专利名称：自动切管机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种圆管切割装置，尤其是涉及一种用于将纱线筒管切割后回收
利用的自动切管机。
背景技术：
纺织行业需要用到大量的纱线筒管，为减少对环境和资源的破环，降低生产成本， 需要对用过的纱线筒管进行回收利用。由于使用后的纱线筒管在管口处会有损伤，通常，人 们采取切割的方法将破损的管口切除，从而将其改为长度较短的规格后重新使用，但使用 通用的手动操作圆盘切割机工作相率低下，造成回收成本高，不利于大面积推广使用，并且 由于采用直切方式将管子切断，其切割行程大，因此需采用大直径锯片，同时锯片大部分必 须暴露在外，使用时容易发生人员受伤事故，另外，由于切割点处锯片的运动方向与管壁在 该点的切线形成一接近90度的夹角，因此，切割时管口处容易因崩裂而出现缺口，从而影 响其使用性能。 —种已公开的直管双头自动无毛剌切割装置(申请号200810052677. 4)，在位于 两侧的第一、第二支架上分别设置有用于固定被切割管的卡管结构，和分别与两侧的卡管 结构连动、用于支撑和传送被切割管的送管导轨；在两侧的支架上且位于卡管结构和送管 导轨的外侧还对应设置有切管结构。上述公开的切割装置虽然能自动装夹、自动切割，但只 适用于将长的直管作一定长度的连续分切，并不适合对纱线筒管作一次性的切割。
实用新型内容本实用新型是为了克服现有技术中存在的切割效率低，回收成本高，操作不安全 的不足，提供一种从纱线筒管的送料、装夹、切割直至卸料整个过程自动快速完成并且使用 安全可靠的自动切管机。 为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种自动切管机，它包括有机 架，机架上设有用于装卸纱线筒管的装卸机构、用于固定纱线筒管的筒管固定机构、用于切 割纱线筒管的切割机构以及控制各机构动作程序的程控器，所述筒管固定机构包括用于纱 线筒管定位且直径与纱线筒管内径适配的芯轴，芯轴一端水平悬臂支撑在机架上并通过与 其传动连接的芯轴电机与机架形成转动连接，所述切割机构包括设于芯轴一侧与机架滑动 连接的刀架和设于机架上与刀架联动的切割汽缸，刀架上设有圆盘形锯片和与其传动连接 的切割电机。通常，人们在切割管子时采用的固定方式是用夹具从管子外侧将其夹紧，因此 容易造成管子变形，此外，圆盘形锯片在切割时采用的是直切方式，切割行程大，因此需采 用直径大的锯片，由于切割时在切割点处锯片的运动方向与管子的切线方向有一个大的夹 角，尤其在切割到约一半行程处，其夹角接近90度，管子的管口极易出现崩裂而变得不平 整，从而影响其使用，同时锯片的刃口也容易发生断裂，縮短其使用寿命。本实用新型通过 装卸机构将纱线筒管平口一端紧套在悬臂支撑的芯轴上将其固定，同时纱线筒管另一侧向 内翻巻的管边与芯轴端面贴合形成轴向定位，因此可避免纱线筒管的挤压变形，此时，由芯轴电机带动芯轴转动并带动与芯轴紧配合的纱线筒管一起转动，切割汽缸同时推动与其联 动的刀架向芯轴靠近，设于刀架上的圆盘形锯片在切割电机的带动下即可对纱线筒管作环 切，切割结束后，装卸机构将切好的纱线筒管和切下的废料从芯轴上退下，然后重复上述切 管程序，整个切割过程由程控器自动控制，工作效率高，尺寸的一致性好。由于采用环切方 式，切割行程为管子的壁厚，因此锯片直径小，同时，锯片和纱线筒管近似于两个相切圆，切 割处锯片与纱线筒管的运动方向基本平行，切割时锯片与纱线筒管采用反向旋转的对滚方 式，使切割变得顺畅，不仅可提高切割速度，而且切割后的纱线筒管管口处平整美观，无缺 口毛剌等缺陷，提高了加工质量。 