棒料剪断设备的制作方法

技术领域

本发明涉及棒料剪断设备。

背景技术：

棒料相较于板材和其他型材而言，是指有一定长度的圆形或多边形（如正方形）长棍形状的材料。棒料一般是锻件的原材料，如铁棒，通过拉伸或者模具挤压的方式进行生产制作。将棒料按生产需求（如按需要的设定长度）进行剪断（即裁切、切断），再将剪断后棒料用于锻造设备进行锻造。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的技术问题，本发明所解决的技术问题旨在提供一种棒料剪断设备。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：棒料剪断设备，包括有送料机构、剪断机构和传动机构，传动机构分别与送料机构和剪断机构连接，送料机构与剪断机构衔接，其特征在于：剪断机构包括有固定刀装置和活动刀装置，固定刀装置包括有固定刀，固定刀固定设置在机架上，活动刀装置包括活动刀，活动刀在机架上往复活动设置，活动刀由传动机构带动进行往复活动，固定刀与活动刀均具有剪断通道，剪断通道同轴设置并且剪断通道相互贴靠，剪断通道进行径向错位移动形成剪切配合。

送料机构包括有第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆交叉设置并且第一连杆和第二连杆他们的交叉处铰接在机架上，第一连杆和第二连杆在铰接处的下部各设有主送料轮，在铰接处的上部各设有副送料轮，主送料轮与副送料轮对应相配合，传动机构包括有送料传动装置和夹料传动装置，送料传动装置与主送料轮传动连接，送料传动装置带动主送料轮转动送料，夹料传动装置与第一连杆和第二连杆传动连接，夹料传动装置带动第一连杆和第二连杆绕铰接处往复摆动，往复摆动使主送料轮与副送料轮靠近和分离。

主送料轮同轴连接有第一送料齿轮，交叉铰接处设有第二送料齿轮），第一送料齿轮与第二送料齿轮相互啮合配合传动，送料传动装置包括有送料电机，送料电机与第二送料齿轮传动连接，夹料传动装置包括有夹料气缸，夹料气缸通过第三连杆与第一连杆和第二连杆传动连接。

活动刀包括活动刀头和活动刀座，活动刀头设置在活动刀座上，活动刀座上下升降设置，固定刀包括固定刀头和固定刀座，固定刀头设置在固定刀座上，剪断通道为圆形截面或方形截面通道，剪断通道位于活动刀头和固定刀头上，活动刀位于固定刀的前侧，送料机构位于固定刀的后方。

传动机构包括有复位缓冲系统，复位缓冲系统与活动刀连接，复位缓冲系统包括有液压装置、复位弹簧和活动刀限位装置，液压装置和复位弹簧与活动刀传动连接并进行复位配合，活动刀复位至极限位置时，活动刀的剪断通道与固定刀的剪断通道处于同轴位置。

传动机构包括有施压系统，施压系统包括有冲压板和施压传动装置，冲压板由施压传动装置带动进行往复动作，冲压板传动活动刀配合固定刀剪断动作。

施压传动装置为凸轮传动装置，冲压板升降往复设置，冲压板设置在活动刀上方，冲压板下压传动活动刀下降进行剪断动作；凸轮传动装置包括有升降滑板和传动凸轮，升降滑板在机架上升降设置，升降滑板上设有第一传动孔，第一传动孔内设置有滑块，滑块在第一传动孔内滑动设置，滑块传动升降滑板上下升降，滑块上设有第二传动孔，第二传动孔内匹配设置传动凸轮，传动凸轮转动带动滑块上下左右移动，冲压板传动连接在升降滑板下方。

剪断机构还包括有卸料装置；卸料装置包括有卸料推杆，卸料推杆朝错位后的活动刀的剪断通道来回移动设置，卸料推杆由传动机构带动进行来回移动；传动机构包括复位装置、第一卸料齿轮、第二卸料齿轮和旋转摆臂，旋转摆臂由冲压板带动进行前摆，旋转摆臂连有第一齿部，第一齿部与第一卸料齿轮传动连接，第一卸料齿轮与第二卸料齿轮同轴同步转动，卸料推杆连有第二齿部，第二齿部与第二卸料齿轮传动连接，旋转摆臂由复位装置传动进行回摆。

