CN221019682U - 方形壳切边整形设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方形壳切边整形设备。所述方形壳切边整形设备包括：上下料部分，设置在第一层空间，上下料部分包括输送机构和移载机构；切边整形部分，包括沿第四方向依次设置在第二层空间的切边单元、整形检测单元、去毛刺单元和设置在第三层空间的凸轮驱动单元，切边单元、整形检测单元与凸轮驱动单元传动连接，切边单元、整形检测单元在凸轮驱动单元的驱使下、方形壳在移载机构的驱使下同步运动。本实用新型提供的一种方形壳切边整形设备，通过主轴与驱动凸轮传递动力，并对切边单元和整形检测单元同步驱动，从而提高了生产效率，使方形壳的裁边检测效率最高可达到100pcs/min。

Description

方形壳切边整形设备

技术领域

本实用新型特别涉及一种方形壳切边整形设备，属于金属包装、新能源电池、生物制药、食品等行业技术领域。

背景技术

在金属包装、新能源电池、生物制药、食品等行业，方形金属壳体容器都有相当大的应用，通常这种金属壳的生产工艺都是由冲床冲压成型做成毛坯料，然后经过减薄拉伸达到所需壁厚，在拉伸后的金属壳边缘口部是不规则的轮廓，需要经过切边整形才能最终用于包装容器等。近些年，随着各行业自动化程度的逐渐提高，尤其是新能源领域的高速发展，对金属壳的生产质量和效率都提出了较高的要求。因此就需要一种能实现高速稳定的金属壳切边设备，圆柱金属壳的切边工艺比较多，但是对于方形金属壳的切边工艺却比较少。

现有的方形金属壳切边机构有大致以下几种，(1)冲床冲压裁切，冲床裁切工艺主要是设计切边的模具，利用冲床的冲压力裁切，模具内设置有不同高度的斜面来控制内刀沿着方形金属壳的长和宽两个方向运动，在同一工位上完成4个边的裁切。优点是不用二次定位，切口容易保证；这种方式的缺陷是需要一台冲床作为动力源，同时满足金属壳的成型和切边，冲床吨位较大，将冲床的竖直运动通过斜面转化为水平运动，压力角较大，能耗损失较大，而且，内刀4个边的运动需要占用冲床的冲程比较大，废料的排除也需要附加的机构才能排除，这些因素最终导致冲床的速度越来越无法满足市场的需求，冲床冲剪的速度只有20-30pcs/min，一味的增加冲床的数量，只会造成占地面积更大，能耗更高，应对行业的高速发展的需求明显是不足的；(2)CN111843507A公布了一种自动流水线式切边工艺，将切短边和切长边分成两次剪切，目的是为了提高效率，但是缺陷是，金属壳转运过程中用气缸进行搬运，响应速度较慢；另外，切边的动力源是采用伺服电机，金属的剪切力较大，对于较薄的金属壳还能实现，但是略大的金属壳就需要很大的伺服电机，然而伺服电机价格相对较高，而且要频繁启停，裁切的行程一般只有1-2mm，要在瞬间从静止状态到达输出几吨的力的状态是很难实现的。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种方形壳切边整形设备，从而克服了现有技术中的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型提供了一种方形壳切边整形设备，包括：

上下料部分，设置在第一层空间，所述上下料部分包括输送机构和移载机构，所述输送机构至少用于在所述第一层空间内沿第四方向输送方形壳，所述移载机构至少用于驱使位于所述输送机构上的方形壳在所述第一层空间和第二层空间之间活动，并使所述方形壳短暂保持在切边单元、整形检测单元、去毛刺单元；

切边整形部分，包括沿所述第四方向依次设置在第二层空间的切边单元、整形检测单元、去毛刺单元和设置在第三层空间的凸轮驱动单元，所述切边单元、整形检测单元与所述凸轮驱动单元传动连接，所述切边单元、整形检测单元在所述凸轮驱动单元的驱使下、所述方形壳在所述移载机构的驱使下同步执行如下动作：所述切边单元切除方形壳的侧边，所述整形检测单元固定并检测所述方形壳的切口边缘高度，所述方形壳与所述去毛刺单元接触并发生摩擦；

其中，所述第一层空间、第二层空间和第三层空间沿第五方向依次设置。

进一步的，所述切边单元包括裁切刀组；

所述整形检测单元包括检测机构和整形固定结构，所述检测机构至少用于检测方形壳的切口边缘高度；

所述去毛刺单元包括打磨机构；

所述凸轮驱动单元包括主轴以及驱动凸轮，所述驱动凸轮固定设置在所述主轴上，并能够随所述主轴转动，以及，所述驱动凸轮还与所述裁切刀组、整形固定结构传动配合；当所述驱动凸轮随所述主轴转动时，所述裁切刀组能够对方形壳的侧边进行裁切，所述整形固定结构能够可分离地固定所述方形壳。

进一步的，所述裁切刀组包括第一外刀组、第二外刀组、第一内刀组和第二内刀组；

所述第一外刀组包括两个第一外刀，所述第一内刀组包括两个第一内刀，两个所述第一内刀沿第一方向间隔设置在两个所述第一外刀之间，所述第一内刀和所述第一外刀用于切除所述方形壳的第一组侧边；

所述第二外刀组包括两个第二外刀，所述第二内刀组包括两个第二内刀，两个所述第二内刀沿第二方向间隔设置在两个所述第二外刀之间，所述第二内刀和所述第二外刀用于切除所述方形壳的第二组侧边；

所述第一内刀、第一外刀、第二内刀、第二外刀与驱动凸轮传动配合，且当所述驱动凸轮转动时，所述第一内刀、第一外刀、第二内刀、第二外刀能够被同步驱动，每一所述第一内刀能够与一所述第一外刀沿所述第一方向相向运动而将第一组侧边切除，每一所述第二内刀能够与一所述第二外刀沿所述第二方向相向运动而将第二组侧边切除；其中，所述第一方向和所述第二方向位于第一平面内且交叉设置。

