切割機的剪切裝置的製作方法

2023-07-26 02:29:46 2

專利名稱：切割機的剪切裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及如主權利要求所述的切割機的剪切裝置。
本發明應用在適於剪切木材、塑料、金屬、合金或其他適宜材料製成的棒狀或片狀材料的自動切割機上。
本發明特別適用於，但並不僅限於那種能夠進行兩個同步切割的雙刃切割機，用以製造門窗、油畫或家具的框架。
在下面的描述中我們將參照本發明的這種具體應用，雖然它也可以應用在其他類型的切割機上，例如那些單刃切割機或者用於剪切鋁板或類似材料板等金屬薄板的切割機。
在切割機領域，現有技術中包括用於製造門窗、油畫或家具框架的切割機；這些機器用於從木材或類似材料的棒材或連續條切割成製造框架元件的所需尺寸。
這種切割機包括一個帶有水平工作面的支撐結構，待切割的棒材放在工作面上並向前供入。
剪切裝置與支撐結構相連，它帶有支撐一個或多個刀片的可動滑車，或者是帶有與要移動的刀片同樣多的可動滑車。
這些刀片可以具有至少一個工作位置，在該位置處它們與放置著棒材的工作面接觸以進行剪切，還具有一個待用位置，在該位置處它們離開工作面重新回到下一個循環的開始處。這些刀片有一剪切位置，位於與工作面基本正交並與待切割棒材的供入軸線呈45°角的平面上，以便對棒材進行斜切；刀片還設置成相互呈90°角，以便進行兩個同步的45°角的鏡象對稱切割。
當剪切裝置沿著一個轉動中心在工作面之外的拱形軌跡運行時，剪切裝置可以以擺動方式運行，或者，當剪切裝置沿著大致與工作面正交的線性軌跡運行時，可以直線方式運行。
現有技術的切割機中所存在的問題是，在上升和下降階段中，刀片沿著同一軌跡運動。這就意味著當刀片上升時它們的側面將摩擦放置在工作面上並固定於剪切裝置前方和後方的工件的剪切邊。
如果當棒材切割時由於張力的釋放而導致切割開的棒材的兩段即使有很小的錯位，這種摩擦作用會更加有害。這種摩擦損害了材料段，不僅在切割邊造成劃痕，而且在油畫和裝飾部上造成刮痕。
刀片側面的這種持續摩擦還可能導致它們過早磨損，使得切割質量惡化，從而就需要頻繁更換刀片。
基本上與上面描述的切割機類似的各種切割機都存在同樣的問題，例如在剪切裝置水平運動以切割出一定尺寸的金屬箔或板材或合金材料的切割機上。
本申請人設計、試驗並應用本發明，克服了現有技術中的不足，並獲得了進一步的優點。
本發明特徵如主權利要求所述，從屬權利要求描述了主要實施例的其他特徵。
本發明的目的在於獲得一種切割機的剪切裝置，在刀片回到初始位置時，刀片經過的位置不與工件的切割邊接觸，從而防止反覆磨損。
本發明剪切裝置包括一個或多個刀片，安裝在一個可動滑車上或者是安裝在與刀片同樣多的多個可動滑車上。
該剪切裝置包括用於移動至少一個可動滑車的運動元件，所述運動件與相配合的導向件共同作用，在切割機的可動滑車和支撐結構之間形成約束，確定剪切循環中的向外移動和返回運動。
根據本發明的第一個實施例，導向件至少具有部分彈性撓曲性能，使得可動滑車在向外運動或返回運動中如果受到一個作用在重心以外的分力壓迫時，能夠彈性橫向運動，儘管該運動是有限的。
該作用力消失後，導向件能夠彈性返回到初始位置。
根據另一個實施例，當受到轉矩分量的作用時，可動滑車能夠彈性橫向運動，因為剪切裝置的支撐結構至少能夠部分擺動，例如，對應於一個鉸接夾持點或者是一個至少彈性的點。
根據本發明，運動件適於單獨地或者是與彈性導向件或支撐結構的部分彈性夾共同產生一個作用於可動滑車上的轉矩，使它移向或離開工作面。
這些運動與可動滑車的下降和/或上升階段相對應，是通過導向件或支撐結構的部分彈性而實現的。這些運動能夠確定刀片的兩個不同的運動軌跡，一個用於可動滑車的向外運動，一個用於它的返回運動。
這樣，環形刀片在返回運動中經過的位置不與切割邊接觸，因而不會損害切割邊。
當啟動運動件所導致的作用力終止後，導向件或支撐結構的彈性變形消失，可動滑車恢復到它正常的循環開始和循環結束位置。
