一种新型钢管切割机
技术领域
本发明涉及一种新型钢管切割机,属于钢管切割技术领域。
背景技术
切割是一种物理动作,狭义的切割是指用刀等利器将物体(如食物、木料等硬度较低的物体)切开,广义的切割是指利用工具,如机床、火焰等使物体在压力或高温的作用下断开。切割在人们的生产、生活中有着重要的作用,切割机分为转盘切割机、等离子切割机、激光切割机、水切割等。在切割工作过程中,每切断一次钢管,需要将钢管向切割盘移动,传统的切割机有以下的陷:
1、待切割钢管的位置不便于调整、移动,费人力、物力;
2、传统钢管切割机的夹紧装置对电机和螺纹杆受到的转矩,没有很好的进行缓冲处理,缩短了电机的使用周期;
3、传统钢管切割机的夹紧装置对钢管的夹紧力过大,导致钢管外壁的夹紧处出现凹陷的情况,钢管质量下降,影响后期的使用。
发明内容
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新型钢管切割机,不仅便于调整、移动待切割钢管的位置,省时省力;而且避免钢管在夹紧过程中出现凹陷,保证钢管后期的使用,提高电机的使用寿命。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种新型钢管切割机,包括工作台和第二夹具机构,所述第二夹具机构活动设置在工作台上,所述第二夹具机构一侧设有第一夹具机构,第二夹具机构另一侧设有切割盘,所述第一夹具机构设置在工作台上,所述第一夹具机构和第二夹具机构内穿设待切割钢管,所述切割盘设置在第三驱动机构上,所述工作台上开设切割槽,所述切割槽设于切割盘正下方,切割盘受第三驱动机构驱动靠近切割槽时作切割动作或远离切割槽作复位动作;
所述第一夹具机构包括第一套筒和若干个第一夹具单元,所述第一套筒设置在工作台上,若干个所述第一夹具单元平行设置在第一套筒内,所述第一套筒上方设有第一驱动机构,若干个第一夹具单元受第一驱动机构驱动同步夹紧或松开钢管;
所述第二夹具机构包括第二套筒和第二夹具单元,所述第二夹具单元设置在第二套筒内,所述第二套筒上方设有竖向设置的第二驱动机构,所述第二夹具单元受第二驱动机构驱动夹紧或松开钢管,所述第二套筒活动设置在工作台上,实现第二套筒沿着工作台水平方向往复位移,使得第二套筒向切割盘靠近或向切割盘远离;
所述第二驱动机构包括第二电机、缓冲装置和第二滑杆,所述缓冲装置顶部设置第二电机,缓冲装置底部设置第二滑杆,所述第二活动夹具内设有自由的旋转块Ⅰ,第二滑杆穿设于第二套筒上表面和第二活动夹具内,使得第二滑杆底端与旋转块Ⅰ固定连接,所述第二滑杆与第二套筒螺纹配合,第二电机驱动缓冲装置转动,带动第二滑杆转动,实现第二滑杆在第二套筒内旋转升降,带动旋转块Ⅰ在第二套筒内升降,使得第二活动夹具相对第二固定夹具作升降运动。
所述第一夹具单元分别包括第一活动夹具和第一固定夹具,所述第一活动夹具和第一固定夹具内壁分别设有若干个自由的滚珠,所述滚珠均匀间隔设置且第一活动夹具和第一固定夹具内的滚珠对称;所述第一固定夹具固定于第一套筒底部内壁上,所述第一活动夹具与第一固定夹具相对设置,第一活动夹具与第一驱动机构连接,第一驱动机构驱动第一活动夹具相对第一固定夹具作升降运动。
