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用于大型钣金件分段加工的智能带锯床有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明属于钣金件加工技术领域,具体涉及用于大型钣金件分段加工的智能带锯床。

相关背景技术

[0002] 金属带锯床根据结构分为卧式和立式,其中卧式又细分为剪刀式、双立柱以及单立柱式;金属带锯床的工作原理:首先通过泵、阀、油缸、油箱和管路等元辅件组成液压回路,之后通过电气控制系统完成锯料的升降以及工作的夹紧,接着通过调速阀来实行进给速度的无级变速调节,最终通过驱动轮之间的传动效应,控制锯条对指定位置处的钣金件进行切割加工处理;
现有金属带机床中在使用过程中存在以下几点问题:
1、锯条在对钣金件做切割加工时,通常利用软管将冷却液导向加工区域,且一般实施单管作业,即采用点喷的形式向钣金件与锯条相互作用区域喷洒冷却液,一方面,以此降低锯条的作业温度,防止锯条出现变形、崩断和卡顿的出现概率,另一方面,降低锯条与钣金件之间的摩擦力,即对锯条和钣金件做润滑辅助处理,提高锯条的加工效率,同时也有利于延长锯条的使用寿命,此外,还有助于提高对钣金件的加工精度、改善钣金件切割后端面的光洁度以及防止锯条出现锈蚀;
然而,点喷方式易受自身管道口径的影响,导致冷却液无法完整且均匀的喷洒向加工作业区域,或者说待加工工件的体积是不断变化的,而点喷范围是一定的,即存在点喷范围受自身属性限制问题,影响冷却液均匀的向加工作业区域喷洒,同时不利于钣金件的切割加工作业,造成锯条齿端出现崩刃现象,降低锯条的使用寿命,甚至于导致锯条出现崩断;
2、锯条在长期作业之后,存在变形和拉伸导致其松弛度以及弹性下降问题,而对于锯条发生松弛或预紧力不足问题的处理方式,现有金属带锯床通常通过操作人员手动调节驱动轮位置,继而完成对锯条之间预紧力的重新校正,即现有技术存在锯条预紧力判断和及时校正的技术缺失,且自动化程度低,易导致锯条和钣金件之间出现卡顿问题,甚至是出现钣金件与锯条之间出现缠绕和打结现象,影响设备正常作业,进而造成锯条崩断。

具体实施方式

[0035] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0036] 需要说明的是,本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”“右”以及类似的表达只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
[0037] 以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
[0038] 参照图1、图7、图8和图14可知,用于大型钣金件分段加工的智能带锯床,包括床身1,床身1顶端设置有协同单元2,协同单元2中间位置设置有敷设单元3,敷设单元3底侧位置设置有限位单元4,敷设单元3中间位置设置有变量单元5;
参照图1和图3可知,床身1底面中间位置安装有承座11,承座11顶端两侧均安装有铝旁板12,且呈对称状分布,两个铝旁板12之间共同转动安装有呈阵列式分布的拉杆13,拉杆13外壁套装有轴面套14,每个拉杆13一端外壁均固定安装有齿带轮15,所有齿带轮15之间共同安装有用以驱动拉杆13转动的齿带16。
[0039] 待加工钣金件移动至指定作业位置过程:驱动拉杆13中的一个进行转动,之后其余的拉杆13在齿带16与齿带轮15之间的相互作用下,做同步同向转动,以此实现待加工钣金件的输送,具体实施时,可以通过外接电机带动拉杆13(其中一个拉杆13即可)进行转动;