进一步的，所述切边单元包括沿所述第四方向依次设置的第一切边单元和第二切边单元，所述第一切边单元包括所述第一外刀组和所述第一内刀组，所述第二切边单元包括所述第二外刀组和所述第二内刀组。

进一步的，所述驱动凸轮包括固定设置在主轴上的第一驱动凸轮、第二驱动凸轮、第三驱动凸轮和第四驱动凸轮，所述第一驱动凸轮与所述两个第一内刀传动配合，当所述第一驱动凸轮转动时，两个所述第一内刀被驱使沿所述第一方向运动；所述第二驱动凸轮与两个所述第一外刀传动配合，当所述第二驱动凸轮转动时，两个所述第一外刀被驱使沿所述第一方向运动；所述第三驱动凸轮与两个所述第二内刀传动配合，当所述第三驱动凸轮转动时，两个所述第二内刀被驱使沿所述第二方向运动；所述第四驱动凸轮与两个所述第二外刀传动配合，当所述第四驱动凸轮转动时，两个所述第二外刀被驱使沿所述第二方向运动。

进一步的，所述第一驱动凸轮、第二驱动凸轮、第三驱动凸轮和第四驱动凸轮中的至少两个固定设置为一体。

进一步的，所述第一内刀经第一传动结构与所述驱动凸轮传动连接，所述第一传动结构能够将所述驱动凸轮的旋转运动转换为所述第一内刀沿所述第一方向的直线运动；

所述第一外刀经第二传动结构与所述驱动凸轮传动连接，所述第二传动结构能够将所述驱动凸轮的旋转运动转换为所述第一外刀沿所述第一方向的直线运动；

所述第二内刀经第三传动结构与所述驱动凸轮传动连接，所述第三传动结构能够将所述驱动凸轮的旋转运动转换为所述第二内刀沿所述第二方向的直线运动；

所述第二外刀经第四传动结构与所述驱动凸轮传动连接，所述第四传动结构能够将所述驱动凸轮的旋转运动转换为所述第二外刀沿所述第二方向的直线运动。

进一步的，所述第一内刀经所述第一传动结构与所述第一驱动凸轮传动连接，所述第一外刀经所述第二传动结构与所述第二驱动凸轮传动连接，所述第二内刀经所述第三传动结构与所述第三驱动凸轮传动连接，所述第二外刀经所述第四传动结构与所述第四驱动凸轮传动连接。

进一步的，所述第一传动结构和第三传动结构包括依次连接的内刀凸轮随动器、摆杆和内刀架，所述凸轮随动器还与所述驱动凸轮连接，所述第一内刀或第二内刀固定设置在所述内刀架上，所述摆杆能够在所述驱动凸轮的驱使下绕选定转轴摆动，而使所述第一内刀或第二内刀与所述内刀架一起沿所述第一方向或第二方向运动。

进一步的，所述第二传动结构和第四传动结构包括外刀凸轮随动器、第一推杆、外刀斜块和外刀架，所述外刀凸轮随动器、第一推杆和外刀斜块依次固定连接，所述第一外刀或第二外刀固定设置在所述外刀架上，其中，所述外刀斜块具有第一导向斜面，所述外刀架均具有第二导向斜面，所述第一导向斜面与所述第二导向斜面活动贴合，所述第一推杆能够在所述驱动凸轮的驱使下沿第三方向运动，所述第一导向斜面与所述第二导向斜面之前产生相对运动，而使所述第一外刀或第二外刀与所述外刀架一起沿所述第一方向或第二方向运动，所述第三方向与所述第一平面交叉设置。

进一步的，所述第三方向与所述主轴的径向方向平行。

进一步的，所述第三方向与所述第五方向平行。

进一步的，所述切边单元还包括第一导向机构组，所述第一导向机构组包括间隔设置的两个第一导向机构，所述第一外刀和所述第一内刀设置在所述两个所述第一导向机构之间且与所述第一导向机构活动配合，所述第一外刀和所述第一内刀能够在两个所述第一导向机构之间沿所述第一方向运动。

进一步的，所述切边单元还包括第二导向机构组，所述第二导向机构组包括间隔设置的两个第二导向机构，所述第二外刀和所述第二内刀设置在所述两个所述第二导向机构之间且与所述第二导向机构活动配合，所述第二外刀和所述第二内刀能够在两个所述第二导向机构之间沿所述第二方向运动。

进一步的，所述的方形壳切边整形设备还包括：限位机构，所述限位机构至少用于定位所述方形壳。

进一步的，所述方形壳能够套设在所述限位机构上而被定位。

进一步的，两个所述第一导向机构间隔设置在所述限位机构的两侧。

进一步的，两个所述第二导向机构间隔设置在所述限位机构的两侧。

进一步的，所述限位机构包括间隔设置的第一限位机构和第二限位机构，两个所述第一导向机构间隔设置在所述第一限位机构的两侧，两个所述第二导向机构间隔设置在所述第二限位机构的两侧。

进一步的，所述第一外刀组和所述第一内刀组与所述第一限位机构相对应，所述第二外刀组和所述第二内刀组与所述第二限位机构相对应。

进一步的，所述的方形壳切边整形设备，其特征在于，还包括：支座，所述裁切刀组活动设置在所述支座上。

进一步的，所述第一导向机构组固定设置在所述支座上。

进一步的，所述第二导向机构组固定设置在所述支座上。

进一步的，所述限位机构固定设置在所述支座上。

进一步的，所述切边整形部分还包括废料排出单元，所述废料排出单元与所述移载机构传动连接，所述废料排出单元能够承接切除的废料环并能够在所述移载机构的驱使下沿所述第五方向活动，而将所述废料环带离所述切边单元，所述废料环为所述方形壳被切除的部分。

