专利名称：数控切药机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粒状、片状、段状药料及类似物料的切制机器，能高精度、自动化地对具有一定柔性的长条形药料、物料实施切粒、切片、切段生产。
背景技术：
此前，上述药料、物料的切制生产多采用机械式切药机，也有手工方式。机械切药机所切长度误差大，精度低；手工切制精度略高，但工效低。机械式切药机切料产生长度误差主要原因在于a、皮带辊轮机构送料靠摩擦力辊卷送进，压料面积小，物料与皮带或辊轮之间难免产生打滑而造成送料误差；b、未设专门的切药压料机构，切刀作用于药条时，药条处于半自由状态，切刀切药的同时，则可能拉动药条使其移位而造成另一种误差。如果多层排料切制，这两种原因造成的误差更为明显。技术内容为了克服现有机械式切药机压料送进和未设切药压料的不足，本发明提供一种数控切药机，该切药机不仅能可靠压紧送料和压紧切药，而且能补偿机械间隙误差和其它有规律的误差，并具有数控自动化功能，因而能高精度地切制不同长短的药料、物料。本实用新型解决技术问题所采取的方案是以机械式切药机的基本结构为基础，改辊轮皮带辊卷送料机构为气动平板压料机构在送料料槽(数控拖板)上压紧送料，增设切药压料机构、切刀动作离合机构，引进数控电器系统，适配一套气动系统，利用数控系统将送料料槽驱动电机、气动离合器电磁阀、送药压料电磁阀、切药压料电磁阀等控制执行元件连接成统一的控制、驱动系统，对送药压紧、送药、切药压料、切药等机构及其动作进行数字程序控制，达到可靠压料、准确送料、并使全部动作按设计要求进行。动作设计要求是切刀切料前先压紧，切完后才能松开；送料压紧和切药压料应交替进行，且在工作全过程中，条料要一直处于压紧状态；切刀工作行程时不能送料，切刀空行程时材料才可送进；切药压料压紧时不能送料，松开时才能送料；送料压紧、送料、切药压料、切药、送料压紧松开、送料退回、切药压料松开等7个动作必须组合到切刀的每一次动作过程中，且不能产生相互干涉。为达到以上动作要求所采取的技术措施是选用快速反应的执行元件一工作频率在5次/秒以上的电磁气阀、数控电机(反应速度快)；编制专用软件、程序，解决动作组合及动作之间的连接和协调配合问题。有益效果本发明的有益效果是a、产品的切制精度比纯机械式切药机成倍提高，所切长度公差小于机械切药机的30%，且截面质量更好；b、切制产品的范围扩大，实用性更强一切片、切粒、切段均可；C、改变生产品种程序、参数设定，调整方便。d、可以单层排料切制，也可多层排料切制，产量与机械式切药机相当或比其更高。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是实施例1的主机主视图(去掉了机架四周的罩盖)。图2是实施例1的主机右视图；即图1的A向视图(去掉了机架罩盖和出料槽)。图3是施例1的整套机器安装俯视图。图4是实施例1的压紧送料机构、切药压料机构的局部剖视图；即图3的B-B视图。图5是实施例2的主视图。图6是实施例2的右视图；即图5的A向视图。图7、图8、图9是实施例3的主视图、府视图和右视图；图10是图8的局部放大。
