一种金属型材切割装置

技术领域

本发明涉及一种切割装置，特别是一种金属型材切割装置，属于金属加工领域。

背景技术

金属型材是铁或钢以及具有一定强度和韧性的材料通过轧制、挤出、铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体。这类材料具有的外观尺寸一定，断面呈一定形状，具有一定的力学物理性能。型材既能单独使用也能进一步加工成其他制造品，常用于建筑结构与制造安装。

型材在制造成各种实际产品的时候，通常需要切割成长度不同的段来适应不同的安装需要。现有技术中型材在进行切割的时候，通常使用手工固定或者简单的钳具进行夹持固定，手工固定不稳定，而钳具则不能很好地控制夹持的力度，很容易造成固定不牢靠或者将型材夹变形。同时，切割的时候刀片对型材有一个压力，钳具对型材的承托性差，容易被刀片将型材的局部压弯，影响产品最终的质量。另外，金属型材的切割主要通过手工进行切割，手工切割的时候难以控制切割的速度和力度，通常在切割的时候都是从型材的上侧向下切割或者从型材的水平一侧向另外一侧切割，这样切割刀片容易对型材侧面薄壁部分形成挤压而造成局部变形。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金属型材切割装置，实现金属型材的自动切割并且避免型材变形。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种金属型材切割装置，其特征在于：包含两组金属型材夹具和金属型材切割装置，两组金属型材夹具沿型材传输方向依次设置并且两组金属型材夹具之间留有间隙，金属型材切割装置设置在两组金属型材夹具之间的间隙内，金属型材切割装置包含切割机构、切割机构支架、摆臂、摆臂支架、电动推杆和电动推杆支架，切割机构设置在切割机构支架上，切割机构支架固定在摆臂上，摆臂的一端铰接在摆臂支架上，摆臂的另一端端部与电动推杆的一端铰接，电动推杆的另一端铰接在电动推杆支架上。

进一步地，所述切割机构包含切割刀片、转轴、锁紧片和切割电机，切割电机固定在切割机构支架的一侧，转轴转动设置在切割机构支架内并且转轴的一端与切割电机连接由切割电机驱动旋转，切割刀片套设在转轴的另一端，转轴另一端端部设置有外螺纹，锁紧片内孔设置有与转轴端部外螺纹匹配的内螺纹，锁紧片套设在转轴另一端端部与转轴螺纹连接。

进一步地，所述切割机构支架与摆臂之间设置有滑动调节机构，滑动调节机构包含锁紧螺栓，切割机构支架内开有一个与摆臂匹配的通孔，切割机构支架通过通孔套设在摆臂上并且能够沿着摆臂长度方向自由滑动，切割机构支架侧面开有一个贯穿切割机构支架外表面与内侧通孔壁的螺孔，锁紧螺栓设置在螺孔内并且锁紧螺栓的端部拧紧抵靠在摆臂表面，切割机构支架上开有与转轴匹配的通孔，摆臂上开有与转轴匹配的沿摆臂长度方向设置的导向槽，转轴穿过切割机构支架的通孔和摆臂的导向槽。

进一步地，所述摆臂支架上设置有倾斜位置调节机构，倾斜位置调节机构包含丝杆、两根导轨、上侧导轨支架、下侧导轨支架、螺母、第一导轨套、第二导轨套和丝杆驱动电机，丝杆驱动电机固定在下侧导轨支架上，丝杆的一端转动设置在下侧导轨支架上并且与丝杆驱动电机连接由丝杆驱动电机驱动旋转，丝杆的另一端转动设置在上侧导轨支架上，两根导轨平行于丝杆设置并且对称设置在丝杆的两端，两根导轨的两端分别固定在上侧导轨支架和下侧导轨支架上，螺母套设在丝杆上与丝杆螺纹连接并且螺母固定在摆臂支架侧面，第一导轨套和第二导轨套分别套设在两根导轨上并且两根导轨能够沿着第一导轨套和第二导轨套自由滑动，第一导轨套和第二导轨套分别固定在螺母两侧的摆臂支架侧面上。

进一步地，所述金属型材夹具包含机架以及固定在机架上的左侧压板夹具、右侧压板夹具、上侧顶针夹具和下侧顶针夹具，左侧压板夹具和右侧压板夹具对称设置在金属型材的左右两侧，上侧顶针夹具和下侧顶针夹具对称设置在金属型材的上下两侧，左侧压板夹具和右侧压板夹具包含压板和压板驱动机构，压板设置在压板驱动机构上由压板驱动机构驱动沿水平方向移动，上侧顶针夹具和下侧顶针夹具包含弹性顶针机构和顶针驱动机构，弹性顶针机构设置在顶针驱动机构上由顶针驱动机构驱动沿竖直方向升降。

