CN100540195C - 金属切片机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属切片机，包括：机架、滑动机构、驱动***、刀体组件、压料机构和送料机构；所述滑动机构设置在机架上，刀体组件固定在所述滑动机构的可动部分上；所述驱动***的动力输出端耦合到刀体组件上，驱动其相对滑动机构的固定部分往复直线运动；所述压料机构在刀体组件进行切削的过程中压紧待加工基材；所述送料机构在压料机构释放待加工基材的松料阶段，使基材以设定步距进给。采用本发明技术方案的金属切片机来加工换热器的翅片，比采用数控加工中心的成本低而效率高。

Description

金属切片机
技术领域
本发明涉及一种金属切削机械，具体涉及一种金属切片机，尤其涉及一种用于加工换热器翅片的金属切片机。
背景技术
换热器是空调器和冰箱中的重要部件，换热媒质在换热器中通过状态的改变来吸收或者放出热量，以实现热量的转移。比如空调器的换热器包括室内换热器(蒸发器)和室外换热器(冷凝器)。蒸发器是制冷***的直接制冷器件，低压液态制冷剂在其内吸热蒸发，从而使周围的空气温度下降；冷凝器的作用是将制冷剂在蒸发器和压缩机中吸收的热量传送到室外的空气中。换热器主要包括冷凝剂管道以及翅片，目前空调器等使用的换热器，其翅片大都是采用膨胀紧固或者焊接、铆接等工艺与冷凝剂管道连接的。此类工艺最大的缺点在于翅片和管道之间存在结合热阻，而且加工工艺复杂、产品一致性较差，由此技术人员想到了管道与翅片一体成型的换热器，但是采用现有的数控加工中心或其它机床加工此类散热器的翅片，成本高而效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种专门用于加工换热器翅片的金属切片机。
本发明的技术问题通过如下技术方案予以解决：
这种金属切片机，包括：机架、滑动机构、驱动***、刀体组件、压料机构和送料机构；所述滑动机构设置在机架上，刀体组件固定在所述滑动机构的可动部分上；所述驱动***的动力输出端耦合到刀体组件上，驱动其相对滑动机构的固定部分往复直线运动；所述压料机构在刀体组件进行切削的过程中压紧待加工基材；所述送料机构在压料机构释放待加工基材的松料阶段，使基材以设定步距进给。
优选的技术方案中，还包括用于调节刀体组件运动轨迹位置的轨迹位置调节***；所述轨迹位置调节***固定在机架上，所述滑动机构通过所述轨迹位置调节***与机架连接。
进一步的，所述轨迹位置调节***包括升降机构；所述升降机构用于调节刀体组件的运动轨迹在垂直方向上的高度。
更进一步的，所述升降机构包括手轮、升降蜗杆、升降蜗轮、丝杠以及升降螺母；所述手轮固定套设于升降蜗杆的一端；所述丝杠通过轴承支撑，与之适配的升降螺母套于其上，且其一端固定套设有与所述升降蜗杆配套的升降蜗轮；所述升降螺母与刀体组件固定连接。
再进一步的，所述轨迹位置调节***还包括滑座板；所述于机架上具有竖直的滑道；所述滑座板与所述升降螺母固定连接，在升降机构的作用下带动固定于其上的滑动机构沿所述滑道运动。
进一步的，所述轨迹位置调节***还包括用于调节刀体组件的运动轨迹与水平面之间角度的角度调节机构；所述角度调节机构位于升降机构上，所述滑动机构通过角度调节机构与升降机构连接。
更进一步的，所述角度调节机构包括转动盘、卧式滑台座和螺栓；所述转动盘上开设有腰形孔；所述卧式滑台座与转动盘之间采用止口定心，使得卧式滑台座可绕转动盘的轴心在所述腰形孔对应圆周角度范围内转动，所述螺栓用于在腰形孔处将转动盘和卧式滑台座固定。