进一步的，所述废料排出单元将切除的侧边带离所述切边单元的动作与去毛刺单元与所述方形壳接触并发生摩擦的动作是同步进行的。

进一步的，所述废料排出单元包括废料顶升机构和直线导轨，所述废料顶升机构活动设置在所述直线导轨上，所述废料顶升机构与所述移载机构传动连接，所述废料顶升机构能够承接所述废料环并能够在所述移载机构的驱使下沿所述直线导轨活动。

进一步的，所述废料顶升机构包括驱动连接板、拉杆、卡槽导向架、缓冲弹簧和加固连杆，所述驱动连接板与拉杆固定连接，所述拉杆与所述加固连杆所述固定连接，所述卡槽导向架活动设置在所述直线导轨上，所述卡槽导向架就有用于承接所述废料环的废料环卡槽，所述卡槽导向架与所述拉杆转动连接，所述缓冲弹簧设置在所述卡槽导向架与所述加固连杆之间，其中，所述驱动连接板与所述移载机构传动连接。

进一步的，所述废料顶升机构沿所述第五方向设置在所述限位机构的一侧。

进一步的，所述废料顶升机构沿所述第五方向设置在所述第二限位机构的一侧。

进一步的，所述整形固定结构包括至少两个整形固定机构，至少两个所述整形固定机构之间具有可供设置所述方形壳的固定空间，其中，至少一所述整形固定机构与所述驱动凸轮传动配合，当所述驱动凸轮转动时，至少一所述整形固定机构能够靠近或远离另一所述整形固定机构，从而将所述方形壳固定在所述固定空间内。

进一步的，所述驱动凸轮还包括第五驱动凸轮，所述整形固定机构与所述第五驱动凸轮传动配合。

进一步的，所述整形固定机构经第五传动结构与所述第五驱动凸轮传动配合，所述第五传动结构能够将所述第五驱动凸轮的旋转运动转换为所述整形固定机构的直线运动。

进一步的，所述打磨机构具有与所述方形壳的切口相匹配的打磨面，所述方形壳能够在所述移载机构的驱使下与所述打磨面接触并发生相对运动。

进一步的，所述打磨机构具有一环形的槽状结构，所述槽状结构的侧壁作为所述打磨面。

进一步的，所述侧壁是倾斜设置的，且所述槽状结构的宽度沿趋向槽状结构的槽底的方向逐渐减小。

进一步的，所述槽状结构的纵向截面为V型结构。

进一步的，所述方形壳的截面可以是四边形等，该方形壳可以是金属壳或其他硬质材质的壳体。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：本实用新型提供的一种方形壳切边整形设备，通过主轴与驱动凸轮传递动力，并对切边单元和整形检测单元同步驱动，从而提高了生产效率，使方形壳的裁边检测效率最高可达到100pcs/min，并且，本实用新型提供的一种方形壳切边整形设备，切边、整形同步进行，且只有一个动力源，机器成本、能耗降低、故障率更低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一典型实施案例中提供的一种方形壳切边整形设备的整体结构示意图；

图2是本实用新型一典型实施案例中提供的一种方形壳切边整形设备的切边整形部分的结构示意图；

图3是本实用新型一典型实施案例中提供的一种方形壳切边整形设备的凸轮驱动单元的部分结构示意图；

图4是本实用新型一典型实施案例中提供的一种方形壳切边整形设备中第一内刀和第一驱动凸轮的传动结构示意图；

图5是本实用新型一典型实施案例中提供的一种方形壳切边整形设备中第二内刀和第三驱动凸轮的传动结构示意图；

图6是本实用新型一典型实施案例中提供的一种方形壳切边整形设备中第一外刀或第二外刀与第二驱动凸轮或第四驱动凸轮的传动结构示意图；

图7是本实用新型一典型实施案例中提供的一种方形壳切边整形设备中整形检测单元的结构示意图；

图8是本实用新型一典型实施案例中提供的一种方形壳切边整形设备中整形检测单元的结构示意图；

图9是本实用新型一典型实施案例中提供的一种方形壳切边整形设备中去毛刺单元与方形壳配合的结构示意图；

图10是本实用新型一典型实施案例中提供的一种方形壳切边整形设备中切边单元的结构示意图；

图11是本实用新型一典型实施案例中提供的一种方形壳切边整形设备中废料排出单元的结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本实用新型中所采用的驱动电机、气缸、凸轮、凸轮随动器以及弹簧、检测传感器、输送带/输送链条等均是本领域技术人员已知的功能机构，其均可以通过市购获得，在此不对其具体的结构、尺寸以及型号等进行限定。

实施例1

请参阅图1，一种方形壳切边整形设备，主要应用于将方形金属壳经过冲压或者拉伸后的毛边剪切掉，并且得到平整的切口，方形壳切边整形设备包括机架以及设置在机架上的上下料部分1和切边整形部分2，上下料部分1主要用于输送方形壳，具体包括将未进行切边整形的方形壳送至切边整形部分，以及，将切边整形后的方形壳自切边整形部分2输送至下游工艺设备/工位，切边整形部分2主要用于对方形壳进行切边、整形处理，切边包括切除方形壳开口处的侧边，切除的侧边一般为环形结构，因此，被切除的部分可以称之为废料环。

具体的，上下料部分1设置在机架的第一层空间，且上下料部分1主要包括输送机构3、载具4和移载机构5，输送机构3沿选定方向运行，运行的方式可以是连续的，也可以是间断的，输送机构3可以包括驱力源和输送带或输送链条等，输送带或输送链条与齿轮或滚轮配合并被驱动电机等驱动机构驱动，多个载具4可分离地固定设置在输送机构3上并随输送机构3一起沿选定方向运行，载具4能够可分离地固定方形壳，以实现方形壳的输送和上下料，移载机构5至少用于将方形壳推送至切边整形部分2的多个工位处以及将方形壳自切边整形部分2的多个工位处脱出，从而实现切边整形部分对方形壳的裁切、整形等加工，具体的，选定方向可以是第四方向。

