一种铝棒热剪机的制作方法

本发明涉及一种铝棒热剪机，属于铝型材生产设备技术领域。

背景技术：

目前，铝棒挤压机主要用来生产不同规格的型材。目前在工业铝型材挤压生产中，传统的生产制造过程为：首先将铝锭熔化铸成长度在6米至8米左右的长铝棒，再用锯床将长铝棒锯切成短铝棒，然后将短铝棒排列堆放在加热炉的输送链上，入炉加热至挤压温度，最后由人工将短棒送入挤压机挤出型材。现有的生产制造工艺中，长铝棒的踞棒需要人工操作，并且锯片需要定期更换，踞屑影响成品率和生产环境，造成生产成本较高，另外短棒长度一致性较差，不能总是符合挤压模具的使用要求，长度不适合会影响到排产及成品率。针对这些问题，市场上研制开发出液压冷剪机，在室温下用液压剪床将铝棒剪切成短铝棒，再将短铝棒放在短棒加热炉内加热后挤压，该种方法克服了锯铝棒时产生锯口损失及锯片损耗的问题，但是冷剪时铝棒的断口变形大、不平整，挤压时型材表面易出现气泡，影响型材的质量。为了解决上问题，市场上后来研制出了一种热剪机，它先将长铝棒送入加热炉进行加热，然后再将加热后的长铝棒根据需要热剪成符合要求的短铝棒，再送入挤压机进行挤压型材，由于剪切时铝棒处于高温状态，能够减小铝棒端口的变形量，一定程度上提高了铝棒的剪切质量。但是目前市场上的热剪机其结构设计仍然存在一些不合理之处，需要进一步对其进行改进。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种铝棒热剪机，其结构简单，设计合理，能够大大提高铝棒热剪的效率，有效保证铝棒热剪的质量。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种铝棒热剪机，它包括机架，所述机架上设置有定刀座和动刀座，所述机架顶部设置有主油缸，所述主油缸下端与动刀座相连接，主油缸能够驱动动刀座做上下升降运动，所述机架后侧设置有后滚轮组件，所述动刀座前侧设置有接棒平移机构和退棒机构，所述退棒机构位于接棒平移机构上方，所述接棒平移机构一侧设置有定尺机构，所述后滚轮组件上方设置有夹棒机构，所述后滚轮组件下方设置有顶棒机构。

更进一步的，所述定刀座上设置有定剪刀和后卡板，所述后卡板位于定剪刀上方，所述定刀座顶部设置有上压紧油缸，所述上压紧油缸下端与后卡板相连接，所述动刀座上设置有动剪刀和前卡板，所述前卡板位于动剪刀下方，所述动刀座底部设置有下压紧油缸，所述下压紧油缸上端与前卡板相连接。

更进一步的，所述机架包括左支板和右支板，所述左支板和右支板前侧均设置有压板，所述压板背面沿竖直方向设置有第一导轨，所述动刀座和前卡板正面左右两侧均设置有第一滑块，所述第一滑块与第一导轨相配合。

更进一步的，所述机架包括左支板和右支板，所述左支板和右支板内侧沿竖直方向开设有第一定位槽和第二定位槽，所述第二定位槽位于第一定位槽上方，所述第一定位槽和第二定位槽内均设置有多个连接螺栓孔，所述定刀座左右两侧设置有定位凸台，所述定位凸台与第一定位槽相配合，所述后卡板左右两侧沿竖直方向开设有滑槽，所述滑槽内设置有定位导向凸块，所述定位导向凸块与第二定位槽相配合。

更进一步的，所述定尺机构包括定尺机架，所述定尺机架上设置有可沿前后方向移动的定尺车架，所述定尺车架正面设置有固定支座，所述固定支座上铰接设置有定尺挡棒组件所述定尺车架背面设置有气缸架，所述气缸架上设置有气缸座，所述气缸座上铰接设置有第一气缸，所述第一气缸与定尺挡棒组件之间通过连杆机构相连接，通过第一气缸的顶出或缩回动作能够带动定尺挡棒组件向外打开或向内收回。