进一步的，所述轨迹位置调节***包括用于调节刀体组件的运动轨迹与水平面之间角度的角度调节机构；所述角度调节机构固定在机架上，所述滑动机构通过角度调节机构与机架连接。
更进一步的，所述角度调节机构包括转动盘、卧式滑台座和螺栓；所述转动盘与机架固定连接，其上开设有腰形孔；所述卧式滑台座与转动盘之间采用止口定心，使得卧式滑台座可绕转动盘的轴心在所述腰形孔对应圆周角度范围内转动，所述螺栓用于在腰形孔处将转动盘和卧式滑台座固定。
进一步的，所述压料机构包括凸轮、第一压杆、第一杠杆、第二压杆、第二杠杆；所述凸轮安装在驱动***的主轴上；第一压杆的一端紧贴凸轮的轮廓线，其另一端与所述第一杠杆的长臂端铰接；第一杠杆的短臂端与所述第二压杆的一端铰接；第二杠杆的一端与第二压杆的另一端铰接，其另一端作用于待加工基材。
更进一步的，所述压料机构还包括滚轮；所述滚轮铰接于第一压杆靠近凸轮的一端，凸轮通过滚轮作用于第一压杆。
再进一步的，所述压料机构还包括位于第二压杆上的缓冲调压装置。
再进一步的，所述压料机构还包括位于第二压杆一端的压料夹具；所述第二杠杆通过压料夹具压紧基材。
进一步的，所述送料机构包括棘轮、送料蜗杆、送料蜗轮、送料传动轴、轴承、摩擦轮以及固定在刀体组件上并随刀体组件往复直线运动的棘爪；所述棘轮固定套设于送料蜗轮的一端，在棘爪的作用下间歇转动；所述送料传动轴由轴承可转动的支撑，其一端固定套设有所述摩擦轮，另一端套设有和所述送料蜗杆相适配的送料蜗轮。
进一步的，所述驱动***包括由电动机通过皮带传动的皮带轮，与皮带轮同轴的曲轴，以及与所述曲轴铰接的连杆。
更进一步的，还包括与所述刀体组件固定连接的滑台，所述连杆与滑台铰接而间接驱动刀体组件，所述刀体组件也是通过滑台与滑动机构连接的。
再进一步的，还包括推板，所述推板固定在刀体组件的前部，在每次切削的同时，对前一次切削成的翅片进行整形。
再进一步的，所述滑动机构为直线导轨。
本发明与现有技术对比的有益效果是：
采用本发明技术方案的金属切片机来加工换热器的翅片，比采用数控加工中心的成本低而效率高。
由于设置了轨迹调节***，可以调节刀体组件运动轨迹的位置，以适应不同的需求。
由于轨迹位置调节***包括高度调节机构，可以调节刀体组件运动轨迹在竖直方向上的位置，以满足切削不同厚度规格基材的需要。
由于升降机构采用蜗轮蜗杆传动，使得转动手轮进行升降动作比较省力。
由于设置了滑道和滑座板，可以使得升降动作更加垂直、可靠。
由于轨迹位置调节***包括角度调节机构，可以调节刀体组件运动轨迹与水平面之间的夹角，以调节所切削出的翅片的厚度。
由于角度调节装置上的腰形孔，可以使刀体组件的切削运动轨迹在一定范围内改变角度，以满足不同翅片厚度及间距的需要。
由于采用凸轮配合连杆及杠杆来进行压料，结构简单，效果好。
由于设置了缓冲调压装置，起到隔离减震及调节压力的作用，使得压紧状态更为可靠。
由于设置了压料夹具，可以使得对不同规格基材的压紧更加可靠。
由于采用棘轮配合蜗轮蜗杆传动摩擦轮，依靠摩擦轮和基材间的摩擦力，带动基材以一定步距送料，结构简单，动作可靠；而且可通过更换不同规格的棘轮，方便的调节送料的步距。
由于采用带传动配合曲轴连杆将电动机的圆周运动转变为工作所需的往复直线运动，结构简单、传动高效而可靠。
由于设置了推板，在每次切削的同时，对前一次切削成的翅片进行整形；可以使得加工出的翅片与基材之间成设定的角度。
由于采用直线导轨作为轨道机构，作为包含切削运动的往复直线运动的轨道限定，因为直线导轨为标准件，容易购买而且精度高，因而更换方便，质量可靠。