具体的，请参阅图1和图2，切边整形部分2包括沿第四方向依次设置在机架的第二层空间的切边单元、整形检测单元7、去毛刺单元6和设置在机架的第三层空间的凸轮驱动单元，切边单元、整形检测单元7与凸轮驱动单元传动连接，切边单元、整形检测单元7在凸轮驱动单元的驱使下、方形壳在移载机构5的驱使下同步执行如下动作：切边单元切除方形壳的侧边，整形检测单元7固定并检测方形壳的切口边缘高度，方形壳与去毛刺单元6接触并发生摩擦，从而实现对方形壳的去毛刺处理；其中，第一层空间、第二层空间和第三层空间沿第五方向依次设置。

可以理解的，所述切边单元对应设置在切边工位，整形检测单元7对应设置在整形检测工位，去毛刺单元6对应设置在去毛刺工位。

具体的，第一层空间和第二层空间是相连通的，载具4可以是通过磁性吸附、负压吸附等方式可分离地固定在输送机构3上的；载具4可以是通过磁性吸附、负压吸附等方式实现对方形壳的可分离固定，载具4可以是一个，也可以是多个，优选为多个；相应的，移载机构5可以包括直线驱动机构和推杆，推杆与直线驱动机构传动连接并在直线驱动机构的驱使下沿第五方向运动，推杆可以与载具4上的方形壳接触并推动方形壳，以使方形壳自载具4上脱离，或者，推杆可以与载具4接触并推动载具4连同载具4上的方形壳一起自输送机构3上脱离(方形壳与载具一起被转移可以保证方形壳在载具上的位置稳定，提高被转移的精度)，继而使方形壳被移载至切边工位、整形检测工位或去毛刺工位，例如，该直线驱动机构可以是直线驱动电机或直线驱动气缸等，相应的，移载机构5也可以是一个或多个，当然，优选设置多个移载机构5，每一移载机构5与切边工位、整形检测工位或去毛刺工位相对应。

需要说明的是，对应于切边工位、整形检测工位、去毛刺工位的切边单元、整形检测单元7、去毛刺单元6的工作台面可以是位于同一水平面内的，位于输送机构3上的多个载具4的固定面也位于同一水平面内，且两个水平面之间的高度差略大于方形壳的高度，并满足：被移载机构5推动分离的方形壳可以精准的落在切边单元、整形检测单元7、去毛刺单元6的工作台面，撤去移载机构5施加推力后，位于切边工位、整形检测工位、去毛刺工位的方形壳能够被载具4捕获(例如通过磁性吸附或负压吸附的方式捕获)固定。

具体的，切边单元、整形检测单元7以及去毛刺单元6是同步工作的，其中，切边单元、整形检测单元7被切边整形部分2的凸轮驱动单元同步驱动，去毛刺单元6是在上下料部分1中的移载机构5对方形壳进行驱使运动而达成去毛刺处理的。

具体的，结合前文，上下料部分1包括多个移载机构5，切边单元、整形检测单元7、去毛刺单元6分别至少对应一个或一组移载机构5。

具体的，切边单元包括裁切刀组，整形检测单元7包括检测机构45和整形固定结构44，检测机构45至少用于检测方形壳的切口边缘高度，凸轮驱动单元包括主轴14以及多个驱动凸轮，多个驱动凸轮固定设置在主轴14上，并能够随主轴14转动，以及，驱动凸轮还与裁切刀组、整形固定结构44传动配合；当驱动凸轮随主轴14转动时，裁切刀组能够对方形壳的侧边进行裁切，整形固定结构44能够可分离地固定方形壳。

需要说明的是，驱动凸轮可以是一个，也可以是多个，本实施例中优选设置多个驱动凸轮，裁切刀组、整形固定结构44分别与多个驱动凸轮传动配合。驱动凸轮固定在主轴14上，主轴14与机架转动配合，示例性的，请参阅图3，主轴14可以经皮带20、带轮19与减速电机21传动连接，并在减速电机21的驱使下绕自身轴线转动，当然，主轴14还可以与编码器15进行连接。

具体的，方形壳可以是长方形壳，即方形壳包括一组长边和一组短边，切边单元包括沿第四方向依次设置的第一切边单元9和第二切边单元8，第一切边单元9用于对方形壳的一组长边进行裁切，第二切边单元8用于对方形壳的一组短边进行裁切，第一切边单元9和第二切边单元8的裁切动作可以是同步的，第一切边单元9和第二切边单元8的裁切痕迹交叠。

具体的，第一切边单元9包括第一外刀组和第一内刀组，第一外刀组包括沿第一方向间隔设置的两个第一外刀26，第一内刀组包括沿第一方向间隔设置的两个第一内刀32，两个第一内刀32沿第一方向间隔设置在两个第一外刀26之间，每一第一内刀32与一第一外刀26相互匹配以切除位于两者之间的一条长边；第二外刀组包括沿第二方向间隔设置的两个第二外刀，第二内刀组包括沿第二方向间隔设置的两个第二内刀35，两个第二内刀35沿第二方向间隔设置在两个第二外刀之间，每一第二内刀35与一第二外刀相互匹配以切除位于两者之间的一条短边，第一方向和第二方向垂直交叉。

具体的，请参阅图2以及图4、图5，驱动凸轮可以包括固定设置在主轴14上的第一驱动凸轮10、第二驱动凸轮11、第三驱动凸轮12和第四驱动凸轮，第一驱动凸轮10与两个第一内刀32传动配合，第二驱动凸轮11与两个第一外刀26传动配合，第三驱动凸轮12与两个第二内刀35传动配合，第四驱动凸轮与两个第二外刀传动配合，当第一驱动凸轮10、第二驱动凸轮11、第三驱动凸轮12和第四驱动凸轮随主轴14一起转动时，第一内刀32、第一外刀26、第二内刀35、第二外刀能够被同步驱动，每一第一内刀32能够与一第一外刀26沿第一方向相向运动而将方形壳的一组长边切除，每一第二内刀35能够与一第二外刀沿第二方向相向运动而将方形壳的一组短边切除。