进一步地，所述压板的一侧设置有橡胶垫层，橡胶垫层通过螺栓锁紧固定在压板上，橡胶垫层的外表面上设置有防滑纹路。

进一步地，所述压板驱动机构包含压板驱动气缸、压板驱动固定支架和两根水平滑竿，压板驱动固定支架沿竖直方向设置并且固定在机架上，压板驱动固定支架中间开有一个压板驱动气缸通孔，压板驱动气缸沿水平方向设置并且压板驱动气缸固定在压板驱动固定支架的一侧，压板驱动气缸的活塞杆穿过压板驱动气缸通孔后与压板的另一侧固定连接，两根水平滑竿沿水平方向设置并且对称设置在压板驱动气缸的两侧，水平滑竿的一端与压板的另一侧固定连接，压板驱动固定支架两侧分别开有一个与水平滑竿匹配的水平滑竿通孔，水平滑竿的另一端穿过对应的水平滑竿通孔并且与压板驱动固定支架滑动设置。

进一步地，所述弹性顶针机构包含弹性顶针壳体、钢珠和弹簧，弹性顶针壳体沿竖直方向设置并且弹性顶针壳体的下端开有一个竖直设置的盲孔，钢珠的直径与盲孔的直径匹配并且钢珠滑动设置在盲孔内，弹簧沿着盲孔的长度方向设置在盲孔内并且弹簧的上端设置在盲孔上端端面上，弹簧的下端套设在钢珠的上侧，盲孔的下端向内收缩至直径小于钢珠直径。

进一步地，所述弹性顶针壳体为沿竖直方向设置的圆柱体，弹性顶针壳体的下端为向内侧收缩的圆台型结构，盲孔下端也呈圆台型结构向内侧收缩并且盲孔的圆台型结构部分至弹性顶针壳体外表面的壁厚均匀。

进一步地，所述顶针驱动机构包含顶针驱动气缸、顶针驱动固定支架和两根竖直滑竿，顶针驱动固定支架沿竖直方向设置并且固定在机架上，顶针驱动固定支架中间开有一个顶针驱动气缸通孔，顶针驱动气缸沿竖直方向设置并且顶针驱动气缸固定在顶针驱动固定支架的一侧，顶针驱动气缸的活塞杆穿过顶针驱动气缸通孔后与顶针固定连接，两根竖直滑竿沿竖直方向设置并且对称设置在顶针驱动气缸的两侧，竖直滑竿的一端与顶针固定连接，顶针驱动固定支架两侧分别开有一个与竖直滑竿匹配的竖直滑竿通孔，竖直滑竿的另一端穿过对应的竖直滑竿通孔并且与顶针驱动固定支架滑动设置。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、本发明的金属型材切割装置通过两组金属型材夹具将金属型材夹持稳定后，通过金属型材切割装置斜线切割，完成型材自动切割并且有效避免型材的变形；

2、本发明金属型材切割装置通过电动推杆控制切割机对型材进行切割，方便控制切割速度和力度，保证切割的效果；同时通过摆臂进行弧线切割，将型材放置在弧线的45度位置从而弧线刚好经过型材对角线进行切割，型材对角线支承良好，可以有效避免从侧面切割的型材变形问题；通过滑动调节机构和倾斜位置调节机构的配合，可以对不同形状和不同大小的型材进行调节切割半径，从而达到最好的切割效果；

3、本发明两组金属型材夹具通过左侧压板夹具、右侧压板夹具、上侧顶针夹具和下侧顶针夹具对金属型材的四面都形成良好的夹持，并且通过气缸进行夹持，可以通过控制气缸的气压来控制夹持的力度，保证夹持稳定的同时还不伤型材；另外，左右两侧通过夹板平面夹持，然后在通过上下两侧的弹性顶针再形成良好的支撑，保证了夹持的稳定性，使型材在切割和加工过程中不易产生变形，从而提高了产品的质量。

附图说明

图1是本发明的一种金属型材切割装置的示意图。

图2是本发明的金属型材切割装置的示意图。

图3是本发明的切割机构的示意图。

图4是本发明的滑动调节机构的示意图。

图5是本发明的金属型材夹具的示意图。

图6是本发明的左侧压板夹具的示意图。

图7是本发明的弹性顶针机构的剖视图。

图8是本发明的上侧顶针夹具的示意图。

具体实施方式

为了详细阐述本发明为达到预定技术目的而所采取的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明的一种金属型材切割装置，包含两组金属型材夹具1和金属型材切割装置2，两组金属型材夹具1沿型材3传输方向依次设置并且两组金属型材夹具1之间留有间隙，金属型材切割装置2设置在两组金属型材夹具1之间的间隙内，如图2所示，金属型材切割装置2包含切割机构4、切割机构支架5、摆臂6、摆臂支架7、电动推杆8和电动推杆支架9，切割机构4设置在切割机构支架5上，切割机构支架5固定在摆臂6上，摆臂6的一端铰接在摆臂支架7上，摆臂6的另一端端部与电动推杆8的一端铰接，电动推杆8的另一端铰接在电动推杆支架9上。

