CN106238807B - 一种管材双向夹持固定式旋转切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管材双向夹持固定式旋转切割装置，解决管材能够被夹持固定并被切割的技术问题。包括切割系统、夹持机构和控制系统，所述的切割系统包括切割机箱、切割旋转动力驱动机构、切割摆动架、组合刀切割机构和摆动架驱动机构；所述的夹持机构，安装在所述切割机箱的前端和后端，所述的夹持机构包括夹持固定板、夹持驱动步进电机、夹持蜗轮减速机、夹持主动齿轮、夹持从动齿轮、左摆杆、右摆杆、左滑道、右滑道、左滑块、右滑块、左夹持板和右夹持板。本发明的有益效果是：能够对管材进行夹持和切割。

Description

一种管材双向夹持固定式旋转切割装置

技术领域

本发明涉及管材夹持切割装置技术领域，具体地说是一种管材双向夹持固定式旋转切割装置。

背景技术

管材在生产后，由于管材往往较长，为了便于管材的运输，以及满足长度使用要求，需要将较长的管材切割。现有技术中的管材，在切割时往往通过人工的方式进行切断。不仅效率底，而且劳动强度大。特别是遇到管材较重，或体积较大时，采用人工方式进行切割难度较大。因此，需要提供一种技术方案来解决现有技术中的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管材双向夹持固定式旋转切割装置，解决管材能够被夹持固定并被切割的技术问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种管材双向夹持固定式旋转切割装置，包括切割系统、夹持机构和控制系统，所述的切割系统包括切割机箱、切割旋转动力驱动机构、切割摆动架、组合刀切割机构和摆动架驱动机构；所述切割机箱的前端盖上设有机箱进料口，切割机箱的后端盖上设有机箱出料口；

所述的切割旋转动力机构包括旋转切割驱动电机、切割主动齿带轮、切割从动齿带轮、切割齿形带和切割旋转盘，所述的旋转切割驱动电机固定安装在所述切割机箱的上端盖上，所述旋转切割驱动电机的输出轴与所述的切割主动齿带轮的转轴固定连接；

所述的切割从动齿带轮可转动的安装在所述的切割机箱内，所述从动齿带轮的中间位置上设有切割出料口，所述的切割出料口与所述切割机箱上的所述的机箱进料口和机箱出料口同轴对应设置；所述的切割从动齿带轮通过所述的切割齿形带与所述的切割主动齿带轮连接；所述的切割旋转盘固定安装在所述切割从动齿带轮外侧的一端；所述的切割摆动架与所述的切割旋转盘铰链；

所述的组合刀切割机构包括组合刀切割驱动电机和切割刀，所述的组合刀切割驱动电机的输出轴与所述切割刀的转轴固定连接；所述组合刀切割驱动电机固定在所述切割摆动架的外端；

所述的摆动架驱动机构包括切割摆动驱动电机、切割摆动减速机、摆动架驱动丝杠和摆动架驱动丝母，所述切割摆动驱动电机的输出轴与所述切割摆动减速机的输入轴固定连接，所述切割摆动减速机的输出轴与所述的摆动架驱动丝杠的外端固定连接，所述切割摆动减速机固定安装在所述的切割旋转盘上；所述摆动架驱动丝母与所述摆动架驱动丝杠螺接，所述摆动架驱动丝母与所述的切割摆动架的内端铰链；

所述的夹持机构，安装在所述切割机箱的前端和后端，所述的夹持机构包括夹持固定板、夹持驱动步进电机、夹持蜗轮减速机、夹持主动齿轮、夹持从动齿轮、左摆杆、右摆杆、左滑道、右滑道、左滑块、右滑块、左夹持板和右夹持板；

所述夹持固定板上设有夹持进料口，所述的夹持进料口与所述机箱进料口、机箱出料口和切割出料口对应设置；安装在所述切割机箱的前端的夹持机构的夹持固定板固定安装在所述的切割机箱的前机箱上；安装在所述切割机箱的后端的夹持机构的夹持固定板固定安装在所述的切割机箱的后机箱上；

