一种钢管自动切割机锯片装夹及自动进给装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种钢管自动切割机锯片装夹及自动进给装置，所述锯片通过换向减速器连接在第一电机的输出轴上，换向减速器固定在移动块的侧面，导轨位于机头的侧面，移动块的一侧通过滑块安装在导轨上，第一螺母套在第一滚珠丝杠上，第一滚珠丝杠的下端通过轴承安装在机头上，第一滚珠丝杠的上端通过联轴器连接在第二减速电机的输出轴上；第一夹紧装置组件安装于机架上并位于锯片的正下方，第二夹紧装置通过第二螺母套在第二滚珠丝杠上，第二滚珠丝杠的一端通过轴承安装在第一夹紧装置组件上，第二滚珠丝杠另一端通过联轴器连接在第三减速电机的输出轴上。本发明能实现钢管切割机锯片切割时的自动化，并使得锯片的冲击较小。
【专利说明】一种钢管自动切割机锯片装夹及自动进给装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于钢管切割的机械，尤其涉及一种钢管自动切割机锯片装夹及自动进给装置。
【背景技术】
[0002]钢管是一种应用广泛的基础类产品，它可以用于输送流体和粉状固体、制造机械零件及容器，也可以作为各种零件的支架，如办公桌椅的支撑杆、机械式千斤顶等产品。
[0003]在生产某型产品时，都需要对钢管进行定长切割，是生产过程中必需的一道重要工序，然而当前钢管切割机以手工切割设备和半自动切割设备为主，特别是切割时基本都靠人工按压手柄操作进行切割，很少有能够实现钢管自动上料的切割设备，这也导致了以钢管作为原材料的零件生产企业自动化水平低，制约了企业的发展；且人工按压手柄切割时无法准确控制进给速度，锯片接触钢管时往往速度较快，因此对锯齿的冲击较大，导致锯齿磨损较快也比较容易崩断；随着钢管切割的深入，钢管切割量增加，阻力增大，进给速度降低，降低了切割效率。
[0004]这些原因导致了以钢管作为原材料的零件生产企业自动化水平低，严重制约了企业的发展。所以，在实际的加工切割过程中，非常需要一套完全自动化特别是自动切割且对锯片有一定保护作用的切割设备。
[0005]现有钢管切割机使用人工切割的主要缺点如下:
1、人工切割影响整体的加工效率；
2、无法准确控制进给速度，锯片接触钢管时往往速度较快，对锯齿的冲击较大；
3、随着钢管切割的深入，切割量增加，阻力增大，进给速度降低，降低了切割效率。
【发明内容】
[0006]为了克服现有钢管切割机的不足，特别是切割时基本都靠人工按压手柄进行操作的缺点，本发明提供了 一种钢管自动切割机锯片装夹及自动进给装置。
[0007]为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
一种钢管自动切割机锯片装夹及自动进给装置，包括有机头、第一夹紧装置组件、第一电机、第二减速电机、锯片、移动块、机架、换向减速器、第一滚珠丝杠、导轨、滑块、第二夹紧装置、第二螺母、第二滚珠丝杠、第三减速电机；所述锯片通过换向减速器连接在第一电机的输出轴上，所述的换向减速器固定在移动块的侧面，所述的导轨位于机头的侧面，所述移动块的一侧通过滑块安装在导轨上，移动块上还安装有第一螺母，所述第一螺母套在第一滚珠丝杠上，第一滚珠丝杠的下端通过轴承安装在机头上，所述第二减速电机安装在机头上，第一滚珠丝杠的上端通过联轴器连接在第二减速电机的输出轴上；所述第一夹紧装置组件安装于机架上并位于锯片的正下方，第一夹紧装置组件沿着钢管的进给方向有一个结构与第一夹紧装置组件完全相同的第二夹紧装置，第二夹紧装置通过第二螺母套在第二滚珠丝杠上，第二滚珠丝杠的一端通过轴承安装在第一夹紧装置组件上，第二滚珠丝杠另一端通过联轴器连接在第三减速电机的输出轴上，第三减速电机通过底座安装在机架上；所述第二夹紧装置上安装有滑尺，所述机架上安装有静尺，所述静尺与滑尺相对应。