根據刀片厚度、棒材厚度、循環速度、運動距離等工作參數，可以調整刀片軌跡相對於沒有轉矩作用時的正常軌跡的偏移量，還必須使之與導向件或支撐結構的結構彈性相對應。
在本發明的一個實施例中，運動件由一對致動機構組成，其中一個致動機構的作用力大於另一個，它們被約束到可動滑車上的兩個點上，最好相對於導向件相互對稱並交替反覆作用，換句話說，一個伸張時，另一個收縮，反之亦然。
致動機構適於在使刀片靠近工作面的向外運動階段在可動滑車上產生第一轉矩，而在刀片離開工作面時的返回運動中產生一個與第一轉矩方向相反的第二轉矩。
兩個致動機構的交替作用使得剪切裝置下降或上升，在可動滑車上產生傾斜的轉矩分量使之在工作面的相反方向產生位移。
在一個替換形式中，兩個致動機構中的一個只在剪切裝置操作循環的一個階段起作用，或者在向外階段或者在返回階段起作用，從而產生所需要的轉矩以對向外運動和返回運動的軌跡進行調整。
在另一個替換形式中，利用振動吸收器或液壓制動缸之類的其他類似反向元件替代兩個致動機構中的一個，作用在可動滑車上與升/降致動機構作用點相對的位置上。
在另一個替換形式中，剪切裝置帶有滑動導向件替代反向致動機構，它至少部分制動從而與主升/降致動機構一起在可動滑車上產生傾斜轉矩。
在另一個替換形式中，剪切裝置的導向件聯結在與單個升/降致動機構協同的可動滑車的重心之外的位置。
確切地說，此時轉矩是由可動滑車上的電機的重力和提升致動機構的推力所產生的；所述推力作用在可動滑車上所述電機重力施加點之外的另一點上，最好在導向件的另一側。
作用在可動滑車上的這兩種相反的力，產生了必要的轉矩分量，使切割刀片離開/接近切割部分並彈性彎曲可動滑車運動的導向柱。
在另一個替換形式中，運動件有單個致動機構，它的作用軸相對於導向件的軸(也即可動滑車的運動方向)而傾斜。
在另一個替換形式中，導向件自身作為升/降致動機構，可動滑車在其上運動。
這樣，本發明完全可相當於傳統剪切裝置，實現最優化的剪切品質，又不損害成品段或待剪切棒材。而且，刀片磨損較小，它們只擦動廢料，在部件之間幾乎沒有摩擦。
附圖作為非限定性實施例顯示了本發明實施例的一些最佳形式。其中

圖1是裝配本發明剪切裝置的雙刀刃切割機的局部正視圖；圖2是圖1所示剪切裝置的局部分解圖；圖3a和圖3b示出了本發明剪切裝置分別在下降階段和上升階段的側視簡圖；圖4示出本發明剪切裝置不同操作階段環形刀片的俯視簡圖；圖5是本發明剪切裝置的一種改進形式；圖6a和圖6b顯示了本發明另一個實施例的簡圖。
參看圖1，附圖中標號10整體標註雙刀刃切割機11中本發明的剪切裝置，該切割機適於剪切棒材到一定尺寸，以製造門窗、油畫或家具的框架。
棒材13在雙刀刃切割機的水平工作面11a上向前運動，以進行剪切。
剪切裝置10包括一對環形旋轉刀片12，位於與棒材13的縱軸線呈45°角並且相互呈90°角的豎直平面內。
環形刀片12由相應的電機17驅動，在本實施例中，刀片安裝在相同的可動滑車14上，可動滑車14由對稱設置的一對導向件16約束在雙刀刃切割機11的靜止支撐結構15上。
在本實施例中，導向件16在施加外部傾斜作用力時，具有至少部分的彈性撓曲性能。
可動滑車14與一個形成垂直線性運動的主拉/推致動機構18相連。
在圖1-3b所示的實施例中，可動滑車14還與一個反向致動機構19相連，反向致動機構19最好和主致動機構18位於相對於導向件16的對稱位置上。
主致動機構18的作用力大於反向致動機構19。
剪切裝置10的工作循環包括一個下降階段，此時，由於主致動機構18的作用，可動滑車14將環形刀片12從位於工作面11a上方的待用位置移動到工作位置，在該位置，環形刀片12與工作面11a接觸，並且插入到工作面11a上形成的槽中，從而在棒材13上形成雙重的鏡象對稱切割。
在工作循環的最後，可動滑車14進行上升階段，此時，由於主致動機構18的作用，環形刀片12返回到它們最初的待用位置。
根據本發明，在剪切裝置10工作循環兩個階段中的至少一個階段中，啟動反向致動機構19與主致動機構18協同，產生一個轉矩分量，由於導向件16可撓曲，使得可動滑車14稍稍傾斜，從而相對於棒材13改變環形刀片12的軌跡，使它與剪切裝置10線性豎直離開時的正常軌跡不同。