所述的夹持驱动步进电机和夹持蜗轮减速机固定安装在所述夹持固定板外端面的上部，夹持驱动步进电机的输出轴与所述夹持蜗轮减速机的输入轴固定连接；所述的夹持主动齿轮通过主动轴可转动的安装在所述夹持固定板内端面的上部左侧，所述的夹持从动齿轮通过从动轴可转动的安装在所述夹持固定板内端面的上部右侧；所述的夹持主动齿轮和夹持从动齿轮啮合且对称安装；所述夹持主动齿轮的主动轴与所述夹持蜗轮减速机的输出轴固定连接；

所述左摆杆的上端与所述夹持主动齿轮的外端面固定连接，所述右摆杆的上端与所述夹持从动齿轮的外端面固定连接，所述的左摆杆和右摆杆对称安装；

所述的左滑道和右滑道分别水平固定安装在所述夹持固定板内端面下部的左侧和右侧；所述的左滑块和右滑块分别可滑动的安装在所述的左滑道和右滑道上；所述左滑块与所述左摆杆的下端铰链，所述的右滑块与所述右摆杆的下端铰链；

所述的左夹持板和右夹持板位于所述夹持进料口内，所述左夹持板中间部位的外端与所述的左滑块固定连接，所述右夹持板中间部位的外端与所述的右滑块固定连接；

所述的控制系统包括控制操作板、控制器和电机驱动模块，所述控制操作板的信号输出端与所述的控制器电连接，所述控制器的信号输出端与所述的电机驱动模块电连接，所述电机驱动模块的信号输出端分别与旋转切割驱动电机、组合刀切割驱动电机、切割摆动驱动电机、夹持驱动步进电机电连接。

一种双向夹持固定式旋转切割装置，包括机架，所述的机架上端两侧上设有机架滑轨，所述切割机箱的上端两侧的前后两端分别设有机箱滑块，所述的机箱滑块可滑动的安装在所述机架上端的机架滑轨上；所述切割机箱的上端盖设有观察窗。

所述的切割从动齿带轮包括从动内圈和从动外圈，所述的切割出料口位于所述的从动内圈上；所述的从动内圈通过螺栓固定安装在所述的切割机箱上，所述的从动外圈可转动的安装在所述的从动内圈的外圆周面上。

所述的切割摆动架包括摆动底板和摆动侧板，所述的摆动侧板与所述的摆动底板垂直固定焊接，所述摆动侧板对称的安装在所述摆动底板的两侧，摆动侧板之间焊接侧连板；所述摆动侧板的外端设置为斜面；所述摆动侧板的中间部位的外侧与所述的切割旋转盘铰接。

所述切割刀采用切割倒角组合刀，包括刀盘和倒角刀，所述的倒角刀固定安装在所述刀盘的外圆周面上。

所述的左摆杆和右摆杆均采用弯臂结构；所述的左滑道和右滑道的结构和尺寸相同，均采用燕尾槽结构。

所述的左夹持板和右夹持板均采用半圆柱筒空壳无端盖结构。

本发明的有益效果是：

1、本发明利用夹持机构能够在切割系统的两端对管材进行夹持固定，防止管材在切割时发生移动；切割系统能够将管材进行旋转切割，切割效率高。

2、切割系统中的切割摆动架能够调节切割刀与管材之间的距离，从而切割个系统可以切割不同粗细的管材；夹持机构中的夹持主动齿轮和夹持从动齿轮通过左摆杆和右摆杆同时带动左夹持板和右夹持板靠近和远离，从而使夹持机构能够夹持不同粗细的管材。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的前视图；

图3本发明中切割系统拆除切割加持机构后的整体结构示意图；

图4为图3的右方视图；

图5为切割加持机构的整体机构示意图；

图6为图5的后方视图；

图中：2.机架；21.机架滑轨；7.切割机箱；71.机箱滑块；8.切割旋转动力驱动机构；81.旋转切割驱动电机；82.切割主动齿带轮；83.切割从动齿带轮；84.切割齿形带；85.切割旋转盘；9.切割摆动架；91.摆动底板；92.摆动侧板；93.侧连板；10.组合刀切割机构；101.组合刀切割驱动电机；102.切割倒角组合刀；11.摆动架驱动机构；111.切割摆动驱动电机；112.切割摆动减速机；113.摆动架驱动丝杠；114.摆动架驱动丝母；12.夹持机构；1201.夹持固定板；1202.夹持驱动步进电机；1203.夹持蜗轮减速机；1204.夹持主动齿轮；1205.夹持从动齿轮；1206.左摆杆；1207.右摆杆；1208.左滑道；1209.右滑道；1210.左滑块；1211.右滑块；1212.左夹持板；1213.右夹持板。