附图说明
图1是本发明具体实施方式金属切片机的总体结构示意图；
图2是本发明具体实施方式金属切片机的剖视图；
图3是本发明具体实施方式立式滑台座的剖视图；
图4是本发明具体实施方式升降机构的结构示意图；
图5是本发明具体实施方式驱动***的工作原理示意图；
图6是本发明具体实施方式送料机构的结构示意图；
图7是本发明具体实施方式压料机构的工作原理示意图；
图8是本发明具体实施方式金属切片机工作循环的时序图；
图9是本发明具体实施方式刀体组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明具体实施方式的金属切片机做进一步的描述。
如图1和图2所示，本金属切片机主要包括机架、轨迹位置调节***、滑动机构、驱动***2、送料机构4、压料机构5和刀体组件6。
其中机架包括床身1、工作台8和立式滑台座12。床身1是机架的主体，为型钢焊接成的框架结构，形状美观、制作容易、成本低，同时也便于装卸及维修。型钢在进行焊接前经过了调质处理，保证床身在以后的使用过程中不易变形。工作台8位于床身1的一侧，主要是为待加工基材15提供承载平台。立式滑台座12安装在床身1的另外一侧，与床身1采用螺栓连接。如图3所示，立式滑台座12的一侧具有竖直方向的滑道14，主要是配合轨迹位置调节***调节刀体组件6运动轨迹的高度的。
轨迹位置调节***包括升降机构3和角度调节***。
升降机构3的具体结构如图4所示，包括手轮30、升降蜗杆31、升降蜗轮32、丝杠33、轴承34以及升降螺母35。手轮30固定套装在升降蜗杆31的一端，升降蜗杆31水平设置，且可转动的支撑在立式滑台座12上。丝杠33通过轴承34可转动的垂直支撑在立式滑台座12上，其上具有与之配合的铜制的升降螺母35，其下端还固定有与升降蜗杆31相适配的升降蜗轮32。如需调节刀体组件6的运动轨迹时，可转动手轮30，带动升降蜗杆31和升降蜗轮32旋转，使得由人施加在转动手轮30上的力量通过蜗轮蜗杆增大，并且带动丝杠33跟着旋转；由于丝杠33的转动，使得升降螺母35沿着丝杠33的轴向运动，从而带动与升降螺母35固定连接的角度调节机构在竖直方向上运动。
从图2还可以看出，本实施例中的轨迹位置调节***还包括滑座板16。滑座板16与升降螺母35固定连接，角度调节机构是通过滑座板16而与升降机构3联系的。在升降机构3的作用下，滑座板16带动角度调节机构以及与角度调节机构连接的滑动机构和刀体组件6沿着滑道14运动，就能改变了刀体组件6运动轨迹的高度。设置升降机构3的最终目的是调节刀体组件6在竖直方向的位置，以适应不同厚度规格的基材15。
角度调节机构包括转动盘10、卧式滑台座9和螺栓。与滑座板16固定连接的就是角度调节机构中的转动盘10。转动盘10再与卧式滑台座9通过止口定心，使卧式滑台座9可以绕转动盘的轴心相对转动盘10转动。转动盘10上设有与转动盘10同圆心的腰形孔，可以使用螺栓通过腰形孔将卧式滑台座9和转动盘10固定，由于是腰形孔，松开螺栓后可以调节卧式滑台座9相对转动盘10的角度，调整好角度之后可以通过螺栓将卧式滑台座9固定在转动盘10上。为了使受力均匀，本具体实施方式中对称设置了六个腰形孔。设置角度调节机构的目的是调节刀体组件6的运动轨迹与水平面之间的夹角，从而可以配合升降机构调节所切削出的翅片的高度。腰形孔在圆周方向对应的角度就是可调角度的范围，可以根据需要设置腰形孔的弧长，或者说可以根据需要设置具有一定圆周角度的腰形孔。
