专利名称：便携式切割机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用以切割如轨条或管子一类长条形物体的切割机。
现有的轨条切割机可见之于日本未经审批的专利申请No.5-346003。如
图12所示，轨条切割机具有用以固定轨条200的夹紧机架201。一对滑动轴202从夹紧机架201后端向后延伸。块体203由滑动轴202作滑动支承。支臂204由块体203作上下摆动支承。支臂204支承用以切割轨条201的旋转刀片205、刀片罩206和用以驱动旋转刀片205的发动机207。
在支臂204向下摆动时，旋转刀片205向轨条200移动并切割轨条。但，当支臂204向下摆动时，刀片罩206和发动机207也随着臂204摆动。因此，如果在轨条200上或其附近遇有障碍物，刀片罩206和(或)发动机207就会碰触障碍物而干扰切割操作。此外，在发动机207摆动时，发动机207的油面会变动并使发动机汽化器的浮子随之移动，致使发动机207的性能受到影响，这会增加发动机的故障。
本发明的目的在于提供一种对其支承刀片罩和发动机的结构进行改进了的切割机。
为达到本发明的目的，用以切割长条形2件的切割机包括用切割轨条的旋转刀片、用以罩住刀片的刀片罩、用以驱动刀片的驱动器和用以支承刀片、刀片罩和驱动器的机架。切割机还包括第一连杆机构和第二连杆机构中的至少一个。第一连杆机构相对于机架的支承刀片和刀片罩并允许刀片罩在切割时在大体上保持同一姿态的同时移动。第二连杆机构移动驱动器同时驱动器保持大体上恒定的姿态。
本发明的其他状况和优点通过以下结合附图对本发明原理所作示例说明会变得更加明显。
本发明据信是新颖的特点专门在所附权利要求书中列出。对本发明及其目的和优点通过以下结合附图所作对本发明优选实施例的说明会取得更好的了解，图中图1为本发明第一实施例切割机的侧视图；图2为图1切割机的平面图，示出被罩住的传动装置皮带轮和齿轮；
图3为图2中沿线3-3的剖面图；图4为图2中沿线4-4的剖面图；图5为切割机侧视图，示出处于前置状态下的切刀；图6(a)为处于后置状态下的第一连杆机构侧视简图；图6(b)为图6(a)第一连杆机构的侧视简图，示出在切割中的轨条；图7(a)为处于后置状态下的第二连杆机构侧视简图；图7(b)为图7(a)第二连杆机构的侧视简图，示出在切割中的轨条；图8(a)为处于前置状态下的第一连杆机构侧视简图；图8(b)为图8(a)第一连杆机构的侧视简图，示出在切割中的轨条；图9(a)为处于前置状态下的第二连杆机构侧视简图；图9(b)为图9(b)第二连杆机构的侧视简图，示出在切割中的轨条；图10为处于夹紧工件状态下的定位装置部分纵剖面放大图；图11为处于松开2件状态下的定位装置部分纵剖面放大图；图12为现有技术切割机的透视图。
现就本发明第一实施例切割机按附图进行说明。
如图1～5所示，切割机包括机架11、用以固定工件或轨条28的定位装置12和用以切割轨条28的切刀13。定位装置12构成部分机架11。切刀13装在机架11上。
机架11包括中央机架15、定位装置12、一对可折叠的手柄22、一对平行导向轴16和后机架17。
中央机架15大体上处于切割机的中央，在其前端具有定位装置12。导向轴16从中央机架15向后延伸。切刀13由中央机架15和导向轴16可滑动地支承。后机架17使导向轴16的后端互连。轮子18支承在后机架17的侧面。此外，手柄19支承在后机架17的侧面。
定位装置12包括一对固定在中央机架15前端的侧板14。在各侧板14下侧形成用以装入轨条28顶部29的凹槽27。
