一种铝合金管件自动切割装置

技术领域

本发明涉及管件切割技术领域，特别涉及一种铝合金管件自动切割装置。

背景技术

铝合金管件目前普遍应用于各个行业，最常见的截面形状为圆环形。当管件用于制造机械零部件时，首先要进行切断工序，将其切断至所需长度。

现有的切管机自动化程度不高，上卸工件很浪费时间，导致对管件切割效率降低，并且手动测量切割距离无法保证准确的加工精度。

现有技术中，公告号为CN218283918U的专利提出了一种用于金属护栏加工的全自动切管机，该装置通过固定板、夹板、驱动板、驱动丝杠、链轮、传动链、罩体和调节电机的配合，对不同宽度的管件进行夹持固定。通过液压缸、龙门架、旋转电机和切割刀的配合，对管件进行切割。但是，该装置不能持续上料，需要工人一根一根单独上料，不能实现全自动化，而且切屑回收的不完全，没有考虑切割过程中从管腔中飞溅出的切屑。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金管件自动切割装置，该装置可以实现铝合金管件的全自动上料、输送、夹紧和切割功能，除了以上功能外，该装置还具备切屑回收装置，分别针对切割机处的飞溅的切屑和管腔中飞溅出的切屑，使得切屑回收后能够进行再加工制造，降低了成本。

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种铝合金管件自动切割装置，包括上料装置、输送装置、夹持切割装置；上料装置包括凸轮连杆，凸轮连杆上的凸轮用于使管件振动，使其运动，连杆机构用于将管件每一根单独送至输送装置；输送装置包括输送机架、输送轮；输送轮安装在输送机架上；上料装置安装在输送装置上平面；夹紧切割装置包括夹紧装置、切割装置、管腔切屑收集装置、管件收集箱、工作平面；输送装置通过前端的安装孔安装在工作平面上；夹紧装置包括第一光轴；夹紧装置通过第一光轴与工作平面连接；切割装置包括第二光轴、切割机调整平台；第二光轴下方安装在工作平面；管腔切屑收集装置包括第二轴承座、第四收集连杆、光轴座；第二轴承座与光轴座连接在工作平面上；第四收集连杆与切割机调整平台外侧短轴部分连接。

进一步地，上料装置还包括料箱、推板、调节板、第一轴承座、第一连杆、第一摇杆、第二连杆、第三连杆、第二摇杆、滑槽、顶板、连接轴、拨爪、第一支撑座、辅助连杆、第二支撑座、第一驱动电机、调整螺栓；凸轮连杆通过第一轴承座安装在料箱上，使用第一驱动电机进行驱动；推板通过滑槽安装在料箱上，使其与凸轮连杆中凸轮面进行线接触，通过凸轮的旋转实现推板的运动；调节板安装在推板上，使用调整螺栓调整下方空隙，以适用不同直径的管件；第一摇杆、第二摇杆分别通过第二支撑座、第一支撑座安装在料箱上，凸轮连杆、第一连杆、第一摇杆、第二连杆、第二摇杆组成连杆机构进行运动；滑槽固定在料箱上，顶板在滑槽内做直线运动，通过第三连杆和连接轴与第二连杆相连接；拨爪安装在第二连杆上。

进一步地，输送装置包括第二驱动电机、大齿轮、小齿轮；其中，第二驱动电机安装在输送机架上，连接最后的一个输送轮和大齿轮；每个输送轮连接一个对应的大齿轮；大齿轮之间通过小齿轮进行连接传动。

进一步地，夹紧切割装置包括连接板、方形轴承座、调整丝杆；夹紧装置包括调整平台、固定平台；连接板将前后两个调整平台相互连接；方形轴承座固定安装在连接板上；调整丝杆与固定平台上螺纹孔相匹配，底部与方形轴承座安装，通过旋转调整丝杆手柄实现调整平台上下移动。

进一步地，夹紧装置包括气缸推杆、弹簧、连接关节、第一夹紧连杆、第二夹紧连杆、第三夹紧连杆、第一V型、第二V型块、第一滑动平台、第三支撑座；气缸与气缸推杆组合，上下直线运动；连接关节通过弹簧安装在调整平台与气缸推杆底部推头之间；四个第三支撑座分别安装在调整平台下方两侧和第一滑动平台上方两侧；第一夹紧连杆、第二夹紧连杆、第三夹紧连杆的一端共同连接，另外一端分别与连接关节、调整平台下方两侧的第三支撑座和第一滑动平台上方两侧的第三支撑座连接，组成夹紧连杆机构；第一V型块安装在第一滑动平台；第二V型块安装在工作平面上。通过夹紧连杆机构带动第一滑动平台上下运动，实现对管件的放松与夹紧。