所述第一驱动机构包括竖向设置的第一液压缸、水平横杆和第一滑杆,所述第一液压缸活塞杆上设置水平横杆,所述水平横杆底部设置若干个第一滑杆,所述第一滑杆与第一活动夹具一一对应,所述第一滑杆穿设在第一套筒内,第一滑杆与第一活动夹具固定连接,第一液压缸动作时,带动水平横杆上下运动,使得第一滑杆在第一套筒内上下移动,实现第一活动夹具靠近或远离第一固定夹具。
所述第二夹具单元包括第二固定夹具和第二活动夹具,所述第二固定夹具固定在第二套筒底部内壁,所述第二活动夹具与第二固定夹具相对设置,第二活动夹具与第二驱动机构连接,第二驱动机构驱动第二活动夹具相对第二固定夹具作升降运动。
所述缓冲装置包括转盘Ⅰ和转盘Ⅱ,所述转盘Ⅰ上设置限位杆,所述转盘Ⅱ上开设扇形通孔,所述限位杆穿设在扇形通孔内,且转盘Ⅰ和转盘Ⅱ叠合固定设置,所述扇形通孔内设有橡胶垫,所述橡胶垫设于限位杆外侧;第二电机工作时,带动转盘Ⅱ和转盘Ⅰ同步旋转,实现第二滑杆沿着第二活动夹具内作旋转升降运动,推动转盘Ⅰ和转盘Ⅱ同步升降,带动第二电机作升降运动。
所述第二电机上设置方形套筒,所述方形套筒内设有竖向行程杆,所述行程杆一端固定在工作台顶部,所述方形套筒能够沿着行程杆上下位移。
所述扇形通孔内设有若干个L型弹簧片,所述弹簧片顶端低于限位杆顶端。
所述第三驱动机构包括水平第三电机和竖向第三液压缸,所述第三液压缸活塞杆上设置第三电机,第三液压缸驱动第三电机作升降运动,第三电机上设置切割盘,第三电机驱动切割盘转动。
所述第一夹具单元和第二夹具单元的内表面成型为弧形面,所述弧形面与钢管表面贴合。
所述限位杆顶面比第二转盘的顶面高出5-6cm。
与现有技术相比,本发明的优点在于:一种新型钢管切割机,通过第一夹具机构对钢管起水平导向作用,第二弧形夹具对钢管起夹紧作用,将第二夹具机构沿着燕尾槽多次推向切割盘,完成钢管多次切割。当钢管切割尺寸满足不了时,第二夹具机构消除对钢管的夹紧,并将第二套筒推向第一套筒,复位后将钢管向第二套筒内推,推至钢管露出第二套筒后,第二夹具机构再次夹紧钢管,并将第二夹具机构推向切割盘,再次进行钢管切割,反复动作后完成钢管的切割工作。相比传统切割机而言,便于调整钢管的位置。当第二夹具单元紧紧夹住钢管,使得第二滑杆的转矩变大时,通过橡胶垫和限位杆的设置,限位杆一侧顶住橡胶垫,起到缓冲的作用,从而保护了第二电机和第二滑杆。通过设置若干个L形弹簧片,当限位杆凹进橡胶垫,每滑过一个L形弹簧片时,L形弹簧片会发出“呲”的一声,每响一声表明对钢管的夹紧力又变大了,从而确定对钢管的夹紧度,避免过度夹紧而导致钢管在夹紧处凹进去,影响后期的使用。
附图说明
图1为本发明实施例一种新型钢管切割机的示意图;
图2为本发明实施例一种新型钢管切割机中第一夹具机构的示意图;
图3为本发明实施例一种新型钢管切割机中第二夹具机构的示意图;
图4为本发明实施例一种新型钢管切割机中缓冲装置的示意图;
图5为本发明实施例一种新型钢管切割机的第二夹具机构移动示意图;
图中1第一夹具机构、1.1第一液压缸、1.2水平横杆、1.3第一滑杆、1.4第一套筒、1.5第一活动夹具、1.6第一固定夹具、1.7滚珠、2第二夹具机构、2.1方形套筒、2.2第二电机、2.3第二滑杆、2.4第二套筒、2.5第二活动夹具、2.6第二固定夹具、2.7缓冲装置、2.7.1转盘Ⅰ、2.7.2转盘Ⅱ、2.7.3橡胶垫、2.7.4限位杆、2.7.5弹簧片、2.7.6旋转块Ⅱ、2.8行程杆、2.9旋转块Ⅰ、3第三驱动机构、3.1第三液压缸、3.2第三电机、4切割盘、5工作台、5.1燕尾槽、5.2切割槽。
