技术领域
[0001] 本发明涉及制造加工领域，尤其涉及一种切割设备及其使用的换钢丝装置。
相关背景技术
[0002] 切割设备通常用于在制造加工过程中切割物料，例如切割砖、肥皂等。部分切割设备通过设置钢丝实现切割。在切割过程中使用的钢丝经常发生断裂，一种原因是钢丝长时间处于弯曲状态产生疲劳断裂，另一原因是切割过程中钢丝遇到坚硬的小颗粒而突发断裂。钢丝损坏后，需要等待人工将断裂的钢丝替换掉。人工换钢丝方法的效率低、耗时长，因此设计出取代人工的换钢丝装置势在必行。
具体实施方式
[0029] 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楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是仅仅本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030] 需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
[0031] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0032] 请参阅图1，本发明一实施方式中的切割设备100，包括支撑架10、输送机构20、推物料机构30、切割机构40、换钢丝装置50。所述支撑架10用于支撑所述输送机构20、推物料机构30的部分组件、切割机构40、换钢丝装置50。所述输送机构20安装于所述支撑架10上，用于输送待切割的物料(图未示)。所述推物料机构30与所述支撑架10连接，用于推动经输送机构20输送的物料。所述切割机构40安装于所述支撑架10上，所述切割机构40具有若干钢丝42，并通过所述若干钢丝42切割经推物料机构30推动的物料。所述换钢丝装置50安装于支撑架10上，用于更换切割机构40上废旧的钢丝42。在本实施方式中，切割设备100为切坯机。可以理解，在其他实施方式中，切割设备100可为用钢丝切断其他物体的设备。
[0033] 请同时参阅图2及图3，所述支撑架10为大致呈长方体的框架。所述支撑架10固定于地面上，其由若干支撑杆11连接而成。所述若干支撑杆11中的部分支撑杆11连接形成水平设置的支撑台110。所述支撑台110位于支撑架10的大致中间位置。所述支撑架10上装设有导轨12，所述导轨12的数量为两个，所述两个导轨12相对平行设置，且固定于支撑台110上。每一所述导轨12的一端位于支撑架10内，另一端露出所述支撑架10。
[0034] 可以理解的是，所述支撑架10并不限定于固定于地面上。
[0035] 所述输送机构20装设于所述支撑台110上，所述输送机构20包括两个安装板21和若干滚轮22。所述两个安装板21平行间隔设置，其位于支撑架10内并相对所述支撑台110固定。其中，一安装板21紧靠所述导轨12位于支撑架10内的一端，另一安装板21远离所述导轨12并位于所述支撑架10的边缘。所述若干滚轮22位于所述两个安装板21之间且平行间隔设置，每一所述滚轮22的两端分别转动连接于所述两个安装板21，所述若干滚轮22相对所述安装板21转动用以驱动待切割的物料。
[0036] 请同时参阅图4，所述推物料机构30包括动力组件31和推物料组件32。所述动力组件31包括动力件311和传动件312。本实施方式中，所述动力件311包括箱体3111和装设于箱体内的电机3112。所述电机3112的驱动端伸出箱体3111。在本实施方式中，所述电机3112的数量为两个，每一电机3112具有一驱动端，两个驱动端分别从箱体3111的两侧伸出。在其他实施方式中，电机3112的数量可为一个，且具有两个驱动端。在其他实施方式中，驱动端的数量也可为一个。所述传动件312包括凸轮3121和传动杆3122。所述凸轮3121的数量为两个，且分别装设于所述箱体3111的两侧，并分别与两个驱动端连接，所述电机3112与凸轮3121连接用于驱动所述凸轮3121转动。所述传动杆3122的数量为两个，每一传动杆3122的一端转动连接于对应的凸轮3121的自由端，另一端与推物料组件32连接。在其他实施方式中，如电机3112的驱动端为一个时，所述凸轮3121及传动杆3122的数量也为一个。