进一步地，夹紧装置中第二夹紧连杆、第三夹紧连杆形成转动连接；第二夹紧连杆转动连接处有一个向下的凹陷，第三夹紧连杆转动连接处有一个凸起部分，当两个连杆达到共线时，第二夹紧连杆的凹陷部分与第三夹紧连杆的凸起部分嵌合，实现面接触，形成限位。

进一步地，切割装置包括切割电机、电机护罩、圆锯刀片、防溅板、第一切屑收集箱、切割机调整平台、支架、限位板；圆锯刀片安装在切割电机上；切割电机和电机护罩安装在切割机调整平台上方；支架安装在切割机调整平台两侧，支架通过上平面的安装孔与气缸推杆的推头安装；切割机调整平台安装在第二光轴上，使得气缸推杆的上下运动带动切割机进行管件切割；限位板安装在第二光轴上方，用于限制切割机最高抬升位置；防溅板、第一切屑收集箱分别安装在工作平面的上方和下方，用于收集圆锯刀片处飞溅的切屑。

进一步地，管腔切屑收集装包括第四支撑座、第一收集连杆、第二收集连杆、 第三收集连杆、第二切屑收集箱、第二滑动平台、切屑收集弯管、第三光轴；切屑收集弯管安装在第二滑动平台上；第二切屑收集箱安装在第二滑动平台上，进行推拉，用于收集从切屑收集弯管落入的切屑；第二滑动平台与第三光轴相配合，使其在第三光轴上面进行滑动；第二滑动平台两端固定在光轴座上；第四支撑座安装在第二滑动平台上；第一收集连杆一端连接在第四支撑座，另一端与第二收集连杆、 第三收集连杆、第二轴承座、第四收集连杆和切割机调整平台两侧的短轴连接形成连杆机构，使得切割机调整平台向下运动时，该连杆机构带动第二滑动平台向前运动，收集切屑。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明在实现夹紧切割功能的同时实现了联动控制，降低了成本，更加便于控制；（2）本发明实现了管件的全自动持续上料功能，相较于目前普遍的由工人进行每根管件单独上料，大大提高了工作效率；（3）本发明增添了切屑收集装置，分别对圆锯刀片处飞溅的切屑和从管件管腔中飞溅的切屑进行收集，降低了材料损耗率，将收集的切屑进行再制造加工，可以降低管件的成本。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明上料装置正面结构示意图。

图3为本发明上料装置侧面结构示意图。

图4为本发明输送装置结构示意图。

图5为本发明夹紧切割装置结构示意图。

图6为本发明夹紧装置机构结构示意图。

图7为本发明夹紧装置连杆结构示意图。

图8为本发明切割装置结构示意图。

图9为本发明管腔切屑收集装置结构示意图。

图10为本发明料箱剖视图。

图中：1-上料装置；2-输送装置；3-夹紧切割装置； 101-料箱；102-推板；103-调节板；104-第一轴承座；105-凸轮连杆；106-第一连杆；107-第一摇杆；108-第二连杆；109-第三连杆；110-第二摇杆；111-滑槽；112-顶板；113-连接轴；114-拨爪；115-第一支撑座；116-辅助连杆；117-第二支撑座；118-第一驱动电机；119-调整螺栓；201-输送机架；202-第二驱动电机；203-大齿轮；204-小齿轮；205-输送轮；301-夹紧装置；302-切割装置；303-管腔切屑收集装置；304-管件收集箱；305-工作平面；306-连接板；307-方形轴承座；308-调整丝杆；30101-气缸推杆；30102-弹簧；30103-连接关节；30104-第一夹紧连杆；30105-第二夹紧连杆；30106-第三夹紧连杆；30107-第一V型块；30108-第二V型块；30109-第一滑动平台；30110-第三支撑座；30111-调整平台；30112-第一光轴；30113-固定平台；30114-气缸；30201-切割电机；30202-电机护罩；30203-圆锯刀片；30204-防溅板；30205-第一切屑收集箱；30206-第二光轴；30207-切割机调整平台；30208-支架；30209-限位板；30301-第四支撑座；30302-第一收集连杆；30303-第二收集连杆；30304-第二轴承座；30305-第三收集连杆；30306-第四收集连杆；30307-第二切屑收集箱；30308-第二滑动平台；30309-切屑收集弯管；30310-第三光轴；30311-光轴座。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，一种铝合金管件自动切割装置，包括上料装置1、输送装置2、夹紧切割装置3。上料装置1包括凸轮连杆105，凸轮连杆上的凸轮用于使管件振动，使其运动，连杆机构用于将管件每一根单独送至输送装置2；输送装置2包括输送机架201、输送轮205；输送轮205安装在输送机架201上；上料装置1安装在输送装置2上平面上；夹紧切割装置3包括夹紧装置301、切割装置302、管腔切屑收集装置303、管件收集箱304、工作平面305；输送装置2通过前端的安装孔安装在工作平面305上；夹紧装置301包括第一光轴30112；夹紧装置301通过第一光轴30112与工作平面305连接；切割装置302包括第二光轴30206、切割机调整平台30207；第二光轴30206下方安装在工作平面305上；管腔切屑收集装置303包括第二轴承座30304、第四收集连杆30306、光轴座30311；第二轴承座30304与光轴座30311连接在工作平面305上；第四收集连杆30306与切割机调整平台30207外侧短轴部分连接。

