一种全自动卧式金属圆锯机及其方法技术

本发明专利技术公开了一种全自动卧式金属圆锯机及其方法。它包括压力传感器、接近传感器、激光测距传感器、光电传感器、PLC控制器、单片机、LED显示器、三相异步电动机、磁粉电机、切割伺服电机、送料电机、送料夹紧液压缸、端料分离电机、补料电机、液压缸、刀具、刀架系统装置、送料夹紧装置、端料分离装置、补料装置、主夹装置。本发明专利技术采用电气控制元件对普通金属圆锯机进行自动化改进，结构简单，成本低廉，提高了传统金属圆锯机的自动化程度，生产效率高，安全性能好，适用于大批量不同规格金属棒料的长时间切割。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动卧式金属圆锯机及其方法
本专利技术涉及机加工的领域，尤其针对一种全自动卧式金属圆锯机及其方法。
技术介绍
锯床以圆锯片、锯带或锯条等为刀具，锯切金属圆料、方料、管料和型材等的机床。圆锯床按圆锯片的进给方向分为卧式（水平进给）、立式（垂直进给）和摆式（绕一支点摆动进给）3种。圆锯床在机械加工过程中垂直滑道上下进退刀，进刀稳定，刀具寿命长，锯切精度高，多组齿轮传动适合重型切削，精度稳定，结构坚固，可保持动作可靠性，独特的主夹钳设计，夹持力强又牢固，滑道自动给油润滑，使用PLC控制器，冷切液自动循环，确保工作切面平滑，无料自动停机，锯屑集中处理方便干净，因此圆锯床已经得到广泛的推广和使用。随着现代制造工业朝着高效、高精度和经济性的方向发展，锯切作为金属加工的起点，已成为零件加工过程中重要组成环节。但锯切加工尤其是圆锯机切断金属时通常伴随着过大的振动和噪声，因此，导致锯切加工存在很大的不平稳性，这严重地制约了锯切效率的提高。因此，如何提高锯切效率、避免锯切成为整条生产线的瓶颈成为锯切及锯床领域关注的焦点。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于卧式全自动金属圆锯机的智能控制系统。全自动卧式金属圆锯机包括压力传感器、接近传感器、激光测距传感器、光电传感器、PLC控制器、单片机、LED显示器、三相异步电动机、磁粉电机、切割伺服电机、送料电机、送料夹紧液压缸、端料分离电机、补料电机、液压缸、刀具、刀架系统装置、送料夹紧机构、端料分离装置、补料装置、主夹装置；PLC控制器分别与压力传感器、接近传感器、激光测距传感器、光电传感器、单片机、三相异步电动机、磁粉电机、切割伺服电机、送料电机、送料夹紧液压缸、端料分离电机、补料电机、液压缸相连，单片机输出端与LED显示器相连，三相异步电动机安装在圆锯机底座，并通过减速箱传动与刀具相连，切割伺服电机安装在圆锯机机台上部，并通过丝杆与刀架系统装置相连，送料电机安装在圆锯机底座后部，并通过丝杆与送料夹紧机构相连，端料分离电机安装在圆锯机机台，并与端料分离装置相连，补料电机安装在圆锯机底座，并与补料装置相连，液压缸安装在圆锯机机台上部，并与主夹装置相连。所述的压力传感器、信号放大器、带通滤波器、A/D转换器、PLC控制器、单片机、LED显示器顺次相连构成记忆保压检测系统。所述的PLC控制器型号为CP1H-X40DR-A。