作为优选，所述芯轴由轴体和可拆卸的调节头串接而成，其悬空一端的调节头端 面设有倒角，所述锯片垂直于芯轴轴线，锯片与芯轴的旋转方向相反，芯轴在对应锯片位置 设有环形退刀槽，刀架滑动方向与芯轴轴线垂直。为适应不同长度规格的切割，芯轴由轴体 和可拆卸的调节头串接后用螺钉固定而成，只需更换不同长度的调节头，即可改变切割长 度，方便易用。芯轴悬空端设置的倒角具有导向作用，方便纱线筒管的装夹。锯片和刀架的 滑动方向垂直于芯轴轴线，可确保切割后的纱线筒管端面平直不倾斜，同时，锯片与芯轴的 旋转方向相反，使得切割点处两者的运动方向接近一致，可避免切割时的崩口和崩刃现象， 提高切割质量。芯轴上设置的退刀槽可避免锯片对芯轴的切割。 作为优选，所述装卸机构包括平行设于芯轴上方与机架固定连接的滑杆以及设于 芯轴悬空端旁侧与滑杆滑动连接的卸料夹和送料夹，在卸料夹和送料夹一侧设有与其联动 的装卸汽缸，所述卸料夹上设有与芯轴动配合的卸料通孔，卸料夹与送料夹之间的空隙与 纱线筒管的长度适配。本实用新型采用一左一右两个与汽缸联动的卸料夹和送料夹来完成 纱线筒管的装卸，放置于卸料夹和送料夹之间的纱线筒管在送料夹的推动下套在其轴向旁 侧的芯轴上，由于卸料夹上设置了与芯轴动配合的卸料通孔，使其在送料夹推动纱线筒管 进行装夹时可随同纱线筒管一起套在芯轴上，当切割结束时，卸料夹在汽缸带动下反向运 动将纱线筒管从芯轴上卸下。 作为优选，在所述卸料夹与送料夹旁侧对应其空隙位置设有与机架滑动连接的送 料斗以及和送料斗联动的送料汽缸，送料斗开口朝上且两侧开通，其滑动方向与芯轴轴线 垂直，在机架台板对应卸料夹和送料夹的空隙位置设有落料通孔，在机架台板底面设有与 落料通孔适配的出料口 ，在送料斗上方设有与机架固定的送料槽，其底面为一斜面，送料槽 内侧宽度与纱线筒管长度适配。为使整个切割程序自动连贯进行，本实用新型设置了为装 卸机构输送纱线筒管的送料斗以及可放置待切割纱线筒管的送料槽，底面倾斜的送料槽使 纱线筒管可沿着送料槽自动滚落到设与其前端下方的送料斗内，送料汽缸将与其联动的送 料斗推到卸料夹和送料夹之间的空隙处，由于送料斗两侧及上侧面敞开，送料夹可从送料 斗侧面推动纱线筒管将其套到芯轴上，切割机构开始动作时，送料斗后退复位，从而露出机 架台面的落料通孔，切割结束后，切割好的纱线筒管连同切割废料被卸料夹从芯轴上卸下， 并落到落料通孔内，然后通过设于机架台板底面的出料口滑出，落入其下方的收集容器内。 作为优选，所述程控器为一电动程控开关，包括一组由减速电机带动且同轴错位 排列的凸轮，以及设于凸轮旁侧并与其对应的一组按压式开关。凸轮组在减速电机的带动 下连续转动，当第一凸轮的高点转到其对应的开关按钮处并将按钮压下，该开关导通而输 出一个电信号，即可控制送料汽缸将送料斗向前推进；凸轮组继转动，与第一凸轮错位排列的第二凸轮将与其对应的开关按钮压下，程控器输出第二个电信号，即可控制装卸汽缸推 动送料夹将纱线筒管套到芯轴上，以此类推，通过凸轮组有序地推压开关组按钮而输出多 个电信号，即可控制整个切割程序自动完成。通过调整各凸轮高低点对应的弧度以及相互 之间的错位角度即可改变各程序段的时间。 作为优选，所述程控器为微电脑数字程控器，所述微电脑数字程控器包括一片单 片机。将整个切割程序存储到单片机内，再配以相配的显示装置，即可对程序各部分的时间 等进行设定并控制各机构的工作。 因此，本实用新型具有如下有益效果(l)通过将纱线筒管紧套在芯轴上加以定 位固定，避免了纱线筒管因挤压而产生的变形；(2)采用环切的切割方式，切割速度快，可 避免崩口、崩刃现象的发生，切割质量高；(3)整个切割过程全自动控制，工作效率高，加工 成本低，适合批量加工和大面积推广使用。