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。
如图1所示,本实施例中的一种新型钢管切割机,包括工作台5和第二夹具机构2,工作台5底面内壁和顶面内壁上分别设有对应的燕尾槽5.1,第二夹具机构2两端分别卡设在上、下燕尾槽5.1内,实现第二夹具机构2活动设置在工作台5上,第二夹具机构2一侧设有第一夹具机构1,第二夹具机构2另一侧设有切割盘4,第一夹具机构1上下两端固定在工作台5上,第一夹具机构1和第二夹具机构2内贯穿待切割钢管,第一夹具机构1对待切割钢管起水平导向作用,第二夹具机构2对待切割钢管起夹紧作用。当第二夹具机构2在燕尾槽5.1内移动时,带动待切割钢管向切割盘4靠近。在工作台5顶面固定有竖向设置的第三驱动机构3,将切割盘4设置在第三驱动机构3上,且切割盘4与第二夹具机构2相对设置,工作台5底面上开设切割槽5.2,切割槽5.2设于切割盘4正下方,将夹有待切割钢管的第二夹具机构2向切割盘4靠近,钢管切割点移动至切割盘4下方,切割盘4受第三驱动机构3驱动向下运动,对准切割点进行切割,切割盘4向下运动至切割槽5.2时,完成钢管切割动作,受第三驱动机构3驱动向上运动,切割盘4复位。第二夹具机构2再次向切割盘4移动,带动待切割钢管再次向切割盘4靠近,对钢管进行切割,在第一夹具机构1和第二夹具机构2夹紧的状态下,对待切割钢管多次切割。
如图2所示,第一夹具机构1包括第一套筒1.4和2个第一夹具单元,第一套筒1.4通过固定块水平设置在工作台5上,2个第一夹具单元平行设置且固定在第一套筒1.4内,第一套筒1.4上方设有第一驱动机构,2个第一夹具单元受第一驱动机构驱动同步夹紧或松开钢管。
上述第一驱动机构包括竖向设置的第一液压缸1.1、水平横杆1.2和2根第一滑杆1.3,第一液压缸1.1缸体固定在工作台5顶面,第一液压缸1.1活塞杆上设置水平横杆1.2,水平横杆1.2底部设置2根竖向第一滑杆1.3,第一滑杆1.3穿设在第一套筒1.4内,且第一滑杆1.3底端分别与第一夹具单元连接,第一液压缸1.1活塞杆伸出时,带动水平横杆1.2向下运动,使得第一滑杆1.3在第一套筒1.4内向下运动,实现第一夹具机构夹紧钢管;第一液压缸1.1活塞杆缩回时,带动水平横杆1.2向上运动,使得第一滑杆1.3在第一套筒1.4内向上运动,实现第一夹具机构松开钢管。
上述第一夹具单元分别包括第一活动夹具1.5和第一固定夹具1.6,第一固定夹具1.6固定在第一套筒1.4底部内壁上,第一活动夹具1.5与第一固定夹具1.6相对设置,两者的相对面呈弧形,与钢管表面相贴合。第一活动夹具1.5与第一滑杆1.3固定连接,第一滑杆1.3向上或向下运动时,带动第一活动夹具1.5相对第一固定夹具1.6作升降运动,实现第一夹具单元夹紧或松开钢管。第一活动夹具1.5和第一固定夹具1.6内壁分别设有若干个自由的滚珠1.7,且滚珠1.7均匀间隔对称设置。当第一夹具单元夹紧钢管时,推动钢管时,由于滚珠1.7的设置,使得钢管仍然能在第一夹具单元内水平移动,第一夹具单元夹紧钢管时,对钢管起到了水平导向作用。
如图3所示,第二夹具机构包括水平第二套筒2.4和第二夹具单元,第二夹具单元设置在第二套筒2.4内,第二套筒2.4上方设有竖向设置的第二驱动机构,第二夹具单元受第二驱动机构驱动夹紧或松开钢管。第二套筒2.4下方设置燕尾块,燕尾块卡设在燕尾槽5.1内,使得第二套筒2.4在燕尾槽5.1内往复移动,实现第二夹具机构向切割盘靠近或向切割盘4远离。
