管材纵向锯切全自动控制锯床用辅机的制作方法

本发明涉及机床加工领域，特别是一种管材纵向锯切全自动控制锯床用辅机。

背景技术：

锯床加工是机械加工中最常规的方式之一，是粗加工所采用的主要手段。在进行管材纵向取样锯切加工过程中，需要在管材周向360°的管壁上按照取样位置及尺寸要求，切取条状样品。现有加工方式都是通过V型结构支撑管材，人为手动旋转及前后挪动调整管材位置进行定位、切取样品；这样就需要对所有锯切面进行不断的定位，难免导致锯切定位尺寸不够准确，致使锯切过程效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种管材纵向锯切全自动控制锯床用辅机，通过采用本发明中的辅机，并根据取样要求编制PLC控制程序，由PLC控制器控制整个锯切过程的进行，进而实现一次装卡、一次定位，全过程、全自动锯切；在提高定位锯切精度的同时，可极大提高锯床管材纵向锯切的效率。

为实现上述目的，本发明是这样实现的：

一种管材纵向锯切全自动控制锯床用辅机，它包括底座、前后移动支架、样品固定结构、丝杆、丝杆螺套、导轨滑块、直线导轨、第一同步电机、第二同步电机、连接套、液压前压板、液压后压板、连接推杆、压缩弹簧、轴承座、旋转同步轮轴、同步带、同步轮、第一电机支撑板、第二电机支撑板及PLC；

所述直线导轨纵向布置于底座上；所述前后移动支架位于底座上方，该前后移动支架由一块支架底板及两块分设于该支架底板两侧的支架侧板构成，所述导轨滑块与前述直线导轨相配合且设于前后移动支架的支架底板的下部；

所述第一同步电机通过第一电机支撑板纵向设于底座的后方，并通过连接套与丝杆相连，该丝杆通过丝杆螺套固定于前后移动支架的支架底板的下方，且与直线导轨及导轨滑块平行设置；所述第二同步电机通过第二电机支撑板横向设于底座的后方，并与同步轮相连；所述同步轮通过同步带与旋转同步轮轴的一端相连，该旋转同步轮轴的另一端穿过轴承座并与架设于前后移动支架上的样品固定结构相连；

所述压缩弹簧套设于连接推杆上，该连接推杆穿过前后移动支架的支架侧板，且所述液压前压板、液压后压板分设于该连接推杆的两端；前述液压后压板、连接推杆、压缩弹簧及液压前压板用于传递锯床液压加紧推力；所述第一电机、第二电机均与PLC相连。

进一步地，所述样品固定结构包括与旋转同步轮轴相连的芯轴及两个用于夹紧管材的三抓结构，所述的两个三抓结构活动套设于该芯轴上的；该芯轴的两端设有外螺纹及与该外螺纹相配合的加力螺母，且该加力螺母位于三抓结构的外侧。

进一步地，所述芯轴的一端设有用于与旋转同步轮轴相连的一字槽。

进一步地，该辅机置于锯床平台上，该辅机在作业过程中，液压后压板受锯床液压加紧推力作用。

进一步地，该辅机上设有防水罩。

本发明具有以下优点：

1、本发明在不改变现有锯床结构、锯切方式的同时，通过增加辅机，可以实现对管材的纵向全过程、全自动锯切，进而极大的提高锯床锯切的效率。

2、本发明中三爪结构的设计，在能够保证管材始终被夹紧的同时，预留了足够的锯切空间，巧妙地解决了锯切过程常见的空间干扰问题。

3、本发明通过在连接推杆设套设压缩弹簧并在该连接推杆的两端分别设置液压前压板及液压后压板，解决了夹紧、松开样品固定结构过程中锯床液压夹紧推力的传递问题。

4、本发明中辅机上设计安装了防水罩，可以将锯床锯切过程中溅出的冷却液和铁屑与电机电路、直线导轨等构件进行隔离，从而达到保护电机乃至辅机整体的效果，同时也可以避免漏电伤人等危险。

5、本发明设计精巧、使用安全、操作方便、高效实用，具有较高地推广价值。

附图说明

图1是本发明中辅机的结构示意图。

图2是本发明中辅机的俯视图。

图3是本发明中防水罩的安装示意图。

图4是本发明中样品固定结构的示意图。

图5是本发明中样品固定结构的芯轴与同步轮轴的连接示意图。

图6是本发明中PLC电控操作箱的操作面板示意图。

图中：1-底座，2-直线导轨，3-导轨滑块，41-支架底板，42-支架侧板，5-样品固定结构，51-芯轴，52-三抓结构，53-加力螺母，54-外螺纹，55-一字槽，6-丝杆，7-丝杆螺套，81-第一同步电机，82-第二同步电机，9-连接套，10-液压前压板，11-液压后压板，12-连接推杆，13-压缩弹簧，14-轴承座，15-旋转同步轮轴，16-同步带，17-同步轮，181-第一电机支撑板，182-第二电机支撑板,19-防水罩，20-管材。