图1是本实用新型的立体结构示意图； 图2是本实用新型的后视立体结构示意图； 图3是本实用新型的正面视图； 图4是图3中A-A剖面的局部剖视图； 图5是纱线筒管的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述。 在如图1、图2所示的实施例中，本实用新型的自动切管机包括有机架l，机架l包 括有机架台板1-1以及设置在机架台板1-1上用于安装固定各机构的框架，在框架上水平 设置用以定位和固定待切割纱线筒管6(参见图5)的芯轴3-l，芯轴3-l由轴体3-ll和可 拆卸的调节头3-12通过螺钉串接而成，调节头3-12端面设置导向用倒角，芯轴3-1通过轴 体3-11 —端水平悬臂支撑在框架上，并与芯轴电机3-2传动连接，在轴体3-11上设置环形 退刀槽3-3，退刀槽3-3与芯轴3-1悬空端面的距离和待切割纱线筒管6的切割长度相匹 配。此外，在芯轴3-1 —侧设置与机架1固定的切割汽缸4-2以及与机架1滑动连接的刀 架4-1，刀架4-1可通过与其联动的切割汽缸4-2作垂直于芯轴3-1轴线的往复运动，刀架 4-1上设置圆盘形锯片4-3和与其传动连接的切割电机4-4，锯片4-3平面垂直于芯轴3_1 轴线，锯片4-3的转动方向和芯轴3-l的转动方向相反，两者在转动时呈对滚状。另外，在芯 轴3-1上方设置二根与机架1固定连接的滑杆2-l，滑杆2-1和芯轴3-1平行，在芯轴3-1 悬空端旁侧设置与滑杆2-1滑动连接的卸料夹2-2和送料夹2-3，在卸料夹2-2和送料夹 2-3 —侧设置与其联动的装卸汽缸2-4，在卸料夹2-2上设置与芯轴3-1动配合的卸料通孔 2-5 (如图3所示)，卸料夹2-2与送料夹2-3之间的空隙与待切割纱线筒管6的长度适配， 在对应其空隙下方的机架台板1-1上设置落料通孔IO，在机架台板1-1底面设置与落料通 孔10适配的出料口 11。进一步地，在卸料夹2-2与送料夹2-3旁侧对应其空隙位置设置与 机架1滑动连接的送料斗8以及和送料斗8联动的送料汽缸9，送料斗8开口朝上且两侧 开通，其滑动方向与芯轴3-1轴线垂直，在图4中我们可以看到，送料斗8上方设有与机架1固定的送料槽12，其底面为一斜面，送料槽12内侧宽度与纱线筒管6的长度适配。为了 对整个切割过程进行自动控制，本实用新型设有一电动程控开关，它包括一组由减速电机 5-l带动且同轴错位排列的凸轮5-2，以及设于凸轮5-2旁侧并与其对应的一组按压式开关 5-3，每个凸轮5-2的高点转动到对应的按压式开关5-3位置时，可将开关的按钮压下并导 通，在各个汽缸的气路中均设置一个可改变汽缸动作方向的电磁换向阀，开关组分别串接 在控制各汽缸动作的电磁换向阀电回路中。 工作时，如图4所示，先往送料槽12内放入待切割的纱线筒管6，圆柱形的纱线筒 管6沿着送料槽12倾斜的底面向前滚动落入设于其下方的送料斗8中，凸轮组在减速电机 5-1带动下连续旋转，当第一凸轮的高点转到其对应的开关按钮处并将按钮压下，该开关导 通而输出第一个电信号到控制送料汽缸9运动方向的电磁换向阀，则送料汽缸9的前进气 路导通，即可推动装有纱线筒管6的送料斗8向前到达卸料夹2-2和送料夹2-3之间的空隙 处。