且在输送待加工钣金件时,通过轴面套14增加钣金件与拉杆13之间的摩擦力,降低钣金件与拉杆13之间的打滑现象,有助于对钣金件的稳定定向输送,同时,也在一定程度上对钣金件和拉杆13的端面提供保护,提高拉杆13的使用寿命,降低企业生产成本;
具体实施时,可以变动性调整铝旁板12与承座11之间的定位螺栓,提高拉杆13与铝旁板12之间的预紧力,避免拉杆13出现滑动现象,提高拉杆13的正向输送性(对于待加工钣金件),同时进一步降低待加工钣金件脱离拉杆13的概率。
[0040] 参照图1、图2、图4和图6可知,协同单元2包括:底座21,数量为两个,且呈对称状设置在床身1顶面一侧位置,同时底座21与床身1之间通过螺栓做可拆卸式安装;轴端座22,固定安装在底座21顶面中间位置;立柱23,固定安装在轴端座22中间位置;重装梁24,滑动安装在立柱23外壁;楔连板25,卡接安装在重装梁24靠近拉杆13一侧端面;片架26,固定安装在两个楔连板25靠近拉杆13一侧端面,且数量为一个;横断梁27,固定安装在片架26远离拉杆13一侧端面中间位置;隔护板28,卡接安装在片架26远离拉杆13一侧端面外边缘;参照图4、图5和图6可知,片架26两端中间位置均安装有工装盘261,工装盘261远离拉杆13一端均转动安装有导轮262,导轮262之间共同卡接安装有锯条263,片架26两端均滑动安装有弹簧柱264,弹簧柱264靠近锯条263一端滚动安装有引向球265,用以支撑锯条
263,楔连板25顶侧端面开设有斜线槽266,用以导向锯条263;
参照图4、图6、图7和图8可知,敷设单元3包括:边护板31,数量为两个,通过螺栓可拆卸式安装在两个重装梁24相对面一侧顶端;桁梁柱32,卡接安装在两个边护板31相对面之间;尺板33,卡接安装在桁梁柱32中间位置,且尺板33远离桁梁柱32一侧端面中间位置刻蚀有刻度线;
端板34,数量为两个,且呈对称状卡接设置在尺板33远离桁梁柱32一侧端面,同时与卡接座51之间滑动卡接配合安装;游动座35,数量为两个,且呈对称状设置在端板34远离桁梁柱32一侧端面,且与尺板33之间滑动配合安装;洞装架36,固定安装在游动座35底端中间位置,且正处于锯条263正上方;侧立板37,两个为一组,且呈对称状固定安装在洞装架36两侧外端面中间位置;
参照图8和图10可知,每个洞装架36与其相对应位置处的侧立板37之间均共同滑动安装有滑杆371,且两个滑杆371为一组,并呈对称状分布,滑杆371外壁均呈对称状设置有环片372,且其中一个环片372与侧立板37固定连接,另一个环片372与洞装架36固定连接,同组环片372相对面之间共同安装有与滑杆371同轴心设置的复位弹簧373,同组滑杆
371靠近锯条263一端共同安装有键装片374,键装片374靠近锯条263一侧端面中间位置通过螺栓可拆卸式安装有楔状板375,楔状板375顶端均匀安装有滚珠376。
[0041] 锯条263的安装定位过程:首先将锯条263(锯条263呈环状)套装在片架26两端导轮262上,且通过导轮262对锯条263的位置进行初步的预紧调整(具体可以通过调整其中一个导轮262的位置(此为现有技术),以此实现对锯条263的安装和拆卸),同时在此过程中,将锯条263依次穿过每个斜线槽266,并通过斜线槽266的卡位作用,对锯条263做辅助限位和导向,降低后期运动过程中锯条263出现偏离导轮262概率,间接提高锯条263与钣金件之间的加工精度;
接着通过操作人员手动拨动锯条263,带动锯条263向洞装架36方向运动,直至锯条263顶面(与待加工钣金件之间垂直距离最短处的部分锯条263)与滚珠376(通过滚珠376的设置,改变锯条263与楔状板375之间的摩擦形式,即变滑动摩擦为滚动摩擦,既降低锯条
