带伺服进刀装置的多功能开料的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种带伺服进刀装置的多功能开料机，涉及管材切割装置【技术领域】，包括皮带轮，支撑板、支持轴及导程转轴，导程转轴一端安装皮带轮，另一端安装导向滑槽和滑块连接块，导向滑槽上安装有滑块，滑块上安装有限位滚轮座总装和滚刀座总装，所述多功能开料机还设置有伺服电机，伺服电机带动导程转轴的旋转及轴向运动，从而带动滑块连接块的轴向移动，且依次带动滑块、限位滚轮座总装和滚刀座总装的径向移动，实现伺服驱动精确进刀。本实用新型实现对钢管、不锈钢管、铁管等硬管材及厚铜管和厚铝管的无屑开料，具有节约原材料，降低开料噪音，加工产品精度高的优势；同时可实现对硬质或超厚管材的有屑开料，具无屑、有屑开料双功能。
【专利说明】带伺服进刀装置的多功能开料机
【技术领域】
[0001] 本发明涉及各种金属、塑料等管材切割装置【技术领域】，特别是带伺服进刀装置的 多功能开料机。
【背景技术】
[0002] 在管材生产成型后，在后续使用前还需要对管材进行开料加工，即把一段较长的 直管或者弯管分切成多条长度相对短的管料，分切工艺是由切割机完成。传统切割机使用 的是圆盘锯齿刀片，切割过程会有屑状废料产生，且噪音大，材料浪费严重，易伤害人又污 染环境，切割断面光洁度差，切割过程由直径一端朝另一端切割，切削力不均匀，切口大，造 成切割后的管材断面倾斜、阶梯状，切割后还要对管材进行二次加工，平整切口，增加了工 序和生产成本。
[0003] 尽管目前已有少量的无屑开料机，但现有技术无屑切割机其进刀机构通过弹簧、 配重块、气缸或液压缸推动无齿切刀朝向软管中心转动，从而实现进刀。以常用的弹簧锥面 推动式无屑开料机为例，此类无屑开料机只能加工1mm内的薄管，切管单一厚度限制在毫 米以内，仅仅用于铜管、铝管，硬性材料（如钢、铁等）都不可加工。现有无屑切割机的进刀 机构不足之处是进刀机构受力稳定性差，且不容易控制进刀速度，一方面导致切割不能平 稳的进行，加工管材内收口严重，造成切割出来的管材端面不平整，需要进一步修整；另外 一方面导致刀片产生震动甚至跳动，不适宜切割钢管、不锈钢管、铁管等硬管材以及1_以 上的厚铜管和铝管，且刀片易坏，维修几率大，成本高，停机更换影响生产。
[0004] 无论是现有的有屑开料或者是无屑开料，一般开料机只具有一种功能，不能同时 实现无屑、有屑的功能。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，设计一种带伺服进刀装置的多功能开料 机，一方面实现对钢管、不锈钢管、铁管等硬管材以及1mm以上的厚铜管和铝管的无屑开 料，降低原材料浪费，降低开料噪音，提高产品加工精度；另外一方面，根据生产需要，实现 对硬质管材或超厚管材的有屑开料，具无屑、有屑开料双功能。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] 带伺服进刀装置的多功能开料机，包括旋转套、若干个皮带轮，支撑座及位于其上 的支撑板，以及套装于支撑板上部的支持轴，支持轴内部设置有导程转轴，其特征在于：所 述导程转轴中间设置有螺纹，导程转轴一端安装有皮带轮D，另外一端安装有导向滑槽和滑 块连接块，导向滑槽上安装有2?3个滑块，滑块同时与滑块连接块连接，滑块上安装有限 位滚轮座总装和滚刀座总装；所述带伺服进刀装置的多功能开料机还设置有若干个伺服电 机，伺服电机包括伺服电机B，伺服电机B通过位于其一端的皮带轮C带动皮带轮D旋转，从 而带动导程转轴的旋转及轴向运动，导程转轴的轴向运动带动位于其另外一端的滑块连接 块的轴向移动，滑块连接块的轴向移动带动滑块的径向移动，从而带动位于滑块上的限位 滚轮座总装和滚刀座总装的径向移动。
[0008] 所述导程转轴为空心结构，使用是安装有管材。所述皮带轮D与皮带轮C同步，皮 带轮C与伺服电机B同步。所述伺服电机B通过皮带轮C驱动皮带轮D实现正反往复旋转， 伺服电机B精度可达到0. 001 μ m。皮带轮B由伺服电机A带动实现旋转，皮带轮B采用无 极调速，皮带轮B最高可到12000转/分钟。