还包括来料到位感应装置，该感应装置包括限位座、带复位功能的触碰杆、与触碰杆配合连接的检测块（36）、检测检测块位置信息的传感器，限位座的端面位于活动刀的前侧，触碰杆在限位座上前后移动，触碰杆的头部露出限位座的端面，触碰杆的头部位于剪断通道同轴时的前方，限位座设置在安装座上，限位座在安装座上前后移动设置，限位座由前后传动装置带动进行前后移动，传感器与前后传动装置联接。

剪断机构还包括托料装置，托料装置包括有托料筒，托料筒中间为过料通道，托料筒的前端连有第一法兰，托料筒的后端连有第二法兰，第一法兰和第二法兰具有过料口与过料通道衔接，过料通道与剪断通道衔接，第一法兰位于固定刀的后侧，第一法兰与固定刀顶压配合。

本发明的有益效果为，能够对棒料进行剪断，剪断面平整，无毛刺、较光滑，剪断速度快，本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

下面结合附图描述本发明的实施方式及实施例的有关细节及工作原理。

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的正视结构示意图。

图3为图2中送料机构的后视结构示意图。

图4为图2中送料机构的侧视结构示意图。

图5为本发明的另一角度立体结构示意图。

图6为图1、2中A部分去除罩板罩盖的正视结构示意图。

图7为图1后侧的立体结构示意图。

图8为图2中剪断机构的局部剖视图。

具体实施方式

参见附图，本实施方式中棒料剪断设备，包括有送料机构1、剪断机构2和传动机构。传动机构分别与送料机构1和剪断机构2连接。送料机构与剪断机构衔接，通过送料机构将料棒送入剪断机构中进行剪断。

剪断机构2包括有固定刀装置和活动刀装置，固定刀装置包括有固定刀3，固定刀3固定设置在机架上，活动刀装置包括活动刀4，活动刀4在机架上往复活动设置，本实施例中为活动刀4将进行上下升降往复活动（竖直方向），活动刀4由传动机构带动进行往复活动。固定刀3与活动刀4均具有剪断通道，固定刀的剪断通道与活动刀的剪断通道同轴设置并且这两剪断通道相互贴靠，同轴设置是指两剪断通道处于同水平线上，其中心轴线重合，当活动刀活动的时候，两剪断通道发生径向错位形成剪切配合。即固定刀的剪断通道与活动刀的剪断通道将两通道中的棒料从分界处进行剪断。

送料机构包括有第一连杆5和第二连杆6，第一连杆5和第二连杆6交叉设置并且第一连杆和第二连杆他们的交叉处铰接在机架上，第一连杆和第二连杆形成十字交叉结构。第一连杆和第二连杆在铰接处的下部各设有主送料轮7，在铰接处的上部各设有副送料轮8，主送料轮7与副送料轮8对应相配合，主送料轮7与送料传动装置传动连接，送料传动装置带动主送料轮转动。送料时，棒料45位于主送料轮7和副送料轮8之间的位置，并夹住被向前输送。主送料轮7和副送料轮8具有与棒料形状匹配的送料凹部，比如圆形棒料，送料凹部为圆弧形，以便更好的送料。而在剪切时，停止送料并且副送料轮与主送料轮配合夹住棒料，使料更稳定，棒料剪切端面更平整。传动机构包括有送料传动装置和夹料传动装置，送料传动装置与主送料轮传动连接，送料传动装置带动主送料轮7转动送料，通过带动主送料轮7转动来向前输送棒料，副送料轮8进行配合送料；夹料传动装置与第一连杆5和第二连杆6传动连接并且夹料传动装置带动第一连杆5和第二连杆6绕铰接处往复摆动，往复摆动使主送料轮与副送料轮靠近和分离。靠近时进行夹料输送，送料和剪断稳定，分离后能够供新的棒料进入主送料轮和副送料轮之间，新棒料进入后，主送料轮和副送料轮靠近夹住新棒料进行输送。

