一种基于正反转分离驱动的联动式切管机及其切管方法技术

本发明专利技术公开了一种基于正反转分离驱动的联动式切管机及其切管方法。该切管机包括工作台、输送机构、夹紧机构、切割机构、辅助支撑组件、联动式驱动机构、下料槽体和控制器。输送机构、夹紧机构和切割机构均安装在工作台上。输送机构的输出位置与夹紧机构的输入位置对齐。切割机构位于夹紧机构的一侧。下料槽体安装在工作台的输出端。下料槽体与夹紧机构之间设置有一个或多个辅助支撑组件。所述的联动式驱动机构包括曲轴、切割传动连杆和夹紧凸轮。所述的曲轴支承在工作台上。所述曲轴上的曲柄部与切割机构通过切割传动连杆连接。并排设置的两个夹紧凸轮均固定在曲轴上，且与夹紧机构内的两个夹紧单元上的推板分别接触。

【技术实现步骤摘要】
一种基于正反转分离驱动的联动式切管机及其切管方法
本专利技术属于切管设备
，具体涉及一种基于正反转分离驱动的联动式切管机及其切管方法。
技术介绍
在管材的加工过程中，需要将成型的管材进行切割。现有的切管机中输送管材、夹紧、锯片进给均需要独立的电机进行驱动，控制过程十分复杂，且成本较高。因此，需要设计一种能够通过单个电机来驱动多个切管动作的切管设备，以此来降低切管设备的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于正反转分离驱动的联动式切管机及其切管方法。本专利技术一种基于正反转分离驱动的联动式切管机，包括工作台、输送机构、夹紧机构、切割机构、辅助支撑组件、联动式驱动机构、下料槽体和控制器。输送机构、夹紧机构和切割机构均安装在工作台上。输送机构的输出位置与夹紧机构的输入位置对齐。切割机构位于夹紧机构的一侧。下料槽体安装在工作台的输出端。下料槽体与夹紧机构之间设置有一个或多个辅助支撑组件。所述的输送机构上设置有主支撑滚筒和下压轮。被输送的管材被压在主支撑滚筒与下压轮之间。主支撑滚筒或下压轮通过编码器检测转动的角度。通过主支撑滚筒或下压轮的旋转带动管材的输送。所述的切割机构包括切割转动架、切割电机和锯片。切割转动架的底部与工作台构成转动副。切割电机固定在切割转动架上。切割电机的输出轴与锯片固定。切割转动架由联动式驱动机构驱动上下往复翻转。所述的夹紧机构包括底板和两个夹紧单元。底板固定在工作台上。两个夹紧单元并排且间隔安装在底板上。两个夹紧单元分别位于切割机构内的锯片的两侧。两个夹紧单元结构相同，均包括夹紧基座、固定夹块、滑动夹块、连接柱、第二弹簧、滑套和推板。夹紧基座固定在底板上。固定夹块固定在夹紧基座的一端。滑动夹块与夹紧基座构成滑动副。滑动夹块远离固定夹块的侧面上固定有连接柱。连接柱上滑动连接有滑套。连接柱上套置有第二弹簧。第二弹簧的两端分别抵住滑套、滑动夹块。滑套的外端固定有推板。推板由联动式驱动机构进行推动。所述的联动式驱动机构包括曲轴、切割传动连杆和夹紧凸轮。所述的曲轴通过轴承座支承在工作台上。所述曲轴上的曲柄部与切割机构对齐。切割传动连杆的一端与曲轴上的曲柄部的连杆轴颈构成转动副。切割传动连杆的另一端与切割转动架构成转动副。并排设置的两个夹紧凸轮均固定在曲轴上，且与夹紧机构内的两个夹紧单元上的推板分别接触。当切割转动架处于上极限位置时，夹紧机构内的两个夹紧单元均处于松开的状态。当切割转动架处于下极限位置时，夹紧凸轮推动夹紧单元内的推板，使得夹紧单元处于夹紧的状态。