具体实施例方式本发明公布的是一种数控切药机。为了清楚明确，结合附图分项予以说明。一、实施例1的组成、结构及其原理参看图1、图2、图3、图4。实施例1所说明的数控切药机由机械、数控电器、气动三个系统组成，外观为主机08)和数控电器柜09)两个独立部分，气动系统(2)安装在主机机架(1)的一侧。主机与数控电器柜用屏蔽电缆通过地沟相连接。压缩空气也从地沟接入。参看图1、图2、图4，主机由变频调速电机(3)、减速器G)、皮带传动副(5、6、7)、 离合机构(8)、曲轴连杆(安装在曲轴箱9内)拉杆(10)机构、切药压料机构(12)、切刀运动机构(15、19)、平衡装置(18)、压紧送料机构(23)、接口料槽(M)、接口料槽导向机构 (25)等运动机构，和下机架(1)、工作台板(11)、上刀片(14)、滑动板(16)、顶板(17)、立柱 (20)、拉刀机构支架(21)、排料槽( )、排料槽支架(27、30、31、32)、平台(37)等主要零部件组成。(13)是气管、02)是出料槽。电机、减速器、皮带副组成切刀运动的动力和传动机构。曲轴、连杆、拉杆及滑动板组成切刀上下运动的工作机构，这是典型的下拉式机械压力机结构。选用变频调速电机作为切刀工作动力，可以满足切制不同长度产品对切刀行程次数的调整要求，这种调整因数控系统控制十分方便。离合机构由两部分组成，第一部分是安装于大皮带轮(7)内孔与曲轴之间的转键离合器(典型的冲床离合器)；另一部分是编号(8)所指的气缸、齿条、齿轮等零件组成的拉转机构。这种结构，便于数控系统通过电磁气阀、气缸控制离合动作，从而控制主机空运行与工作运行两种工作方式的转换。切刀运动机构(15、19)分为滑动刀架(15)和拉刀机构(19)两部分。滑动刀架(15)安装于滑动板下平面，由导轨座板、两直线导轨副、“T”型切刀固定板、压刀板等零件构成。上刀片(14)竖直安装固定于切刀固定板和压刀板之间，切刀及固定部件可沿直线导轨左右横向滑动，滑动动力和运动来源于拉刀机构(19)。拉刀机构(19)由齿条齿轮副、摆轮、拉杆和拉杆两端的关节轴承等零件组成。摆轮与齿轮同轴安装于拉刀机构支架上，齿条安装于滑动板的左端面与齿轮啮合，与滑动板一起上下运动，带动齿轮、摆轮上下往复摆动，通过拉杆和关节轴承副拉动滑动刀架机构(15)左右来回滑动。切刀上下往复运动与左右来回滑动复合成切刀的拉切运动，比单纯的上下直切效果更好。因此，本实用新型又称为拉切式数控切药机。平衡装置(18)由两组平衡弹簧组成，用于平衡滑动板及切刀机构的动作惯性，使切刀机构保持平稳运动。4根立柱00)又是滑动板(16)上下运动的导轨，与工作台板(11)、顶板(17) — 起组成门式框架，加上拉刀机构支架(21)，构成了安装、支撑切刀工作机构(15、19)和平衡装置(18)的上机架。参见图4，切药压料机构(12)由固定料槽座(39)、固定料槽00)、双缸气缸03)、 压料板G2)等组成，下刀片Gl)刃口与固定料槽GO)内腔同形，并安装固定于固定料槽前端面，与上刀片(14)间隙配合。调节滑动刀架机构(15)的导轨座板的前后位置，可调节上下刀片之间的间隙。双缸气缸G3)连结压料平板G2)可实现切药压料动作。参看图4，压紧送料机构分为送料压紧和数控送料2个分机构，其组成和连结情况是数控电机(33)安装于电机座(34)上，与滚珠丝杆(38)通过联轴器(35)直联；滚珠丝杆(38) —头安装于电机座(34)，另一头安装于固定料槽座(39)；丝杆螺母经螺母座与送料料槽座板G9)相连，送料料槽座板上固定着送料料槽06)。此部分为数控送料机构。 送料料槽上面安装有两组双缸气缸04、47)，连结着两块压料平板05、48)，组成送料压紧机构。两直线导轨副(36)安装于丝杆的左右两边并与丝杆平行，导轨滑块与送料料槽座板 (49)连结固定(通用结构，图上未示出)。