CN201881004U - 数控曲线锯机 - Google Patents

Abstract

一种数控曲线锯机，包括X、Y两方向直线运动的工作台，和有程序控制的电气、冷却配置，其特征在于固定带锯的F型架的立柱垂直安置在工作台的底座上，带锯通过导轮安装在立柱上部的上、下横梁侧面上呈环形闭合，上横梁端垂直安装导正器升降座，下端固定上导正器、下部一侧安装动力头，下导正器及伺服电机安装在下横梁端上面，两导正器位于工作台上工件的上、下之间；带锯是两条齿的带锯条，或是螺旋锯条。锯条首尾插接结构的“凸”字形通孔和同形竖边切开，形成闭环。锯齿间距不限，效率高，螺旋锯条效率更高。也可在导正器座上安装往复电动曲线锯，切出更小的转弯半径。还可配钻头、铣头，并且带锯首尾结构，实现切割断续曲线。

Description

数控曲线锯机

技术领域

本实用新型涉及机械设备，用于板材加工的切割设备的制造。

背景技术

目前板材切割加工中广泛采用以下几种加工方法：

1.，气焊切割：该方法只适合钢板切割，它效率较高，但切口精度差，非金属和有色金属板材不适合。

2，水切割：该方法适用材料广泛，但耗材较贵，加工成本较高。

3，线切割：该方法只适合加工金属材料，加工精度高。但生产效率很低，加工成本较高。

4，锯切割：该方法效率较高，生产成本低，适用材料广泛。

带锯机是板材切割加工中广泛使用的机械加工设备，普通带锯机在做曲线切割时，由于锯条有一定的宽度，切割到转弯处时，锯条边缘就会与制件发生挤压而停止作业。目前切割曲线时通常采用较窄的锯条，锯条固定不动，工人要用手工操作不停地转动工件，帮助调整工件与锯条锯切曲线的方向一致，近似手工切割，这种方法操作难度大，劳动强度大，工件精度差，很难实现大批量自动化生产。现在市场上还没有一种比较成熟的数控锯机。200820135580.5公开的专利三维数控锯机，锯条是上下往复运动，工作时有一半是空行程，工作效率低，并且锯条还要不断调整方向，机床结构复杂。200420108656.7公开的三轴联动数控曲线带锯机，该结构是安装带锯的整个机架要根据锯切的位置在床身上回转，小角度转弯时机架工作范围受到很大限制，所以很难得到推广应用。另外锯条的状态，01237099.1专利公开的线锯条由于工艺和结构所限，不可能制成很大的齿形，从而也不能制成效率很高的锯条。

发明内容

本实用新型的设计目的是提供一种数控曲线锯机，配置可以向任意方向锯切的锯条，实现板材曲线裁切加工的自动化。

一种数控曲线锯机，包括X、Y两方向直线运动的工作台，和有程序控制的电气、冷却配置，其特征在于固定带锯的F型架的立柱垂直安置在工作台的底座上，带锯通过框架导轮安装在立柱上部的上、下横梁侧面上呈环形闭合，上横梁端垂直安装导正器升降座，下端固定上导正器、下部一侧安装动力头及伺服电机，下导正器安装在下横梁端上面，两导正器位于工作台上工件的上、下之间；带锯是两条齿的带锯条，或是螺旋锯条。

本数控曲线锯机，可以安装两条齿的带锯条，锯齿间距不限，效率高，螺旋锯条效 率更高。在此之前已有的线锯条由于工艺和结构所限，不可能制成很大的齿形，从而也不能制成效率很高的锯条。本设备也可在导正器座上安装往复运动的电动曲线锯，市场上可以买到的，能更灵活方便地对木材、金属、塑料等板材进行切割；也可以切出更小的转弯半径，使原来必须手工操作而且不易掌握的手动工具也可以实现数控操作。因配置钻具，能使锯条在局部作业，锯切的轨迹可以是连续的，也可以是断续的任何曲线图形。以往的带锯首尾都是采用焊接结构，无法实现跳跃断续锯切。而本设计中的带锯接头结构可以解决以往带锯不能切割断续曲线的问题，并且配置钻头可钻孔，使带锯可以在板材的任意位置孔中穿过，灵活地进行局部锯切。还可以在导正器座上配置铣头，增加作业功能。