全自动卧式金属圆锯机的切割方法包括以下步骤：1）启动机器，压力传感器采集压力信号，经处理后判断记忆保压检测系统是否持续工作无中断；若持续工作无中断，则确认提示设定内容；若记忆保压系统中断，则进入步骤2)；2）补料装置平台倾斜，进行自动补料；3）送料夹紧机构夹紧补充的待加工材料，通过激光测距传感器进行待加工材料直径检测，并显示在LED显示屏上；4）根据检测到的待加工材料直径，最大切割直径为110mm，设定切割速度，设定切割料头长度和工件长度，确定提示设定内容后，磁粉电机转动工作，三相异步电机带动减速箱主轴使刀具开始高速旋转；5）送料夹紧机构夹紧待加工材料向切割机构移动，当安装在圆锯机机台上的一组光电传感器感应到料头时，送料夹紧机构暂停，确定料头位置后继续向切割机构移动；6）送料夹紧机构将待加工材料送至切割机构时，液压缸控制安装在圆锯机机台上的主夹装置从X、Z两个方向将待加工材料固定；7）切割伺服电机启动，带动丝杆旋转，从而带动刀架系统装置向待加工材料垂直方向进给，切割待加工材料；8）切割待加工材料时，主夹装置夹紧待加工材料，送料夹紧机构松开工件，并退回与设定工件长度相等的距离，再次夹紧待加工材料；9）待加工材料切割完毕后，主夹装置松开，切割伺服电机反向转动使刀具抬高并且刀架系统远离切割平台；10）送料夹紧机构向切割方向输送与设定工件长度相等的距离，并重复步骤7)～步骤10)；11）当接近传感器检测到余料长度小于设定工件长度时，启动端料分离系统，将料尾落至端料箱与工件箱分开，补料装置自动补料并重复步骤4)～步骤11)。使用本专利技术及其方法，其记忆保压检测系统，极大的提高了机械加工效率。原料直径检测系统，规避了人为疏忽，提高了安全性，减少了事故发生率，也降低了设备维护费用；本专利技术在普通的手动操作的圆锯床设备的基础上改进而成，采用电气控制元件控制零件的自动加工，对落后的半自动或手动圆锯床进行自动化改造，通过自动化系统解决圆锯床全自动运行问题，充分利用了设备资源，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。附图说明图1为卧式全自动金属圆锯机的控制系统的结构框图；图2为本专利技术的记忆保压检测系统的电路框图；图3为全自动卧式金属圆锯机的切割方法原理图；图4为卧式全自动金属圆锯机的三维图Ⅰ；图5为卧式全自动金属圆锯机的三维图Ⅱ。具体实施方式如图1所示，全自动卧式金属圆锯机包括压力传感器、接近传感器、激光测距传感器、光电传感器、PLC控制器、单片机、LED显示器、三相异步电动机8、磁粉电机3、切割伺服电机1、送料电机、送料夹紧液压缸2、端料分离电机、补料电机、液压缸13、刀具、刀架系统装置6、送料夹紧机构4、端料分离装置7、补料装置、主夹装置5和齿轮箱12；PLC控制器分别与压力传感器、接近传感器、激光测距传感器、光电传感器、单片机、三相异步电动机8、磁粉电机3、切割伺服电机1、送料电机、送料夹紧液压缸2、端料分离电机、补料电机、液压缸13相连，单片机输出端与LED显示器相连，三相异步电动机8安装在圆锯机底座11，并通过减速箱传动与刀具相连，切割伺服电机1安装在圆锯机机台10上部，并通过丝杆与刀架系统装置6相连，送料电机安装在圆锯机底座11后部，并通过丝杆与送料夹紧机构4相连，端料分离电机安装在圆锯机机台10，并与端料分离装置7相连，补料电机安装在圆锯机底座11，并与补料装置相连，液压缸13安装在圆锯机机台10上部，并与主夹装置5相连。如图2所示，所述的压力传感器、信号放大器、带通滤波器、A/D转换器、PLC控制器、单片机、LED显示器顺次相连构成记忆保压检测系统。所述的PLC控制器型号为CP1H-X40DR-A。如图3-5所示，全自动卧式金属圆锯机的切割方法包括以下步骤：1）启动机器，压力传感器采集压力信号，经处理后判断记忆保压检测系统是否持续工作无中断；若持续工作无中断，则确认提示设定内容；若记忆保压系统中断，则进入步骤2)；2）补料装置平台倾斜，进行自动补料；3）送料夹紧机构4夹紧补充的待加工材料，通过激光测距传感器进行待加工材料直径检测，并显示在LED显示屏上；采用此激光测距传感器，先由激光二极管对准送料夹紧机构4夹口断面发射激光脉冲，经其反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上，可检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。