作为优选，所述的联动式驱动机构还包括驱动电机、主动轴、第一双棘轮联动组件、第二双棘轮联动组件和输送传动组件。第一双棘轮联动组件、第二双棘轮联动组件均包括第一棘轮棘爪机构、第二棘轮棘爪机构、套筒和锁位支座。锁位支座固定的工作台上。锁位支座固定的工作台上。套筒支承在锁位支座上。主动轴支承在套筒中。第一棘轮棘爪机构设置在套筒与锁位支座顶部的圆筒之间。第二棘轮棘爪机构设置在主动轴与套筒之间。主动轴相对于套筒允许转动的方向与套筒相对于锁位支座允许转动的方向相反。主动轴由驱动电机驱动旋转。第一双棘轮联动组件中的套筒相对于锁位支座允许转动的方向，与第二双棘轮联动组件中的套筒相对于锁位支座允许转动的方向相反。所述的主支撑滚筒与第一双棘轮联动组件中的套筒通过输送传动组件进行传动。第二双棘轮联动组件内的套筒与曲轴连接。作为优选，所述的第一棘轮棘爪机构包括第一棘轮、第一棘爪和扭簧。第一棘轮固定在套筒的外圆周面上。第一棘轮的棘齿圈位于自身的外侧内。一个或多个第一棘爪的一端与锁位支座上的圆筒的内腔铰接，另一端抵住第一棘轮外侧的棘齿圈。各第一棘爪与锁位支座之间均安装有扭簧；扭簧为第一棘爪提供抵住第一棘轮外侧的棘齿圈的弹力。作为优选，所述的第二棘轮棘爪机构包括轴套、第二棘轮、第二棘爪和弹簧。轴套与主动轴通过花键连接；第二棘轮固定在套筒的内侧。第二棘轮的棘齿圈位于自身的中心孔内。多个第二棘爪沿着轴套外侧面的周向均布。各第二棘爪的内端均与轴套铰接，外端均抵住第二棘轮内侧的棘齿圈。各第二棘爪与轴套之间均安装有弹簧；弹簧为第二棘爪提供抵住第二棘轮内侧的棘齿圈的弹力。作为优选，所述的输送机构包括包括输送架、主支撑滚筒、压紧组件和编码器。输送架固定在工作台上。一个或多个主支撑滚筒支承在输送架上。输送架内的竖直侧板上开设有用于穿过管材的导向孔。导向孔的底部与主支撑滚筒的顶部对齐。压紧组件包括第一导柱、第一弹簧、下压架和下压轮。竖直设置的第一导柱与输送架的顶部固定。下压架与第一导柱构成滑动副。第一导柱上均套置有第一弹簧。第一弹簧的两端分别抵住输送架、下压架。下压轮支承在下压架的顶部。下压轮位于其中一个主支撑滚筒的正上方。输送架的侧部固定有侧安装板。编码器的外壳固定在侧安装板上。编码器的输入轴与下压轮固定。作为优选，所述的切割机构还包括平衡重块。平衡重块固定在切割转动架远离切割电机的一侧。平衡重块使得整个切割机构的重心在切割转动架与工作台之间的销轴轴线上。作为优选，所述的下料槽体的内腔设置有倾斜导向面和水平底面。下料槽体靠近各辅助支撑组件的侧板上，开设有下料限位缺口。下料限位缺口位于倾斜导向面的顶部处。下料限位缺口与输送机构输送的管材对齐。作为优选，所述的夹紧凸轮的工作轮廓包括大径段、小径段和两个过渡段。大径段的两端与小径段的两端分别通过两个过渡段平滑连接。大径段所覆盖的圆周角大于或等于180°。当两个夹紧凸轮的工作轮廓的小径段均与对应的推板接触时，夹紧机构处于松开的状态；当两个夹紧凸轮的工作轮廓的大径段均与对应的推板接触时，夹紧机构处于夹紧的状态；当切割转动架向下运动至锯片与管材接触时，夹紧凸轮的工作轮廓的大径段已经运动到抵住推板的状态。当切割转动架向上运动至锯片与管材分离时，夹紧凸轮的工作轮廓的大径段依然处于抵住推板的状态。作为优选，曲轴与工作台之间设置有周转传感器。所述的周转传感器包括触片和光电传感器。