如图3所示，切割机构4包含切割刀片10、转轴11、锁紧片12和切割电机13，切割电机13固定在切割机构支架5的一侧，转轴11转动设置在切割机构支架5内并且转轴11的一端与切割电机13连接由切割电机13驱动旋转，切割刀片10套设在转轴11的另一端，转轴11另一端端部设置有外螺纹，锁紧片12内孔设置有与转轴11端部外螺纹匹配的内螺纹，锁紧片12套设在转轴11另一端端部与转轴11螺纹连接。

如图3所示，切割机构支架5与摆臂6之间设置有滑动调节机构，滑动调节机构包含锁紧螺栓14，切割机构支架5内开有一个与摆臂6匹配的通孔，切割机构支架5通过通孔套设在摆臂6上并且能够沿着摆臂6长度方向自由滑动，切割机构支架5侧面开有一个贯穿切割机构支架5外表面与内侧通孔壁的螺孔，锁紧螺栓14设置在螺孔内并且锁紧螺栓14的端部拧紧抵靠在摆臂6表面，切割机构支架5上开有与转轴11匹配的通孔，摆臂6上开有与转轴11匹配的沿摆臂长度方向设置的导向槽，转轴11穿过切割机构支架5的通孔和摆臂6的导向槽。松开锁紧螺栓14，可以沿着摆臂6滑动切割机构支架5从而调整切割机构支架5的位置，摆臂6的导向槽方便转轴11在摆臂6内滑动。

如图4所示，摆臂支架7上设置有倾斜位置调节机构，倾斜位置调节机构包含丝杆15、两根导轨16、上侧导轨支架17、下侧导轨支架18、螺母19、第一导轨套20、第二导轨套21和丝杆驱动电机22，丝杆驱动电机22固定在下侧导轨支架18上，丝杆15的一端转动设置在下侧导轨支架18上并且与丝杆驱动电机22连接由丝杆驱动电机22驱动旋转，丝杆15的另一端转动设置在上侧导轨支架17上，两根导轨16平行于丝杆15设置并且对称设置在丝杆15的两端，两根导轨16的两端分别固定在上侧导轨支架17和下侧导轨支架18上，螺母19套设在丝杆15上与丝杆15螺纹连接并且螺母19固定在摆臂支架7侧面，第一导轨套20和第二导轨套21分别套设在两根导轨16上并且两根导轨16能够沿着第一导轨套20和第二导轨套21自由滑动，第一导轨套20和第二导轨套21分别固定在螺母19两侧的摆臂支架7侧面上。丝杆15沿着倾斜于水平面45度角方向设置，金属型材3位于以摆臂6下端铰接点为圆心、以切割机构4中心到摆臂6下端铰接点间距为半径的圆上，并且金属型材3也位于圆的相对于水平面的45度角位置。

金属型材切割装置2使用的时候，电动推杆8收缩从而拉动摆臂6沿着下端铰接点旋转，从而带动切割机构4沿着圆形弧度从金属型材3的对角线的一侧顶点切入并且从另一侧顶点切出，由于金属型材3对角线上支承强度高，支撑性好，从而可以避免从侧面切割的型材变形问题。另外，对于不同大小和不同形状的型材，可以通过滑动调节迥鼓沿着摆臂6的长度方向调节切割机构4的位置，同时通过倾斜位置调节机构调节摆臂支架7的位置从而改变摆臂6的铰点位置，通过两者配合调整了切割机构4相对于金属型材3的切割的圆形的半径。

如图5所示，金属型材夹具1包含机架23以及固定在机架上的左侧压板夹具24、右侧压板夹具25、上侧顶针夹具26和下侧顶针夹具27，左侧压板夹具24和右侧压板夹具25对称设置在金属型材3的左右两侧，上侧顶针夹具26和下侧顶针夹具27对称设置在金属型材3的上下两侧，左侧压板夹具24和右侧压板夹具25包含压板28和压板驱动机构，压板28设置在压板驱动机构上由压板驱动机构驱动沿水平方向移动，上侧顶针夹具26和下侧顶针夹具27包含弹性顶针机构和顶针驱动机构，弹性顶针机构设置在顶针驱动机构上由顶针驱动机构驱动沿竖直方向升降。