[0037] 所述推物料组件32包括固定组件321与推料件322。所述固定组件321包括固定件3211、连接杆3212及滑轮3213。所述固定件3211的数量为两个，所述两个固定件3211平行间隔设置。每个所述固定件3211的一端设置一突杆3214。所述连接杆3212的数量为两个，所述两个连接杆3212位于两个固定件3211之间，且与固定件3211垂直连接，所述传动杆3122与其中一连接杆3212枢接。所述连接杆3212的两端分别穿出所述两个固定件3211，且所述连接杆3212的每一端设置有一滑轮3213。所述推料件322的横截面大致呈“工”形，所述推料件
322通过突杆3214连接于所述固定件3211远离所述动力组件31的一端。所述动力组件31位于所述支撑架10外部，所述推物料组件32位于所述支撑架10内，且所述滑轮3213与导轨12滑动配合。当所述动力件311驱动所述凸轮3121转动以带动所述传动件312移动，进而带动推物料组件32的推料件322朝向或远离所述输送机构20运动，以推动由输送机构20输送的物料。
[0038] 请同时参阅图5，所述切割机构40包括钢丝架41、若干钢丝42及紧固件43。所述钢丝架41的数量为两个，所述两个钢丝架41平行间隔设置在支撑架10上，且临近输送机构20。每一钢丝架41包括方形板411和凹形板412。所述方形板411安装于所述支撑架10远离所述推物料机构30的外侧。所述凹形板412固定于所述方形板411远离所述支撑架10的一侧。所述若干钢丝42平行间隔设置，每一钢丝42的一端通过一紧固件43与一凹形板412连接，每一钢丝42的另一端通过另一紧固件43与另一凹形板412连接。所述钢丝42通过所述紧固件43相对所述钢丝架41固定，进而相对所述支撑架10固定。所述输送机构20和推物料机构30配合，使得待切割的物料经过所述若干钢丝42，进而完成切割作业。
[0039] 本实施方式中，所述紧固件43为螺母，所述紧固件43与所述凹形板412通过螺纹连接的方式将所述钢丝42相对钢丝架41固定。
[0040] 可以理解，相邻两个钢丝42之间的距离可根据实际物料的大小进行调节。
[0041] 请同时参阅图6，所述换钢丝装置50包括固定台51、第一驱动组件52和换钢丝机构53。
[0042] 所述固定台51的数量为两个，所述两个固定台51装设于所述支撑架10上，且与所述切割机构40位于支撑架10的同一侧。所述固定台51与钢丝架41平行设置。其中一固定台51位于所述切割机构40的两个钢丝架41之间并邻近一钢丝架41设置，另一固定台51位于所述切割机构40的两个钢丝架41的下方并邻近另一钢丝架41设置。每一所述固定台51大致呈中空方形状，所述固定台51的表面远离支撑架10的一侧边缘沿平行于支撑架10的方向设有一凸台511，所述凸台511的自由端沿平行于支撑架10的方向开设有凹槽512。
[0043] 每一固定台51上装设有第一驱动组件52，每一所述第一驱动组件52包括螺纹杆521、轴承522以及电机523。所述螺纹杆521容置于凹槽512内，所述螺纹杆521的两端均套置有一轴承522，所述轴承522相对固定台51固定用以支撑所述螺纹杆521。所述螺纹杆521的一端穿出一轴承522并与电机523连接，所述电机523装设于固定台51上，用于驱动所述螺纹杆521转动。
[0044] 请同时参阅图7和图8，所述换钢丝机构53包括连接组件531、第二驱动组件532及定位件533。所述连接组件531包括安装件5311、固定件5312、端盖5313。所述安装件5311大致呈方体，其一侧贯穿开设有螺纹孔5316，所述安装件5311通过所述螺纹孔5316与所述螺纹杆521螺纹连接。所述固定件5312大致呈方体，其远离所述安装件5311的表面沿垂直于所述螺纹孔5316的轴线方向延伸开设有凹槽5314。本实施方式中，所述凹槽5314的数量为两个，两个凹槽5314平行间隔设置。每一所述凹槽5314相对的两侧壁的大致中心处沿所述凹槽5314的延伸方向开设有滑槽5315。所述端盖5313大致呈“凹”形，其装设于所述固定件5312远离所述安装件5311一侧。