本实施例中，主送料轮7同轴连接有第一送料齿轮9，交叉铰接处设有第二送料齿轮10，第一送料齿轮9与第二送料齿轮10相互啮合配合传动，送料传动装置包括有送料电机，送料电机与第二送料齿轮传动连接，可通过链条进行传动，送料电机配离合器或自带离合功能，能够在送料时进行驱动，其他情况（如剪断）下可以处于停止送料，实现间歇配合送料。除了齿轮配合外，还可以采用同步轮和同步带进行配合传动，在此不展开说明，本实施例采用齿轮配合传动更加稳定。夹料传动装置包括有夹料气缸11，夹料气缸11设置在顶部，夹料气缸通过第三连杆12与第一连杆5和第二连杆6传动连接，参见附图，本实施例中第三连杆12包括有左右两个小连杆，小连杆的一端与第一连杆或第二连杆铰接，另一端与夹料气缸11的活塞传动轴铰接。其工作原理为，夹料气缸11活塞杆伸出，棒料被主送料轮7和副送料轮8夹住，输送到位后进行剪断，在剪断前棒料被夹住，避免剪断时棒料的移动，棒料剪断效果更好，剪断端面更平整光滑，输送更稳定；当整根棒料被全部剪断完成后，夹料气缸11活塞杆缩回，主送料轮和副送料轮分开供新棒料进入。

本实施例中，第一连杆5和第二连杆6上均设置转轴41，转轴41转动设置，转轴41的一端供主送料轮7固定连接，转轴41的另一端供第一送料齿轮9固定连接，机架上设有前板42和后板43，第一连杆和第二连杆通过中心轴44进行交叉连接，并且第一连杆和第二连杆通过中心轴44铰接在前板42和后板43之间，第一连杆和第二连杆将位于前板和后板之间并绕中心轴进行转动，主送料轮7和副送料轮8设置在前板42前侧，第一送料齿轮9和第二送料齿轮10设置在后板43后侧，第一连杆和第二连杆上还均设有固定轴46，副送料轮8转动设置在固定轴46上，可在副送料轮与固定轴之间设置转动轴承。结构合理，第一连杆和第二连杆运行平稳，还可以在前板和后板上设置弧形槽孔供转轴或固定轴限位摆动，运行更稳定。转轴41和固定轴46上均设置轮座47，转动轴承设置在轮座47与固定轴46之间，轮座47固定设置在转轴41上；主送料轮7和副送料轮8套设并固定在相对应的轮座47上，通过紧固件如螺栓进行固定，主送料轮和副送料轮具有内圈与轮座47配合安装，安装更方便，避免主送料轮与固定轴、副送料轮与转轴因安装导致拆卸不方便。

活动刀4包括活动刀头13和活动刀座14，活动刀头13设置在活动刀座14上，活动刀座14上下升降设置，如在活动刀座14上设置阶梯孔，活动刀头13设置在阶梯孔内，以便活动刀头损坏进行更换，降低成本。固定刀3包括固定刀头15和固定刀座16，固定刀头15设置在固定刀座16上，同样可以在固定刀座上设置阶梯孔，固定刀头设置在该阶梯孔内，以便固定刀头损坏进行更换。剪断通道为圆形截面或方形截面通道，剪断通道位于活动刀头和固定刀头上，活动刀位于固定刀的前侧，送料机构位于固定刀的后方。活动刀头和固定刀头相互贴靠形成相互贴靠剪断通道，棒料45位于剪断通道内，活动刀头与固定刀头发生径向错位移动时，能够从两个刀头分界处将棒料进行剪断。在机架上设置一些铜片供顺畅往复滑动，比如活动刀。活动刀头与活动刀座可以采用不同的材料，一般活动刀头所采用的材质更好、价格更贵，同时活动刀头在使用过程中损坏后可以进行更换，避免整个活动刀报废。固定刀头与固定刀座可以采用不同的材料，一般固定刀头所采用的材质更好、价格更贵，同时固定刀头在使用过程中损坏后可以进行更换，避免整个固定刀报废。活动刀头的剪断通道的上端区域为工作区域，出现活动刀头的刃口易变钝、崩口等情况，将活动刀头在阶梯孔内进行转动换位，将剪断通道的其他位置换到下端区域作为工作区域，因此活动刀头的使用寿命更长。固定刀头的剪断通道的下端区域为工作区域，出现固定刀头的刃口易变钝、崩口等情况，已将将固定刀头在阶梯孔内进行转动换位，将剪断通道的其他位置换到下端区域作为工作区域，因此固定刀头的使用寿命更长。