[0009] 所述导向滑槽上安装有2个滑块，其中一个滑块上安装限位滚轮座总装，限位滚 轮座总装采用具有双定位头结构，适宜于加工细管。
[0010] 所述导向滑槽上安装有3个滑块，其中两个滑块上分别安装限位滚轮座总装，限 位滚轮座总装采用具有单定位头结构，适宜于加工粗管。
[0011] 所述导程转轴一端安装的皮带轮D通过连接件与花键套固定连接，花键套固定于 花键外圆，花键固定套装在导程转轴上，且在花键的外侧设置有限位垫片。
[0012] 所述导程转轴中间螺纹处套装有导程螺母，导程螺母外部套装有导程螺母连接 套；导程螺母连接套一侧固定于支撑板上，导程螺母连接套的另外一侧和导程螺母同时固 定于导程螺母固定块上。
[0013] 所述导程螺母、导程螺母连接套、导程螺母固定块三者同轴固定于支撑板上，导程 螺母上设置有与导程转轴相互咬合的螺纹，皮带轮D带动导程转轴正反向旋转，从而带动 导程转轴沿着轴向方向移位。
[0014] 所述支持轴外侧套装有旋转套，旋转套外部通过连接件与皮带轮B固定，旋转套 一侧与导向滑槽固定连接。
[0015] 所述支持轴内侧一端与导程转轴之间设置有铜套，支持轴外侧与旋转套之间设置 有铜套。铜套有效降低了支持轴与导程转轴之间的摩擦力，有利于导程转轴的轴向运动。
[0016] 伺服电机包括伺服电机A，伺服电机A -端设置有皮带轮A，皮带轮A与皮带轮B 通过皮带连接，皮带轮B通过旋转套与导向滑槽（43)固定连接。
[0017] 伺服电机A通过位于其一端的皮带轮A带动皮带轮B旋转，从而带动与皮带轮B 通过旋转套同轴连接的导向滑槽的旋转。
[0018] 所述滑块包括滑块L、滑块R，滑块L上设置有限位滚轮座总装，滑块R上设置有滚 刀座总装，滚刀座总装上设置有无齿切刀。
[0019] 作为另一种技术方案，所述滚刀座总装上设置有带齿切刀。
[0020] 所述滑块连接块安装于导向滑槽内部，滑块连接块与导程转轴之间设置有铜套。
[0021] 所述滑块连接块与铜套外部位于导程转轴一侧安装有拉环。
[0022] 铜套有效降低了支持轴与旋转套之间的摩擦力，降低滑块连接块与导程转轴之间 的摩擦力，有利于皮带轮B带动旋转套旋转，旋转套带动导向滑槽的旋转，导向滑槽带动滑 块和滑块连接块的旋转，从而带动限位滚轮座总装和滚刀座总装沿着导程转轴的轴心旋 转。
[0023] 滚刀座总装沿着导程转轴轴心的旋转和滚刀座总装的径向移动实现对管材的分 层切割。
[0024] 本发明的有益效果是：本发明采用伺服电机实现滚刀座总装沿着导程转轴轴心的 旋转，同时采用伺服电机实现滚刀座总装的径向移动，在圆盘滚刀沿着导程转轴轴心旋转 的过程中，通过伺服电机带动滚刀从管材的外径向内径逐层精密切割，克服了传统无屑或 者有屑开料机由于进刀控制差导致的滚刀震动甚至跳动的缺陷。本发明一方面可实现对钢 管、不锈钢管、铁管等硬管材以及1mm以上的厚铜管和铝管的无屑开料，节约材料，噪音非 常低，不污染环境，而且切出的管材断面非常光滑，不用二次修整工序，节约生产成本；另外 一方面，对于硬质管材或者是超厚管材，可配备带齿切刀，实现有屑开料，具有无屑开料、有 屑开料双功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1是本发明剖面结构示意图。
[0026] 图2是本发明立体结构示意图之一。
[0027] 图3是本发明立体结构示意图之二。
[0028] 图4是限位滚轮座总装立体结构示意图。
[0029] 图5是无齿切刀主视图。
[0030] 图6是带齿切刀主视图。
[0031] 其中：1支撑座，11支撑板，2伺服电机，21伺服电机A，22伺服电机B，3皮带轮，31 皮带轮A，32皮带轮B，33皮带轮C，34皮带轮D，41支持轴，42旋转套，43导向滑槽，44滑 块，441滑块L，442滑块R，45滑块连接块，46限位滚轮座总装，461滚轮，462弹簧，47滚刀 座总装，471无齿切刀，472带齿切刀，51导程转轴，511螺纹，52导程螺母，53导程螺母连接 套，54导程螺母固定块，61花键，62花键套，63限位垫片，64拉环，7铜套。