如图10所示，定位装置12还包括夹紧机构30，夹紧机构30具有连杆33和操作机构或螺杆34。连杆33包括一对三角支板36和装在支板36之间的卡爪37。支板36由支承轴35作转动支承，支承轴35又由侧板14支承。卡爪37由轴38作转动支承，此轴又由支板36支承。卡爪37包括一对卡体39和在卡体39之间形成的凹槽40。卡体39分别与轨顶29的上下角啮合。卡爪37用以固定轨条28的顶部29，这是通过将顶部29夹在卡体39和侧板14的凹槽27的后内壁之间实现的。支板36包括止动体41以便限止卡爪37的转动。
螺杆34包括轴44和轴套43。在轴44上端装有手柄。轴套43由一对同轴线的轴42作旋转支承。轴42从轴套43的相对侧延伸到左右侧板14并由侧板14支承。轴44穿过轴套43。轴44在轴套43上下侧具有上下凸缘44a、44b，用以防止轴44的轴向移动。在轴44上在下凸缘44b下方形成螺纹45。筒形连接器46具有装入轴44螺纹段45的螺孔，由一对同轴线的轴47作旋转支承。轴47从筒形连接器46的相对侧延伸并由左右支板36支承。
在轴44作顺时钟方向转动时，轴44的螺纹段45旋进筒形连接器46的螺纹孔以便将筒形连接器46向上朝轴套43移动。在筒形连接器46向上移动时，支板36向上绕支承轴35转动而使卡瓜37离开轨条顶部29。然后，连杆33退出如图11所示。在此动作中，支承轴35和轴42之间的距离和支承轴35和轴47之间的距离是固定的，在轴42和轴47之间的距离被缩短。因此，螺杆34绕轴42向后倾斜。另一方面，如果轴44作仅时针方向转动，轴42和轴47之间的距离加大而使连杆33向轨条28转动，促使卡爪37的卡体39靠紧轨顶29。
在用定位装置12固定轨条28时，先将轨顶29装入侧板14的凹槽27内。然后使轴44反时针方向转动而促使卡爪37靠紧轨顶29，如上所述。通过使卡爪37靠紧轨顶29，就将轨顶29夹紧在卡爪37和凹槽27的内壁之间而使轨条28固定在定位装置12内如图10所示。
在各侧板14附近设置导向机构32。各导向机构32包括一对导向壁49和滑动件48，滑动件的由导向壁49导向而使其在垂直于轨顶29顶部的方向上滑动。各滑动件48由弹簧(未示出)压向上方。各滑动件48包括辊子50。各辊子50通过板状凸轮51反抗弹簧的推动力而与轨顶29的顶面啮合。
板状凸轮51分别靠近侧板14内侧壁设置在导向机构32的上方。板状凸轮51固定在轴52上，此轴由侧板14可转动地支承。各板状凸轮51与相应滑动件48的顶面啮合。操作杆53与其中一个板状凸轮51构成一整体。如图10所示，在切割轨条28时，辊子50位于远离轨条28顶面的位置上，操作杆53则升到垂直位置上。
如图2所示，定位装置12还包括一对支架55，支架55分别设在侧板14内侧壁上。如图10、11所示，各支架55可转动地支承导向辊56，导向辊56的轴线是垂直的。各导向辊56的滚动面与轨顶29的前侧对置并可与轨顶29的前侧接触。
如果在退出连杆33时将操作杆53压下，各板状凸轮51就将相应滑动件48反抗弹簧的推动力向下推压。因此，各辊子50向下移动而接触轨顶29的顶面。在进一步压下操作杆53时，各辊子50就从侧板14凹槽27中伸出而将切割机的重量支承在轨顶29上如图11所示。这就可使切割机沿轨条28的长度滑动。
如图1所示，各手柄22通过销23与相应的侧板14可转动地连接。各手柄22可单独地绕销23折叠。在各手柄22底端形成凸体24。带有台阶的杆25通过销26与各侧板14外侧壁可转动地连接。各杆25和相应凸体24处于同一平面内。在其中一个凸体24与相应的杆25的相应台阶啮合时，相应手柄22就被固定(在图1、3、4中用实线示出)。因此，如果抬起手柄22，整个机架11就绕轮18向上倾转。这使操作人可在轮18上移动切割机。然后如果将其中一个杆25向后转动，相应的台阶就脱离相应的凸体24。这就使操作人可绕销23向上转动手柄22而折叠起手柄22(在图1、3、4中用双点线示出)。