具体的，当主轴14转动时，两个第一外刀26被驱使沿第一方向相向或背向运动，两个第一内刀32被驱使沿第一方向往复运动，两个第二外刀被驱使沿第二方向相向或背向运动，两个第二内刀35被驱使沿第二方向往复运动。

当然，第一驱动凸轮10、第二驱动凸轮11、第三驱动凸轮12和第四驱动凸轮中的至少两个固定可以设置为一体。

具体的，第一内刀32经第一传动结构与第一驱动凸轮10传动连接，第一传动结构能够将第一驱动凸轮10的旋转运动转换为第一内刀32沿第一方向的直线运动；第一外刀26经第二传动结构与第二驱动凸轮11传动连接，第二传动结构能够将第人驱动凸轮的旋转运动转换为第一外刀26沿第一方向的直线运动；第二内刀35经第三传动结构与第三驱动凸轮12传动连接，第三传动结构能够将第三驱动凸轮12的旋转运动转换为第二内刀35沿第二方向的直线运动；第二外刀经第四传动结构与第四驱动凸轮传动连接，第四传动结构能够将第四驱动凸轮的旋转运动转换为第二外刀沿第二方向的直线运动。

具体的，请参阅图4和图5，第一传动结构和第三传动结构的结构可以是相同的，或者，第一传动结构和第三传动结构可以是相互固定或相互传动，如下以第一传动结构为例，该传动结构包括依次连接的内刀凸轮随动器29、摆杆30和内刀架31，凸轮随动器29还与第一驱动凸轮10/第三驱动凸轮12连接，第一内刀32或第二内刀35固定设置在内刀架31上，摆杆30能够在第一驱动凸轮10/第三驱动凸轮12的驱使下绕选定转轴摆动，而使第一内刀32或第二内刀35与内刀架31一起沿第一方向或第二方向运动，可理解的，摆杆30是通过转轴与机架连接的。

具体的，请参阅图6，第二传动结构和第四传动结构的结构可以是相同的，第二传动结构和第四传动结构与第二或第四驱动凸轮的配合结构等均可以是相同的，或者，第二传动结构和第四传动结构之间可以是相互固定或相互传动，如下以其中一者为例，该传动结构包括外刀凸轮随动器、第一推杆23、外刀斜块24和外刀架25，外刀凸轮随动器、第一推杆23和外刀斜块24依次固定连接，第一外刀26或第二外刀固定设置在外刀架上，其中，外刀斜块24具有第一导向斜面，外刀架25均具有第二导向斜面，第一导向斜面与第二导向斜面活动贴合，第一推杆23能够在第二/第四驱动凸轮的驱使下沿第三方向运动，而使第一导向斜面与第二导向斜面之前产生相对运动，从而使第一外刀26或第二外刀与外刀架25一起沿第一方向或第二方向运动，第三方向与第一平面交叉设置，第三方向与第五方向平行，具体的，第三方向与主轴14的径向方向平行。

需要说明的是，第一推杆23、外刀斜块24是设置在机架上的，且机架上设置有仅允许第一推杆23、外刀斜块24沿第三方向做直线运动的限制结构，例如，机架上设置有沿第三方向延伸的安装孔，第一推杆23、外刀斜块24活动设置在安装孔内。

具体的，请参阅图7和图8，整形固定结构44包括至少两个整形固定机构，至少两个整形固定机构之间具有可供设置方形壳的固定空间，并且，主轴14上还固定设置有第五驱动凸轮16，其中，至少一整形固定机构与第五驱动凸轮16传动配合，当第五驱动凸轮16转动时，至少一整形固定机构能够靠近或远离另一整形固定机构，从而将方形壳固定在固定空间内，可以理解的，该整形固定机构是活动设置在机架上的，该整形固定机构可以是固定板等，整形固定机构与第五驱动凸轮16之间的传动结构可以参考第二传动机构或第四传动结构。

具体的，请参阅图9，去毛刺单元6包括打磨机构，打磨机构固定在机架上，打磨机构具有与方形壳的切口相匹配的打磨面，方形壳51能够在移载机构5的驱使下与打磨面接触并发生相对运动，从而将方形壳的切口处的毛刺打磨掉。

具体的，打磨机构具有一环形的槽状结构46，槽状结构46的侧壁作为打磨面，其中，侧壁是倾斜设置的，且槽状结构46的宽度沿趋向槽状结构的槽底的方向逐渐减小，示例性的槽状结构46的纵向截面为V型结构。

具体的，以一选定的方形壳为例，对本实施例中的一种方形壳切边整形设备的工作过程至少包括：以输送机构3沿第四方向输送方形壳依次至分别与第一切边单元9、第二切边单元8、整形检测单元7、去毛刺单元6对应的工位处，并使主轴转动，当方形壳到达与第一切边单元9对应的第一切边工位时，与第一切边单元9对应的一移载机构5将该方形壳推送至第一切边单元9，方形壳被第一切边单元9固定(可以通过第一外刀组夹紧固定)，该移载机构5复位，继而通过主轴以及第一驱动凸轮10、第二驱动凸轮11的驱使第一切边单元9的第一内刀组和第一外刀组将方形壳的一组长边切断；

第一切边单元9解除对方形壳的固定，切断一组长边的方形壳连同载具4一起被重新固定在输送机构3上，并由输送机构3将该方形壳输送至与第二切边单元8对应的第二切边工位，与第二切边单元8对应的一移载机构5将该方形壳推送至第二切边单元8，方形壳被第二切边单元8固定(可以通过第二外刀组夹紧固定)，该移载机构5复位，第二切边单元8的第二内刀组和第二外刀组在主轴以及第三驱动凸轮12、第四驱动凸轮的驱使下将方形壳的一组短边切断，且第二切边单元8在方形壳上的切痕与第一切边单元9在方形壳上的切痕在方形壳的拐角处有重叠，从而将方形壳的开口处的部分(即废料环)切除，从而形成整齐的切口；