更进一步的，所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端与第一气缸活塞杆端相铰接，所述第一连杆另一端与第二连杆相铰接，所述第二连杆另一端与定尺挡棒组件相铰接，所述第一连杆中部与气缸架相铰接；当第一气缸逐渐向外顶出至使定尺挡棒组件与定尺车架相互垂直位置时，第一连杆与第一气缸架的铰接点与第二连杆两端的铰接点位于同一直线上。

更进一步的，所述定尺挡棒组件包括挡棒架，所述挡棒架一端通过销轴与固定支座相铰接，所述挡棒架后侧设置有一挡棒面，所述挡棒架一侧设置弹簧座，所述弹簧座内穿装有顶杆，所述顶杆与弹簧座之间设置有弹簧，所述弹簧座外侧设置有感应开关，所述弹簧座内侧设置有感应件，所述感应件包括中间铰接部，所述中间铰接部左右两侧分别设置有左摆杆和右摆杆，所述中间铰接部通过销轴与挡棒架相铰接，所述感应开关设置于靠近左摆杆外端位置处，所述顶杆与左摆杆中部相抵，所述挡棒面上开设有通孔，所述右摆杆外端露出于通孔之外。

更进一步的，所述挡棒面左右两侧对称设置有扣棒块，所述扣棒块中部通过销轴与挡棒架相铰接，所述挡棒架前侧设置有第二气缸，所述第二气缸左右两端分别与左右两个扣棒块前端相铰接。

更进一步的，所述夹棒机构包括导轨架，所述导轨架固定设置于机架上，所述导轨架后侧设置有一可上下移动的升降架，所述升降架下部设置有左右两根支撑转轴，所述支撑转轴上设置有前后两个朝下布置的下摆臂，所述支撑转轴中部设置有一朝上布置的上摆臂，所述上摆臂位于前后两个下摆臂之间，左右两个支撑转轴的上摆臂之间设置有第三气缸，所述第三气缸两端分别与左右两个上摆臂上端相铰接，同一支撑转轴上的前后两个下摆臂下端之间设置有夹臂。

更进一步的，所述导轨架后侧沿竖直方向设置有左右两条第三导轨，所述升降架前侧设置有左右两组第三滑块，左右两组第三滑块分别设置于左右两条第三导轨上，所述第三滑块与第三导轨相配合；所述升降架固定设置有第四气缸，所述导轨架顶部设置有一气缸耳，所述第四气缸上端与气缸耳相铰接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明结构简单，设计合理，通过前后卡板对铝棒进行固定，能够大大提高铝棒热剪的效率，有效保证铝棒热剪的质量；

2、本发明动刀座与前卡板通过其前侧的直线导轨进行导向，长期使用后不易产生磨损，能够有效保证动刀座和定刀座之间的间隙要求，防止因二者之间间隙增大而导致铝棒剪切变形量增大，从而影响铝棒的热剪质量；

3、本发明定刀座和后卡板两侧卡置安装于左右两支板内侧的定位槽内，能够保证定刀座和后卡板的安装位置，大大减少了定刀座和后卡板的安装定位调试时间，安装起来十分方便，提高了生产效率；

4、本发明定尺机构在定尺挡棒组件在受到铝棒撞击时，由于第一连杆和第二连杆处于死点位置，能够有效防止定尺挡棒组件在定尺过程中位置发生偏转，大大提高了铝棒定尺定位的精确性；

5、本发明定尺机构的定尺挡棒组件上设置有扣棒块，当长铝棒剪切至剩余长度略大于或略小于定尺长度时(该剩余长度不会影响挤压机正常工作)，此时无需再进行剪切作业(会造成前一铝棒或后一铝棒产生铝棒薄片)，可直接通过扣棒块夹持住铝棒头部将铝棒向前拉出机架位置(不剪切时顶棒机构无法将铝棒顶出)，从而使接棒横移机构顺利的将铝棒移出，从而提高了生产效率，降低了铝棒的损耗；