如图1～5所示，切刀13包括由导向轴16作滑动支承的滑动底部57和使滑动底部57沿导向轴16作前后滑动的操作机构58。切刀13还包括支承59、旋转刀片60、刀片罩61、第一连杆机构62、发动机63、第二连杆机构64和传动装置65，其详情说明于后。
滑动底部57由导向轴16支承并可沿导向轴16在中央机架15和后部机架17之间滑动。整个切刀13由滑动底部57支承。因此，整个切刀13与滑动底部57一起移动以改变切刀13和定位装置12之间的距离。
如图2-4所示，操作机构58设在切刀13的右侧。操作机构48包括手柄67和用以将手柄67的动作传到滑动底部57的连杆机构68。如图4所示，连杆机构68具有两个杆70、72。杆70的后端由支承轴71作转动支承，支承轴71又由支架69支承。支架69固定在滑动底部57上。杆72的前端由轴73作转动支承，此轴又支承在中央机架15的右侧。杆70的前端和杆72的后端由支承轴71a可转动地互连。手柄67固定在杆72上。
如果手柄67被前后转动，杆72就与手柄67一起绕轴73转动。杆72的转动于是通过杆70传到支架69而使滑动底部57前后滑动。整个切刀13就与滑动底部57一起移动。
如图1～3所示，支承59包括支承轴74和左右支承件75、76。支承轴74穿过滑动底部57在垂直于机架11纵轴线的方向上水平延伸。支承轴74相对于滑动底部57是可转动的。支承轴74的端部分别固定在左右支承件75、76上。因此，整个支承59可相对于机架11倾转。用以倾转支承59的手柄77连接在左支承件75上。
如图1所示，用以切割轨条28的旋转刀片60呈圆形并可拆卸地安装在旋转轴78上，此旋转轴由左支承件75作旋转支承。刀片60通过发动机63的驱动力与旋转轴78一起旋转以便切割轨条28。刀片60可从旋转轴78上卸下并换以新的刀片。
刀片罩61包括用以罩住刀片60上侧的顶罩79和一对用以罩住刀片60侧面的一对侧罩80。侧罩80由顶罩79支承。
如图2所示，发动机63包括主体81、用以支承主体81的底板82和一对固定在主体81左右两侧的侧板83。轴113穿过右侧板83从主体81右侧延伸并由右支承件76作转动支承(图2)。驱动轴84穿过左侧板83和左支承件75从主体81左侧延伸。驱动轴84由左支承件75作转动支承。如图3所示，将皮带轮85装在驱动轴84的末端上。左支承件75支承传动装置65，传动装置将驱动力从驱动轴84传到旋转轴78以便转动刀片60(图5)。传动装置65包括皮带轮85、两个中间皮带轮86、87、皮带88和齿轮89、90、91。皮带88绕皮带轮85、86、87而支承。齿轮89、90、91将中间皮带轮87的旋转传到旋转轴78。因此，刀片60是由发动机63的作用力通过传动装置65转动的。
现对支承刀片罩61的第一连杆机构62进行说明。
如图1所示，固定板92固定在滑动底部57上并从滑动底部57向上延伸。在滑动底部57固定在沿导向轴16的任一点上时，导向轴16、滑动底部57和固定板92构成整体刚性结构。因此7在滑动底部57固定在导向轴16上时，滑动底部57和固定板92用作机架11的一部分。杆93通过轴94与固定板92的上端作转动连接。刀片罩61的顶罩79通过支承轴95与杆93的末端作转动连接。连接板96装在顶罩79的下端。旋转轴78由连接板96作旋转支承。
第一连杆机构62可简化成四杆机构如图6(a)、6(b)和8(a)、8(b)所示。
由于固定板92固定在滑动底部57上，固定板92作为四杆机构的固定连杆97动作。支承59与连杆97的第一端连接，用作四杆机构的主传动连杆98。固定连杆97和主传动连杆98构成具有转动轴线105的杆对101，此转动轴线就是轴74的轴线。通过轴94与固定连杆97第二端连接的杆93用作四杆机构的调节连杆99。固定连杆97和调节连杆99构成具有转动轴线106的杆对102，此转动轴线就是支承轴94的轴线。刀片罩61和连接板96构成刚性连杆并用作四杆机构上主传动连杆98和调节连杆99之间的从动连杆100。从动连杆100和主传动连杆98构成具有转动轴线107的杆对103，此转动轴线就是支承轴78的轴线。从动连杆100和调节连杆99构成具有转动轴线108的杆对104，此转动轴线就是旋转轴95的轴线。四个连杆97、98、99、100构成连杆的封闭的受约束链系。