第二切边单元8解除对方形壳的固定，完成切边的方形壳连同载具4重新被固定在输送机构3上，并被输送机构3带离第二切边单元8，继而将该方形壳输送至与整形检测单元7对应的整形检测工位，与整形检测单元7对应的一移载机构5将该方形壳推送至整形检测单元7，整形检测单元7中的整形固定结构44在主轴和第五驱动凸轮的驱使下将方形壳固定，该移载机构5复位，整形检测单元7中的检测传感器45对方形壳的切口的边缘高度进行检测，检测完成后释放方形壳；

整形检测单元7解除对该方形壳的固定，完成检测的方形壳连同载具4被再次固定在输送机构3上，并被输送机构3带离整形检测单元7，继而将该方形壳输送至与去毛刺单元6对应的去毛刺工位，与去毛刺单元6对应的一移载机构5将该方形壳下压运动至去毛刺单元6，并使方形壳的切口与去毛刺单元6的打磨面接触，从而将切口处的毛刺打磨掉；

与去毛刺单元6对应的一移载机构5复位，该方形壳再次连同载具4被固定在输送机构3上，完成检测的方形壳被输送机构3带离去毛刺单元6，继而被输送至下游工位。

实施例2

请参阅图10，本实施例中的一种方形壳切边整形设备的结构与实施例1基本相同，不同之处在于：

切边单元还包括固定在机架上的第一导向机构组和第二导向机构组，第一导向机构组包括间隔设置的两个第一导向机构48，第一外刀和第一内刀设置在两个第一导向机构48之间且与第一导向机构48活动配合，第一外刀和第一内刀能够在两个第一导向机构之间沿第一方向运动，第二导向机构组包括间隔设置的两个第二导向机构47，第二外刀和第二内刀设置在两个第二导向机构47之间且与第二导向机构47活动配合，第二外刀和第二内刀能够在两个第二导向机构之间沿第二方向运动。

具体的，第一导向机构组和第二导向机构组固定设置在一支座50上，支座50固定在机架上，第一内刀、第一外刀、第二内刀、第二外刀与支座或机架活动配合，第一导向机构组限制了第一内刀、第一外刀的活动空间和路径，第二导向机构组限制了第二内刀、第二外刀的活动空间和路径。

实施例3

请参阅图10，本实施例中的一种方形壳切边整形设备的结构与实施例2基本相同，不同之处在于：

该方形壳切边整形设备还包括两个间隔设置的限位机构(即前述第一限位机构和第二限位机构)22，限位机构22固定在支座50上，限位机构22至少用于定位方形壳，限位机构22以及第一导向机构组、第二导向机构组设置在支座50上，以便于调整切边高度，保证切割质量；例如，方形壳能够套设在限位机构22上而被定位，其中，两个第一导向机构沿第二方向间隔设置在限位机构22的两侧，两个第二导向机构沿第一方向间隔设置在限位机构22的两侧。

可以理解的，限位机构22的外形轮廓与方形壳的内部空间的结构相同或相似，以使方形壳能够被更好的固定。

具体的，第一外刀组和第一内刀组与第一限位机构相对应，第二外刀组和第二内刀组与第二限位机构相对应。

相应的，位于输送机构3上的多个载具4的固定面也位于同一水平面内，且两个水平面之间的高度差略大于限位机构22的高度。

实施例4

请参阅图11，本实施例中的一种方形壳切边整形设备的结构与实施例1、实施例2或实施例3基本相同，不同之处在于：

切边整形部分还包括废料排出单元，废料排出单元与移载机构5传动连接，废料排出单元能够承接切除的废料环并能够在移载机构5的驱使下沿第五方向活动，而将废料环带离切边单元，废料环为方形壳被切除的部分。

具体的，废料排出单元将切除的侧边带离切边单元的动作与去毛刺单元6与方形壳接触并发生摩擦的动作是同步进行的。

具体的，废料排出单元包括废料顶升机构和直线导轨41，废料顶升机构活动设置在直线导轨41上，废料顶升机构与移载机构5传动连接，废料顶升机构能够承接废料环并能够在移载机构5的驱使下沿直线导轨41活动。

具体的，废料顶升机构包括驱动连接板36、拉杆37、卡槽导向架39、缓冲弹簧40和加固连杆42，驱动连接板36与拉杆37固定连接，拉杆37与加固连杆42固定连接，卡槽导向架39活动设置在直线导轨41上，卡槽导向架39就有用于承接废料环的废料环卡槽38，卡槽导向架39与拉杆37转动连接，缓冲弹簧40设置在卡槽导向架39与加固连杆42之间，其中，驱动连接板36与移载机构5传动连接，直线导轨41可以对卡槽导向架39进行导向，缓冲弹簧40可以对不整齐的废料进行自适应补偿。

具体的，废料顶升机构沿第五方向设置在限位机构22的一侧，且卡槽导向架39设置在限位机构22的四周，具体的，当方形壳完成切边后，与第二切边单元8对应的一移载机构5复位，并将完成切边的方形壳带离第二切边单元8，在该移载机构5沿远离第二切边单元8运动时，同步带动废料顶升机构同向运动，从而将废料环顶升至限位机构22的顶部，之后被由输送机构3输送的新的方形壳(切完长边的方形壳)打落或推送到废料漏斗43内。

可以理解的，卡槽导向架39是与支座50活动配合的，在支座50上开设有可供废料环以及卡槽导向架39的至少局部通过的环形开口。

本实用新型提供的一种方形壳切边整形设备，通过主轴与驱动凸轮传递动力，并对切边单元和整形检测单元7同步驱动，从而提高了生产效率，使方形壳的裁边检测效率最高可达到100pcs/min。并且，本实用新型提供的一种方形壳切边整形设备，切边、整形同步进行，且只有一个动力源，机器成本、能耗降低、故障率更低。