上述第二驱动机构包括第二电机2.2、缓冲装置2.7和第二滑杆2.3,缓冲装置2.7顶部设置第二电机2.2,缓冲装置2.7底部设置第二滑杆2.3,第二活动夹具单元内设有自由的旋转块Ⅰ2.9,第二滑杆2.3穿设第二套筒2.4上表面和第二夹具单元内,使得第二滑杆2.3底端与旋转块Ⅰ2.9固定连接。第二滑杆2.3与第二套筒2.4螺纹配合。第二电机2.2工作时,带动缓冲装置2.7转动,实现第二滑杆2.3在第二套筒2.4内旋转升降,旋转块Ⅰ2.9在第二夹具单元内旋转升降。
上述第二夹具单元包括第二固定夹具2.6和第二活动夹具2.5,第二固定夹具2.6固定在第二套筒2.4底部内壁,第二活动夹具2.5与第二固定夹具2..6相对设置,第二活动夹具2.5和第二固定夹具2.6的相对面分别呈弧形,弧形的弧度与钢管表面相贴合。第二活动夹具2.5与第二滑杆2.3连接,第二滑杆2.3上升运动时,带动旋转块Ⅰ2.9上升,从而带动第二活动夹具2.5相对第二固定夹具2.6远离,使得第二夹具单元松开钢管;第二滑杆2.3下降运动时,带动旋转块Ⅰ2.9下降,从而带动第二活动夹具2.5相对第二固定夹具2.6靠近,使得第二夹具单元夹紧钢。
如图4所示,上述缓冲装置2.7包括转盘Ⅰ2.7.1和转盘Ⅱ2.7.2,转盘Ⅰ2.7.1上固定旋转块Ⅱ2.7.6和2根限位杆2.7.4,旋转块Ⅱ2.7.6固定在转盘Ⅰ2.7.1上表面,2根限位杆2.7.4对称分布在转盘Ⅰ2.7.1上。在转盘Ⅱ2.7.2上对称开设2个扇形通孔,2根限位杆2.7.4分别穿设在对应的扇形通孔内,且转盘Ⅰ2.7.1和转盘Ⅱ2.7.2重叠固定在一起,限位杆2.7.4的顶面比转盘Ⅱ2.7.2的顶面高出5cm。在限位杆2.7.4外侧的扇形通孔内对称设有橡胶垫2.7.3和若干个L型弹簧片2.7.5,L型弹簧片2.7.5的顶部低于限位杆2.7.4的顶部。第二电机2.2工作时,带动转盘Ⅱ2.7.2和转盘Ⅰ2.7.1同步旋转,实现第二滑杆2.3的转动。
在第二电机2.2上设置方形套筒2.1,方形套筒2.1内套设竖向行程杆2.8,行程杆2.8一端固定在工作台5顶端,当第二滑杆2.3升降时,推动转盘Ⅰ2.7.1和转盘Ⅱ2.7.2同时升降,使得第二电机2.2一并升降,此时,方形套筒2.1能够沿着行程杆2.8上下移动。
用于控制切割盘4的第三驱动机构包括水平第三电机3.2和竖向第三液压缸3.1,第三液压缸3.1缸体固定在工作台5顶端,第三液压缸3.1活塞杆上设置第三电机3.2,第三电机3.2的输出轴上固定设置切割盘4,第三液压缸3.1驱动第三电机3.2作升降运动,实现切割盘4的升降。第三电机3.2工作时,实现切割盘4高速转动,以实现钢管的切割。
将第一夹具单元和第二夹具单元的内表面加工呈弧形面,使得弧形面与钢管表面贴合,从而实现稳定牢固的夹紧钢管。
切割钢管时的操作步骤如下:
1、首先将本申请放置在水平地面上,进行固定,保证该装置的正常使用。
2、通过控制***控制第一液压缸1.1活塞杆伸出,第一液压缸1.1活塞杆带动水平横杆1.2向上移动,水平横杆1.2带着两个第一滑杆1.3同步在第一套筒1.4内向上运动,使得两个第一滑杆1.3底端的两个第一活动夹具1.5在第一套筒1.4内向上移动,即同时远离第一套筒1.4轴心,增大相对第一活动夹具1.5和第一固定夹具1.6开口之间的距离,方便将待切割的钢管放进第一套筒1.4内的第一夹具单元中。