[0008]所述的第一夹紧装置组件包括固定支座和滑座，所述的固定支座固定于机架上，固定支座的一侧安装有第四减速电机，所述第四减速电机的输出轴通过联轴器连接有第三滚珠丝杠，所述第三滚珠丝杠的另一端通过轴承安装在机架上，第三滚珠丝杠的中部套有第三螺母，所述第三螺母连接在滑座上。
[0009]所述的机头从上往下依次安装有第一挡块和第二挡块，所述第一挡块上安装有第一位置传感器，所述第二挡块上安装有第四位置传感器，所述第一挡块与第二挡块之间从上往下依次安装有高低位置可调的第二位置传感器和第三位置传感器。
[0010]本发明钢管自动切割机锯片装夹及移动装置能实现钢管切割机锯片切割时的自动化，并使得锯片的冲击较小。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的侧视结构示意图；
图2是本发明的主视结构示意图；
图3是本发明第一夹紧装置组件的结构示意图；
图中:1为机头、2为第一夹紧装置组件、3为第一电机、4为第二减速电机、5为锯片、6为第一挡块、7为第二挡块、8为移动块、9为机架、10为换向减速器、11为钢管、12为第一滚珠丝杠、13为第一螺母、14为导轨、15为滑块、16为第一位置传感器、17为第二位置传感器、18为第三位置传感器、19为第四位置传感器、20为第二夹紧装置、21为第二螺母、22为第二滚珠丝杠、23为底座、24为第三减速电机、25为滑尺、26为静尺、27为第四减速电机、28为固定支座、29为第三滚珠丝杠、30为滑座、31为第三螺母。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0013]如图1和2所示，本发明包括有机头1、第一夹紧装置组件2、第一电机3、第二减速电机4、锯片5、第一挡块6、第二挡块7、移动块8、机架9、换向减速器10、第一滚珠丝杠12、第一螺母13、导轨14、滑块15、第二夹紧装置20、第二螺母21、第二滚珠丝杠22、底座23、第三减速电机24、滑尺25、静尺26 ;锯片5通过换向减速器10连接于第一电机3的输出轴上，因此第一电机3的输出轴转动即可带动锯片5旋转。
[0014]换向减速器10固定于移动块8的侧面，移动块8的另一侧通过滑块15安装于机头I侧面的导轨14上，因此，移动块8可带动第一电机3在机头I的导轨14上做上下的直线运动。
[0015]移动块8上还安装有第一螺母13，第一螺母13套在第一滚珠丝杠12上，第一滚珠丝杠12的下端通过轴承安装在机头I上，上端通过联轴器连接在固定于机头I上的第二减速电机4的输出轴上，因此，第二减速电机4转动带动第一滚珠丝杠12旋转，第一螺母13套在第一滚珠丝杠12上，第一螺母13实现了上下移动，第一螺母13又通过移动块8连接至换向减速器10，因此，第二减速电机4输出轴的旋转可带动换向减速器10、第一电机3及锯片5在机头I的导轨14上运动。
[0016]机头I靠近移动块8 一侧的上下两个位置分别还装有高低位置可调的第一挡块6及第二挡块7，当第一螺母13碰到位于上面的第一挡块6时，即表明锯片5运动到最高位置处，第一螺母13停止向上运动；当第一螺母13碰到位于下面的第二挡块7时，即表明锯片5运动到最低位置处，第一螺母13停止向下运动。
[0017]第一夹紧装置组件2安装于机架9上并位于锯片5的正下方，第一夹紧装置组件2夹紧钢管11并位于锯片5的正下方，则锯片5切割钢管11不会产生附加应力，切割更加轻松容易。