从图2还可以看出滑动***固定在卧式滑台座9底部的凹槽处和滑台11之间。本实施例中的滑动***就是直线导轨7。直线导轨7的上半部分通过螺栓与卧式滑台座9的底部固定，下半部分也使用螺栓与滑台11的顶部固定，使得滑台11可以相对于卧式滑台座9做直线运动，最终使得滑台11在驱动***2的作用下，带动与其固定连接的刀体组件6沿着直线导轨7往复直线运动，并完成对基材15的切削。直线导轨7可以采用标准件，因而容易购买，而且精度高、更换方便、质量可靠。
驱动***2的输出端与滑台11铰接，以驱动滑台11带着与之固定连接的刀体组件6沿着线轨7滑动。驱动***2的具体结构如图5所示，包括皮带轮21、曲轴22和连杆23。皮带轮21由电动机(图11中未画出)通过皮带传动，皮带轮21同轴安装有曲轴22和凸轮50。凸轮50用于驱动压料机构5，而曲轴22通过连杆23作用于与连杆23铰接的滑台11，把皮带轮21的圆周运动转变为滑台11的往复直线运动，从而带动固定在滑台11上的刀体组件6上的刀板62完成切削运动。电动机通过滑板安装在床身1内，皮带轮21安装在卧式滑台座9上，在通过转动盘10调节卧式滑台座9的角度后，通过滑板可以调节电动机的位置，以保持电动机和皮带轮21之间的皮带保持张紧。
送料机构4安装在工作台8的一侧。其具体构成如图6所示，包括棘轮41、送料蜗杆42、送料蜗轮43、送料传动轴44、轴承45及摩擦轮46。此外还包括设置在滑台11上，与棘轮41适配的棘爪(图6中未画出)。滑台11的往复运动，带动棘爪运动，并作用于棘轮41，棘轮41装在送料蜗杆42的一端，送料蜗杆42又带动送料蜗轮43，送料蜗轮43通过送料传动轴44带动摩擦轮46转动，而摩擦轮46紧靠待加工基材15，从而依靠摩擦轮46和基材15间的摩擦力，带动基材15进给。通过调整棘轮41的参数，可以调整基材15的进给步距，从而调整所加工出的翅片的厚度和间距。
压料机构5位于工作台8的侧面及床身1的内部，其主要是采用杠杆原理完成压料动作。压料机构5的具体结构如图7所示，包括凸轮50、滚轮51、第一压杆52、第一杠杆53、第二压杆54、第二杠杆55及压料夹具56。其中凸轮50与驱动***2中的皮带轮21安装在一根轴上。滚轮51位于第一压杆52的一端，且紧靠凸轮50的外缘，在凸轮50的作用下以一定频率上下运动。第一压杆52的另一端与所述第一杠杆53的长臂端铰接，优选方案是使第一压杆52和第一杠杆53互相垂直或大致垂直；第二压杆54的一端与第一杠杆53的短臂端铰接，优选方案是使第二压杆54和第一杠杆53互相垂直或大致垂直；第二压杆54的另一端与所述第二杠杆55的一端铰接，优选方案是使第二压杆54和第二杠杆55互相垂直或大致垂直；第二杠杆的另一端固定有所述压料夹具56。
当驱动***2工作时，凸轮50压迫滚轮51，使其上下运动。滚轮51所受到的力和运动通过第一压杆52作用于第一杠杆53，并通过第一杠杆53将凸轮50作用于滚轮51的作用力进行力量增益，第一杠杆53的另一端通过第二压杆54作用于第二杠杆55的一端，最终通过第二杠杆55另一端的压料夹具56作用于待加工基材15的上表面，将其可靠的压在工作台8上。本具体实施方式还在第二压杆54上设置了缓冲调压装置57，例如弹性件，起到隔离减震及调节压力的作用，使得对待加工基材15的压紧更为可靠。当滚轮51被凸轮50向下压的过程中，压料夹具56接近基材，并最终压紧基材，进入压料阶段；当凸轮50对滚轮51的压力变小，压料夹具56离开基材，进入松料阶段，此时基材15可在送料机构4的带动下进给。