3、通过控制***控制第二电机2.2反转,使得转盘Ⅱ2.7.2旋转,转盘Ⅱ2.7.2的旋转使得转盘Ⅰ2.7.1转盘和第二滑杆2.3旋转,第二套筒2.4和第二滑杆2.3螺纹连接形成丝杠结构,从而第二滑杆2.3在第二套筒2.4内旋转上升,第二滑杆2.3底端的旋转块Ⅰ2.9推动第二活动夹具2.5在第二套筒2.4内向上移动,即第二活动夹具2.5远离第二套筒2.4轴心,增大第二活动夹具2.5和第二固定夹具2.6之间的距离,方便将待切割的钢管放进第二套筒2.4内的第二夹具单元中。由于第二滑杆2.3的上升,推动第二电机2.2上升,使得方形套筒2.1沿着行程杆2.8上移。
4、控制第三电机3.2工作,第三电机3.2带动切割盘4高速旋转。
5、将待切割的钢管依次放入第一套筒1.4的第一夹具单元和第二套筒2.4的第二夹具单元内,并从第二套筒2.4另一端伸出。以切割槽5.2为基准,确定需要切割长度。
6、通过控制***控制第一液压缸1.1活塞杆缩回,第一液压缸1.1活塞杆带动水平横杆1.2向下移动,水平横杆1.2带着两个第一滑杆1.3同步在第一套筒1.4内向下运动,两个第一活动夹具1.5一并向下移动,直到两相对的第一活动夹具1.5和第二固定夹具1.6夹紧钢管。再通过控制***控制第二电机2.2正转,使第二活动夹具2.5向下移动,对钢管进行夹紧。由于橡胶垫2.7.3和限位杆2.7.4的设置,当第二夹具单元紧紧夹住钢管时,第二滑杆2.3转矩变大,限位杆2.7.4一侧顶住橡胶垫2.7.3,橡胶垫2.7.3对限位杆2.7.4起到缓冲作用,从而保护了第二电机2.2和第二滑杆2.3。另外,在扇形通孔内设置了若干个L形弹簧片2.7.5,当限位杆2.7.4扭转凹进橡胶垫2.7.3时,每滑过一个L形弹簧片2.7.5,L形弹簧片2.7.5会发出“呲”的一声,每响一声表明钢管的夹紧力变大,从而确定了对钢管的夹紧度,避免了过度夹紧而导致钢管在夹紧处凹进去,影响后期的使用;保证了钢管在切割过程中的稳固性,避免松动而出现切割误差。
7、通过控制***控制第三液压缸3.1活塞杆伸出,第三液压缸3.1活塞杆带动第三电机3.2向下移动,此时,高速旋转的切割盘4慢慢向夹紧的钢管靠近,并开始对钢管进行切割。当切割盘4底端伸入切割槽5.2内时,说明钢管被切断。
8、通过控制***控制第一液压缸1.1活塞杆缩回,使得切割盘4向上移动,实现复位。
9、如图5所示,当需要继续切割时,将第二套筒2.4沿着燕尾槽5.1向切割盘4推进,第一套筒1.4内钢管被带动并沿着水平方向向切割盘4移动,以切割槽5.2为基准,确定需要切割长度,并重复步骤7和8,完成部分钢管的切割。
10、当露出第二套筒2.4外的钢管长度不满足切割尺寸时,通过控制第二电机2.2将第二活动夹具2.5向上移动,消除对钢管的夹紧度。将第二套筒2.4推向第一套筒1.4,将待切割钢管从第一套筒1.4内推向第二套筒2.4内,并露出第二套筒2.4。重复步骤6、7、8。完成钢管整体切割工作。
相比传统切割机来说便于调整钢管切割的位置,从而节省了人力物力,直接降低劳动力成本、提高切割效率。
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。