在第一连杆机构62中，固定连杆97是固定的。因此，主传动连杆98用作支点在转动轴线105上的杠杆。调节连杆99也用作支点在转动轴线106上的杠杆。因此，四杆机构包括双杠杆机构。对置连杆的长度，也就是固定连杆97和从动连杆100的长度以及主传动连杆98和调节连杆99的长度彼此并无明显差异。因此，从动连杆100通过杠杆98、99的动作大体上平行于固定连杆97移动。也就是，从动连杆100上任一点近似地沿一直线移动。因此，第一连杆机构62并非是精确的直线运动机构，而是近似的直线运动机构。作为选择，对置连杆的长度也可以是相同的，从而使第一连杆机构62成为精确的直线运动机构。
现对用以支承发动机63的第二连杆机构64进行说明。如图2所示，第二连杆机构64在支承59的左右支承件75、76之间与侧板83连接以便支承发动机63。
如图4所示，杆109固定在滑动底部57上并从滑动底部57延伸。因此，如果滑动底部57固定在沿导向轴16的任一点上，导向轴16、滑动底部57和杆109构成整体刚性结构。因此，滑动底部57和杆109成为机架11的一部分。
如图2所示，大体上呈T形的调节板110使杆109和发动机63的侧板83互连。调节板110通过支承轴111与杆109上端作转动连接。如图2、4所示，支承轴112穿过调节板110左右延伸。支承轴112的端部与侧板83作转动连接，侧板83固定在发动机63主体81的两侧，如上所述。因此，发动机63通过支承轴112、调节板110和杆109与滑动底部57连接。此外，发动机63通过驱动轴84和支承59与滑动底部57连接。
第二连杆机构64可简化为四杆机构，如图7(a)、7(b)和9(a)、9(b)所示。
杆109、调节板110、侧板83和支承59分别用作四杆机构的连杆。
杆109固定在滑动底部57上并用作四杆机构的固定连杆114。固定连杆114起固定机架的作用。通过轴74与固定连杆114的第一端连接的支承59用作主传动连杆115。固定连杆114和主传动连杆115构成具有转动轴线105的杆对101a，此转动轴线就是轴74的轴线。通过支承轴111与固定连杆114的第二端连接的调节板110用作调节连杆116。固定连杆114和调节连杆116构成具有转动轴线121的杆对118，此转动轴线就是支承轴111的轴线。在主传动连杆115和调节连杆116之间的侧板83用作从动连杆117。从动连杆117和主传动连杆115构成具有转动轴线112的杆对119，此转动轴线就是驱动轴84的轴线。从动连杆117和调节连杆116构成具有转动轴线123的杆对120，此转动轴线就是支承轴112的轴线。四个连杆114、115、116和117构成封闭的受约束链系。
第二连杆机构64与第一连杆机构62不同。对置连杆的长度，也就是固定连杆114和从动连杆117的长度以及主传动连杆115和调定连杆116的长度大体上是相同的。也就是四个连杆构成平行四边形。由于固定连杆114是固定的，与固定连杆114对置的从动连杆117始终平行于固定连杆114移动。也就是，第二连杆机构64为产生准确直线运动的四杆机构。发动机64始终作无倾转的移动，因为支承发动机63的侧板83和机架11之间的角度是恒定不变的。也可以使对置连杆的长度，也就是固定连杆114和从动连杆117的长度以及主传动连杆115和调节连杆116的长度彼此可以不同而产生近似的直线运动。
现就切割机的操作进行说明。