263与楔状板375之间的过度磨损,同时有利于提高锯条263切割加工的流畅性)相接触,与此同时,在锯条263进入正相对设置的两个楔状板375过程中,通过复位弹簧373(通过环片
372增强复位弹簧373的伸缩正向性,降低复位弹簧373伸缩过程中发生变形与滑杆371外壁产生摩擦,提高复位弹簧373的使用寿命)的回复属性,控制滑杆371带动键装片374向锯条
263方向运动(通过侧立板37和洞装架36竖直段之间的配合,对运动过程中的滑杆371提供稳定的导向),直至楔状板375与锯条263相接触(并产生一定的相互作用力),至此,实现对锯条263的辅助夹持,进一步提高锯条263的切割正向性和稳定性;
最后通过弹簧柱264(通过弹簧柱264自身的伸缩属性,改变引向球265与锯条263之间的接触特质,即使引向球265与锯条263之间的刚性接触变动为可伸缩的柔性接触,避免引向球265对锯条263的过渡支撑导向,进而提高锯条263的使用寿命)与引向球265之间的联动配合,在锯条263发生扭转位置进行支撑导向(由卧式金属带锯床的特性,从导轮262端口363处引出的锯条263在空间维度上产生一定的角度扭转,从而确保对钣金件加工的锯条263部分的正向性),在一定程度上降低锯条263的崩断概率,同时避免锯条263与片架26之间发生碰撞限位,导致设备出现停机问题,影响企业生产制造;
通过横断梁27和隔护板28的联合隔断作用,阻断锯条263与外界空气之间的接触渠道,减少锯条263表面沉积影响运转的灰尘数量;
锯条263对钣金件的切割作业过程:
楔连板25在重装梁24的带动下,同步带动片架26及其上的锯条263向待加工钣金件的方向运动(且锯条263的往复运动是十分缓慢的),并与待加工的钣金件之间发生相对运动(以此实现锯条263对待加工钣金件的切割加工作业),具体实施时,可以通过外接的液压缸带动重装梁24在立柱23(通过底座21与轴端座22之间的联合支撑,有助于提高立柱23的稳定性,同时间接提高锯条263运动过程中的稳定性,进而提高待加工钣金件加工后端面的光洁度)的导向作用下,做相应的往复运动;
在此过程中,桁梁柱32、尺板33和端板34在边护板31的带动下,控制限位单元4和变量单元5同步跟随重装梁24向待加工钣金件方向运动,且在重装梁24移动至指定位置时,通过游动座35在尺板33上的移动,带动变量单元5进行进一步的作业,具体操作时,可以根据待加工钣金件的体积,适当的调整游动座35位置(具体可以通过观察尺板33上刻度线移动游动座35的位置),具体可以通过外接的伸缩气缸带动游动座35移动。
[0042] 参照图4、图9、图10和图13知,右端洞装架36顶端右侧端面卡接安装有匚护板361,匚护板361右端中间位置卡接安装有铝基板362,铝基板362底侧端面呈阵列式开设有端口363,端口363内侧底壁卡接安装有电极片364,匚护板361右端底侧安装有门式板365,门式板365水平段呈阵列式设置有与端口363一一对应的伸缩弹簧杆366,数量为三个,且伸缩弹簧杆366与门式板365水平段做滑动配合安装,三个伸缩弹簧杆366底端共同安装有支架
367,支架367两侧竖直段之间共同转动安装有工装杆368,工装杆368两端均滑动安装有伸缩轮片369;
参照图9和图12可知,右端洞装架36左侧顶端位置卡接安装有钳立板41,钳立板41左侧端面固定安装有台端板42,台端板42水平段中间位置通过转轴转动安装有驱动齿轮
43,台端板42底侧端面呈对称状开设有主向口44,数量为两个,台端板42底侧端面开设有辅向口45,且辅向口45处于两个主向口44之间,台端板42底侧端面呈对称状设置有十字条板