本实用新型提供的一种方形壳切边整形设备，废料的排出借用上下料部分同步进行，简单高效，且降低了设备的体积，同时，不会因时序问题而造成生产节拍降低，以及，由于多个工作单元的所有动作都是同步完成的，因此，极大的提高了效率，最高切边速度高达100pcs/min，普遍高于现有设备3-4倍，普通减速电机的成本很低，出力相对伺服较大，对方形金属切边机行业会起到极大的推动作用。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (37)

1.一种方形壳切边整形设备，其特征在于，包括：

上下料部分，设置在第一层空间，所述上下料部分包括输送机构和移载机构，所述输送机构至少用于在所述第一层空间内沿第四方向输送方形壳，所述移载机构至少用于驱使位于所述输送机构上的方形壳在所述第一层空间和第二层空间之间活动，并使所述方形壳短暂保持在切边单元、整形检测单元、去毛刺单元；

切边整形部分，包括沿所述第四方向依次设置在第二层空间的切边单元、整形检测单元、去毛刺单元和设置在第三层空间的凸轮驱动单元，所述切边单元、整形检测单元与所述凸轮驱动单元传动连接，所述切边单元、整形检测单元在所述凸轮驱动单元的驱使下、所述方形壳在所述移载机构的驱使下同步执行如下动作：所述切边单元切除方形壳的侧边，所述整形检测单元固定并检测所述方形壳的切口边缘高度，所述方形壳与所述去毛刺单元接触并发生摩擦；

其中，所述第一层空间、第二层空间和第三层空间沿第五方向依次设置。

2.根据权利要求1所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：

所述切边单元包括裁切刀组；

所述整形检测单元包括检测机构和整形固定结构，所述检测机构至少用于检测方形壳的切口边缘高度；

所述去毛刺单元包括打磨机构；

所述凸轮驱动单元包括主轴以及驱动凸轮，所述驱动凸轮固定设置在所述主轴上，并能够随所述主轴转动，以及，所述驱动凸轮还与所述裁切刀组、整形固定结构传动配合；当所述驱动凸轮随所述主轴转动时，所述裁切刀组能够对方形壳的侧边进行裁切，所述整形固定结构能够可分离地固定所述方形壳。

3.根据权利要求2所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述裁切刀组包括第一外刀组、第二外刀组、第一内刀组和第二内刀组；

所述第一外刀组包括两个第一外刀，所述第一内刀组包括两个第一内刀，两个所述第一内刀沿第一方向间隔设置在两个所述第一外刀之间，所述第一内刀和所述第一外刀用于切除所述方形壳的第一组侧边；

所述第二外刀组包括两个第二外刀，所述第二内刀组包括两个第二内刀，两个所述第二内刀沿第二方向间隔设置在两个所述第二外刀之间，所述第二内刀和所述第二外刀用于切除所述方形壳的第二组侧边；

所述第一内刀、第一外刀、第二内刀、第二外刀与驱动凸轮传动配合，且当所述驱动凸轮转动时，所述第一内刀、第一外刀、第二内刀、第二外刀能够被同步驱动，每一所述第一内刀能够与一所述第一外刀沿所述第一方向相向运动而将第一组侧边切除，每一所述第二内刀能够与一所述第二外刀沿所述第二方向相向运动而将第二组侧边切除；其中，所述第一方向和所述第二方向位于第一平面内且交叉设置。

4.根据权利要求3所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述切边单元包括沿所述第四方向依次设置的第一切边单元和第二切边单元，所述第一切边单元包括所述第一外刀组和所述第一内刀组，所述第二切边单元包括所述第二外刀组和所述第二内刀组。

5.根据权利要求4所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述驱动凸轮包括固定设置在主轴上的第一驱动凸轮、第二驱动凸轮、第三驱动凸轮和第四驱动凸轮，所述第一驱动凸轮与所述两个第一内刀传动配合，当所述第一驱动凸轮转动时，两个所述第一内刀被驱使沿所述第一方向运动；所述第二驱动凸轮与两个所述第一外刀传动配合，当所述第二驱动凸轮转动时，两个所述第一外刀被驱使沿所述第一方向运动；所述第三驱动凸轮与两个所述第二内刀传动配合，当所述第三驱动凸轮转动时，两个所述第二内刀被驱使沿所述第二方向运动；所述第四驱动凸轮与两个所述第二外刀传动配合，当所述第四驱动凸轮转动时，两个所述第二外刀被驱使沿所述第二方向运动。

6.根据权利要求5所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述第一驱动凸轮、第二驱动凸轮、第三驱动凸轮和第四驱动凸轮中的至少两个固定设置为一体。

7.根据权利要求5所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：

所述第一内刀经第一传动结构与所述驱动凸轮传动连接，所述第一传动结构能够将所述驱动凸轮的旋转运动转换为所述第一内刀沿所述第一方向的直线运动；

所述第一外刀经第二传动结构与所述驱动凸轮传动连接，所述第二传动结构能够将所述驱动凸轮的旋转运动转换为所述第一外刀沿所述第一方向的直线运动；

所述第二内刀经第三传动结构与所述驱动凸轮传动连接，所述第三传动结构能够将所述驱动凸轮的旋转运动转换为所述第二内刀沿所述第二方向的直线运动；

所述第二外刀经第四传动结构与所述驱动凸轮传动连接，所述第四传动结构能够将所述驱动凸轮的旋转运动转换为所述第二外刀沿所述第二方向的直线运动。

8.根据权利要求7所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述第一内刀经所述第一传动结构与所述第一驱动凸轮传动连接，所述第一外刀经所述第二传动结构与所述第二驱动凸轮传动连接，所述第二内刀经所述第三传动结构与所述第三驱动凸轮传动连接，所述第二外刀经所述第四传动结构与所述第四驱动凸轮传动连接。

9.根据权利要求7或8所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述第一传动结构和第三传动结构包括依次连接的内刀凸轮随动器、摆杆和内刀架，所述凸轮随动器还与所述驱动凸轮连接，所述第一内刀或第二内刀固定设置在所述内刀架上，所述摆杆能够在所述驱动凸轮的驱使下绕选定转轴摆动，而使所述第一内刀或第二内刀与所述内刀架一起沿所述第一方向或第二方向运动。