具体实施方式

如图1至6所示，一种管材双向夹持固定式旋转切割装置，用于在两端夹持管材，并将管材进行旋转切割，包括机架2(图中虚线所示)、切割系统、夹持机构12和控制系统，所述机架2的框架上端两侧上设有机架滑轨21，所述的机架滑轨21用于安装所述的切割系统。

所述的切割系统用于旋转切割管材，所述的切割系统包括切割机箱7(图中虚线所示)、切割旋转动力驱动机构8、切割摆动架9、组合刀切割机构10和摆动架驱动机构11。

所述的切割机箱7用于固定和安装切割系统的其它机构部件，所述的切割机箱7采用空壳矩形结构，所述切割机箱7的前端盖上设有机箱进料口，切割机箱7的后端盖上设有机箱出料口，所述的机箱进料口和机箱出料口同轴对应设置，所述的机箱进料口和机箱出料口用于通过需要被切断的管材；所述切割机箱7的上端盖设有观察窗，所述的观察窗用于观察切割机箱7内机构部件的状况。

所述切割机箱7的上端两侧的前后两端分别设有机箱滑块71，所述的机箱滑块71可滑动的安装在所述机架2上端的机架滑轨21上。所述机箱滑块71和机架滑轨21的配合方便所述切割系统在机架2上的前后移动，便于切割系统在机架2上的拆装。

所述的切割旋转动力驱动机构8用于驱动切割摆动架9的旋转，所述的切割旋转动力驱动机构8包括旋转切割驱动电机81、切割驱动减速机、切割主动齿带轮82、切割从动齿带轮83、切割齿形带84和切割旋转盘85。所述的旋转切割驱动电机81和切割驱动减速机分别通过底座固定安装在所述切割机箱7的上端盖上，所述旋转切割驱动电机81的输出轴与所述切割驱动减速机的输入轴固定连接，所述切割驱动减速机的输出轴与所述的切割主动齿带轮82的转轴固定连接。

所述的切割从动齿带轮83位于所述的切割机箱7内，包括从动内圈和从动外圈，所述从动内圈的中间位置上设有切割出料口，所述的切割出料口与所述切割机箱7上所述的机箱进料口和机箱出料口同轴对应设置，所述的切割出料口用于通过需要被切断的管材；所述的从动内圈通过螺栓固定安装在所述的切割机箱7上，所述的从动外圈可转动的安装在所述的从动内圈的外圆周面上；所述从动外圈的外圆周面上设有轮齿。所述的从动外圈通过所述的切割齿形带84与所述的切割主动齿带轮82连接。所述的切割旋转盘85采用矩形结构，所述的切割旋转盘85通过螺栓固定安装在从动外圈外侧的一端，所述的切割旋转盘85用于传递从动外圈上的旋转力，并用于安装所述的切割摆动架9和摆动架驱动机构11。

所述的切割摆动架9包括摆动底板91和摆动侧板92，所述的摆动侧板92与所述的摆动底板91垂直固定焊接，所述摆动侧板92对称的安装在所述摆动底板91的两侧，摆动侧板92之间焊接侧连板93，所述的侧连板93用于增强摆动侧板92和摆动底板91之间的连接强度；所述摆动侧板92的外端设有斜面，所述的斜面能够减小摆动侧板92在切割机箱7内的占用空间，从而增大摆动侧板92与切割机箱7之间活动空间，从而能够允许切割摆动架9摆动较大的角度。所述的摆动侧板92的中间偏外端位置与所述的切割旋转盘85铰链，选择在摆动侧板92的中间偏外端位置与所述的切割旋转盘85铰链，可以利用杠杆原理在摆动侧板92内端施加相对较小力的情况下实现摆动侧板92外端的摆动。