触片的一端与曲轴的端部固定。光电传感器固定在其中一个轴承座上，且与触片位置对应。当切割转动架处于上极限位置时，触片与光电传感器对齐。作为优选，所述的辅助支撑组件包括辅助架和辅助支撑滚筒。辅助架固定在工作台上。辅助支撑滚筒支承在辅助架的顶部。作为优选，所述下压轮的外圆周面上设置有弹性层。作为优选，所述固定夹块、滑动夹块的相对侧面上可拆卸固定有夹持爪。夹持爪相对侧面上开设有与被切割管材外尺寸对应的凹槽。作为优选，所述的输送传动组件包括第一锥齿轮和第二锥齿轮。第一锥齿轮与下压轮对应的主输送滚筒同轴固定。第二锥齿轮与第一双棘轮联动组件内的套筒固定。第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。该基于正反转分离驱动的联动式切管机及其切管方法的切管方法，具体如下：步骤一、将管材的端部装入输送机构，并穿过夹紧机构内的两个夹紧单元。此时，管材处于下压轮与对应的主支撑滚筒之间。步骤二、驱动电机正转，使得主动轴通过第一双棘轮联动组件带动对应的主支撑轮旋转。主支撑轮旋转的过程中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于正反转分离驱动的联动式切管机，其特征在于：包括工作台(1)、输送机构(2)、夹紧机构(3)、切割机构(4)、辅助支撑组件(5)、联动式驱动机构(6)、下料槽体(7)和控制器；输送机构(2)、夹紧机构(3)和切割机构(4)均安装在工作台(1)上；输送机构(2)的输出位置与夹紧机构(3)的输入位置对齐；切割机构(4)位于夹紧机构(3)的一侧；下料槽体(7)安装在工作台(1)的输出端；下料槽体(7)与夹紧机构(3)之间设置有一个或多个辅助支撑组件(5)；/n所述的输送机构(2)上设置有主支撑滚筒(2-2)和下压轮(2-7)；被输送的管材被压在主支撑滚筒(2-2)与下压轮(2-7)之间；主支撑滚筒(2-2)或下压轮(2-7)通过编码器检测转动的角度；通过主支撑滚筒(2-2)或下压轮的旋转带动管材的输送；/n所述的切割机构(4)包括切割转动架(4-1)、切割电机(4-2)和锯片(4-3)；切割转动架(4-1)的底部与工作台(1)构成转动副；切割电机(4-2)固定在切割转动架(4-1)上；切割电机(4-2)的输出轴与锯片(4-3)固定；切割转动架(4-1)由联动式驱动机构(6)驱动上下往复翻转；/n所述的夹紧机构(3)包括底板(3-1)和两个夹紧单元；底板(3-1)固定在工作台(1)上；两个夹紧单元并排且间隔安装在底板(3-1)上；两个夹紧单元分别位于切割机构(4)内的锯片(4-3)的两侧；两个夹紧单元结构相同，均包括夹紧基座(3-2)、固定夹块(3-3)、滑动夹块(3-4)、连接柱(3-7)、第二弹簧(3-8)、滑套(3-9)和推板(3-10)；夹紧基座(3-2)固定在底板(3-1)上；固定夹块(3-3)固定在夹紧基座(3-2)的一端；滑动夹块(3-4)与夹紧基座(3-2)构成滑动副；滑动夹块(3-4)远离固定夹块(3-3)的侧面上固定有连接柱(3-7)；连接柱(3-7)上滑动连接有滑套(3-9)；连接柱(3-7)上套置有第二弹簧(3-8)；第二弹簧(3-8)的两端分别抵住滑套(3-9)、滑动夹块(3-4)；滑套(3-9)的外端固定有推板(