如图2、图3所示，上料装置1还包括料箱101、推板102、调节板103、第一轴承座104、凸轮连杆105、第一连杆106、第一摇杆107、第二连杆108、第三连杆109、第二摇杆110、滑槽111、顶板112、连接轴113、拨爪114、第一支撑座115、辅助连杆116、第二支撑座117、第一驱动电机118、调整螺栓119；凸轮连杆105通过第一轴承座104安装在料箱101上，使用第一驱动电机118进行驱动；推板102通过滑槽安装在料箱101上，使其与凸轮连杆105中凸轮面进行线接触，通过凸轮的旋转实现推板102的运动；调节板103安装在推板102上，使用调整螺栓119调整下方空隙，以适用不同直径的管件；第一摇杆107、第二摇杆110分别通过第二支撑座117、第一支撑座115安装在料箱101上，凸轮连杆105、第一连杆106、第一摇杆107、第二连杆108、第二摇杆110组成连杆机构进行运动；滑槽111固定在料箱101上，顶板112在滑槽111内做直线运动，通过第三连杆109和连接轴113与第二连杆108相连接；拨爪114安装在第二连杆108上。

如图4所示，输送装置2还包括第二驱动电机202、大齿轮203、小齿轮204；其中，第二驱动电机202安装在输送机架201上，连接最后一个输送轮205和大齿轮203；每个输送轮205连接一个对应的大齿轮203；大齿轮203之间通过小齿轮204进行连接传动。

如图5所示，夹紧切割装置3还包括连接板306、方形轴承座307、调整丝杆308；夹紧装置301包括调整平台30111、固定平台30113；连接板306将前后两个调整平台30111相互连接；方形轴承座307固定安装在连接板306上；调整丝杆308与固定平台上的螺纹孔相匹配，底部与方形轴承座307安装，通过旋转调整丝杆308手柄实现调整平台30111上下移动。

如图6所示，夹紧装置301还包括气缸推杆30101、弹簧30102、连接关节30103、第一夹紧连杆30104、第二夹紧连杆30105、第三夹紧连杆30106、第一V型块30107、第二V型块30108、第一滑动平台30109、第三支撑座30110；气缸30114与气缸推杆30101组合，上下直线运动；连接关节30103通过弹簧30102安装在调整平台30111与气缸推杆30101底部推头之间；四个第三支撑座30110分别安装在调整平台30111下方两侧和第一滑动平台30109上方两侧；第一夹紧连杆30104、第二夹紧连杆30105、第三夹紧连杆30106一端共同连接，另外一端分别与连接关节30103、调整平台30111下方两侧的第三支撑座30110和第一滑动平台30109上方两侧的第三支撑座30110连接，组成夹紧连杆机构；第一V型块30107安装在第一滑动平台30109；第二V型块30108安装在工作平面305上。通过夹紧连杆机构带动第一滑动平台30109上下运动，实现对管件的放松与夹紧。

如图7所示，夹紧装置301中第二夹紧连杆30105、第三夹紧连杆30106形成转动连接；第二夹紧连杆30105转动连接处有一个向下的凹陷部分，第三夹紧连杆30106转动连接处有一个凸起部分，当两个连杆达到共线时，第二夹紧连杆30105的凹陷部分与第三夹紧连杆30106的凸起部分嵌合，实现面接触，形成限位。

如图8所示，切割装置302还包括切割电机30201、电机护罩30202、圆锯刀片30203、防溅板30204、第一切屑收集箱30205、切割机调整平台30207、支架30208、限位板30209；圆锯刀片30203安装在切割电机30201上；切割电机30201和电机护罩30202安装在切割机调整平台30207上方；支架30208安装在切割机调整平台30207两侧，支架30208通过上平面的安装孔与气缸推杆30101的推头进行安装；切割机调整平台30207安装在第二光轴30206上，使得气缸推杆30101的上下运动可以带动切割机进行管件切割；限位板30209安装在第二光轴30206上方，用于限制切割机最高抬升位置；防溅板30204、第一切屑收集箱30205分别安装在工作平面305的上方和下方，用于收集圆锯刀片30203处飞溅的切屑。