压紧送料机构的功能是直线导轨副精密导向， 数控电机通过滚珠丝杆带动送料料槽能实现精密数字运动及定位，并能由数控系统控制实现压料、送进和松开、退回等手控单独动作和组合程控动作等。参看图4、图3及图1，排料槽06)和送料料槽06)通过接口料槽04)在同一平面上对接，送料料槽G6)又与固定料槽00)同平面活动对接。因此，通过送料料槽的压紧、 送进和松开、退回等反复动作，加上排料压轮(53)的压料，可使排料槽中的条料被不断拖拽送入固定料槽，送到切刀刃口之下。两组送料压紧气缸在正常生产时只用其中一组(主要是44)，另一组07)多用于切药前拖拽条料入位。接口料槽04)与排料槽06)的相对运动由接口料槽导向机构05)导向。接口料槽导向机构05)每槽2套，由导向轴固定块(50)、导向轴(51)和导向轴承(52)组成，固定块(50)和导向轴(51)随接口料槽04) —起运动，导向轴承(5 固定在排料槽上不动而对接口料槽的运动产生导向作用。排料槽支架由支座2件(27)、支撑轴2根(30)、滑块4个(31)、固定板2块(32) 等组成。其作用在于支撑2套排料槽，并使2套排料槽能在支撑轴上滑动换位。目的在于 在平台(37)的边上排料，排好后推到中心进入切药工位，以便排料、切药交替同时进行。参见图5，气动系统由气源处理器三联件(51)、4个调压阀(52、53、54、55)、4个电磁气阀(56、57、58、59)、单缸气缸(60)和3套双缸气缸(43、44、47)等气动元件组成。分4 条支路离合控制支路(52、59、60三元件组成)和3条双缸气缸控制支路。通过数控系统对4只电磁气阀的控制，可实现离合器的合、分动作和3套气缸的压料、松开动作。各支路可分别调压，以满足不同的压力要求。
二、实施例1的功能说明a、靠近切刀的切药压料和两压料机构交替不间断压料，使机器具有可靠压料功能。b、切刀纵横两向运动和送料运动均采用直线导轨副导向，送料采用数控电机直连精密滚珠丝杆副驱动送料机构，因而机器具有精密导向和准确定位送料功能。 c、选用变频调速电机，使主机具有无级变速功能。d、数控系统具有误差补偿功能。e、滑动刀架和拉刀机构组成的切刀运动机构具有拉切动作功能。f、数控系统具有对各机构手动操作调整的功能。g、电脑程控全部动作，压料、送料、切料等各个动作能按设定的程序自动运行，整机因此具有数控自动化功能。三、实施例1的动作特点数控切药机的动作特点在于a、在切刀一个短暂的切料动作周期中，组合集成了切药压料、切药、送料压紧松开、送料退回、送料压紧、切药压料松开、送料等多个可能产生相互干涉个动作。b、多个动作的启动、停止时机由数控系统专用软件、程序及参数设定、控制，可以实现切刀空行程时，切药压料机构松开，压紧送料机构压紧送料；切刀工作行程时，切药压料机构压紧，压紧送料机构松开、退回、重新压紧。因此，几个机构的动作可以很好地协调配合而无干涉地快速运行。C、送料压紧和切药压料两压料动作交替进行，使条料在整个工作过程中一直处于压紧状态，数控送料定位准确，条料在工作全过程中始终处于位置确定的受控切制状态。四、实施例1的主要程序动作说明主要自动工作程序动作分为两种，一种是往复送料切药程序动作，另一种是单向送料切药程序动作。往复送料切药程序动作的特征是每一个切药动作都有一个送料动作和一个送料退回动作相配合，且送进和退回的距离相等，都等于切料长度。单向送料切药程序动作的特征是多次单向送料切制配以一次退回多个送进距离，且多进与一退的距离相等。两种主要程序动作简介如下。a、往复送料切药程序动作准备三压料机构松开，将药条并排几层装入排料槽，推入中间工作位置，手动操作压紧送料机构反复“松开一退回一压紧一送进”，直到条料被拖拽送到切刀刃口之下，前一个送料压紧机构(以后简称压料2，即编号44、45所指)压住。