【具体实施方式】
[0032] 为更清楚地说明本发明的内容，下面结合附图和【具体实施方式】作进一步的描述：
[0033] 如图1、图2和图3所示，带伺服进刀装置的多功能开料机，包括旋转套42、若干个 皮带轮3,支撑座1及位于其上的支撑板11，以及套装于支撑板11上部的支持轴41，支持轴 41内部设置有导程转轴51，所述导程转轴51中间设置有螺纹511，导程转轴51 -端安装有 皮带轮D34,另外一端安装有导向滑槽43和滑块连接块45,导向滑槽上安装有2?3个滑 块44,滑块44同时与滑块连接块45连接，滑块44上安装有限位滚轮座总装46和滚刀座总 装47 ;所述带伺服进刀装置的多功能开料机还设置有若干个伺服电机2,伺服电机2包括伺 服电机B22,伺服电机B22通过位于其一端的皮带轮C33带动皮带轮D34旋转，从而带动导 程转轴51的旋转及轴向运动，导程转轴51的轴向运动带动位于其另外一端的滑块连接块 45的轴向移动，滑块连接块45的轴向移动带动滑块44的径向移动，从而带动位于滑块44 上的限位滚轮座总装46和滚刀座总装47的径向移动。
[0034] 导程转轴51为空心结构。皮带轮D34与皮带轮C33同步，皮带轮C33与伺服电机 B22同步。伺服电机B22通过皮带轮C33驱动皮带轮D34实现正反往复旋转，伺服电机B22 精度可达到0. 001 μ m。皮带轮B32由伺服电机A21带动实现旋转，皮带轮B32采用无极调 速，皮带轮B32最高可到12000转/分钟。
[0035] 如图2和图4所示，本实施例导向滑槽上安装有2个滑块，其中一个滑块上安装限 位滚轮座总装46,限位滚轮座总装46上设置有两个滚轮461，采用具有双定位头结构，适宜 于加工细管。限位滚轮座总装46上同时设置有弹簧462。
[0036] 如图1、图2和图3所示，导程转轴51中间螺纹511处套装有导程螺母52，导程螺 母52外部套装有导程螺母连接套53 ;导程螺母连接套53 -侧固定于支撑板11上，导程螺 母连接套53的另外一侧和导程螺母52同时固定于导程螺母固定块54上。
[0037] 导程转轴51 -端安装的皮带轮D34通过连接件与花键套62固定连接，花键套62 固定于花键61外圆，花键61固定套装在导程转轴51上，且在花键61的外侧设置有限位垫 片63。
[0038] 导程螺母52、导程螺母连接套53和导程螺母固定块54三者同轴固定于支撑板11 上，导程螺母52上设置有与导程转轴51相互咬合的螺纹511，皮带轮D34带动导程转轴51 正反向旋转，从而带动导程转轴51沿着轴向方向移位。
[0039] 支持轴41外侧套装有旋转套42,旋转套42外部通过连接件与皮带轮B32固定，旋 转套42 -侧与导向滑槽43固定连接。
[0040] 支持轴41内侧一端与导程转轴51之间设置有铜套7,支持轴41外侧与旋转套42 之间设置有铜套7。铜套7有效降低了支持轴41与导程转轴51之间的摩擦力，有利于导程 转轴51的轴向运动。
[0041] 伺服电机2包括伺服电机A21，伺服电机A21通过位于其一端的皮带轮A31带动皮 带轮B32旋转，从而带动与皮带轮B32通过旋转套42同轴连接的导向滑槽43的旋转。
[0042] 如图2、图4、图5和图6所示，滑块44包括滑块L441、滑块R442,滑块L441上设 置有限位滚轮座总装46,滑块R442上设置有滚刀座总装47,滚刀座总装47上设置有无齿 切刀471。
[0043] 作为另一种实施方案，滚刀座总装47上设置有带齿切刀472。对于硬质管材或者 是超厚管材，配备带齿切刀，实现有屑开料，具有无屑开料、有屑开料双功能。
[0044] 如图1、图2和图3所示，滑块连接块45安装于导向滑槽43内部，滑块连接块45 与导程转轴51之间设置有铜套7。
[0045] 滑块连接块45与铜套7外部位于导程转轴51 -侧安装有拉环64。
[0046] 铜套7有效降低了支持轴41与旋转套42之间的摩擦力，降低滑块连接块45与导 程转轴51之间的摩擦力，有利于皮带轮B31带动旋转套42旋转，旋转套42带动导向滑槽 43的旋转，导向滑槽43带动滑块44和滑块连接块45的旋转，从而带动限位滚轮座总装46 和滚刀座总装47沿着导程转轴51的轴心旋转。