如图6所示，压板28的一侧设置有橡胶垫层29，橡胶垫层29通过螺栓锁紧固定在压板28上，橡胶垫层29的外表面上设置有防滑纹路。压板驱动机构包含压板驱动气缸30、压板驱动固定支架31和两根水平滑竿32，压板驱动固定支架31沿竖直方向设置并且固定在机架23上，压板驱动固定支架31中间开有一个压板驱动气缸通孔，压板驱动气缸30沿水平方向设置并且压板驱动气缸30固定在压板驱动固定支架31的一侧，压板驱动气缸30的活塞杆穿过压板驱动气缸通孔后与压板28的另一侧固定连接，两根水平滑竿32沿水平方向设置并且对称设置在压板驱动气缸30的两侧，水平滑竿32的一端与压板28的另一侧固定连接，压板驱动固定支架31两侧分别开有一个与水平滑竿32匹配的水平滑竿通孔，水平滑竿32的另一端穿过对应的水平滑竿通孔并且与压板驱动固定支架31滑动设置。

如图7所示，弹性顶针机构包含弹性顶针壳体33、钢珠34和弹簧35，弹性顶针壳体33沿竖直方向设置并且弹性顶针壳体33的下端开有一个竖直设置的盲孔36，钢珠34的直径与盲孔36的直径匹配并且钢珠34滑动设置在盲孔36内，弹簧35沿着盲孔36的长度方向设置在盲孔36内并且弹簧35的上端设置在盲孔36上端端面上，弹簧35的下端套设在钢珠34的上侧，盲孔36的下端向内收缩至直径小于钢珠34直径。弹性顶针壳体33为沿竖直方向设置的圆柱体，弹性顶针壳体33的下端为向内侧收缩的圆台型结构，盲孔36下端也呈圆台型结构向内侧收缩并且盲孔36的圆台型结构部分至弹性顶针壳体33外表面的壁厚均匀。

如图8所示，顶针驱动机构包含顶针驱动气缸37、顶针驱动固定支架38和两根竖直滑竿39，顶针驱动固定支架38沿竖直方向设置并且固定在机架23上，顶针驱动固定支架38中间开有一个顶针驱动气缸通孔，顶针驱动气缸37沿竖直方向设置并且顶针驱动气缸37固定在顶针驱动固定支架38的一侧，顶针驱动气缸37的活塞杆穿过顶针驱动气缸通孔后与顶针固定连接，两根竖直滑竿39沿竖直方向设置并且对称设置在顶针驱动气缸37的两侧，竖直滑竿39的一端与顶针固定连接，顶针驱动固定支架38两侧分别开有一个与竖直滑竿39匹配的竖直滑竿通孔，竖直滑竿39的另一端穿过对应的竖直滑竿通孔并且与顶针驱动固定支架38滑动设置。

金属型材夹具1使用的时候，金属型材通过前端的输送机构输送至金属型材夹具的机架中心，在型材输送一定长度的时候，关闭输送机构停止输送，然后左侧压板夹具24、右侧压板夹具25的压板驱动气缸30驱动压板将金属型材的两侧侧面夹紧，通过控制压板驱动气缸30的气压值从而控制压板对金属型材两侧的压力，使之维持在一个合适的范围，即保证对金属型材的夹持效果，又能够避免对金属型材夹持过重而导致变形。然后上侧顶针夹具26和下侧顶针夹具37的顶针驱动气缸37驱动顶针从金属型材的上侧和下侧伸入型材的凹槽内对型槽的凹槽内壁进行顶住支承，钢珠采用弹性结构，能够避免对型材表面产生压痕，并且上下钢珠对型材的内部也形成了有效的支承结构，方便金属型材的切割和其他加工，使之不易变形。

本发明的金属型材切割装置通过两组金属型材夹具将金属型材夹持稳定后，通过金属型材切割装置斜线切割，完成型材自动切割并且有效避免型材的变形；本发明金属型材切割装置通过电动推杆控制切割机对型材进行切割，方便控制切割速度和力度，保证切割的效果；同时通过摆臂进行弧线切割，将型材放置在弧线的45度位置从而弧线刚好经过型材对角线进行切割，型材对角线支承良好，可以有效避免从侧面切割的型材变形问题；通过滑动调节机构和倾斜位置调节机构的配合，可以对不同形状和不同大小的型材进行调节切割半径，从而达到最好的切割效果；本发明两组金属型材夹具通过左侧压板夹具、右侧压板夹具、上侧顶针夹具和下侧顶针夹具对金属型材的四面都形成良好的夹持，并且通过气缸进行夹持，可以通过控制气缸的气压来控制夹持的力度，保证夹持稳定的同时还不伤型材；另外，左右两侧通过夹板平面夹持，然后在通过上下两侧的弹性顶针再形成良好的支撑，保证了夹持的稳定性，使型材在切割和加工过程中不易产生变形，从而提高了产品的质量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。