此为切药动作的初始状态。点动按点动键一次，切药压料机构(编号12，以后简称压料1)压住，切刀下行将条料前端伸出部份切掉另装，压料1压紧未松开之前，压料2松开，送料机构动作退回一个送料距离后压料2重新压紧，压料1松开，切刀退回上死点停住。连动按下连动按钮，处于压紧状态的送料机构往前送料，送到位后，切刀和压料 1同时动作下行，压料1先到位并压紧，切刀后到切断药条。当压料1到位压住时，压料2松开，送料槽退回一个送料距离，之后压料2又立即压紧，压料1随即松开。当切刀切断药条向上返回离开药条时(感应开关控制)，送料机构动作往前送进一个距离，切刀退到上死点后又与压料1 一起第二次下行，进行第二个动作循环。连续循环，可实现顺序压紧送料、压料切药、松开退回重新压紧、松开退刀又重新压料进刀的连续工作过程，直到完成程序设定的切药次数。b、单向送料切药程序动作准备、点动与往复送料切药程序动作相同。连动按下连动键，处于压紧状态的送料机构往前送料，送到位后，压料1与切刀同时下行，先压料后切药；切刀行至下死点切断药条，压料1松开；切刀回退离开条料时 (感应开关控制)，压料2压紧的送料槽动作往前送料，到位后压料1又立即动作压紧，进行第二次动作。送切N次后，切刀和送料停止，压料1压紧，压料2松开，送料槽退回N个送料距离后，压料2重新压紧，机器进入第二个单向送料切药行程。五、实施例2简介参看图5、图6。与实施例1相比，实施例2没有设置拉刀机构，也就没有拉切功能， 属于直切式的数控切药机。除了没有拉切机构及功能之外，其余的结构、原理、功能、程序动作与实施例1相同。切制效果略差，但比纯机械式切药机好得多，仍可以在很大范围使用。六、实施例3简介参看图7、图8、图9、图10。与实施例1相比，实施例3除了没设拉切机构之外，还对压紧送料机构作了大的变化。实施例3的压紧送料机构由送料压辊(54)、送料皮带副(55)、张紧轮机构(56)、 压辊同步带传动副(59)、支座(60)、压辊支臂(61)、数控电机及支座(62)、送料主动轮同步带传动副(63)、齿轮箱(64)、送料皮带副支架(65)等零部件组成。排料槽(57)底部与送料皮带(5 上平面对接。(58)是排料槽支架。数控电机(6 的动力及运动通过送料主动轮同步带传动副(6 传到送料皮带副 (55)的主动辊轮上，带动皮带传动副步进运动送料；通过齿轮箱(64)中的一对等齿数齿轮分动并改变旋转方向，再由压辊同步带传动副(59)传到送料压辊(M)，使送料压辊与主动轮同步反向步进旋转，实现两轮同步步进滚卷送料。压轮支臂(61)可绕从动齿轮中心旋转，从而能调节送料压辊与送料主动轮之间的间隙，以适应不同的排料厚度。切药压料机构必不可少，与其它实施例相同。这种滚卷送料方式，相比平板压紧拖拽的送料方式(实施例1)，切制精度略差，但只用一个排料槽，机器结构较为紧凑，操作有少许简化；这是完全的单向送料，没有往复送料动作，软件、程序也有所不同。本实施例使用效果仍比纯机械式切药机好得多，也可以在很大范围使用。七、本发明的变型形式、结构及其组合根据以上说明，本发明显然还有多种变型形式、结构和不同组合。下面作部分介绍。主机动力、传动和工作机构可以变型。可以将电机、齿轮箱、皮带副、离合机构和曲轴连杆机构去掉，直接在顶板上面的中间安装一个切刀工作机构的驱动气缸，其活塞杆穿过顶板直接与滑动板相连结，气动系统和控制软件作相应的改动。这就构成了另一形式的数控切药机，称为“数控气动切药机”。这种切药机结构简单，但切刀气缸的工作寿命不长。数控电机可以有不同的选择。可以选永磁式步进电机，也可以选交流伺服电机，都能达到数控送料的目的。但选交流伺服电机性能更优。现在，直线电机已经进入市场，数控动力及传动又多了新的选择。门式框架可以变型，可以变成方柱直线导轨式的门式框架，也可以变成单臂或弓