切刀13沿平行于导向轴16的方向在后置状态(图1～4)和前置状态(图5)之间移动。现按图6、7对第一和第二连杆机构62、64的操作和发动机63的运动进行说明。
在后置状态下如图6(a)所示，支承刀片60的旋转轴78的转动轴线107位于轨条28的后面。在此状态下，如果将手柄77转向轨条28，支承59绕支承轴74的转动轴线105向下倾转。同样，旋转刀片60随同旋转轴78向下移动。这时，如图6(b)所示，旋转刀片60切割由定位装置12夹持的轨条28。
在图6(a)、6(b)所示后置状态下的切割操作中，转动轴线107近似地作平行于固定连杆97(固定板92)的移动。也就是，旋转轴78在轨条28后面近似地作垂直方向上的移动。由第一连杆62的支承轴95支承的刀片罩61在保持其原始姿态下也近似地作垂直方向上的移动。
由于第一连杆机构62的旋转轴78和第二连杆机构64的驱动轴84是由左支承件75作旋转支承的，旋转轴78向下的运动使驱动轴84绕支承轴74向前移动如图7(a)、7(b)所示。驱动轴84的移动使整个第二连杆机构64和发动机63移动。在运动中，发动机63大体上保持其原有姿态。
现对在前置状态下第一、第二连杆机构62、64的操作以及刀片罩61和发动机63的移动按图8、9进行说明。说明主要集中在后置状态和前置状态之间的差异上。
如图8(a)所示，在前置状态下，旋转轴78的转动轴线107位于轨条28的前面。在此状态下，将手柄77向下转动以便切割由定位装置12夹持的轨条(28)如图8(b)所示。
在前置状态下切割操作时，旋转轴78近似地在垂直方向上移到轨条(28)的前面。由第一连杆机构62的支承轴95支承的刀片罩61在保持其原有姿态的同时也近似地在垂直方向上移动。
图9(a)、9(b)示出在前置切割操作时第二连杆机构64的移动。与后置状态下相同，旋转轴78的向下移动使驱动轴84骁支承轴74向前移动。驱动轴84的移动使整个第二连杆机构64和发动机63移动。在此移动中，发动机63大体上保持其原有姿态。
本发明第一实施例切割机具有以下优点。
在切割操作中，刀片罩61在保持其原有姿态下近似地在垂直方向上移动。因此，刀片罩61不会与轨条28上或附近的障碍物碰触。
在切割操作中，发动机63始终保持其原有姿态。因此，发动机63并不倾转而碰触在轨条28上或附近的障碍物。此外，发动机63的油面和汽化器浮子的状态不会明显地改善，因而发动机63的性能不受切割机操作的影响。
第一连杆机构62和第二连杆机构64各形成四杆机构。也就是，刀片罩61和发动机63的移动是通过简单的连杆机构62、64进行的。
支承着支承59的滑动底部57沿滑动轴16滑动，从而使刀片1 3可向着定位装置12或背离此装置移动。因此，可改变刀片60相对于轨条28的位置，从而改变刀片60相对于轨条28的切割角。这样，就可对轨条28按操作人的需要进行切割。
在定位装置12内，对轨条28可作两点支承。也就是，用卡爪37的卡体39支承轨顶29的两个前角。此外，用凹槽27的内壁31支承轨顶29的后侧。因此，用固定装置12可可靠地夹持轨条28而保证对轨条28的切割。
本发明第一实施例切割机可作以下改变。
可用其他已知类型的夹紧机构替代图10、11的夹具。
可以省略第二连杆机构69。在这种情况下，电动马达或气动马达可用作驱动器。将马达直接装在支承59上而随着支承59倾转。
在第一实施例中，可省略第一连杆机构62。在此情况下，将刀片罩61直接装在支承59上而随着支承59倾转。
可以不用四杆机构而用任何能相对于支承59改变刀片罩61和发动机63状态的连杆机构取代第一连杆机构62和第二连杆机构64。例如，可改变连杆的数量和杆对的数量。
导向轴16可采用以下结构而取得更高的强度。
