徑的管材的夾緊，也可產生大小可調的夾緊力，以適應不同壁厚的管材，避免因夾緊力過大而造成管材變形，降低廢品率。


圖1是本發明的外部立體結構示意圖2是本發明的主體機構部分的主視結構示意圖； 圖3是圖2的A-A剖視，並沿圖2的E-E線的左側放大結構示意圖； 圖4是圖2的A-A剖視，並沿圖2的E-E線的右側放大結構示意圖； 圖5是圖2沿B-B線的剖視結構示意圖； 圖6是圖2沿C-C線的剖視結構示意圖；圖7是圖2的右視結構示意圖； 圖8是夾具去除一半殼體後的立體結構示意圖； 圖9是夾具處於夾緊狀態時沿對接殼體結合平面的剖視結構示意圖； 圖10是夾具處於鬆開狀態時沿對接殼體結合平面的剖視結構示意圖。圖中主要零件電機1，減速機2，電氣控制箱3，機架4，收料鬥5，主體機構6、主體固定板7、連接板8，鏈輪9，前迴轉體10，輸入軸11，定位套筒12，後迴轉體13，主軸14， 連接板15，中部主體固定板16，鋸片17，切割夾緊固定板18，緊定蓋19，管材20，送料夾緊固定板21，連接板22，固定板23，送料驅動裝置24，導軌軸25，直線運動軸承沈、27，止動銷 28，皮帶輪四，位置檢測裝置30，夾具31，缺料檢測裝置32，定位滾輪33，螺釘34，壓緊滾輪 35，滑塊36，氣缸37，殼體38，限位塊39，彈性體墊塊40，擺杆41，左連杆42，調整螺杆43， 活塞杆44，接頭體45，連杆46，右連杆47，推桿48，調整螺釘49，定心裝置50。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行進一步詳細說明，但本發明的保護範圍不受具體的實施例所限制，以權利要求書為準。另外，以不違背本發明技術方案的前提下，對本發明所作的本領域普通技術人員容易實現的任何改動或改變都將落入本發明的權利要求範圍之內。實施例1
如圖1 一 10所示，多工位自動切管機，包括機架4，設於機架4適配位置上的電機1、減速機2和用於控制整機各部分機構按預定程序自動協調工作的電氣控制箱3，其機架4上方設有受控於電氣控制箱3，並用於承載切割、夾緊、送料的主體機構6 ；機架4的下方適配位置設有收料鬥5，主體機構6採用三個連接板8、15、22固定於機架4上，主體機構6與三個連接板8、15、22的相鄰位置上分別設有主體固定板7、中部主體固定板16及固定板23 ；連接板8、15、22與主體固定板7、中部主體固定板16及固定板23通過三根導軌軸25軸向相連，在中部主體固定板16與固定板23之間適配位置分別設有切割夾緊固定板18和送料夾緊固定板21 ；切割夾緊固定板18和送料夾緊固定板21分別通過直線運動軸承27 J6與三根導軌軸％軸向相連，切割夾緊固定板18與中部主體固定板16採用螺栓連接，主體固定板7、中部主體固定板16、切割夾緊固定板18、送料夾緊固定板21及固定板23設有相同的圓心P和沿周向均勻分布六個(a、b、c、d、e、f )料孔；在中部主體固定板16、切割夾緊固定板18、送料夾緊固定板21上的料孔的適配位置均設有夾具31，送料夾緊固定板21上各夾具31的適配位置上還設有作為缺料檢測裝置32的接近開關，在主體固定板7與中部主體固定板16之間夾裝有相同中心線的定位套筒12 ；和定位套筒12有相同中心線上輸入軸11 一端設有通過皮帶與電機相連的皮帶輪四；輸入軸11的另一端通過相互嚙合的齒輪與主軸14的一端相連接，主軸14的另一端設有鋸片17 ；該鋸片17位於中部主體固定板16和切割夾緊固定板18之間，並通過帶螺紋的緊定蓋19與主軸14相連，主體固定板7上靠近皮帶輪四位置還設有止動銷觀和作為位置檢測裝置30的接近開關，位於皮帶輪四的相鄰一側輸入軸11及主軸14上各通過兩個深溝球軸承和兩個推力球軸承分別套裝有前迴轉體10和後迴轉體13 ；這種連接保證了前迴轉體10的軸向和徑向間隙，同時也保證了主軸 14的軸向和徑向間隙，確保了成品精度，前迴轉體10和後迴轉體13通過螺栓相連，前迴轉體10的適配位置上設有鏈輪9 ；定位套筒12徑向設有供皮帶和鏈條通過的開孔，鏈輪9通過鏈條與裝在減速機2上的鏈輪相連接，固定板23上設有送料驅動裝置M，送料驅動裝置 24由伺服電機通過聯軸器與滾珠絲槓副組成，送料驅動裝置M的動力輸出端滾珠絲槓與送料夾緊固定板21上的絲母相連接，滾珠絲槓前端通過軸承固定於切割夾緊固定板18上。所述的固定板23上沿周向均勻分布的料孔的適配位置內還設有管材定心裝置 50，定心裝置50由料孔一側的帶有直角V型槽的定位滾輪33和料孔另一側的壓緊滾輪35 及與壓緊滾輪35相鄰的滑塊36組成，定位滾輪33通過鑲嵌在固定板23內的軸承與固定板23連接，壓緊滾輪35通過鑲嵌在滑塊36內的軸承與滑塊36連接，滑塊36與固定板23 通過螺釘34連接。由於定位滾輪33上的直角V型槽形狀與中部主體固定板16、切割夾緊固定板18、送料夾緊固定板21及固定板23上的料孔的定位邊的形狀一致，因此使壓緊的管材20通過多個定位點保證直線度，從而保證了成品的垂直度，也減小了因管材20彎曲狀態在移動時和送料夾緊固定板21移動時對夾緊裝置的磨損及自身的磨損，從而延長了夾緊裝置的使用壽命和提高了成品的質量。為了增大切割範圍和降低廢品率及能源的節約，夾具31採用了如下的結構由兩半對接的殼體38和裝在其上的氣缸37和裝於其內的連接及傳動件組成，具體結構為與氣缸37的活塞杆44相連的接頭體45通過銷軸與連杆46 —端相連，連杆46另一端通過銷軸同時與左右連杆42、47相連，左連杆42的另一端通過銷軸與擺杆41相連，右連杆47的另一端通過銷軸與殼體38相連，擺杆41的另一端通過銷軸與殼體38連接，擺杆41中部通過銷軸並穿過限位塊39中部的長條孔與U形的推桿48 —端相連，U形的推桿48另一端通過調整螺釘49與限位塊39後端相連，限位塊39前端設有彈性體墊塊40，限位塊39及推桿 48設於殼體38下部凹陷的導槽內。另外調整螺杆43可調整限位塊39的開啟行程，在能脫離管材的情況下採用較小的行程，以減小氣缸的行程，節約了能源，通過調整螺釘49可調整滑塊39的伸出量，從而適應不同的管徑的管材的夾緊，以增大切割範圍，也可產生大小可調的夾緊力，以適應不同壁厚的管材，避免因夾緊力過大而造成管材變形，降低廢品率。實施例2:
送料驅動裝置M由氣缸或油缸組成，即將氣缸或油缸缸體固定於固定板23上，活塞杆做為送料驅動裝置M的動力輸出端與送料夾緊固定板21連接，其它同實施例1，不再贅述。具體使用本發明的工作過程首先接通電源與氣源，調整好氣源壓力，打開位於電氣控制箱3上的電源開關和復位開關，送料驅動裝置M帶動送料夾緊裝置固定板21，將和 a、b料孔位置相對應的夾具31夾緊的管材20送入中部主體固定板16和切割夾緊固定板 18的相應加工位置料孔內，相應位置的夾具31夾緊管材20，夾緊後，以χ點為圓心逆時針方向自轉的鋸片17，以P為圓心y為軌跡逆時針方向公轉，開始切割已夾緊位置的管材20， 同時，送料夾緊固定板21上的夾具31鬆開管材20，由送料驅動裝置M帶動送料夾緊固定板21回到原位，送料夾緊固定板21由和c、d料孔位置相對應的夾具31夾緊的管材20，當鋸片17公轉至離開b孔時，送料驅動裝置M帶動送料夾緊固定板21，將夾具31夾緊的管材20送入中部主體固定板16和切割夾緊固定板18的相應加工位置料孔內，相應位置的夾具31夾緊管材20，夾緊後，送料夾緊固定板21上的夾具31鬆開管材20，由送料驅動裝置 