臂结构。实施例3加上拉刀机构，可以组成另一种实施例。拉切机构可以变型，可以变齿条齿轮一摆轮拉杆机构为滚轮斜面加弹簧的推拉机构。改后结构可能更紧凑。控制器可以有不同的选型。本实施例选用的控制器是数控系统，亦称数控电脑，也可以选用PLC可编程控制器加触摸屏来控制，还可以用工业控制计算机来实施控制，都能达到对切药机的程序控制目的。机器名称也可以有多种变化。除了 “数控切药机”之名以外，还可以命名为“数控切料机”、“自动切药机”、“门式数控切药机”、“拉切式数控切药机”、“门式拉切数控切药机”、
“往复式数控切药机” “程控切药机”，等等。总之，本发明专利保护的范围除了以上的例举之外，还应包括该技术领域的技术人员显而易见的其它变型形式、结构及不同组合。
权利要求
1.一种数控切药机，包括主机、数控电器系统、气动系统，主机至少包括电机、传动机构、离合机构、切刀工作机构、送料压紧机构、数控送料机构、切药压料机构、接口料槽及导向等运动机构，和上下机架、排料槽及支架、平台等主要结构零部件，其特征是设计了送料压紧和切药压料双压料机构，用气动系统配数控电器系统对主机进行数控化配置、组合，整机具有多机构交替压料一送料一切药的程控自动运行功能。
2.根据权利要求1，数控切药机的特征之一在于设计了送料压紧和切药压料双压料机构，这种双压料机构的特征在于切药压料机构紧靠切刀，为气缸推动平板压紧的结构；两压料机构都是可程控的或至少切药压料机构是可程控的。
3.根据权利要求1，数控切药机的另一特征在于用气动系统配数控电器系统对主机进行数控化配置、组合，这种数控化配置、组合的特征是送料机构由精密滚珠丝杆副转动， 送料机构和切刀工作机构用精密直线导轨副导向，双压料机构、送料机构、切刀工作机构都用可程控的执行元件一电磁气阀控制的气缸或数控电机驱动，整机因此具有多机构交替压料一送料一切药的程控自动运行功能，这种功能的特征是双压料机构、送料机构、切刀工作机构的多个有相互干涉性的动作一压紧、送料、压料、切药、松开、退回等一可以通过专用软件、程序组合集成在一起而协调、快速和高精度地自动运行。
全文摘要
本发明公开了一种数控切药机，用于带柔性的长条形药料、物料的切粒、切片、切段生产。本机以机械式切药机为基础结构，增设切药压料机构、控制切刀动作的离合机构、数控电器系统、气动系统，将送料压紧和切药压料两压料机构设计成气动平板压料机构、数控电机驱动精密导向和精确传动的送料机构，用数控系统通过电磁气阀、数控电机等执行元件，将送料机构、离合器、送料压紧机构、切药压料机构连接成统一的运行、控制系统，对各机构及其动作进行编程组合操作控制，切料长度、送料速度、切刀工作频率、各动作之间的连接可通过程序、参数予以方便设定、调整，整机能可靠压料，准确送料和高质量切药，并实现数控自动化生产。
文档编号B26D7/06GK102211335SQ20101016308
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月11日 优先权日2010年4月11日
发明者周望, 廖明泉, 张世忠, 徐万里, 李宏, 胡章斌 申请人:泸州邦立设备工模具有限责任公司