6、本发明在后滚轮组件上方设置有夹棒机构，当前一长铝棒剪切至剩余长度在1倍定尺长度与小于2倍定尺长度之间时，可将该剩余长度铝棒剪切成前后两段短棒(均小于定尺长度)，通过夹棒机构将后段短棒夹起，再将后一长铝棒剪切一段短棒，与前段短棒补齐至定尺尺寸一起送入挤压机，此时夹棒机构再将后段短棒放下，再将后一长铝棒剪切一段短棒，与后段短棒补齐至定尺尺寸一起送入挤压机，从而大大减少了铝棒的损耗，提高了材料利用率。

附图说明

图1为本发明一种铝棒热剪机的立体结构示意图。

图2为本发明一种铝棒热剪机另一视角的立体结构示意图。

图3为本发明一种铝棒热剪机的主视图。

图4为图3的左视图。

图5为图3的右视图。

图6为图3的俯视图。

图7为图3中机架、动刀座和前卡板之间的配合关系示意图。

图8为图7中动刀座与前卡板之间的配合关系示意图。

图9为图3中机架、定刀座和后卡板之间的配合关系示意图。

图10为图9中定刀座、后卡板和左支板之间的配合关系示意图。

图11为图10中左支板的结构示意图。

图12为图3中定尺机构的立体结构示意图。

图13为图3中定尺机构另一视角的立体结构示意图。

图14为图3中定尺机构的主视图。

图15为图14的俯视图。

图16为图14的侧视图。

图17为图14的a-a剖视图。

图18为第一连杆和第二连杆处于死点位置的示意图。

图19为图14中定尺挡棒组件的立体结构示意图。

图20为图14中定尺挡棒组件另一视角的立体结构示意图。

图21为图14中定尺挡棒组的主视图。

图22为图21的俯视图。

图23为图21的侧视图。

图24为图21的b-b剖视图。

图25为图3中夹棒机构的立体结构示意图。

图26为图3中夹棒机构另一视角的立体结构示意图。

图27为图3中夹棒机构加装护罩的立体结构示意图。

其中：

底座1

机架2

左支板2.1

右支板2.2

顶板2.3

第一定位槽2.4

第二定位槽2.5

连接螺栓孔2.6

定刀座3

动刀座4

主油缸5

后滚轮架6

后滚轮组件7

接棒平移机构8

平移支架8.1

平移轨道8.2

平移平台8.3

托棒滚轮8.4

连接座8.5

平移气缸8.6

退棒机构9

定尺机构10

定尺机架10.1

定尺车架10.2

固定支座10.3

定尺挡棒组件10.4

挡棒架10.4.1

挡棒面10.4.2

弹簧座10.4.3

顶杆10.4.4

弹簧10.4.5

感应开关10.4.6

感应件10.4.7

中间铰接部10.4.7.1

左摆杆10.4.7.2

右摆杆10.4.7.3

通孔10.4.8

扣棒块10.4.9

第二气缸10.4.10

气缸架10.5

气缸座10.6

第一气缸10.7

连杆机构10.8

第一连杆10.8.1

第二连杆10.8.2

传动丝杆10.9

减速机10.10

传动螺母10.11

第二导轨10.12

第二滑块10.13

夹棒机构11

导轨架11.1

升降架11.2

支撑转轴11.3

连接臂11.4

下摆臂11.5

上摆臂11.6

第三气缸11.7

夹臂11.8；

第三导轨11.9

第三滑块11.10

第四气缸11.11

气缸耳11.12

护罩11.13

顶棒机构12

定剪刀13

后卡板14

上压紧油缸15

动剪刀16

前卡板17

下压紧油缸18

压板19

第一导轨20

第一滑块21

导槽22

导向板23

定位凸台24

滑槽25