在圖3a和3b所示實施例中，在剪切裝置的下降階段(圖3a)，主致動機構18拉動可動滑車14使它下降，同時反向致動機構19向上推它，這個推力小於主致動機構18的拉力。
兩個致動機構18、19共同作用所產生的轉矩，使得可動滑車14橫向靠近工作面11a，如標號20a所示；同時，導向件16彈性彎曲，可動滑車14傾斜，從而形成如虛線所示的位置。環形刀片12也形成一個位置12a，它更加靠近工作面11a以剪切棒材13(圖3a和圖4)。
下降階段完成後，致動機構18、19停止運動，使得導向件16彈性返回到垂直位置，從而使得可動滑車14和環形刀片12回到它們正常的運動終點位置。
在剪切裝置10上升時(圖3b)，主致動機構18向上推動可動滑車14，同時反向致動機構19將它向下拉動。
這樣產生的轉矩使得可動滑車14橫向(標號20b所示)離開工作面11a，使導向件16彎曲，可動滑車14傾斜，如虛線所示。
在該階段，環形刀片12位於位置12b，它相對於正常位置離工作面11a更遠(圖3b和4)，所循運動軌跡與下降階段中的軌跡不同。
這種軌跡防止了環形刀片12摩擦待切割的棒材13的邊緣以及切割完畢的一片/多片材料13a，從而防止對它們的損傷。
在上升階段，環形刀片12隻與刀片之間的廢料13b接觸，廢料沒有固定在工作面11a上，推開時毫無阻力，因而部件間的摩擦就可忽略不計。
這樣，環形刀片12受到的磨損較小，因而能夠有效工作更長時間。
在上升階段的末尾，導向件16不再被致動機構18和19壓迫，這樣它們就重新彈回到正常的垂直位置，可動滑車14和環形刀片12回到初始位置。
作為一種替換形式，反向致動機構19可以只在剪切裝置10的兩個階段中的一個階段起作用，在下降階段和/或在上升階段起作用，以便在可動滑車14上產生所需的轉矩。
在本實施例中，環形刀片12的返回軌跡同樣與原始軌跡略有不同，以防止環形刀片12摩擦切割邊。
根據一個未出示的替換形式，由一個振動吸收元件替代反向致動機構19，在剪切裝置10的下降和/或上升階段中，它與主致動機構18的推力相反，在可動滑車14上產生傾斜轉矩，使它偏離正常軌跡。
在另一種替換形式中，該轉矩是由一個單個致動機構與導向件16共同產生的，導向件16設置得偏離可動滑車14的重心。
在另一個實施例中，作用於可動滑車14上的轉矩是這樣產生的提供導向件16，導向件16可以產生與主致動機構18的推拉作用相反的阻滯摩擦分量，在沿與主致動機構18移動方向相關的方向上產生一個轉矩。在一個替代方式中，導向件16所產生的阻滯摩擦分量在可動滑車14的下降或上升階段中的一個階段不存在，因為該轉矩只在摩擦分量啟動的那個階段產生。
在圖5所示的替換形式中，可動滑車14與主致動機構18相連，主致動機構18相對於導向件16呈一定角度設置，因而不平行於所述可動滑車14的正常軌跡。
這種帶角度的設置使得主致動機構18所產生的推力可以分成兩個分量，垂直分量導致可動滑車14沿著導向件16限定的範圍升/降，水平分量產生使刀片移近/遠離工作面11a所需要的運動。
使得剪切操作能夠達到最優化，而無需對循環次數作任何調整的本發明還可以應用在每個環形刀片都與相應的可動滑車14相連的場合。
圖6a和6b所示的替換形式中，導向件16是剛性的，支撐結構15安裝成當可動滑車14受到傾斜轉矩分量的壓迫時支撐結構15彈性地協助可動滑車14的位移。
在該特定情況下，形成支撐結構15的平板的一側用21a剛性鉸接，另一側用彈性件連接，此處作為一個例子可以用復位彈簧21b和氣動致動機構22作彈性件。
在本發明精神範圍內，彈簧21b可以用橡膠件、氣動缸、振動吸收制動器及類似元件替代。
此時致動機構18使整個結構沿鉸鏈21a的軸剛性轉動。
在剪切操作中(圖6a)支撐結構15基本上是水平的，而在返回階段(圖6b)支撐結構15形成一定角度使得環形刀片12不會與切割部分接觸。
當致動機構18施加的力停止後，支撐結構15通過復位彈簧21b的作用返回到基本水平的位置。
權利要求