[0045] 所述第二驱动组件532包括滑块5321、电机5323及连接板5324。所述滑块5321的数量为两个，每一所述滑块5321大致呈“凸”形，其两侧具有与滑槽5315相配合的凸起5322。每一滑块5321容置于一凹槽5314内，所述滑块5321的两个凸起对应容置于所述凹槽5314侧壁上的两个滑槽5315内，使得所述滑块5321能够相对所述固定件5312滑动。每一滑块5321远离固定件5312的一侧固定装设有一电机5323。所述连接板5324大致呈方形，其安装于所述固定件5312垂直于凹槽5314的一侧并抵挡所述凹槽5314，所述连接板5324上对应每一凹槽5314分别贯穿开设有与该凹槽5314相连通的螺纹孔5325。
[0046] 所述定位件533的数量为两个，每一所述定位件533包括定位部5331和与定位部5331连接的连接杆5332。所述定位部5331大致呈圆柱形，其一侧中心开设有容置槽5333，所述容置槽5333内设置有电磁吸盘(图未示)。所述连接杆5332为杆状，其连接于所述定位部
5331远离所述容置槽5333一侧。所述连接杆5332外表面设有外螺纹5334，所述连接杆5332的自由端自所述连接板5324远离固定件5312的一端穿过连接板5324上的螺纹孔5325，并与电机5323连接，所述连接杆5332上的外螺纹5334与所述连接板5324上的螺纹孔5325螺纹配合。
[0047] 图7和图8中，示意出了需安装的待换上的钢丝534，其两端分别与一待换上的钢丝紧固件535连接。在本实施方式中，待换上的钢丝紧固件535与待换上的钢丝534之间可相对转动，使得待换上的钢丝紧固件535转动时，待换上的钢丝534不会缠绕。
[0048] 可以理解，所述定位件533不限于本实施方式中电磁吸盘的吸住紧固件的方式，如还可以采用多爪卡盘的抓持方式。本实施方式中，所述切割设备100上还装设有监控装置60，用于监控钢丝是否达到更换的条件和锁定待换钢丝位置。所述监控装置60由时间继电器和压力传感器组成。时间继电器和压力传感器均可以启动换钢丝装置。时间继电器的计时时间根据钢丝的疲劳寿命设定，当时间继电器的计时时间结束后，换钢丝装置开始更换钢丝。压力传感器用于监测钢丝张紧时的张力，当压力传感器监测到钢丝张力消失即钢丝突然断裂时，换钢丝装置开始更换钢丝。每个时间继电器和压力传感器为一组监控装置60，一组监控装置60连接并监控一根钢丝42。当钢丝42达到更换条件时，连接该钢丝42的监控装置60启动换钢丝装置50同时锁定该钢丝所在位置为待换钢丝位置。本实施方式中，所述监控装置60安装于切割机构40上，如图5所示。
[0049] 本实施方式中，切割设备100还包括控制器70，用于控制输送机构20和推物料机构30的运转、换钢丝装置50上各驱动件的转动和停止、定位件中电磁吸盘的通电和断电。当需要更换钢丝时，控制器70切断输送机构20和推物料机构30电源，切割设备100停止生产。钢丝更换完成后，控制器70恢复输送机构20和推物料机构30的电源，切割设备100恢复生产。
本实施方式中，所控制器70安装于切割机构40上，如图5所示。
[0050] 切割设备100工作时，输送机构20运输物料至待切割位置，推物料机构30推动物料进入切割机构40。物料进入切割机构40后，切割机构40中的若干固定钢丝42将物料切割为设计要求的块体，以完成切割过程。
[0051] 请参阅图9，图9为本发明一实施方式中的换钢丝方法的流程示意图。