定位导向凸块26。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

参见图1～图6，本实施例中的一种铝棒热剪机，它包括底座1，所述底座1上设置有机架2，所述机架2上设置有定刀座3和动刀座4，所述机架2顶部设置有主油缸5，所述主油缸5下端与动刀座4相连接，主油缸5能够驱动动刀座4做上下升降运动，所述机架2后侧设置有后滚轮架6，所述后滚轮架6上设置有后滚轮组件7，所述动刀座4前侧设置有接棒平移机构8和退棒机构9，所述退棒机构9位于接棒平移机构8上方，所述机架2前侧设置有定尺机构10，所述定尺机构10位于接棒平移机构8一侧，所述机架2后侧设置有夹棒机构11，所述夹棒机构11位于后滚轮组件7上方，所述后滚轮组件7下方设置有顶棒机构12；

所述定刀座3上设置有定剪刀13和后卡板14，所述后卡板14位于定剪刀13上方，所述定刀座3顶部设置有上压紧油缸15，所述上压紧油缸15下端与后卡板14相连接，所述动刀座4上设置有动剪刀16和前卡板17，所述前卡板17位于动剪刀16下方，所述动刀座4底部设置有下压紧油缸18，所述下压紧油缸18上端与前卡板17相连接；

所述机架2包括左支板2.1和右支板2.2，所述左支板2.1和右支板2.2顶部之间设置有顶板2.3，所述主油缸5固定设置于顶板2.3上；

参见图7、图8，所述左支板2.1和右支板2.2前侧均设置有压板19，所述压板19背面设置有第一导轨20，所述前卡板17搁置于动刀座4上，所述动刀座4和前卡板17正面左右两侧均设置有第一滑块21，所述第一滑块21与第一导轨20相互配合形成直线导轨结构；

所述动刀座4正面设置有导槽22，所述前卡板17正面设置有导向板23，所述导向板23设置于导槽22内，所述前卡板17上的滑块21固定设置于导向板23上；

参见图9～图11，所述左支板2.1和右支板2.2内侧沿竖直方向开设有第一定位槽2.4和第二定位槽2.5，所述第二定位槽2.5位于第一定位槽2.4上方，所述第一定位槽2.4和第二定位槽2.5内均设置有多个连接螺栓孔2.6，所述定刀座3左右两侧设置有定位凸台24，所述定位凸台24与第一定位槽2.4相配合，所述后卡板14左右两侧沿竖直方向开设有滑槽25，所述滑槽25内设置有定位导向凸块26，所述定位导向凸块26与第二定位槽2.5相配合；

所述接棒平移机构8包括平移支架8.1，所述平移支架8.1上沿水平方向设置有前后两条平移轨道8.2，前后两条平移轨道8.2上设置有平移平台8.3，所述平移平台8.3上左右对称设置有两排托棒滚轮8.4，所述平移平台8.3底部设置有连接座8.5，所述平移支架8.1一侧设置有平移气缸8.6，所述平移气缸8.6活塞杆端与连接座8.5相连接；

参见图12～图24，所述定尺机构10包括定尺机架10.1，所述定尺机架10.1上设置有可沿前后方向移动的定尺车架10.2，所述定尺车架10.2正面设置有固定支座10.3，所述固定支座10.3上铰接设置有定尺挡棒组件10.4，所述定尺车架10.2背面设置有气缸架10.5，所述气缸架10.5上设置有气缸座10.6，所述气缸座10.6上铰接设置有第一气缸10.7，所述第一气缸10.7与定尺挡棒组件10.4之间通过连杆机构10.8相连接，通过第一气缸10.7的顶出或缩回动作能够带动定尺挡棒组件10.4向外打开或向内收回；

所述定尺机架10.1上沿前后方向设置有传动丝杆10.9，所述传动丝杆10.9通过减速机10.10进行驱动，所述传动丝杆10.9上设置有传动螺母10.11，所述气缸架10.5与传动螺母10.11相连接；