所述的组合刀切割机构10用于切断管材，组合刀切割机构10包括组合刀切割驱动电机101和切割倒角组合刀102，所述的切割倒角组合刀102包括刀盘和倒角刀，所述的倒角刀固定安装在所述刀盘的外圆周面上，当一处倒角刀损坏时，可对损坏的倒角刀进行更换，不影响切割倒角组合刀的更换；所述的倒角刀可以使切割管材过程中产生的碎屑更加方便的落下，不会造成因碎屑堵塞而延误工效的情况；所述的组合刀切割驱动电机101的输出轴与所述刀盘的转轴固定连接；所述组合刀切割驱动电机101通过底座固定在所述切割摆动架9的摆动底板91的外侧底端。

所述的摆动架驱动机构11用于驱动所述的切割摆动架9摆动，进而带动所述的组合刀切割机构10远离或靠近需要被切割的管材，从而满足组合刀切割机构10可以切割不同粗细的管材；所述的摆动架驱动机构11包括切割摆动驱动电机111、切割摆动减速机112、摆动架驱动丝杠113和摆动架驱动丝母114。所述切割摆动驱动电机111的输出轴与所述切割摆动减速机112的输入轴固定连接，所述切割摆动减速机112的输出轴与所述的摆动架驱动丝杠113的外端固定连接，所述切割摆动减速机112固定安装在所述的切割旋转盘85上；所述摆动架驱动丝母114与所述摆动架驱动丝杠113螺接，所述摆动架驱动丝母114的两侧与所述的摆动侧板92的内端铰链。

所述的夹持机构12，分别安装在所述切割机箱7的前端和后端，切割管材过程中，用于在切割机箱7的前端和后端分别夹持管材，防止管材在切割过程中移动，所述的夹持机构12包括夹持固定板1201、夹持驱动步进电机1202、夹持涡轮减速机1203、夹持主动齿轮1204、夹持从动齿轮1205、左摆杆1206、右摆杆1207、左滑道1208、右滑道1209、左滑块1210、右滑块1211、左夹持板1212和右夹持板1213。

所述的夹持固定板1201采用矩形板结构，夹持固定板1201主要用于安装和固定夹持机构12的其它机构部件，夹持固定板1201上设有夹持进料口，所述的夹持进料口采用圆形通孔，所述的夹持进料口用于通过需要被夹持的管材，所述的夹持进料口与所述机箱进料口、机箱出料口和切割出料口对应设置。切割机箱7前端安装的夹持机构12的夹持固定板1201通过螺栓固定安装在所述的切割机箱7的前箱体上；切割机箱7后端安装的夹持机构12的夹持固定板1201通过螺栓固定安装在所述的切割机箱7的后箱体上。

所述的夹持驱动步进电机1202和夹持涡轮减速机1203分别固定安装在所述夹持固定板1201外端面的上部，夹持驱动步进电机1202的输出轴与所述夹持涡轮减速机1203的输入轴固定连接。所述的夹持主动齿轮1204通过主动轴可转动的安装在所述夹持固定板1201内端面的上部左侧，所述的夹持从动齿轮1205通过从动轴可转动的安装在所述夹持固定板1201内端面的上部右侧；所述的夹持主动齿轮1204和夹持从动齿轮1205啮合且对称安装；所述夹持主动齿轮1204的主动轴与所述夹持涡轮减速机1203的输出轴固定连接。

所述的左摆杆1206和右摆杆1207均采用弯臂结构，所述左摆杆1206和右摆杆1207采用相同的结构和尺寸。所述左摆杆1206的上端与所述夹持主动齿轮1204的外端面固定连接，所述右摆杆1207的上端与所述夹持从动齿轮1205的外端面固定连接，所述的左摆杆1206和右摆杆1207对称安装。

所述的左滑道1208和右滑道1209的结构和尺寸相同，均采用燕尾槽结构，所述的左滑道1208和右滑道1209分别水平固定安装在所述夹持固定板1201内端面下部的左侧和右侧。所述的左滑块1210和右滑块1211分别可滑动的安装在所述的左滑道1208和右滑道1209上；所述左滑块1210与所述左摆杆1206的下端铰链，所述的右滑块1211与所述右摆杆1207的下端铰链。