24帶動送料夾緊裝置固定板21回到原位，送料夾緊固定板21由和e、f孔位置相對應的夾具31夾緊的管材20，當鋸片17公轉至離開d孔時，送料驅動裝置M帶動送料夾緊固定板21，將夾具31夾緊的管材20送入中部主體固定板16和切割夾緊固定板18的相應加工位置孔料內，相應位置的夾具31夾緊管材20，夾緊後，送料夾緊固定板21上的夾具31鬆開管材20，由送料驅動裝置M帶動送料夾緊固定板21回到原位，送料夾緊固定板21由和a、 b料孔位置相對應的夾具31夾緊的管材20，當鋸片17公轉至離開f料孔時，送料驅動裝置 24帶動送料夾緊固定板21，將夾具31夾緊的管材20送入中部主體固定板16和切割夾緊固定板18的相應加工位置料孔內，相應位置的夾具31夾緊管材20，夾緊後，送料夾緊固定板21上的夾具31鬆開管材20，由送料驅動裝置M帶動送料夾緊固定板21回到原位，如此一直循環切割。由上述工作過程可證明本發明所採用的主體結構實現了以一個圓為切割軌跡，切割沿圓周布置的多個加工位置管材的切割系統，因此，省去了切割裝置的退回動作，在切割一個加工位置的管材時，切割完成的加工位置可以同時送料，省去了互相等待的時間，提高了生產率。 為了安全快速的更換鋸片，將止動銷觀推向右側，插入皮帶輪四上的孔內，位置檢測裝置30檢測到止動銷觀已處於伸出狀態，通過電氣控制箱3的控制系統切斷電機1 和減速機2電源，防止因電機1意外啟動對人體和設備造成的傷害，此時主軸14因皮帶輪 29被止動銷28固定而不能旋轉，可用扳手快速拆裝鋸片緊定蓋19以便更換鋸片17。
權利要求
1.多工位自動切管機，包括機架(4)，設於機架(4)適配位置上的電機(1)、減速機(2) 和用於控制整機各部分機構按預定程序自動協調工作的電氣控制箱(3)，其特徵在於機架(4)上方設有受控於電氣控制箱(3)，並用於承載切割、夾緊、送料的主體機構(6);所述的主體機構(6 )至少由三個連接板(8、15、22 )固定於機架(4 )上，該主體機構(6 )與所述的三個連接板(8、15、22)的相鄰位置上分別設有主體固定板(7)、中部主體固定板(16)及固定板(23)；連接板(8、15、22)與主體固定板(7)、中部主體固定板(16)及固定板(23)通過至少兩個導軌軸(25)軸向相連，在中部主體固定板(16)與固定板(23)之間適配位置分別設有切割夾緊固定板(18)和送料夾緊固定板(21);切割夾緊固定板(18)和送料夾緊固定板(21)分別通過直線運動軸承(2736)與導軌軸(25)軸向相連，切割夾緊固定板(18)與中部主體固定板(16)採用螺栓連接相連，所述的主體固定板(7)、中部主體固定板(16)、切割夾緊固定板(18)、送料夾緊固定板(21)及固定板(23)設有相同的圓心(P)和沿周向均勻分布若干料孔；在中部主體固定板(16)、切割夾緊固定板(18)、送料夾緊固定板(21)上沿周向均勻分布的料孔的適配位置均設有夾具(31)，在主體固定板(7)與中部主體固定板(16) 之間夾裝有相同中心線的定位套筒(12);與定位套筒(12)有相同中心線的輸入軸(11) 一端設有通過皮帶與電機相連的皮帶輪(29)；輸入軸(11)的另一端通過相互嚙合的齒輪與主軸(14)的一端相連接，主軸(14)的另一端設有鋸片(17)；該鋸片(17)位於中部主體固定板(16)和切割夾緊固定板(18)之間，並通過緊定蓋(19)與主軸(14)相連，位於皮帶輪 (29)的相鄰一側輸入軸(11)及主軸(14)上通過軸承分別套裝有前迴轉體(10)和後迴轉體(13)；前迴轉體(10)和後迴轉體(13)通過螺栓相連，前迴轉體(10)的適配位置上設有鏈輪(9 )；該鏈輪(9 )通過鏈條與裝在減速機(2 )上的鏈輪相連接，固定板(23 )上設有送料驅動裝置(24)，送料驅動裝置(24)的動力輸出端與送料夾緊固定板(21)連接。