[0052] 步骤S91，所述监控装置监控所述切割设备上的所述钢丝的状态，判断所述钢丝是否满足更换条件。若是，则进入步骤S92，若否，则继续监控钢丝状态。在本实施方式中，监控装置包括时间继电器和/或压力传感器，其中，时间继电器通过计算钢丝的使用时间是否超过预设时间，以判断钢丝是否满足更换条件，所述压力传感器通过检测钢丝张力的消失与否，来判断钢丝是否满足更换条件。
[0053] 步骤S92，如判断钢丝满足更换条件，侦测待更换钢丝的位置。本实施方式中，通过监控装置侦测待更换钢丝的位置，监控装置确定待更换钢丝的位置后，控制器控制输送机构和推物料机构的电源关闭。
[0054] 步骤S93，将装设有待换上的钢丝的换钢丝机构驱动至待更换钢丝的位置。具体地，步骤S93包括：第一定位件定位一待换上的钢丝(即图7所示钢丝)，将所述换钢丝机构驱动至第二定位件对准待更换钢丝的位置。本实施方式中，两个第一驱动组件中的电机分别驱动相应的螺纹杆转动，螺纹杆的转动带动换钢丝机构中的定位件沿平行于螺纹杆的轴向方向移动，使得换钢丝机构到达待更换钢丝的位置，并将第二定位件对准待更换钢丝的位置。在本实施方式中，第一定位件和第二定位件可以为上述切割设备的两个定位件533。
[0055] 步骤S94，换钢丝机构取下待换下的钢丝，并换上待换上的钢丝。具体地，该步骤包括：
[0056] 驱动第二定位件将待换下的钢丝及与其连接的紧固件取下。本实施方式中，控制器控制第二驱动组件中的电机转动，进而驱动未装设待换上的钢丝的定位件转动，在连接板与连接杆的螺纹配合下，带动该定位件转动地朝向钢丝架的方向运动，控制器控制该定位件的电磁吸盘通电以吸附紧固待换下的钢丝的紧固件，此时控制器控制第二驱动组件中的电机转动使得该定位件转动，并朝远离钢丝架的方向移动，带动紧固待换下的钢丝的紧固件转动并旋出钢丝架，以取下待换下的钢丝。
[0057] 驱动第一定位件移动至待更换钢丝的位置。本实施方式中，在换钢丝机构取下待换下的钢丝后，控制器控制第一驱动组件中的电机转动，进而驱动换钢丝机构沿平行于螺纹杆的轴向方向移动，并使得第一定位件到达待更换钢丝的位置。
[0058] 驱动第一定位件将待换上的钢丝安装到切割机构上。本实施方式中，控制器控制第二驱动组件的电机转动，进而驱动装设有待换上的钢丝的第一定位件转动，在连接板与连接杆的螺纹配合下，带动该第一定位件转动，并朝向钢丝架的方向运动，从而将紧固待换上的钢丝的紧固件装入钢丝架，装入待换上的钢丝后，控制器控制该第一定位件的电磁吸盘断电，使得换钢丝机构不再吸附待换上钢丝的紧固件，此时控制器控制第二驱动组件中的电机转动使得该定位件转动，并朝远离钢丝架的方向移动。
[0059] 控制器控制输送机构和推物料机构打开电源。
[0060] 可以理解，驱动第一定位件和第二定位件远离或靠近钢丝架的结构、驱动换钢丝机构沿钢丝架方向移动的结构不限定于本实施例，驱动第一定位件和第二定位件远离或靠近钢丝架的结构还可采用直线气缸或旋转气缸、或者直线和旋转气缸功能集成的气缸、或者其他可同时实现直线移动和旋转的结构；驱动换钢丝机构沿钢丝架方向移动的结构不限定于本实施例，如还可采用气缸、液压缸等结构。
[0061] 可以理解，第二定位件远离切割机构时，第二定位件可同时转动或不转动。
[0062] 本实施方式中，取出待换下钢丝的两个紧固件的流程可同时进行，也可以先后进行；安装待换上钢丝的两个紧固件的流程也同时进行，也可以先后进行。
[0063] 可以理解，所述换钢丝装置50还可以用于除切割设备外的其它需要换钢丝的设备中。
[0064] 本发明实施方式中通过在切割设备100上设置换钢丝装置50，在所述第一驱动组件52和换钢丝机构53的相互配合下，实现自动换取钢丝，解决了传统切割设备在切物料过程中突遇钢丝断裂的突发状况而无法及时更换钢丝的问题，更换速度快，且能够减少切割设备停机时间和提高生产效率。
[0065] 本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围的内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围的内。