具体实施方式

下面结合附图详细介绍本发明的优选实施例

请参阅图1和图2，一种管材纵向锯切全自动控制锯床用辅机，它包括底座1、前后移动支架、样品固定结构5、丝杆6、丝杆螺套7、导轨滑块3、直线导轨2、第一同步电机81、第二同步电机82、连接套9、液压前压板10、液压后压板11、连接推杆12、压缩弹簧13、轴承座14、旋转同步轮轴15、同步带16、同步轮17、第一电机支撑板181、第二电机支撑板182及PLC；

所述直线导轨2纵向布置于底座1上；所述前后移动支架位于底座1上方，该前后移动支架由一块支架底板41及两块分设于该支架底板41两侧的支架侧板42构成，所述导轨滑块3与前述直线导轨2相配合且设于前后移动支架的支架底板41的下部；

所述第一同步电机81通过第一电机支撑板181纵向设于底座1的后方，并通过连接套9与丝杆6相连，该丝杆6通过丝杆螺套7固定于前后移动支架的支架底板41的下方，且与直线导轨2及导轨滑块3平行设置；所述第二同步电机82通过第二电机支撑板182横向设于底座1的后方，并与同步轮17相连；所述同步轮17通过同步带16与旋转同步轮轴15的一端相连，该旋转同步轮轴15的另一端穿过轴承座14并与架设于前后移动支架上的样品固定结构5相连；

所述压缩弹簧13套设于连接推杆12上，该连接推杆12穿过前后移动支架的支架侧板42，且所述液压前压板10、液压后压板11分设于该连接推杆12的两端，前述液压后压板11、连接推杆12、压缩弹簧13及液压前压板10用于传递锯床液压加紧推力；所述第一电机81、第二电机82均与PLC相连，该PLC置于PLC电控操作箱内。

请参阅图4和图5，所述样品固定结构5包括与旋转同步轮轴15相连的芯轴51及两个用于夹紧管材的三抓结构52，所述的两个三抓结构52活动套设于该芯轴51上的；该芯轴51的两端设有外螺纹54及与该外螺纹54相配合的加力螺母53，且该加力螺母53位于三抓结构52的外侧。

所述芯轴51的一端设有用于与旋转同步轮轴15相连的一字槽55。

该辅机置于锯床平台上，该辅机在作业过程中，压后压板11受锯床液压加紧推力作用。

请参阅图3，该辅机上设有防水罩19。

锯切过程可分为两种模式：手动锯切和自动锯切。

本发明的手动模式工作流程如下：

1)将辅机置于锯床工作台面上，根据锯切位置调整好辅机位置；

2)用样品固定结构固定好管材20；

3)将样品固定结构中芯轴51端部的一字槽55与旋转同步轮轴15的端部对齐，并将其放置于前后移动支架上；

4)在PLC电控操作箱的操作面板中设置工作模式为“手动”，通过操作“前移”、“后移”、“正旋”、“反旋”按钮控制同步电机运转；进而通过连接套9、丝杆6、丝杆螺母7、直线导轨2、导轨滑块3以及同步带轮17、同步带16、旋转同步轮轴15的协同作业，实现管材20的前后移动和正反旋转；

5)调整好管材20的锯切位置，旋选液压加紧控制按钮到“加紧”状态，锯床液压加紧力推动液压后压板11、连接推杆12及液压前压板10向前移动，并挤压压缩弹簧13，直至加紧样品固定结构5；

6)调节好锯条锯切下极限开关位置，按“下锯”按钮，调整锯条接近样品，

7)按“锯切”按钮开始锯切；

8)锯切完成，按“提锯”按钮，抬起锯条到安全位置；

9)按“松开”按钮，松开液压加紧力，压缩弹簧13反弹恢复，液压后压板11、连接推杆12及液压前压板10复位，一次锯切工作完成。

本发明的自动模式工作流程如下(请参阅图6)：

1)在进行自动锯切前，先根据管材20的锯切位置分布及尺寸要求，编写完整PLC控制程序，并写入PLC存储中；

2)固定好样品，旋选“自动”锯切按钮，锯床进入PLC控制器的全自动锯切控制模式，开始全过程全自动控制锯切状态，直至锯切完成，锯切完成后，锯床自动停止。

在全自动锯切控制模式下，PLC可编程控制器，根据事先编辑输入的程序，逐条执行并控制锯床及辅机，实现管材的移动和旋转、液压加紧、下锯、锯切、提锯、液压松开等操作程序循环运行。

本发明在使用时，先将管材套在样品固定结构的芯轴上，然后，将两个三爪结构分别从芯轴的两端套入，进而旋上加力螺母，使管材牢固固定。在移动、旋转管材进行定位时，需要避开样品固定结构中的三爪结构，防止三爪结构受到破坏，进而保证管材始终牢固固定。

尽管本发明的内容已通过上述优选实施做了详细说明，但应当认识到上述的描述不应该被认为是本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应有所附的权利要求来限定。