2.根據權利要求1所述的多工位自動切管機，其特徵在於所述的主體固定板(7)上靠近皮帶輪(29 )位置還設有止動銷(28 )和位置檢測裝置(30 )。
3.根據權利要求1所述的多工位自動切管機，其特徵在於所述的送料夾緊固定板(21) 上各夾具(31)的適配位置上還設有缺料檢測裝置(32 )。
4.根據權利要求2或3所述的多工位自動切管機，其特徵在於所述的位置檢測裝置 (30 )和缺料檢測裝置(32 )為接近開關。
5.根據權利要求1所述的多工位自動切管機，其特徵在於所述的固定板(23)上沿周向均勻分布的料孔的適配位置內還設有管材定心裝置(50)。
6.根據權利要求5所述的多工位自動切管機，其特徵在於所述的定心裝置(50)由料孔一側的帶有直角V型槽的定位滾輪(33 )和料孔另一側的壓緊滾輪(35 )及與壓緊滾輪(35 ) 相鄰的滑塊(36)組成，定位滾輪(33)通過軸承與固定板(23)連接，壓緊滾輪(35)通過軸承與滑塊(36 )連接，滑塊(36 )與固定板(23 )通過螺釘(34 )連接。
7.根據權利要求1所述的多工位自動切管機，其特徵在於所述的送料驅動裝置(24)是由伺服電機通過聯軸器與滾珠絲槓副組成或由氣缸或油缸組成中的任意一種結構。
8.根據權利要求1所述的多工位自動切管機，其特徵在於所述的夾具(31)採用了如下的結構由兩半對接的殼體(38)和裝在其上的氣缸(37)和裝於其內的連接及傳動件組成，其中與氣缸(37)的活塞杆(44)相連的接頭體(45)通過銷軸與連杆(46)—端相連，連杆(46)另一端通過銷軸同時與左右連杆(42、47)相連，左連杆(42)的另一端通過銷軸與擺杆(41)相連，右連杆(47)的另一端通過銷軸與殼體(38)相連，擺杆(41)的另一端通過銷軸與殼體(38)連接，擺杆(41)中部通過銷軸並穿過限位塊(39)中部的長條孔與U形的推桿(48) —端相連，U形的推桿(48)另一端通過調整螺釘(49)與限位塊(39)後端相連，限位塊(39)前端設有彈性體墊塊(40)，限位塊(39)及推桿(48)設於殼體(38)下部凹陷的導槽內。
9.根據權利要求1所述的多工位自動切管機，其特徵在於所述的機架(4)的下方適配位置設有收料鬥(5)。
全文摘要
本發明涉及一種管材切割設備，特別是涉及一種切割、上料同時進行的高效多工位自動切管機。其在主體固定板與中部主體固定板之間夾裝有相同中心線的定位套筒；與定位套筒有相同中心線的輸入軸一端設有通過皮帶與電機相連的皮帶輪；輸入軸的另一端通過相互嚙合的齒輪與主軸的一端相連接，主軸的另一端設有鋸片；鋸片位於中部主體固定板和切割夾緊固定板之間，並通過緊定蓋與主軸相連，位於皮帶輪的相鄰一側輸入軸及主軸上通過軸承分別套裝有前迴轉體和後迴轉體；前迴轉體和後迴轉體通過螺栓相連，前迴轉體的適配位置上設有鏈輪；該鏈輪通過鏈條與裝在減速機上的鏈輪相連，固定板上設有送料驅動裝置，送料驅動裝置的動力輸出端與送料夾緊固定板連接。
文檔編號B23D21/00GK102225481SQ20111015136
公開日2011年10月26日 申請日期2011年6月8日 優先權日2011年6月8日
發明者趙建華 申請人:趙建華