1.一種切割機(11)的剪切裝置(10)，適於剪切放置在工作面(11a)上的杆狀(13)或片狀的木材、塑料、金屬、合金或其它材料，該剪切裝置帶有至少一個可動滑車(14)，支撐至少一個環形刀片(12)，環形刀片通過恰當的導向件約束在切割機(11)的支撐結構(15)上，該可動滑車(14)交替地從刀片(12)與工作面(11a)不接觸的待用位置運動到工作位置，在工作位置刀片(12)與工作面(11a)接觸進行剪切，可動滑車(14)與至少一個主致動機構(18)所組成的運動裝置協同作用，該剪切裝置特徵在於在可動滑車(14)從待用位置向外運動到工作位置和/或在返回運動時，所述運動裝置適於在可動滑車(14)上產生一個轉矩分量，相對於工作面(11a)在向外運動或返回運動時改變刀片(12)的軌跡，其特徵還在於，或者是支撐結構(15)或者是導向件(16)，它們中至少有一個帶有至少部分彈性撓曲性能，使得可動滑車(14)在施加轉矩分量時能夠擺動。
2.如權利要求1所述的剪切裝置，其特徵在於，導向件(16)垂直於其軸向至少可以部分地彎曲。
3.如權利要求1所述的剪切裝置，其特徵在於，支撐結構(15)至少有一個接觸點與至少有部分撓曲性的彈性件(21b)連接。
4.如前述任何一個權利要求所述的剪切裝置，其特徵在於，導向裝置還包括至少一個反向致動機構(19)，它被約束在可動滑車(14)上，相對於導向件(16)位於與主致動機構(18)相對裝置上，致動機構(18、19)交替拉/推可動滑車(14)。
5.如權利要求4所述的剪切裝置，其特徵在於，反向致動機構(19)在可動滑車(14)運動的兩個階段中都起作用。
6.如權利要求4所述的剪切裝置，其特徵在於，反向致動機構(19)只在可動滑車(14)向外運動或返回運動中的一個階段中起作用。
7.如權利要求1到3中任意一個所述的剪切裝置，其特徵在於，運動裝置包括振動吸收件和反向件，它們被約束在可動滑車(14)上，相對於導向件(16)位於與致動機構(18)相對位置上。
8.如權利要求1到3中任意一個所述的剪切裝置，其特徵在於，運動裝置包括主致動機構(18)，它安裝成與刀片(12)的驅動電機(17)的重力作用點偏離。
9.如權利要求1到3中任意一個所述的剪切裝置，其特徵在於，運動裝置包括導向件(16)，它使可動滑車(14)的運動產生所要求的阻滯摩擦分量。
10.如權利要求1到3中任意一個所述的剪切裝置，其特徵在於，主致動機構(18)設置成它的軸與導向件(16)的軸呈一定的夾角，產生與可動滑車(14)運動方向正交的分力，從而帶動刀片(12)接近/遠離工作面(11a)。
11.如任何前述權利要求所述的剪切裝置，其特徵在於，導向件(16)起主致動機構(18)的作用。
12.如任何前述權利要求所述的剪切裝置，其特徵在於，它包括單個可動滑車(14)，滑車帶有一對環形刀片(12)，相互配置呈90°角，有一個位於垂直平面上的剪切位置，該平面相對於待切割材料(13)的縱軸傾斜。
13.如權利要求1到11中的任意一個所述的剪切裝置，其特徵在於，它包括兩個不同的可動滑車(14)，每一個都帶有環形刀片(12)，位於一個豎直平面上，該平面相對於待切割材料(13)的縱軸傾斜。
14.如權利要求1到13的任意一個所述的剪切裝置，其特徵在於，可動滑車(14)在一個與工作面(11a)正交的大致垂直平面上運動。
15.如權利要求1到13的任意一個所述的剪切裝置，其特徵在於，可動滑車(14)在一個與工作面(11a)平行的大致水平平面上運動。
全文摘要
一種切割杆狀或片狀材料的剪切裝置,它有支撐環形刀片的可動滑車,環形刀片通過恰當的導向件被約束在切割機的支撐結構上,可動滑車交替地從待用位置運動到工作位置,在工作位置刀片與工作面接觸進行剪切,可動滑車與主致動機構所組成的運動裝置協同,在可動滑車向外運動和/或返回運動時,在可動滑車上產生轉矩分量,改變刀片的軌跡,支撐結構或導向件至少有部分彈性撓曲性能,使得可動滑車在施加轉矩分量時能夠擺動。
文檔編號B23D45/00GK1236687SQ99102588
公開日1999年12月1日 申請日期1999年3月3日 優先權日1998年3月3日
發明者朱塞佩·拉福尼 申請人:朱塞佩·拉福尼