如图9所示，管腔切屑收集装置303还包括第四支撑座30301、第一收集连杆30302、第二收集连杆30303、 第三收集连杆30305、第二切屑收集箱30307、第二滑动平台30308、切屑收集弯管30309、第三光轴30310；切屑收集弯管30309安装在第二滑动平台30308上；第二切屑收集箱30307安装在第二滑动平台30308上，可以进行推拉，用于收集从切屑收集弯管30309落入的切屑，工作时，第二切屑收集箱30307推入，切屑收集弯管30309将管件头部套住，切割时从管腔中飞溅的切屑落入切屑收集弯管30309中，再落入第二切屑收集箱30307，工作完成后，抽出第二切屑收集箱30307，取出收集的切屑；第二滑动平台30308与第三光轴30310相配合，使其在第三光轴30310上面进行滑动；第二滑动平台30308两端固定在光轴座上30311；第四支撑座30301安装在第二滑动平台30308上；第一收集连杆30302一端连接在第四支撑座30301，另一端与第二收集连杆30303、 第三收集连杆30305、第二轴承座30304、第四收集连杆30306和切割机调整平台30207两侧的短轴连接形成连杆机构，使得切割机调整平台30207向下运动时，带动第四收集连杆30306向下转动，同时在第二轴承座30304的约束作用下，使得第三收集连杆30305向上转动，第二收集连杆30303向下转动，在第一收集连杆30302的传动下，带动第二滑动平台30308向前运动，使得切屑收集弯管30309套住管件头部，收集从管腔中飞溅的切屑。

本发明工作原理：确定好管件的规格后，通过调整螺母119调整好料箱101底部的空隙，再通过调整丝杆308上的手柄对调整平台30111高度进行调整，以适应对应规格的管件。

一定数量的管件一次性放入料箱中，第一驱动电机118带动凸轮连杆105进行旋转，凸轮带动推板102运动，进而使管件从料箱101下方空隙一根一根通过，进行排列，见图10料箱101剖视图所展示的内部结构。凸轮连杆105上的连杆与第一连杆106、第一摇杆107、第二连杆108、第二摇杆110组成连杆机构进行运动；滑槽111固定在料箱101上，顶板112在滑槽111内做直线运动，通过第三连杆109和连接轴113与第二连杆108相连接；拨爪114安装在第二连杆108上，与上述连杆机构联动，用于将进入平面轨道的管件拨入输送装置中；工作时，最前面的管件由于斜面重力原因进行滚动，卡在滑槽上方，然后连杆运动先带动顶板112向上运动，将管件顶入平面轨道中，同时阻止下一根管件落下，下一步第二连杆108带动拨爪114将管件拨入输送装置中，最后顶板112落下，下一根管件落下，进行下一根管件的上料。

管件落入输送装置后，输送轮通过第二驱动电机202、大齿轮203、小齿轮204进行转动，将管件送入夹紧切割装置。

管件进入夹紧切割装置，到达指定切割位置后，气缸推杆向下运动，由于弹簧30102的作用，带动连接关节30103向下运动，使得第一夹紧连杆30104向下运动，带动第二夹紧连杆30105、第三夹紧连杆30106向两侧转动，第一滑动平台30109向下运动，待到第二夹紧连杆30105与第三夹紧连杆30106的凹陷与凸起嵌合，达到共线后，实现面接触，形成自锁，夹紧管件，此时连接关节30103停止运动，达到静止状态，气缸推杆30101继续向下运动，通过支架30208带动切割调整平台30207向下运动，进行管件切割。此时切割调整平台30207向下运动，通过第四收集连杆30306、第三收集连杆30305、第二轴承座30304、第二收集连杆30303、第一收集连杆30302、第四支撑座30301组成的连杆机构带动第二滑动平台30308向前运动，用于收集管腔中飞溅出的切屑。切割部位的切屑通过防溅板30204的阻挡落入下方的第一切屑收集箱里。

切割完成后，气缸推杆30101向上运动，带动切割机调整平台30207向上运动，此时通过第四收集连杆30306、第三收集连杆30305、第二轴承座30304、第二收集连杆30303、第一收集连杆30302、第四支撑座30301组成的连杆机构带动第二滑动平台30308向后运动。气缸推杆30101到达连接关节30103的静止位置后，带动连接关节30103向上运动，夹紧连杆向上运动，释放夹紧的管件。此时后面的输送装置2带动管件运动，将切割好的管件向前挤动，进而使其落入下方的管件收集箱304中。待到后面的管件再次到达指定位置后，再次进行管件的夹紧、切割和切屑收集。

本发明可以持续的进行管件的上料、输送、夹紧、切割和切屑收集，实现了全自动化，大大提高了工作效率。

本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。