凸轮50转动一周为一个工作循环，在一个工作循环中，压料机构5完成一次压料和松料的动作循环。图8所示金属切片机工作循环的时序图。皮带轮21和凸轮50转动一周为一个工作循环，通过改变凸轮50的轮廓线可以设置压料和松料的时序，图8中所示压料阶段为6°～270°，压料夹具56紧压基材15；其它时段为松料阶段。切削阶段为压料阶段中的一段，图8中所示切削阶段为90°～180°。同理，送料阶段也处在松料阶段之中，图8中所示送料阶段为342°～360°。
刀体组件6采用螺栓连接安装在滑台11的前下部，其具体结构如图9所示，包括刀体61和压块63以及通过压块63配合螺丝固定在刀体61上的刀板62。刀板62上具有用于切削的刀刃。驱动***2驱动滑台11作往复直线运动，从而使得刀板62上的刀刃以一定轨迹完成切削动作。刀体组件6的前部可根据需要，安装推板来调整翅片与基材之间的角度。
冷却***13位于床身1内部，如图2所示。在金属切片机工作时，将冷却液喷淋于刀体组件6的刀板62与待加工基材15之间，以对其进行冷却，提高刀板62的寿命。
本金属切片机通过使用不同的刀板62可以配合基材15切削出各种形状的翅片；还可以配合不同规格的压料夹具56，在基材15上切削出双面翅片、三面翅片及多个面的翅片。压料夹具56可根据不同翅片及客户所需翅片的要求，做成各种形状以满足客户需求。
在另一实施例中，如果基材的厚度一定，即不需要调节刀体组件和工作台之间的距离的情况下，轨迹位置调节***可以只包括角度调节机构。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (18)

1、金属切片机，包括机架，其特征在于，还包括：滑动机构、驱动***(2)、刀体组件(6)、压料机构(5)和送料机构(4)；所述滑动机构设置在机架上，刀体组件(6)固定在所述滑动机构的可动部分上；所述驱动***(2)的动力输出端耦合到刀体组件(6)上，驱动其相对滑动机构的固定部分往复直线运动；所述压料机构(5)在刀体组件(6)进行切削的过程中压紧待加工基材(15)；所述送料机构(4)在压料机构(5)释放待加工基材(15)的松料阶段，使基材(15)以设定步距进给。
2、根据权利要求1所述的金属切片机，其特征在于，还包括用于调节刀体组件(6)运动轨迹的轨迹位置调节***；所述轨迹位置调节***固定在机架上，所述滑动机构通过所述轨迹位置调节***与机架连接。
3、根据权利要求2所述的金属切片机，其特征在于，所述轨迹位置调节***包括升降机构(3)。
4、根据权利要求3所示的金属切片机，其特征在于，所述升降机构(3)包括手轮(30)、升降蜗杆(31)、升降蜗轮(32)、丝杠(33)以及升降螺母(35)；所述手轮(30)固定套设于升降蜗杆(31)的一端；所述丝杠(33)通过轴承支撑，与之适配的升降螺母(35)套于其上，且其一端固定套设有与所述升降蜗杆(31)配套的升降蜗轮(32)；所述升降螺母(35)与刀体组件(6)固定连接。
5、根据权利要求4所示的金属切片机，其特征在于，所述轨迹位置调节***还包括滑座板(16)；所述机架上具有竖直的滑道(14)；所述滑座板(16)与所述升降螺母(35)固定连接，在升降机构(3)的作用下带动固定于其上的滑动机构沿所述滑道(14)运动。
6、根据权利要求3至5之中任意一项所述的金属切片机，其特征在于，所述轨迹位置调节***还包括用于调节刀体组件(6)的运动轨迹与水平面之间角度的角度调节机构；所述角度调节机构固定在升降机构(3)上，所述滑动机构通过角度调节机构与升降机构连接。