所述定尺机架10.1一侧上下平行设置有两条第二导轨10.12，所述定尺车架10.2背面设置有上下两组第二滑块10.13，上下两组第二滑块10.13分别设置于上下两组第二导轨10.12上，所述第二导轨10.12和第二滑块10.13相配合形成直线导轨结构；

所述连杆机构10.8包括第一连杆10.8.1和第二连杆10.8.2，所述第一连杆10.8.1一端与第一气缸10.7活塞杆端相铰接，所述第一连杆10.8.1另一端与第二连杆10.8.2相铰接，所述第二连杆10.8.2另一端与定尺挡棒组件10.4相铰接，所述第一连杆10.8.1中部与气缸架10.5相铰接；

当第一气缸10.7逐渐向外顶出至使定尺挡棒组件10.4与定尺车架10.2相互垂直位置时(此状态下定尺挡棒组件10.4能够对铝棒进行定尺定位)，第一连杆10.8.1与第一气缸架10.7的铰接点与第二连杆10.8.2两端的铰接点位于同一直线上，形成一个死点位置，能够有效防止铝棒撞击定尺挡棒组件时气缸和连杆机构位置发生变化，从而有效保证了定尺挡棒组件在定尺过程中位置不会发生偏转，大大提高了铝棒定尺定位的精确性；

所述定尺挡棒组件10.4包括挡棒架10.4.1，所述挡棒架10.4.1一端通过销轴与固定支座10.3相铰接，所述挡棒架10.4.1后侧设置有一挡棒面10.4.2，所述挡棒架10.4.1一侧设置弹簧座10.4.3，所述弹簧座10.4.3内穿装有顶杆10.4.4，所述顶杆10.4.4与弹簧座10.4.3之间设置有弹簧10.4.5，所述弹簧座10.4.3外侧设置有感应开关10.4.6，所述弹簧座10.4.3内侧设置有感应件10.4.7，所述感应件10.4.7包括中间铰接部10.4.7.1，所述中间铰接部10.4.7.1左右两侧分别设置有左摆杆10.4.7.2和右摆杆10.4.7.3，所述中间铰接部10.4.7.1通过销轴与挡棒架10.4.1相铰接，所述感应开关10.4.6设置于靠近左摆杆10.4.7.2外端位置处，所述顶杆10.4.4与左摆杆10.4.7.2中部相抵，所述挡棒面10.4.2上开设有通孔10.4.8，所述右摆杆10.4.7.3外端露出于通孔10.4.8之外；

所述挡棒面10.4.2左右两侧对称设置有扣棒块10.4.9，所述扣棒块10.4.9中部通过销轴与挡棒架10.4.1相铰接，所述挡棒架10.4.1前侧设置有第二气缸10.4.10，所述第二气缸10.4.10左右两端分别与左右两个扣棒块10.4.9前端相铰接；

参见图25～图27，所述夹棒机构11包括导轨架11.1，所述导轨架11.1固定设置于机架2上，所述导轨架11.1后侧设置有一可上下移动的升降架11.2，所述升降架11.2下部设置有左右两根水平布置的支撑转轴11.3，左右两根支撑转轴11.3位于同一水平线上，左右两根支撑转轴11.3后端之间通过连接臂11.4相连接，所述支撑转轴11.3上设置有前后两个朝下布置的下摆臂11.5，所述支撑转轴11.3中部设置有一朝上布置的上摆臂11.6，所述上摆臂11.6位于前后两个下摆臂11.5之间，左右两个支撑转轴11.3的上摆臂11.6之间设置有第三气缸11.7，所述第三气缸11.7两端分别与左右两个上摆臂11.6上端相铰接，同一支撑转轴11.3上的前后两个下摆臂11.5下端之间设置有夹臂11.8；

所述导轨架11.1后侧沿竖直方向设置有左右两条第三导轨11.9，所述升降架11.2前侧设置有左右两组第三滑块11.10，左右两组第三滑块11.10分别设置于左右两条第三导轨11.9上，所述第三滑块11.10与第三导轨11.9相配合形成直线导轨结构；

