一种可移动式铝型材自动切割机的制作方法

本实用新型涉及一种切割机，特别是一种能够对铝型材进行自动定长切割的可移动式铝型材自动切割机。

背景技术：

目前，铝合金型材加工中常见的切割机可以对热剪炉中挤压成型的铝材进行夹紧和牵引，然后拉至所需的长度后进行定长切割。这些切割设备多为手动或半自动化加工设备，切割精度和效率较低，且主要是针对加工厚度超过0.8mm的铝型材进行牵引切割。对于厚度在0.3mm～0.8mm之间的薄铝型材而言，由于铝型材刚从热剪炉中挤压出来，到达切割机位置时的温度在450℃以上，任何轻微的牵引力都会使型材发生局部变形、变薄，在拉伸夹紧的位置产生损坏，从而导致型材的报废，所以现有的牵引切割机无法对其进行切割加工。因此，非常需要一种切割长度精确、自动化程度高、工作性能稳定且不会对高温型材产生破坏的自动定长切割装置，以提高型材的切割精度和工作效率。

中国专利申请文献(申请号201310579505.3，公开号CN103551953A)公开了一种型材切割机，包括箱式平台，箱式平台上设有支架、电源开关，支架通过铰轴设有机架，机架后端设有电机，机架前端设有轴，轴一端设皮带轮，另一端设有砂轮座板、砂轮压板，砂轮座板、砂轮压板之间设有砂轮片，皮带轮与电机用皮带连接，箱式平台上设有夹紧钳Ⅰ和夹紧钳Ⅱ，夹紧钳Ⅰ和夹紧钳Ⅱ分别与丝杠上的左旋螺纹和右旋螺纹啮合。该实用新型工作时需要人工进行定位、加紧和切割，设备自动化程度低，型材在工作台上的移动需要拖拽，装夹部分的夹紧钳对于温度在450℃以上的薄铝型材而言，会产生很大的变形导致型材报废。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种可移动式铝型材自动切割机，其采用同步跟随技术，无须牵引、移动高温型材即可对型材自动进行精确追踪与定长切割加工，改善了切割装置的加工精度和质量，提高了设备的自动化程度和生产效率，尤其适用于厚度在0.3mm～0.8mm之间的高温薄铝型材的切割。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可移动式铝型材自动切割机，包括相互平行设置的机架和冷床，还包括移动工作台及切割机构；

所述机架顶面设有水平布置的齿条，机架顶面前后两侧分别设有与所述齿条相互平行的平滑导轨；

所述移动工作台底部设有与所述齿条相互配合的齿轮，此齿轮由设置在移动工作台上的液压马达驱动，移动工作台的底部还设有若干滚轮组，每个滚轮组包含三个滚轮，分别与相应的平滑导轨的底面、顶面、外侧面相接触，用于辅助支撑所述移动工作台；

所述移动工作台的前端伸出至冷床上方，且在其前端安装有用于纵向固定型材的夹具；

所述切割机构设置在支撑板上，所述支撑板底部设有由液压缸驱动的滑动套筒，此滑动套筒与设置在移动工作台上的圆形导轨相互配合，实现切割机构的前后直线移动；

所述冷床一端置于热剪炉型材挤出口位置处，冷床顶部设有若干均匀布置的H型摆杆，摆杆的顶端分别设有滚动套筒，底端与一拉绳弹簧相连，套筒的外表面设有塑胶套，当拉绳弹簧处于自然拉伸状态时各个塑胶套间形成的顶部支撑面与所述移动工作台的上表面齐平。

作为进一步的优选实施方案，所述切割机构包括锯片及与之相连的驱动轴，此驱动轴通过传动带与电机相连，所述驱动轴及电机均固定在支撑板上。

作为进一步的优选实施方案，所述锯片为硬质合金圆盘锯片，所述传动带及锯片外侧均设有防护罩。

作为进一步的优选实施方案，所述机架的左右两端分别设有用于限定所述移动工作台极限位置的行程开关。

作为进一步的优选实施方案，所述拉绳弹簧的一端与H型摆杆的底端相连，另一端与所述冷床底部的相应固定块相连。

作为进一步的优选实施方案，支撑板的后侧尾部与所述锯片相对应的位置处设有光电传感器，所述光电传感器与一控制器相连。

作为进一步的优选实施方案，所述液压缸及液压马达分别通过节流阀和电磁换向阀与液压源相连，所述液压源设置在移动工作台上，所述节流阀及电磁换向阀分别与控制器相连。

作为进一步的优选实施方案，所述液压源包括油箱、油泵及电动机，所述电动机通过变频器与所述控制器相连。

本实用新型的积极效果：本实用新型采用同步跟随技术，切割装置可以按设定长度快速移动，无须牵引型材进行切割，有效解决了厚度为0.3～0.8mm的型材切割工序中存在的高温拖拽变形问题，改善了切割装置的加工精度和质量，提高了设备的自动化程度和生产效率，且布局结构及操作简单，运行稳定，性能安全可靠，切割断面平整，尤其适用于在高温下对超薄型铝型材的无损伤切割。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例中所述可移动式铝型材自动切割机的立体结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例中所述可移动式铝型材自动切割机的侧视结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例中所述切割机构的立体结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例所述切割机构的侧视结构示意图；

图5是本实用新型优选实施例所述液压系统的原理图。

图中，1.机架，2.冷床，3.移动工作台，4.切割机构，5.液压系统，6.齿条，7.滚动套筒，8.平滑导轨，9.塑胶套，10.轴承座，11.夹具，12.驱动轴，13.电机，14.液压缸，15.滑动套筒，16.传动带，17.电磁换向阀，18.油泵电动机，19.油箱，20.行走齿轮，21.滚轮，22.行程开关，23.拉伸弹簧，24.圆形导轨，25.防护罩，26.光电传感器，27.液压马达，28.油泵，29.支撑板，30.锯片，31.摆杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。