10.根据权利要求7或8所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述第二传动结构和第四传动结构包括外刀凸轮随动器、第一推杆、外刀斜块和外刀架，所述外刀凸轮随动器、第一推杆和外刀斜块依次固定连接，所述第一外刀或第二外刀固定设置在所述外刀架上，其中，所述外刀斜块具有第一导向斜面，所述外刀架均具有第二导向斜面，所述第一导向斜面与所述第二导向斜面活动贴合，所述第一推杆能够在所述驱动凸轮的驱使下沿第三方向运动，所述第一导向斜面与所述第二导向斜面之前产生相对运动，而使所述第一外刀或第二外刀与所述外刀架一起沿所述第一方向或第二方向运动，所述第三方向与所述第一平面交叉设置。

11.根据权利要求10所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述第三方向与所述主轴的径向方向平行。

12.根据权利要求10所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述第三方向与所述第五方向平行。

13.根据权利要求3所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述切边单元还包括第一导向机构组，所述第一导向机构组包括间隔设置的两个第一导向机构，所述第一外刀和所述第一内刀设置在所述两个所述第一导向机构之间且与所述第一导向机构活动配合，所述第一外刀和所述第一内刀能够在两个所述第一导向机构之间沿所述第一方向运动。

14.根据权利要求13所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述切边单元还包括第二导向机构组，所述第二导向机构组包括间隔设置的两个第二导向机构，所述第二外刀和所述第二内刀设置在所述两个所述第二导向机构之间且与所述第二导向机构活动配合，所述第二外刀和所述第二内刀能够在两个所述第二导向机构之间沿所述第二方向运动。

15.根据权利要求14所述的方形壳切边整形设备，其特征在于，还包括：限位机构，所述限位机构至少用于定位所述方形壳。

16.根据权利要求15所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述方形壳能够套设在所述限位机构上而被定位。

17.根据权利要求15所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：两个所述第一导向机构间隔设置在所述限位机构的两侧。

18.根据权利要求15所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：两个所述第二导向机构间隔设置在所述限位机构的两侧。

19.根据权利要求15所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述限位机构包括间隔设置的第一限位机构和第二限位机构，两个所述第一导向机构间隔设置在所述第一限位机构的两侧，两个所述第二导向机构间隔设置在所述第二限位机构的两侧。

20.根据权利要求19所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述第一外刀组和所述第一内刀组与所述第一限位机构相对应，所述第二外刀组和所述第二内刀组与所述第二限位机构相对应。

21.根据权利要求15所述的方形壳切边整形设备，其特征在于，还包括：支座，所述裁切刀组活动设置在所述支座上。

22.根据权利要求21所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述第一导向机构组固定设置在所述支座上。

23.根据权利要求21所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述第二导向机构组固定设置在所述支座上。

24.根据权利要求21所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述限位机构固定设置在所述支座上。

25.根据权利要求20所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述切边整形部分还包括废料排出单元，所述废料排出单元与所述移载机构传动连接，所述废料排出单元能够承接切除的废料环并能够在所述移载机构的驱使下沿所述第五方向活动，而将所述废料环带离所述切边单元，所述废料环为所述方形壳被切除的部分。

26.根据权利要求25所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述废料排出单元将切除的侧边带离所述切边单元的动作与去毛刺单元与所述方形壳接触并发生摩擦的动作是同步进行的。

27.根据权利要求26所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述废料排出单元包括废料顶升机构和直线导轨，所述废料顶升机构活动设置在所述直线导轨上，所述废料顶升机构与所述移载机构传动连接，所述废料顶升机构能够承接所述废料环并能够在所述移载机构的驱使下沿所述直线导轨活动。

28.根据权利要求27所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述废料顶升机构包括驱动连接板、拉杆、卡槽导向架、缓冲弹簧和加固连杆，所述驱动连接板与拉杆固定连接，所述拉杆与所述加固连杆所述固定连接，所述卡槽导向架活动设置在所述直线导轨上，所述卡槽导向架就有用于承接所述废料环的废料环卡槽，所述卡槽导向架与所述拉杆转动连接，所述缓冲弹簧设置在所述卡槽导向架与所述加固连杆之间，其中，所述驱动连接板与所述移载机构传动连接。

29.根据权利要求27所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述废料顶升机构沿所述第五方向设置在所述限位机构的一侧。

30.根据权利要求27所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述废料顶升机构沿所述第五方向设置在所述第二限位机构的一侧。

31.根据权利要求7所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述整形固定结构包括至少两个整形固定机构，至少两个所述整形固定机构之间具有可供设置所述方形壳的固定空间，其中，至少一所述整形固定机构与所述驱动凸轮传动配合，当所述驱动凸轮转动时，至少一所述整形固定机构能够靠近或远离另一所述整形固定机构，从而将所述方形壳固定在所述固定空间内。

32.根据权利要求31所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述驱动凸轮还包括第五驱动凸轮，所述整形固定机构与所述第五驱动凸轮传动配合。

33.根据权利要求32所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述整形固定机构经第五传动结构与所述第五驱动凸轮传动配合，所述第五传动结构能够将所述第五驱动凸轮的旋转运动转换为所述整形固定机构的直线运动。

34.根据权利要求2所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述打磨机构具有与所述方形壳的切口相匹配的打磨面，所述方形壳能够在所述移载机构的驱使下与所述打磨面接触并发生相对运动。

35.根据权利要求34所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述打磨机构具有一环形的槽状结构，所述槽状结构的侧壁作为所述打磨面。

36.根据权利要求35所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述侧壁是倾斜设置的，且所述槽状结构的宽度沿趋向槽状结构的槽底的方向逐渐减小。

37.根据权利要求35所述的方形壳切边整形设备，其特征在于：所述槽状结构的纵向截面为V型结构。