将前夹板装在两平行铬钼钢杆的前端。再使一对平行管在两杆上从两杆后端向前滑动而与前夹板接触。用带有一对可装入两杆的孔的后夹板连接两杆的后端。将两杆的后端在后夹板中作滑动装入。再使后夹板与管的后端接触。再将螺母从后端装上两杆。再拧紧螺母而在前后夹板之间夹紧管子。这就可取得刚性预应力导向轴16。这两预应力导向轴16就装接在支承件(机架15、17)之间。
此外，可在支承件(机架15、17)之间装上连接板以便加强预应力滑杆和支承件，这就可形成刚性机架的结构。
因此，对本发明示例和实施例应看作是说明性的而非限制性的，本发明并不限于这里所提出的具体内容，但可在所附权利要求书的范围和等效内容以内予以变动。
权利要求
1．一种用以切割长条形工件(28)的切割机，包括一旋转刀片(60)，用以切割工件(28)；一刀片罩(61)，用以罩住刀片(60)；一驱动器(63)，用以驱动刀片(60)；一机架(11)，用以支承刀片(60)、刀片罩(61)和驱动器(63)，切割机的特征是第一连杆机构(62)和第二连杆机构(64)中的至少一个，其中，第一连杆机构(62)相对于机架(11)支承刀片(60)和刀片罩(61)并允许刀片罩(61)在切割中在大体上保持同一姿态的同时移动，并且其中，第二连杆机构(64)移动驱动器(63)同时驱动器(63)大体上保持恒定的姿态。
2．按权利要求1所述切割机，其特征是第一连杆机构(62)为一限定的连杆链系。
3．按权利要求2所述切割机，其特征是第一连杆机构(62)为一四连杆机构。
4．按权利要求1所述切割机，其特征是刀片罩(61)沿近似垂直于机架(11)纵轴线的方向移动。
5．按权利要求1所述的切割机，其特征是切割机包括第一连杆机构和第二连杆机构(62、64)，第二连杆机构(64)与第一连杆机构(62)在旋转刀片(60)移动而切割工件(28)时作联合动作。
6．按权利要求1所述切割机，其特征是第二连杆机构(64)为受约束的连杆链系。
7．按权利要求6所述切割机，其特征是第二连杆机构(64)为四连杆机构。
8．按权利要求1所述切割机，其特征是滑动底部(57)用以支承旋转刀片(60)、刀片罩(61)、驱动器(63)和至少一个可沿机架(11)纵向移动的机构(62、64)。
9．按权利要求8所述切割机，其特征是滑动底部(57)可沿机架(11)的纵向在多个位置上固定。
10．按权利要求1所述的切割机，其特征是定位装置(12)装在机架(11)上，用以相对于机架(11)固定工件(28)。
11．按权利要求10所述的切割机，其特征是工件为轨条(28)，轨条包括顶部、第一侧面和第二侧面，定位装置(12)包括一定位件和一夹具，定位件用以与轨条顶部啮合，夹具用以夹紧轨条的第一和第二侧面，其中，夹具包括用以与轨条(28)侧面啮合的构件。
12．按权利要求11所述切割机，其特征是定位装置(12)还包括用以为轨条(28)导向的导向件(32)，其中，导向件包括一第一辊子(50)用以与轨条(28)的顶部啮合；一杆(53)，用以控制第一辊子(50)与轨条(28)顶部的啮合。
全文摘要
一种用以切割轨条(28)或其他长条形工件的切割机,包括用以切割轨条(28)的旋转刀片(60)、用以罩住刀片(60)的刀片罩(61)、用以驱动刀片(60)的发动机(63)(或马达)和用以支承刀片(60)、刀片罩(61)和驱动器(63)的机架(11)。切割机还具有连杆机构(62—64)。一个连杆机构(62)相对于机架(11)支承刀片(60)和刀片罩(61)而使刀片罩(61)可在切割中保持预定姿态下移动。因此,刀片罩(61)作垂直移动而不会碰触障碍物。另一连杆机构(64)使驱动器(63)在保持驱动器(63)的预定姿态下移动。因此,驱动器(63)在切割中保持水平。
文档编号B23D47/12GK1232106SQ9910398
公开日1999年10月20日 申请日期1999年3月12日 优先权日1998年4月16日
发明者大见胜平, 稻垣一芳 申请人:大见工业株式会社