3-10)；推板(3-10)由联动式驱动机构(6)进行推动；/n所述的联动式驱动机构(6)包括曲轴(6-7)、切割传动连杆(6-8)和夹紧凸轮(6-9)；所述的曲轴(6-7)通过轴承座支承在工作台(1)上；所述曲轴(6-7)上的曲柄部与切割机构(4)对齐；切割传动连杆(6-8)的一端与曲轴(6-7)上的曲柄部的连杆轴颈构成转动副；切割传动连杆(6-8)的另一端与切割转动架(4-1)构成转动副；并排设置的两个夹紧凸轮(6-9)均固定在曲轴(6-7)上，且与夹紧机构(3)内的两个夹紧单元上的推板(3-10)分别接触；/n当切割转动架(4-1)处于上极限位置时，夹紧机构(3)内的两个夹紧单元均处于松开的状态；当切割转动架(4-1)处于下极限位置时，夹紧凸轮(6-9)推动夹紧单元内的推板，使得夹紧单元处于夹紧的状态。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于正反转分离驱动的联动式切管机，其特征在于：包括工作台(1)、输送机构(2)、夹紧机构(3)、切割机构(4)、辅助支撑组件(5)、联动式驱动机构(6)、下料槽体(7)和控制器；输送机构(2)、夹紧机构(3)和切割机构(4)均安装在工作台(1)上；输送机构(2)的输出位置与夹紧机构(3)的输入位置对齐；切割机构(4)位于夹紧机构(3)的一侧；下料槽体(7)安装在工作台(1)的输出端；下料槽体(7)与夹紧机构(3)之间设置有一个或多个辅助支撑组件(5)；
所述的输送机构(2)上设置有主支撑滚筒(2-2)和下压轮(2-7)；被输送的管材被压在主支撑滚筒(2-2)与下压轮(2-7)之间；主支撑滚筒(2-2)或下压轮(2-7)通过编码器检测转动的角度；通过主支撑滚筒(2-2)或下压轮的旋转带动管材的输送；
所述的切割机构(4)包括切割转动架(4-1)、切割电机(4-2)和锯片(4-3)；切割转动架(4-1)的底部与工作台(1)构成转动副；切割电机(4-2)固定在切割转动架(4-1)上；切割电机(4-2)的输出轴与锯片(4-3)固定；切割转动架(4-1)由联动式驱动机构(6)驱动上下往复翻转；
所述的夹紧机构(3)包括底板(3-1)和两个夹紧单元；底板(3-1)固定在工作台(1)上；两个夹紧单元并排且间隔安装在底板(3-1)上；两个夹紧单元分别位于切割机构(4)内的锯片(4-3)的两侧；两个夹紧单元结构相同，均包括夹紧基座(3-2)、固定夹块(3-3)、滑动夹块(3-4)、连接柱(3-7)、第二弹簧(3-8)、滑套(3-9)和推板(3-10)；夹紧基座(3-2)固定在底板(3-1)上；固定夹块(3-3)固定在夹紧基座(3-2)的一端；滑动夹块(3-4)与夹紧基座(3-2)构成滑动副；滑动夹块(3-4)远离固定夹块(3-3)的侧面上固定有连接柱(3-7)；连接柱(3-7)上滑动连接有滑套(3-9)；连接柱(3-7)上套置有第二弹簧(3-8)；第二弹簧(3-8)的两端分别抵住滑套(3-9)、滑动夹块(3-4)；滑套(3-9)的外端固定有推板(3-10)；推板(3-10)由联动式驱动机构(6)进行推动；