[0018]第一夹紧装置组件2沿着钢管11的进给方向有一个结构与第一夹紧装置组件2完全相同的第二夹紧装置20，则第二夹紧装置20也可将钢管11夹紧。
[0019]第二夹紧装置20通过第二螺母21套在第二滚珠丝杠22上，第二滚珠丝杠22的一端通过轴承安装在第一夹紧装置组件2上，另一端通过联轴器连接在第三减速电机24的输出轴上，第三减速电机24通过底座23安装在机架9上，因此，第三减速电机24输出轴的旋转可带动第二夹紧装置21及第二夹紧装置20移动。
[0020]第二夹紧装置20上安装有滑尺25，相对应的静尺26安装于机架9上，当第二夹紧装置20移动的同时，滑尺25相对于静尺26做相对运动，可测量出第二夹紧装置20的移动距离。
[0021]如图3所示，第二夹紧装置20与第一夹紧装置组件2的结构完全相同，第一夹紧装置组件2包括第四减速电机27、固定支座28、第三滚珠丝杠29、滑座30、第三螺母31 ;固定支座28固定于机架9上，固定支座28的一侧安装有第四减速电机27，第四减速电机27的输出轴通过联轴器连接第三滚珠丝杠29，第三滚珠丝杠29的另一端通过轴承安装在机架9上，第三滚珠丝杠29的中部套有第三螺母31，第三螺母31连接于滑座30上，因此，固定支座28固定不动，当第四减速电机27的输出轴旋转时，带动滑座30移动；当滑座30靠近固定支座28，并将钢管11夹紧；当滑座30远离固定支座28，并将钢管11松开。
[0022]第二减速电机4采用伺服电机，因此其旋转速度可调，即第一螺母13的运动速度也即锯片5的进给速度可调，当锯片5在最高处往下运动至还未接触到钢管11时，由于是空行程，可以让锯片5快速往下运动；当锯片5马上接触到钢管11时，为减小冲击，控制锯片5的进给速度宜较小；当切割稳定后，为了提高切割效率，宜再次提高锯片5的进给速度；切割完毕之后，锯片5需要回到最高点位，这时也是空行程，也可采用快速向上运动。
[0023]本发明中，第一挡块6上安装有第一位置传感器16，第二挡块7安装有第四位置传感器19，机头I上还在第一挡块6及第二挡块7之间依次安装有高低位置可调的第二位置传感器17、第三位置传感器18 ;锯片5的进给方向与速度，可以程序中设定，也可在机头I上安装几个位置可调的位置传感器，第一位置传感器16、第二位置传感器17、第三位置传感器18、第四位置传感器19，第一挡块6、第二挡块7上分别安装第一位置传感器16和第四位置传感器19，第一挡块6与第二挡块7之间安装第二位置传感器17、第三位置传感器18，当机头I向上运动至第一挡块6时，第一位置传感器16检测到锯片5已运动至最高点，第二减速电机4停止旋转，锯片5停止向上运动；当机头I刚开始向下运动时，由于是空行程，可以让锯片5快速往下运动；当运动至第二位置传感器17处时，第二位置传感器17检测到即锯片5马上接触到钢管11，控制锯片5的进给速度宜较小；锯片5继续向下运动，当运动至第三位置传感器18时，即表明切割进入稳定阶段，为了提高切割效率，再次提高锯片5的进给速度；锯片5继续向下切割，直到运动至第二挡块7，第四位置传感器19检测到即钢管11切割完毕，第二减速电机4快速旋转让锯片5快速退回直到第一挡块6处。
[0024]第一挡块6、第二挡块7及第二位置传感器17、第三位置传感器18的高低位置可调，当钢管11的直径不同时，调整四个位置传感器的位置即可以适应不同直径的钢管11的切割。
[0025]当钢管需要切割时，其工作流程如下:
(1)送料机构将钢管11送进来，第一夹紧装置组件2将钢管11夹紧；
(2)第一电机3带动锯片5旋转；
(3)第二减速电机4快速旋转带动锯片5快速运动至钢管11的上方；