当凸轮组继续转动时，与第一凸轮错位排列的第二凸轮的高点转到其对应的开关按钮 处并将按钮压下，开关打开而输出第二个电信号到控制装卸汽缸2-4运动方向的电磁换向 阀，则装卸汽缸2-4的前进气路导通，从而推动送料夹2-3连同卸料夹2-2将纱线筒管6套 到轴向旁侧的芯轴3-1上。此时第三凸轮的高点转到其对应的开关按钮处并将按钮压下， 开关打开输出第三个电信号到芯轴电机3-2、切割电机4-4以及控制切割汽缸4-2运动方向 的电磁换向阀，则芯轴电机3-2导通带动芯轴3-1连同纱线筒管6 —起转动，切割电机4-4 带动锯片4-3作与芯轴3-1相反方向的高速旋转，同时切割汽缸4-2的前进气路导通，从而 可推动刀架4-l连同锯片4-3向芯轴3-1方向靠近，高速旋转的锯片4-3即对转动的纱线筒 管6作快速环切，锯片4-3落入芯轴3-1上的退刀槽3-3内，从而避免因锯片4-3对芯轴3_1 的切割而造成损坏。此时，第一凸轮的低点转到其对应的开关按钮处，则开关按钮弹出复位 并切断其控制的电回路，进而使控制送料汽缸9运动方向的电磁换向阀复位，送料汽缸9的 前进气路切断，后退气路打开，与其联动的送料斗8随之后退复位，送料槽12中的纱线筒管 6又落入送料斗8中等待下一个切割程序的开始。随后，第三凸轮的低点转到其对应的按 钮开关处，开关的按钮弹出复位并切断其控制的电回路，则芯轴电机3-2和切割电机4-4停 止转动，控制切割汽缸4-2运动方向的电磁换向阀复位，切割汽缸4-2的前进气路切断，后 退气路导通，刀架4-1随之后退复位，此时第二凸轮的低点转到其对应的按钮开关处，开关 的按钮弹出复位并切断其控制的电回路，导致控制装卸汽缸2-4运动方向的电磁换向阀复 位，此时装卸汽缸2-4的前进气路切断，后退气路接通，然后卸料夹2-2推动切割好的纱线 筒管和切割下的废料连同送料夹一起后退复位，从芯轴3-1上脱落的纱线筒管连同废料通 过机架台板i-i上的落料通孔IO及出料口 11滑落到下方的收集容器内，至此，第一个切割 程序结束，凸轮组回到起始状态，然后凸轮组继续转动并重复上述切割程序。本实施例采用 的程控器是电动程控开关，作为可选方案，程控器还可采用目前流行的微电脑数字程控器， 整个工作程序可存储在程控器的单片机内，通过相应的程序设置按键设置各程序段的时间
长短，即可控制整个切割程序，其整个程序的工作原理与上述实施例相同。虽然本实用新型 公开了电动程控开关以及微电脑数字程控器两种程序控制方式，作为本技术领域的一般技 术人员，基于本实用新型公开的圆管切割方式可方便地采用其它不同的程序控制方式达到 同样地切割效果，因此本实用新型的程控器不应仅限于这里的具体实施方式
。
权利要求一种自动切管机，它包括有机架(1)，其特征是，机架(1)上设有用于装卸纱线筒管(6)的装卸机构(2)、用于固定纱线筒管(6)的筒管固定机构(3)、用于切割纱线筒管(6)的切割机构(4)以及控制各机构动作程序的程控器(5)，所述筒管固定机构(3)包括用于纱线筒管(6)定位且直径与纱线筒管内径适配的芯轴(3-1)，芯轴(3-1)一端水平悬臂支撑在机架(1)上并通过与其传动连接的芯轴电机(3-2)与机架(1)形成转动连接，所述切割机构(4)包括设于芯轴(3-1)一侧与机架(1)滑动连接的刀架(4-1)和设于机架(1)上与刀架(4-1)联动的切割汽缸(4-2)，刀架(4-1)上设有圆盘形锯片(4-3)和与其传动连接的切割电机(4-4)。