所述的左夹持板1212和右夹持板1213位于所述夹持进料口内，所述的左夹持板1212和右夹持板1213的结构和尺寸均相同，所述的左夹持板1212和右夹持板1213均采用半圆柱筒空壳无端盖结构，即左夹持板1212和右夹持板1213对接时形成空壳无端盖圆柱筒结构。所述左夹持板1212和右夹持板1213对接形成的空壳无端盖圆柱筒结构的直径小于夹持固定板1201的下部的夹持进料口的直径。所述左夹持板1212中间部位的外端与所述的左滑块1210固定连接，所述右夹持板1213中间部位的外端与所述的右滑块1211固定连接。

所述的控制系统包括控制操作板、控制器和电机驱动模块，所述的控制器采用PLC，所述控制操作板的信号输出端与所述的控制器电连接，所述控制器的信号输出端与所述的电机驱动模块电连接，所述电机驱动模块的信号输出端分别与旋转切割驱动电机81、组合刀切割驱动电机101、切割摆动驱动电机111、夹持驱动步进电机1202电连接。

本发明的工作原理为：在切割管材时，首先将管材的送入切割系统内。通过控制系统开启夹持驱动步进电机1202，使夹持机构12在切割机箱7的前后两端对管材进行夹持固定；通过控制系统开启旋转切割驱动电机81，带动组合刀切割机构10和摆动架驱动机构11旋转；通过控制系统开启组合刀切割驱动电机101，带动切割倒角组合刀102进行旋转；通过控制系统开启切割摆动驱动电机111，通过切割摆动架带动切割倒角组合刀102靠近管材进行切割，直到管材被切断。

管材被切断完毕后，通过控制系统控制切割摆动驱动电机111的反向转动，通过切割摆动架带动切割倒角组合刀102远离被切割的管材；通过控制系统停止组合刀切割驱动电机101和旋转切割驱动电机81工作，通过控制系统控制夹持驱动步进电机1202反向转动，使夹持机构12松开对管材的夹持；然后将切断后的管材取下切割系统。如此反复以上过程，将较长的管材，切割成指定的长度。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种管材双向夹持固定式旋转切割装置，其特征在于，包括切割系统、夹持机构和控制系统，所述的切割系统包括切割机箱、切割旋转动力驱动机构、切割摆动架、组合刀切割机构和摆动架驱动机构；所述切割机箱的前端盖上设有机箱进料口，切割机箱的后端盖上设有机箱出料口；

所述的切割旋转动力机构包括旋转切割驱动电机、切割主动齿带轮、切割从动齿带轮、切割齿形带和切割旋转盘，所述的旋转切割驱动电机固定安装在所述切割机箱的上端盖上，所述旋转切割驱动电机的输出轴与所述的切割主动齿带轮的转轴固定连接；

所述的切割从动齿带轮可转动的安装在所述的切割机箱内，所述从动齿带轮的中间位置上设有切割出料口，所述的切割出料口与所述切割机箱上的所述的机箱进料口和机箱出料口同轴对应设置；所述的切割从动齿带轮通过所述的切割齿形带与所述的切割主动齿带轮连接；所述的切割旋转盘固定安装在所述切割从动齿带轮外侧的一端；所述的切割摆动架与所述的切割旋转盘铰链；

所述的组合刀切割机构包括组合刀切割驱动电机和切割刀，所述的组合刀切割驱动电机的输出轴与所述切割刀的转轴固定连接；所述组合刀切割驱动电机固定在所述切割摆动架的外端；

所述的摆动架驱动机构包括切割摆动驱动电机、切割摆动减速机、摆动架驱动丝杠和摆动架驱动丝母，所述切割摆动驱动电机的输出轴与所述切割摆动减速机的输入轴固定连接，所述切割摆动减速机的输出轴与所述的摆动架驱动丝杠的外端固定连接，所述切割摆动减速机固定安装在所述的切割旋转盘上；所述摆动架驱动丝母与所述摆动架驱动丝杠螺接，所述摆动架驱动丝母与所述的切割摆动架的内端铰链；