[0047] 上述实施例不能认为是对本发明保护范围的限制，本领域内的技术人员基于本发 明的技术方案或手段做出的改变或改进，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1. 带伺服进刀装置的多功能开料机，包括旋转套（42)、若干个皮带轮（3)，支撑座（1) 及位于其上的支撑板（11)，以及套装于支撑板（11)上部的支持轴（41)，支持轴（41)内部 设置有导程转轴（51)，其特征在于：所述导程转轴（51)中间设置有螺纹（511)，导程转轴 (51) -端安装有皮带轮D (34)，另外一端安装有导向滑槽（43)和滑块连接块（45)，导向滑 槽上安装有2?3个滑块（44)，滑块（44)同时与滑块连接块（45)连接，滑块（44)上安装 有限位滚轮座总装（46)和滚刀座总装（47);所述带伺服进刀装置的多功能开料机还设置 有若干个伺服电机（2)，伺服电机（2)通过传动部件带动皮带轮D (34)旋转，从而带动导程 转轴（51)的旋转及轴向运动，导程转轴（51)的轴向运动带动位于其另外一端的滑块连接 块（45)的轴向移动，滑块连接块（45)的轴向移动带动滑块（44)的径向移动，从而带动位 于滑块（44)上的限位滚轮座总装（46)和滚刀座总装（47)的径向移动。
2. 根据权利要求1所述的带伺服进刀装置的多功能开料机，其特征在于：所述导程转 轴（51) -端安装的皮带轮D (34)通过连接件与花键套（62)固定连接，花键套（62)固定于 花键￠1)外圆，花键￠1)固定套装在导程转轴（51)上，且在花键￠1)的外侧设置有限位 垫片（63)。
3. 根据权利要求1所述的带伺服进刀装置的多功能开料机，其特征在于：所述导程转 轴（51)中间螺纹（511)处套装有导程螺母（52)，导程螺母（52)外部套装有导程螺母连接 套（53);导程螺母连接套（53) -侧固定于支撑板（11)上，导程螺母连接套（53)的另外一 侧和导程螺母（52)同时固定于导程螺母固定块（54)上。
4. 根据权利要求1所述的带伺服进刀装置的多功能开料机，其特征在于：所述支持轴 (41) 外侧套装有旋转套（42)，旋转套（42)外部通过连接件与皮带轮B (32)固定，旋转套 (42) -侧与导向滑槽（43)固定连接。
5. 根据权利要求4所述的带伺服进刀装置的多功能开料机，其特征在于：所述支持轴 (41)内侧一端与导程转轴（51)之间设置有铜套（7)，支持轴（41)外侧与旋转套（42)之间 设置有铜套（7)。
6. 根据权利要求1所述的带伺服进刀装置的多功能开料机，其特征在于：所述伺服电 机（2)包括伺服电机A(21)，伺服电机A(21) -端设置有皮带轮A(31)，皮带轮A(31)与皮 带轮B (32)通过皮带连接，皮带轮B (32)通过旋转套（42)与导向滑槽（43)固定连接。
7. 根据权利要求1所述的带伺服进刀装置的多功能开料机，其特征在于：所述滑块 (44)包括滑块L(441)、滑块R(442)，滑块L(441)上设置有限位滚轮座总装（46)，滑块 R(442)上设置有滚刀座总装（47)，滚刀座总装（47)上设置有无齿切刀（471)。
8. 根据权利要求7所述的带伺服进刀装置的多功能开料机，其特征在于：所述滚刀座 总装（47)上设置有带齿切刀（472)。
9. 根据权利要求1所述的带伺服进刀装置的多功能开料机，其特征在于：所述滑块连 接块（45)安装于导向滑槽（43)内部，滑块连接块（45)与导程转轴（51)之间设置有铜套 ⑵。
10. 根据权利要求9所述的带伺服进刀装置的多功能开料机，其特征在于：所述滑块连 接块（45)与铜套（7)外部位于导程转轴（51) -侧安装有拉环（64)。
【文档编号】B23D19/00GK203843291SQ201420223723
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】葛红旗 申请人:佛山市泓实机械制造有限公司