传动机构包括有复位缓冲系统，复位缓冲系统与活动刀4连接，复位缓冲系统能够使活动刀复位，使活动刀上的剪断通道与固定刀的剪断通道复位处于同轴位置以便棒料送入，其次还能够托住活动刀，起缓冲作用，配合活动刀移动，本实施例中使活动刀上升复位。复位缓冲系统包括有液压装置17（液压缸）、复位弹簧18和活动刀限位装置。活动刀限位装置能够限制活动刀上升极限位置，液压装置17和复位弹簧18与活动刀4传动连接进行复位配合，比如液压杆和复位弹簧直接作用在活动刀上，活动刀复位至极限位置时，图中活动刀升降动作，上升复位至最高处（极限位置）时，活动刀4的剪断通道与固定刀3的剪断通道处于同轴位置。本实施例中活动刀限位装置采用台阶配合机构，在机架上设置有第一台阶、在活动刀上设置第二台阶48（左右两侧均有），第一台阶与第二台阶相配合，当活动刀复位过程中，第二台阶由第一台阶阻挡住时，到达极限位置。

传动机构包括有施压系统，施压系统包括有冲压板19和施压传动装置，冲压板19由施压传动装置带动进行往复动作，冲压板19传动活动刀配合固定刀剪断动作。即活动刀将由施压传动装置传动进行移动，活动刀下移，两剪断通道发生径向错位形成剪切配合。即固定刀的剪断通道与活动刀的剪断通道将两通道中棒料从分界处进行剪断。

本实施方式中，施压传动装置为凸轮传动装置，冲压板19升降往复设置，冲压板设置在活动刀4上方，冲压板19下压传动活动刀4下降进行剪断动作；凸轮传动装置包括有升降滑板20和传动凸轮21，升降滑板20在机架上升降设置，升降滑板20上设有第一传动孔22，第一传动孔22内设置有滑块23，滑块23在第一传动孔内滑动设置，滑块23传动升降滑板20上下升降，滑块23上设有第二传动孔，第二传动孔内匹配设置传动凸轮21，传动凸轮21转动带动滑块23上下左右移动，冲压板29传动连接在升降滑板20下方。工作时，通过动力源带动传动凸轮转动，传动凸轮传动滑块移动，滑块移动传动升降滑板升降，升降滑板传动冲压板升降进行冲压和复位。

升降滑板20升降滑动设置在机架的固定框上，滑块相对升降滑板左右滑动设置。第一传动孔22采用矩形孔，传动凸轮21采用偏心轮，第二传动孔采用圆孔，偏心轮匹配置入圆孔中，传动力更大，更稳定。

传动凸轮21与传动轴49连接，动力源与主轴50传动连接，主轴与传动轴之间设有至少两级减速装置进行传动连接。通过动力源带动主轴50转动，主轴50带动传动轴49转动，传动轴49带动传动凸轮21转动。主轴50与传动轴49之间设置两级减速装置，第一级和第二级均为齿轮减速装置。一级齿轮减速装置包括相互啮合传动的第一小齿轮51和第一大齿轮52，第一小齿轮51设置在主轴50上，二级齿轮减速装置包括有相互啮合传动的第二小齿轮53和第二大齿轮54，第二小齿轮53和第一大齿轮52同轴传动，第二大齿轮54与传动轴49连接。主轴50通过离合器55与飞轮56传动连接，动力源包括电机63，电机与飞轮传动连接（通过皮带），当需要主轴转动时，离合器连接飞轮、主轴传动，还可以分离飞轮与主轴的传动，实现间歇传动。升降滑板连接缓冲气缸57，运行更稳定。