所述的夹持机构，安装在所述切割机箱的前端和后端，所述的夹持机构包括夹持固定板、夹持驱动步进电机、夹持蜗轮减速机、夹持主动齿轮、夹持从动齿轮、左摆杆、右摆杆、左滑道、右滑道、左滑块、右滑块、左夹持板和右夹持板；

所述夹持固定板上设有夹持进料口，所述的夹持进料口与所述机箱进料口、机箱出料口和切割出料口对应设置；安装在所述切割机箱的前端的夹持机构的夹持固定板固定安装在所述的切割机箱的前机箱上；安装在所述切割机箱的后端的夹持机构的夹持固定板固定安装在所述的切割机箱的后机箱上；

所述的夹持驱动步进电机和夹持蜗轮减速机固定安装在所述夹持固定板外端面的上部，夹持驱动步进电机的输出轴与所述夹持蜗轮减速机的输入轴固定连接；所述的夹持主动齿轮通过主动轴可转动的安装在所述夹持固定板内端面的上部左侧，所述的夹持从动齿轮通过从动轴可转动的安装在所述夹持固定板内端面的上部右侧；所述的夹持主动齿轮和夹持从动齿轮啮合且对称安装；所述夹持主动齿轮的主动轴与所述夹持蜗轮减速机的输出轴固定连接；

所述左摆杆的上端与所述夹持主动齿轮的外端面固定连接，所述右摆杆的上端与所述夹持从动齿轮的外端面固定连接，所述的左摆杆和右摆杆对称安装；

所述的左滑道和右滑道分别水平固定安装在所述夹持固定板内端面下部的左侧和右侧；所述的左滑块和右滑块分别可滑动的安装在所述的左滑道和右滑道上；所述左滑块与所述左摆杆的下端铰链，所述的右滑块与所述右摆杆的下端铰链；

所述的左夹持板和右夹持板位于所述夹持进料口内，所述左夹持板中间部位的外端与所述的左滑块固定连接，所述右夹持板中间部位的外端与所述的右滑块固定连接；

所述的控制系统包括控制操作板、控制器和电机驱动模块，所述控制操作板的信号输出端与所述的控制器电连接，所述控制器的信号输出端与所述的电机驱动模块电连接，所述电机驱动模块的信号输出端分别与旋转切割驱动电机、组合刀切割驱动电机、切割摆动驱动电机、夹持驱动步进电机电连接。

2.根据权利要求1所示的一种管材双向夹持固定式旋转切割装置，其特征在于，包括机架，所述的机架上端两侧上设有机架滑轨，所述切割机箱的上端两侧的前后两端分别设有机箱滑块，所述的机箱滑块可滑动的安装在所述机架上端的机架滑轨上；所述切割机箱的上端盖设有观察窗。

3.根据权利要求1所示的一种管材双向夹持固定式旋转切割装置，其特征在于所述的切割从动齿带轮包括从动内圈和从动外圈，所述的切割出料口位于所述的从动内圈上；所述的从动内圈通过螺栓固定安装在所述的切割机箱上，所述的从动外圈可转动的安装在所述的从动内圈的外圆周面上。

4.根据权利要求1所示的一种管材双向夹持固定式旋转切割装置，其特征在于所述的切割摆动架包括摆动底板和摆动侧板，所述的摆动侧板与所述的摆动底板垂直固定焊接，所述摆动侧板对称的安装在所述摆动底板的两侧，摆动侧板之间焊接侧连板；所述摆动侧板的外端设置为斜面；所述摆动侧板的中间部位的外侧与所述的切割旋转盘铰接。

5.根据权利要求1所示的一种管材双向夹持固定式旋转切割装置，其特征在于所述切割刀采用切割倒角组合刀，包括刀盘和倒角刀，所述的倒角刀固定安装在所述刀盘的外圆周面上。

6.根据权利要求1所示的一种管材双向夹持固定式旋转切割装置，其特征在于所述的左摆杆和右摆杆均采用弯臂结构；所述的左滑道和右滑道的结构和尺寸相同，均采用燕尾槽结构。

7.根据权利要求1所示的一种管材双向夹持固定式旋转切割装置，其特征在于所述的左夹持板和右夹持板均采用半圆柱筒空壳无端盖结构。