本实用新型的锯机对使用客户来讲是一种工艺简单，适用材料广泛，生产效率高，生产成本低的产品。如能推广使用，必能产生巨大的经济效益和社会效益。其对锯条制造厂商和机床制造厂商来讲又是一个巨大的潜在市场，必能给生产厂商带来巨大的经济效益。

附图说明

图1是本设计的数控曲线锯机主视图；

图2a是导正器夹持厚锯片B状态剖视图；

图2b是导正器夹持薄锯片A状态剖视图；

图3a是导正器图2a的俯视图；

图3b是导正器图2b的俯视图；

图4a是本设计两条齿带锯主视图；

图4b是将带锯扭转后安装在导向轮上的螺旋状轴向视图；

图5a是带锯两端结构主视图；

图5b是图5a的A-A视图；

图6是导正器座上安装小电锯剖视图；

图7是图6的俯视图。

具体实施方式.

数控曲线锯机：如图1所示，包括X、Y两方向直线运动的两个工作台，和有程序控制的电气***及冷却***配置，其特征在于固定带锯5的F型的立柱3垂直安置在工作台的底座1上，带锯5通过框架导轮安装在与立柱3上横梁14、下横梁15侧面上，呈环形闭合。上横梁14端垂直安装导正器升降座8，升降座8下端固定上导正器10、下部一侧安装动力头9，下导正器6及伺服电机安装在下横梁15端上面。

框架导轮包括与电机相连的主动轮2位于立柱3中部、涨紧轮4位于立柱上角、两个导轮7分别位于两横梁14、15端并且在上导正器10、下导正器6的上、下方。

本设计的带锯5的两长边有对称齿，将带锯中间无齿的部分变窄，可以根据需要制成不同大小的齿形。带锯5首尾相接的快速插接结构：如图5a、图5b所示，其一端有“凸”字形通孔，另一端同方向、同形状“凸”的竖边被切开，横边仍相连，见图5b所示，向一面推挤后形成同形状凸起；当将凸起部分***另一端通孔中并拉紧时，凸起部分卡在通孔的肩部，首尾部分就快速搭接在一起了，成为有一个活口的环形锯。当搬开涨紧轮4带锯5处于放松状态时，凸起部分又可以从通孔中移出，使首尾分开。

锯条的另一种形式：见图4a、图4b，将带锯5锯条螺旋扭转安装在框架导轮上，这时要将上导正器10、下导正器6移位，将带锯5沿中心线扭转、再将两端对接，使原来一条线排列的锯齿变为沿轴线螺旋分布，这样锯条就可以向任意方向锯切。

导正器升降结构8：包括一套丝杠副，一端固定电机，另一端固定上导正器10及动力头9，其中部垂直安装在上横梁14端部，使导正器升降。

上、下导正器的结构：见图2a、图2b：导正器座17上安置伺服电机21。导正器座17内一侧有蜗杆19，中部有蜗轮16，外部有与蜗杆19咬合的齿，蜗轮16另半部内为弧形凹腔，其弧形大于小导轮支架18的外球面，凹腔最大径处有相向两个螺纹通孔；内有小导轮支架18，小导轮支架18外部为球体中段，中心为等径通孔，通孔内轴向垂直安置两个小导轮20，两个小导轮20的轮面并列安置在锯面两侧，并垂直于带锯走向，两个小导轮20与蜗杆19同轴向。

安装时如图2a所示，用手动固定蜗轮16与小导轮支架18的缝隙为水平，此时蜗轮16的缝隙水平且两小轮20间距B最大，并用顶丝穿过蜗轮16壁上通孔并抵住小导轮支架18球面的最大径点。这种状态下的两个小导轮20之间的带锯5的锯片厚度为最大值。厚的锯片适合高强度材质切割。如果安装的锯片薄时，如图2b所示：手动小导轮支架18扭转角度，使锯片5与加工材料工件11的被切线一致，并再次用顶丝固定。锯片薄时蜗轮16的缝隙偏斜且两小轮20间距A最小。此后伺服电机21带动蜗杆19及蜗轮16随程序控制的方向、速度与设备同步正、反向扭转。