7、根据权利要求6所述的金属切片机，其特征在于，所述角度调节机构包括转动盘(10)、卧式滑台座(9)和螺栓；所述转动盘(10)上开设有腰形孔；所述卧式滑台座(9)与转动盘(10)之间采用止口定心，使得卧式滑台座(9)可绕转动盘(10)的轴心在所述腰形孔对应圆周角度范围内转动，所述螺栓用于在腰形孔处将转动盘(10)和卧式滑台座(9)固定。
8、根据权利要求2所述的金属切片机，其特征在于，所述轨迹位置调节***包括用于调节刀体组件(6)的运动轨迹与水平面之间角度的角度调节机构；所述角度调节机构固定在机架上，所述滑动机构通过角度调节机构与机架连接。
9、根据权利要求8所述的金属切片机，其特征在于，所述角度调节机构包括转动盘(10)、卧式滑台座(9)和螺栓；所述转动盘(10)与机架固定连接，其上开设有腰形孔；所述卧式滑台座(9)与转动盘(10)之间采用止口定心，使得卧式滑台座(9)可绕转动盘(10)的轴心在所述腰形孔对应圆周角度范围内转动，所述螺栓用于在腰形孔处将转动盘(10)和卧式滑台座(9)固定。
10、根据权利要求1所述的金属切片机，其特征在于，所述压料机构(5)包括凸轮(50)、第一压杆(52)、第一杠杆(53)、第二压杆(54)、第二杠杆(55)；所述凸轮(50)安装在驱动***的主轴上；第一压杆(52)的一端紧贴凸轮(50)的轮廓线，其另一端与所述第一杠杆(53)的长臂端铰接；第一杠杆(53)的短臂端与所述第二压杆(54)的一端铰接；第二杠杆(55)的一端与第二压杆(54)的另一端铰接，其另一端作用于待加工基材(15)。
11、根据权利要求10所述的金属切片机，其特征在于，所述压料机构(5)还包括滚轮(51)；所述滚轮(51)铰接于第一压杆(52)靠近凸轮(50)的一端，凸轮(50)通过滚轮(51)作用于第一压杆(52)。
12、根据权利要求11所述的金属切片机，其特征在于，所述压料机构(5)还包括位于第二压杆(54)上的缓冲调压装置(57)。
13、根据权利要求10至12之中任意一项所述的金属切片机，其特征在于，所述压料机构(5)还包括位于第二杠杆(55)一端的压料夹具(56)；所述第二杠杆(55)通过压料夹具(56)作用于待加工基材(15)。
14、根据权利要求1所述的金属切片机，其特征在于，所述送料机构(4)包括棘轮(41)、送料蜗杆(42)、送料蜗轮(43)、送料传动轴(44)、轴承(45)、摩擦轮(46)以及固定在刀体组件(6)上并随刀体组件(6)往复直线运动的棘爪；所述棘轮(41)固定套设于送料蜗轮(42)的一端，在棘爪的作用下间歇转动；所述送料传动轴(44)由轴承(45)可转动的支撑，其一端固定套设有所述摩擦轮(46)，另一端套设有和所述送料蜗杆(42)相适配的送料蜗轮(43)。
15、根据权利要求1所述的金属切片机，其特征在于，所述驱动***(2)包括由电动机通过皮带传动的皮带轮(21)，与皮带轮(21)同轴的曲轴(22)，以及与所述曲轴(22)铰接的连杆(23)。
16、根据权利要求15所述的金属切片机，其特征在于，还包括与所述刀体组件(6)固定连接的滑台(11)，所述连杆(23)与滑台(11)铰接而间接驱动刀体组件(6)。
17、根据权利要求1所述的金属切片机，其特征在于，还包括推板，所述推板固定在刀体组件(6)的前部，在每次切削的同时，对前一次切削成的翅片进行整形。
18、根据权利要求1所述的金属切片机，其特征在于，所述滑动机构为直线导轨(7)。
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