4）根据检测到的待加工材料直径，最大切割直径为110mm，设定切割速度，设定切割料头长度和工件长度，确定提示设定内容后，磁粉电机3转动工作，三相异步电机带动减速箱主轴使刀具开始高速旋转；圆锯机切割具有极大的冲击，磁粉电机3输出轴作为减速箱输出轴的过渡轴，稳固了减速箱输出轴，使锯片的切割更加顺畅，减小冲击，延长锯片的使用寿命。5）送料夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动卧式金属圆锯机，其特征在于包括压力传感器、接近传感器、激光测距传感器、光电传感器、PLC控制器、单片机、LED显示器、三相异步电动机、磁粉电机、切割伺服电机、送料电机、送料夹紧液压缸、端料分离电机、补料电机、液压缸、刀具、刀架系统装置、送料夹紧装置、端料分离装置、补料装置、主夹装置；PLC控制器分别与压力传感器、接近传感器、激光测距传感器、光电传感器、单片机、三相异步电动机、磁粉电机、切割伺服电机、送料电机、送料夹紧液压缸、端料分离电机、补料电机、液压缸相连，单片机输出端与LED显示器相连，三相异步电动机安装在圆锯机底座，并通过减速箱传动与刀具相连，切割伺服电机安装在圆锯机机台上部，并通过丝杆与刀架系统装置相连，送料电机安装在圆锯机底座后部，并通过丝杆与送料夹紧装置相连，端料分离电机安装在圆锯机机台，并与端料分离装置相连，补料电机安装在圆锯机底座，并与补料装置相连，液压缸安装在圆锯机机台上部，并与主夹装置相连。

【技术特征摘要】
1.一种全自动卧式金属圆锯机，其特征在于包括压力传感器、接近传感器、激光测距传感器、光电传感器、PLC控制器、单片机、LED显示器、三相异步电动机、磁粉电机、切割伺服电机、送料电机、送料夹紧液压缸、端料分离电机、补料电机、液压缸、刀具、刀架系统装置、送料夹紧机构、端料分离装置、补料装置、主夹装置；PLC控制器分别与压力传感器、接近传感器、激光测距传感器、光电传感器、单片机、三相异步电动机、磁粉电机、切割伺服电机、送料电机、送料夹紧液压缸、端料分离电机、补料电机、液压缸相连，单片机输出端与LED显示器相连，三相异步电动机安装在圆锯机底座，并通过减速箱传动与刀具相连，切割伺服电机安装在圆锯机机台上部，并通过丝杆与刀架系统装置相连，送料电机安装在圆锯机底座后部，并通过丝杆与送料夹紧机构相连，端料分离电机安装在圆锯机机台，并与端料分离装置相连，补料电机安装在圆锯机底座，并与补料装置相连，液压缸安装在圆锯机机台上部，并与主夹装置相连；磁粉电机输出轴作为减速箱输出轴的过渡轴。2.根据权利要求1所述的一种全自动卧式金属圆锯机，其特征在于所述的压力传感器、信号放大器、带通滤波器、A/D转换器、PLC控制器、单片机、LED显示器顺次相连构成记忆保压检测系统。3.根据权利要求1所述的一种全自动卧式金属圆锯机，其特征在于所述的PLC控制器型号为CP1H-X40DR-A。4.一种实施如权利要求1所述全自动卧式金属圆锯机的切割方法，其特征在于包括以下步骤：1）启动机器，压力传...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁林虎，丁水平，江夏燕，韩鉴，徐属斌，
申请(专利权)人：浙江虎鼎机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33