所述的联动式驱动机构(6)包括曲轴(6-7)、切割传动连杆(6-8)和夹紧凸轮(6-9)；所述的曲轴(6-7)通过轴承座支承在工作台(1)上；所述曲轴(6-7)上的曲柄部与切割机构(4)对齐；切割传动连杆(6-8)的一端与曲轴(6-7)上的曲柄部的连杆轴颈构成转动副；切割传动连杆(6-8)的另一端与切割转动架(4-1)构成转动副；并排设置的两个夹紧凸轮(6-9)均固定在曲轴(6-7)上，且与夹紧机构(3)内的两个夹紧单元上的推板(3-10)分别接触；
当切割转动架(4-1)处于上极限位置时，夹紧机构(3)内的两个夹紧单元均处于松开的状态；当切割转动架(4-1)处于下极限位置时，夹紧凸轮(6-9)推动夹紧单元内的推板，使得夹紧单元处于夹紧的状态。


2.根据权利要求1所述的一种基于正反转分离驱动的联动式切管机，其特征在于：所述的联动式驱动机构(6)还包括驱动电机(6-2)、主动轴(6-3)、第一双棘轮联动组件(6-4)、第二双棘轮联动组件(6-5)和输送传动组件(6-6)；第一双棘轮联动组件(6-4)、第二双棘轮联动组件(6-5)均包括第一棘轮棘爪机构(8)、第二棘轮棘爪机构(9)、套筒(10)和锁位支座(11)；锁位支座(11)固定的工作台(1)上；锁位支座(11)固定的工作台(1)上；套筒(10)支承在锁位支座(11)上；主动轴(6-3)支承在套筒(10)中；第一棘轮棘爪机构(8)设置在套筒(10)与锁位支座(11)顶部的圆筒之间；第二棘轮棘爪机构(9)设置在主动轴(6-3)与套筒(10)之间；主动轴(6-3)相对于套筒(10)允许转动的方向与套筒(10)相对于锁位支座(11)允许转动的方向相反；主动轴(6-3)由驱动电机(6-2)驱动旋转；第一双棘轮联动组件(6-4)中的套筒(10)相对于锁位支座(11)允许转动的方向，与第二双棘轮联动组件(6-5)中的套筒(10)相对于锁位支座(11)允许转动的方向相反；所述的主支撑滚筒(2-2)与第一双棘轮联动组件(6-4)中的套筒(10)通过输送传动组件(6-6)进行传动；第二双棘轮联动组件(6-5)内的套筒(10)与曲轴(6-7)连接。


3.根据权利要求2所述的一种基于正反转分离驱动的联动式切管机，其特征在于：所述的第一棘轮棘爪机构(8)包括第一棘轮(8-1)、第一棘爪(8-2)和扭簧(8-3)；第一棘轮(8-1)固定在套筒(10)的外圆周面上；第一棘轮(8-1)的棘齿圈位于自身的外侧内；一个或多个第一棘爪(8-2)的一端与锁位支座(11)上的圆筒的内腔铰接，另一端抵住第一棘轮(8-1)外侧的棘齿圈；各第一棘爪(8-2)与锁位支座(11)之间均安装有扭簧(8-3)；扭簧(8-3)为第一棘爪(8-2)提供抵住第一棘轮(8-1)外侧的棘齿圈的弹力；
所述的第二棘轮棘爪机构(9)包括轴套(9-1)、第二棘轮(9-2)、第二棘爪(9-3)和弹簧(9-4)；轴套(9-1)与主动轴(6-3)通过花键连接；第二棘轮(9-2)固定在套筒(10)的内侧；第二棘轮(9-2)的棘齿圈位于自身的中心孔内；多个第二棘爪(9-3)沿着轴套(9-1)外侧面的周向均布；各第二棘爪(9-3)的内端均与轴套(9-1)铰接，外端均抵住第二棘轮(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟晓妮，吴秋轩，
申请(专利权)人：杭州职业技术学院，杭州新能智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33