2. 根据权利要求l所述的自动切管机，其特征是，所述芯轴(3-1)由轴体(3-11)和 可拆卸的调节头(3-12)串接而成，其悬空一端的调节头(3-12)端面设有倒角，所述锯片 (4-3)垂直于芯轴轴线，锯片(4-3)与芯轴(3-1)的旋转方向相反，芯轴(3-1)在对应锯片 (4-3)位置设有环形退刀槽(3-3)，刀架(4-1)滑动方向与芯轴轴线垂直。
3. 根据权利要求l所述的自动切管机，其特征是，所述装卸机构(2)包括平行设于芯轴 (3-1)上方与机架(1)固定连接的滑杆(2-1)以及设于芯轴(3-1)悬空端旁侧与滑杆(2-1) 滑动连接的卸料夹(2-2)和送料夹(2-3)，在卸料夹(2-2)和送料夹(2-3) —侧设有与其联 动的装卸汽缸(2-4)。
4. 根据权利要求3所述的自动切管机，其特征是，所述卸料夹(2-2)上设有与芯轴 (3-1)动配合的卸料通孔(2-5)，卸料夹(2-2)与送料夹(2-3)之间的空隙与纱线筒管(6) 的长度适配。
5. 根据权利要求4所述的自动切管机，其特征是，在所述卸料夹(2-2)与送料夹(2-3) 旁侧对应其空隙位置设有与机架(1)滑动连接的送料斗(8)以及和送料斗(8)联动的送料 汽缸(9)，送料斗(8)开口朝上且两侧开通，其滑动方向与芯轴轴线垂直。
6. 根据权利要求5所述的自动切管机，其特征是，在机架台板(1-1)对应卸料夹(2-2) 和送料夹(2-3)的空隙位置设有落料通孔(IO)，在机架台板(1-1)底面设有与落料通孔 (10)适配的出料口 (11)。
7. 根据权利要求5或6所述的自动切管机，其特征是，在送料斗(8)上方设有与机架 (1)固定的送料槽(12)，其底面为一斜面，送料槽(12)内侧宽度与纱线筒管(6)长度适配。
8. 根据权利要求1或2或4或5或6所述的自动切管机，其特征是，所述程控器(5)为 电动程控开关，包括一组由减速电机(5-1)带动且同轴错位排列的凸轮(5-2)，以及设于凸 轮(5-2)旁侧并与其对应的一组按压式开关(5-3)。
9. 根据权利要求7所述的自动切管机，其特征是，所述程控器(5)为电动程控开关，包 括一组由减速电机(5-1)带动且同轴错位排列的凸轮(5-2)，以及设于凸轮(5-2)旁侧并与 其对应的一组按压式开关(5-3)。
10. 根据权利要求1或2或4或5或6所述的自动切管机，其特征是，所述程控器(5) 为微电脑数字程控器，所述微电脑数字程控器包括一片单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种自动切管机，旨在提供一种可对回收的纱线筒管进行快速全自动切割并重新使用的切割装置。它包括有机架，机架上设有用于装卸纱线筒管的装卸机构、用于固定纱线筒管的筒管固定机构、用于切割纱线筒管的切割机构以及控制各机构动作程序的程控器，所述筒管固定机构包括用于纱线筒管定位且直径与纱线筒管内径适配的芯轴，芯轴一端水平悬臂支撑在机架上并通过与其传动连接的芯轴电机与机架形成转动连接，所述切割机构包括设于芯轴一侧与机架滑动连接的刀架和设于机架上与刀架联动的切割汽缸，刀架上设有圆盘形锯片和与其传动连接的切割电机。本实用新型适用于中小企业对回收的纱线筒管进行切割并二次使用。
文档编号B23D47/12GK201470998SQ20092030282
公开日2010年5月19日 申请日期2009年5月5日 优先权日2009年5月5日
发明者张宝根 申请人:张宝根