安装螺旋锯条时，不使用导正器。

导正器升降座8下部一侧安装动力头9，还可以换下导正器，配置钻具，使上述带锯能够穿过孔隙。或者配置铣头，加工沟槽。

还可以取下导正器座17上的上、下导正器10、6，安装小型电动往复锯22，如图6、图7所示：这时改用人工手动操纵，脱离设备程序控制。本设备工作时，自动控制的带锯、钻孔以及小型曲线锯可更替使用。

曲线加工时，工件11固定在纵向工作台12上，随程序控制工作台13配合做直线运动，带锯5在上、下导正器10、6的夹持下转动，保证锯条方向与工件运动方向重合，从而加工出任何曲线，而不出现夹锯现象。如果加工低密度材质时，可使用本设计的螺旋锯条，螺旋锯条适用于加工有色金属、非金属材料，如木板、塑料板，不受方向制约，可以拐直角、小R曲线、可使用单齿或双齿锯条。

导正器的蜗轮、蜗杆与Z轴、Y轴共同构成了本设计的三轴联动数控曲线锯机，数控装置可根据锯切曲线的形状控制导正器，使锯条始终与工件运动方向一致，随时扭转调整方向；导正器可根据锯条厚度、工件厚度不同调整，从而能完成任意形状曲线的自动切割作业。

Claims (8)

1.一种数控曲线锯机，包括X、Y两方向直线运动的工作台，和有程序控制的电气、冷却配置，其特征在于固定带锯(5)的F型架的立柱(3)垂直安置在工作台的底座(1)上，带锯(5)通过框架导轮安装在立柱(3)上部的上横梁(14)、下横梁(15)侧面上呈环形闭合，上横梁(14)端垂直安装导正器升降座(8)，升降座(8)下端固定上导正器(10)、下部一侧安装动力头(9)，下导正器(6)及伺服电机安装在下横梁(15)端上面，两导正器位于工作台上工件(11)的上、下之间；带锯(5)是两条齿的带锯条，或是螺旋锯条。

2.根据权利要求1所述的数控曲线锯机，其特征在于带锯(5)的两长边有对称齿，锯条无齿的部分变窄。

3.根据权利要求1所述的数控曲线锯机，其特征在于带锯(5)锯条首尾相接部分有插接结构：其一端有“凸”字形通孔，另一端同方向、同样形状“凸”的竖边被切开，横边仍相连，向一面推挤后形成同形状凸起；当将凸起部分***另一端通孔中并拉紧时，首尾部分搭接在一起，形成闭环。

4.根据权利要求1所述的数控曲线锯机，其特征在于上、下导正器(10、6)的结构：导正器座(17)上安置伺服电机(21)，导正器座(17)内一侧有蜗杆(19)，中部有蜗轮(16)，蜗轮(16)外部有与蜗杆(19)咬合的齿，蜗轮(16)另半部内为弧形凹腔，其弧形大于小导轮支架(18)的外球面，凹腔最大径处有相向两个螺纹通孔，内有小导轮支架(18)；小导轮支架(18)外部为球体中段，中心有等径通孔，通孔内轴向垂直安置两个小导轮(20)，两个小导轮(20)的轮面并列安置在锯面两侧，并垂直于带锯走向，两个小导轮(20)与蜗杆(19)同轴向。

5.根据权利要求1所述的数控曲线锯机，其特征在于导正器升降结构(8)：包括一套丝杠副，一端固定电机，其中部垂直安装在上横梁(14)端部，使上导正器(10)升降。

6.根据权利要求1所述的数控曲线锯机，其特征在于将带锯(5)沿中心线扭转、再将两端对接，使线排列的锯齿呈轴线螺旋分布，并安装在框架导轮上；此时将上导正器(10)、下导正器(6)移位。

7.根据权利要求1所述的数控曲线锯机，其特征在于框架导轮包括与电机相连的主动轮(2)位于立柱(3)中部、涨紧轮(4)位于立柱上角、两个导轮(7)分别位于两横梁(14、15)端并且在上导正器(10)、下导正器(6)的上、下方。

8.根据权利要求1所述的数控曲线锯机，其特征在于还可以取下导正器座(17)上的上、下导正器(10、6)，安装小型电动往复锯(22)；这时脱离设备程序控制，改用人工手动操作。 

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