所述升降架11.2固定设置有第四气缸11.11，所述导轨架11.1顶部设置有一气缸耳11.12，所述第四气缸11.11上端与气缸耳11.12相铰接；

所述升降架11.2外侧设置护罩11.13，所述护罩11.13固定设置于导轨架11.1上。

工作原理：

加热炉中经过加热的长铝棒通过后滚轮组件向前输送至接棒平移机构位置处，此时接棒平移机构一侧的定尺机构对长铝棒进行定尺定位，定位到位后热剪机前卡板和后卡板对长铝棒进行固定，然后主油缸驱动动刀座向下运动，从而剪下所需长度的短铝棒；短铝剪切下来后，退棒机构将剪切剩余的长铝棒向后退回至加热炉内，顶棒机构将剪下的短铝棒向前顶出机架位置，接棒平移机构将短铝棒向一侧平移，通过设置于热剪机一侧的机械手将短铝棒运送至挤压机处；当前一短铝棒在挤压机处将要完成挤压时，重复上述作业完成后一短铝棒的热剪，如此循环往复。热剪机整个热剪过程设计合理，运行顺畅，大大提高了铝棒的热剪效率，并且能够有效保证铝棒的热剪效果；

定尺机构在对长铝棒进行定尺定位时，减速机驱动传动丝杆转动，从而使传动螺母带动定尺车架在导轨上运行至指定位置，此时第一气缸使定尺挡棒组件向外打开至与定尺机架相垂直的位置，此时第一连杆与第一气缸架的铰接点与第二连杆两端的铰接点位于同一直线上，形成一个死点位置，能够有效防止铝棒撞击定尺挡棒组件时气缸和连杆机构位置发生变化，从而有效保证了定尺挡棒组件在定尺过程中位置不会发生偏转，大大提高了铝棒定尺定位的精确性；

定尺挡棒组件的挡棒架上设置有感应装置，当铝棒前端抵达至挡棒面时将感应件顶出挡棒面的通孔，从而使得感应件转动，感应件的左摆杆与感应开关接触，从而发出铝棒到位信号，此时热剪机对铝棒进行剪切，能够有效提高铝棒的定尺精度；

定尺挡棒机构挡棒面左右两侧设置有扣棒块，通过第二气缸可以使左右两个扣棒块夹紧或松开铝棒端部，扣棒块在正常定尺作业时不动作，当长铝棒剪切至剩余长度略大于或略小于定尺长度时(该剩余长度不会影响挤压机正常工作)，此时无需再进行剪切作业(否则会造成前一铝棒或后一铝棒经剪切产生铝棒薄片)，可直接通过扣棒块夹持住铝棒头部将铝棒向前拉出机架位置(不剪切时顶棒机构无法将铝棒顶出)，从而使接棒横移机构顺利的将铝棒移出，从而提高了生产效率，降低了铝棒的损耗；

夹棒机构主要用于短棒夹持作业，具体情况为当前一长铝棒被剪切至剩余长度在一倍定尺长度和2倍定尺长度之间时(此时剪切至定尺长度势必会存在一段铝棒的浪费)，可通过热剪机将该剩余长度铝棒剪切成大致相等的前后两段短棒(两段均小于定尺长度)，首先通过夹棒机构将后段短棒夹起，此时后一长铝棒将前段短棒顶出，通过热剪机将后一长铝棒剪切下一段短棒，该段短棒能够将前段短棒补齐至定尺长度，通过接棒平移机构将补齐至定尺长度的前段短棒移出送入挤压机内；此时退棒机构将后一长铝棒退回加热炉内，夹棒机构将后段短棒放下，后一长铝棒将后段短棒顶出，通过热剪机将后一长铝棒再剪切下一段短棒，此段短棒能够将后段短棒补齐至定尺长度，通过接棒平移机构将补齐至定尺长度的后段短棒移出送入挤压机内，这种方式能够大大减少了铝棒的损耗，有效提高了材料利用率。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。