参照图1至图5，本实用新型优选实施例提供一种可移动式铝型材自动切割机，包括相互平行设置的机架1和冷床2，还包括移动工作台3及切割机构4及液压系统5及电气控制系统；

所述机架1为焊接桁架结构，机架1顶面的方形槽内焊接有水平布置的齿条6，机架顶面前后两侧分别设有与所述齿条6相互平行的平滑导轨8；

所述移动工作台3底部设有与所述齿条6相互配合的行走齿轮20，此齿轮由设置在移动工作台上的液压马达27驱动，进而带动移动工作台及其上面的切割机构和液压系统快速移动。移动工作台的底部还设有四组滚轮组，每组滚轮组包含三个滚轮21，三个滚轮分别与相应平滑导轨8的底面、顶面、外侧面相接触，用于辅助支撑所述移动工作台3，保证可移动切割装置在机架上连接及移动的平稳性。

所述移动工作台3的前端伸出至冷床2上方，且在其前端安装有用于纵向固定型材的夹具11；

所述切割机构4设置在支撑板29上，所述支撑板29底部设有由液压缸14驱动的滑动套筒15，此滑动套筒15与设置在移动工作台3上的圆形导轨24相互配合，实现切割机构的前后直线移动；

所述冷床2一端置于热剪炉型材挤出口位置处，冷床顶部设有十六个均匀布置的H型摆杆31，摆杆31的顶端分别设有滚动套筒7，底端与一拉绳弹簧19相连，套筒7的外表面设有对型材其保护作用的塑胶套9，当拉绳弹簧19处于自然拉伸状态时各个塑胶套间形成的顶部支撑面与所述移动工作台的上表面齐平。

所述切割机构包括锯片30及与之相连的驱动轴12，此驱动轴12通过传动带16与电机13相连，所述驱动轴及电机均固定在支撑板上，驱动轴采用双支承结构型式并密封，传动带16的张紧通过调节电机13在支撑板上的安装位置实现。

所述锯片30为硬质合金圆盘薄锯片，从而可以减少切割屑片，材料损耗低；所述传动带及锯片外侧均设有防护罩，以保证生产安全。

所述机架的左右两端分别设有用于限定所述移动工作台移动极限位置的行程开关22。

所述拉绳弹簧19的一端与H型摆杆31的底端相连，另一端与所述冷床底部的相应固定块相连。

支撑板的后侧尾部与所述锯片相对应的位置处设有光电传感器26，用以实现对型材的精准定位与切割，所述光电传感器与控制器(可编程序控制器PLC)相连。

所述液压缸14及液压马达27分别通过节流阀和电磁换向阀17与液压源相连，液压源、节流阀、电磁换向阀、液压马达和液压缸组成所述液压系统5。所述液压源设置在移动工作台上，所述节流阀及电磁换向阀分别与控制器相连。液压系统通过节流阀调节系统压力，电磁换向阀控制液压马达和液压缸的油路通断。液压马达与行走齿轮连接，驱动移动工作台快速横向移动；液压缸缸体固定安装在移动工作台上，其推杆与支撑板固定连接，驱动支撑板上的切割机构作直线进给运动。

所述液压源包括油箱19、油泵28及油泵电动机18，所述电动机18通过变频器与所述控制器相连，用以实现无级调速。

本实施例的电气控制系统可采用手动、自动两种控制模式，采用可编程控制器(西门子S7-200型)作为控制核心，通过控制液压回路的通断、光电传感器、和变频器等部件，实现了对型材切割加工过程的有效控制。

电气控制系统中还可以设置急停按钮，方便处理切割过程中的紧急事件。

本实施例所述切割机的工作过程如下：

1、在控制系统中设定需要切割的型材长度(也可手动控制切割长度)，型材从热剪炉中挤压成型后自动输送至冷床，并经固定安装在工作台的简易夹具做纵向固定；

2、切割机构中的电机高速旋转，通过传动带带动驱动轴旋转，进而使得锯片30做高速旋转运动；

3、液压马达27驱动齿轮齿条机构，推动与冷床高度一致的移动工作台由初始位置作快速横向移动，移动距离为设定的距离(型材所需长度)；

4、液压缸14推动支撑板做纵向运动，高速旋转的锯片30对薄铝型材进行切割，当切割运动完成后液压缸14带动支撑板快速返回；

5、切割装置根据设定长度循环上述切割动作，直至移动工作台3移动到机架1上的行程开关22限定位置时停止，液压马达反转带动工作台返回初始位置，完成一次完整的切割过程。

本实施例提供的切割机具有如下有益效果：

1、采用同步跟随技术，切割机构可以按设定长度快速移动，无须牵引型材进行切割，解决了厚度为0.3～0.8mm的型材切割工序中存在的高温拖拽变形问题。

2、本实施例通过液压马达驱动齿轮齿条机构实现工作台的前进或退回，设置光电传感器使工作台移动距离与切割长度一致，在机架上设置行程开关来限制工作台移动的极限距离。

3、本实施例的切割机构设置合理，运转平稳，便于设备维护，同时采用超硬质合金大直径圆盘薄片锯，刃口锋利，切割效果好，且装有防护罩，保证了操作者的人身安全。

4、本实施例的液压系统采用消峰减振技术，在液压系统的回路中装有节流阀，保证系统压力稳定，油泵电动机的转速由变频器来控制，实现了移动工作台的无级调速。

5、本实施例的控制系统采用可编程控制器(PLC)作为控制核心，通过电气控制柜有效的实现了对型材切割过程的自动化控制。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。