剪断机构还包括有卸料装置，卸料装置能够将剪断后的料进行卸料，以便后面的料向前输送进行再次剪断。卸料装置包括有卸料推杆30，卸料推杆30朝错位后的活动刀的剪断通道来回移动设置，卸料推杆30由传动机构带动进行来回移动。当活动刀4径向错位移动后，卸料推杆前进能够将活动刀剪断通道内的料推出，完成卸料。本实施例中，传动机构包括复位装置、第一卸料齿轮31、第二卸料齿轮32和旋转摆臂33，旋转摆臂33由冲压板49带动进行前摆，旋转摆臂33连有第一齿部（如弧形齿条），第一齿部与第一卸料齿轮31传动连接，第一卸料齿轮31与第二卸料齿轮32同轴同步转动，卸料推杆30连有第二齿部（如直齿条），第二齿部与第二卸料齿轮32传动连接，旋转摆臂33由复位装置（如弹簧）传动进行回摆，复位装置可以直接作用在旋转摆臂上，也可以与卸料推杆或其他能够进行回摆传动的部件进行传动连接。卸料推杆、第二齿部还可以配合连接导杆，以便卸料推杆来回移动更加稳定，本实施例中，卸料推杆将进行直线往复移动。卸料推杆和导杆设置在固定刀上的下孔通道内进行往复移动，结构布局合理，更稳定。

本实施例中通过冲压板49还能够一并带动活动刀4和旋转摆臂33配合动作，活动刀上剪断通道与固定刀上的剪断通道径向错位后，旋转摆臂刚好能够使卸料推杆将活动刀上的剪断料推出。

棒料剪断设备还包括来料到位感应装置，当棒料被输送穿过固定刀3和活动刀4的剪断通道后，由该感应装置接收到位信息，以便进行自动化控制，比如感应装置与传动机构联接。该感应装置包括限位座35、带复位功能的触碰杆、与触碰杆配合连接的检测块36、检测检测块位置信息的传感器（比如光电眼、位置传感器等），限位座35的端面位于活动刀4的前侧，触碰杆在限位座35上前后移动，限位座35上具有纵向通道37供触碰杆活动设置，触碰杆的头部露出限位座的端面，触碰杆的头部位于剪断通道同轴时的前方，即位于两剪断通道处于复位状态同轴时的前方。棒料向前输送被限位座35挡住，棒料到位，挡住的同时棒料端面将与触碰杆接触，导致触碰杆回缩，检测块36位置发生变化，传感器接收位置变化的信号。

限位座35设置在安装座上，限位座在安装座58上前后移动设置，限位座由前后传动装置59（如气缸）带动进行前后移动，前后传动装置与传感器联接；当棒料到位后，前后传动装置59带动限位座后退，限位座的端面与棒料分离，避免剪断后的棒料被活动刀携带下移时棒料的端面与限位座端面刮伤。当棒料被输送至限位座的端面后与触碰杆接触，触碰杆回缩，回缩使检测块发生位置变化，传感器将检测该位置变化，从而传感器可以将信号进行反馈，比如反馈给传动机构进行各个机构或装置的工作。检测块将以摆杆的形式设置在限位座上，传感器也将设置在限位座上，触碰杆可连接弹簧实现复位功能，限位座35上还设有凹槽，机架上设有凸块64，凸块与凹槽配合限位，凸块由上下传动装置60（如气缸）带动在机架上升降动作，当限位座处于原位时，用于限位并感应前进的棒料到位，凸块插入凹槽内锁定限位座，避免限位座因为棒料前进碰撞而发生移位，棒料到位后，凸块移动解除限位座，限位座由前后传动装置带动进行移动让位。来料到位感应装置在机架上位置还可以前后调节设置，比如安装座58通过伺服电机62、齿轮、螺杆61进行前后位置调节，使限位座与活动刀的前后位置发生变化以便适合不同剪断不同长度的棒料。

剪断机构还包括托料装置，托料机构包括有托料筒，托料筒中间为过料通道，棒料由送料机构输送经过托料筒过料通道后进入到后方的剪断通道。托料筒的前端（出口侧）连有第一法兰，托料筒的后端（入口侧）连有第二法兰，第一法兰和第二法兰具有过料口（分别形成入料口和出料口），过料口与过料通道衔接。过料通道与剪断通道衔接，第一法兰位于固定刀的后侧，第一法兰与固定刀顶压配合。通过调节第一法兰能够对固定刀与活动刀的压紧程度进行调节，以便处理不同材质的棒料。第二法兰的过料口与棒料口径相匹配，以便更好的托料，走料更稳定，不同的口径的棒料可以更换不同口径过料口的第二法兰。托料筒与第一法兰和第二法兰均具有螺纹进行配合。托料筒设置卸料通道和导杆通道分别供卸料推杆和导杆设置，托料筒与卸料装置进行配合。