(4)第二减速电机4旋转降低带动锯片5的进给速度降低，锯片5开始切割钢管11；
(5)切割稳定后，第二减速电机4旋转速度提高使得锯片5的进给速度再次提高，以提高切割速度与效率；
(6)当移动块8碰到第二挡块7时，即表明钢管切割完毕，第二减速电机4停止旋转则锯片5停止进给，并反向快速缩短向上运动，当移动块8碰到第一挡块6时，即表明锯片5运动到最高位置处，第二减速电机4停止反向旋转；
(7)上述完成钢管11一段的切割，送料机构再将钢管11送进来，重复(I) - (6)的步
骤，直至最后一段；
(8)最后一段需要切割的钢管11由送料机构送进来后，第三减速电机24旋转，带动第二夹紧装置20移至靠近第一夹紧装置组件2的旁边，第二夹紧装置20上的滑尺25记录移至最左边的位置；
(9)第二夹紧装置20将钢管11夹紧，第一夹紧装置组件2将钢管11松开，第三减速电机24反向旋转，带动第二夹紧装置20、钢管11远离第一夹紧装置组件2，第三减速电机24上的滑尺25在静尺26上移动，当滑尺25测量到移动的距离达到要求时，第三减速电机24停止旋转，第二夹紧装置20停止移动；
(10)第一夹紧装置组件2将钢管11夹紧，重复(2)- (6)的动作，即完成最后一段的切割。
[0026]本发明钢管自动切割机锯片装夹及移动装置能实现钢管切割机锯片切割时的自动化，并使得锯片的冲击较小。
[0027]上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种钢管自动切割机锯片装夹及自动进给装置，其特征在于:包括有机头、第一夹紧装置组件、第一电机、第二减速电机、锯片、移动块、机架、换向减速器、第一滚珠丝杠、导轨、滑块、第二夹紧装置、第二螺母、第二滚珠丝杠、第三减速电机；所述锯片通过换向减速器连接在第一电机的输出轴上，所述的换向减速器固定在移动块的侧面，所述的导轨位于机头的侧面，所述移动块的一侧通过滑块安装在导轨上，移动块上还安装有第一螺母，所述第一螺母套在第一滚珠丝杠上，第一滚珠丝杠的下端通过轴承安装在机头上，所述第二减速电机安装在机头上，第一滚珠丝杠的上端通过联轴器连接在第二减速电机的输出轴上；所述第一夹紧装置组件安装于机架上并位于锯片的正下方，第一夹紧装置组件沿着钢管的进给方向有一个结构与第一夹紧装置组件完全相同的第二夹紧装置，第二夹紧装置通过第二螺母套在第二滚珠丝杠上，第二滚珠丝杠的一端通过轴承安装在第一夹紧装置组件上，第二滚珠丝杠另一端通过联轴器连接在第三减速电机的输出轴上，第三减速电机通过底座安装在机架上；所述第二夹紧装置上安装有滑尺，所述机架上安装有静尺，所述静尺与滑尺相对应。
2.如权利要求1所述的钢管自动切割机锯片装夹及自动进给装置，其特征在于:所述的第一夹紧装置组件包括固定支座和滑座，所述的固定支座固定于机架上，固定支座的一侧安装有第四减速电机，所述第四减速电机的输出轴通过联轴器连接有第三滚珠丝杠，所述第三滚珠丝杠的另一端通过轴承安装在机架上，第三滚珠丝杠的中部套有第三螺母，所述第三螺母连接在滑座上。
3.如权利要求1所述的钢管自动切割机锯片装夹及自动进给装置，其特征在于:所述的机头从上往下依次安装有第一挡块和第二挡块，所述第一挡块上安装有第一位置传感器，所述第二挡块上安装有第四位置传感器，所述第一挡块与第二挡块之间从上往下依次安装有高低位置可调的第二位置传感器和第三位置传感器。
【文档编号】B23D47/04GK103785896SQ201410016737
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】林勇, 钱少明, 杨友东, 宋士刚, 丁述勇 申请人:浙江工业大学之江学院工业研究院