46,且十字条板46与主向口44滑动卡接配合安装,十字条板46底端中间位置安装有与驱动齿轮43相啮合的齿条47;
参照图7、图9和图11可知,每个十字条板46底端中间位置均安装有匚状板471,匚状板471水平段中间位置转动安装有垂杆472,垂杆472外壁中间位置固定安装有定向轮
473,垂杆472外壁底端固定安装有环状刷474,垂杆472底部螺纹安装有限位销475,用以限位环状刷474。
[0043] 在锯条263出现松动时:特此说明:初始状态下的伸缩轮片369与锯条263之间相互接触,且保持一定的相互作用力,同时伸缩弹簧杆366顶端与电极片364之间相接触(伸缩弹簧杆366顶端材质为导电材质,且与电极片364之间保持电性连接):
锯条263出现松动之际(且超出加工工艺要求):
锯条263与伸缩轮片369之间的相互作用力逐渐下降,直至伸缩轮片369与锯条263之间处于断离状态,此时伸缩轮片369在失去锯条263的反向作用力之际,伸缩轮片369在伸缩弹簧杆366自身弹性回复力作用力下,其逐渐向远离铝基板362方向运动,直至与电极片
364之间完全处于断开状态(且在伸缩弹簧杆366与电极片364完全断开之际,外界与铝基板
362电性连接的警示灯立即熄灭,与此同时,通过铝基板362向外界控制系统输送伸缩弹簧杆366与电极片364出现断开的信号,再由外界的控制系统向限位单元4输送相应的启动指令);
在限位单元4接收到外界的启动指令之际:
齿条47在驱动齿轮43的啮合传动作用下,控制十字条板46在主向口44的导向作用下,带动匚状板471(通过辅向口45对移动过程中的匚状板471进行进一步的导向,即进一步的提高垂杆472的运动稳定性)和垂杆472向指定方向运动,与此同时,相对设置的两个定向轮473在各自垂杆472的带动下相向运动,直至锯条263重新与伸缩轮片369相接触,并保持一定的相互作用力(以外界的警示灯重新亮起为依据,或者通过操作人员手动弹拉锯条263判断锯条263预紧力是否合格);
通过定向轮473的转动效应,改变定向轮473与锯条263之间的摩擦属性(同样变滑动摩擦为滚动摩擦,降低锯条263的磨损度,同时对锯条263的运动进行辅助导向,降低锯条
263出现打结和缠绕的现象);
通过环状刷474与锯条263之间的相对运动(且在实际操作时,环状刷474处于右端的游动座35位置处,右端的游动座35位置为锯条263运动方向的末端),对经由冷却液处理后的锯条263端面存在金属碎屑,做辅助清理,降低金属碎屑进入楔状板375和导轮262中的概率,即降低锯条263出现卡顿的概率,提高锯条263的运转流畅性(在具体实施时,可以通过拆卸环状刷474底端的限位销475,对环状刷474进行更换);
通过伸缩轮片369与工装杆368之间的可伸缩性设置,既有利于对锯条263的输送导向,同时也降低锯条263出现打结的概率;
通过门式板365与伸缩弹簧杆366之间的滑动配合,进一步提高伸缩轮片369与锯条263之间的接触精准度。
[0044] 参照图1、图6和图13可知,变量单元5包括:卡接座51,两个为一组,至少为一组,且每组卡接座51呈对称状设置在床身1顶端;注液枪52,卡接安装在每组卡接座51朝外一侧端面,且截面形状为矩形;Z字板53,通过螺栓可拆卸式安装在每个注液枪52顶侧端面,且与对应位置处的卡接座51之间亦通过螺栓做可拆卸式安装;饰面板54,卡接安装在注液枪52远离卡接座51一侧端面;外装阀55,两个为一组,且以注液枪52中线为基准,呈中心对称状设置在饰面板54远离卡接座51一侧端面;启用销56,两个为一组,且以注液枪52中线为基准,呈中心对称状设置在饰面板54远离卡接座51一侧端面;定柱57,固定安装在每个饰面板54远离卡接座51一侧端面中间位置;Y连板58,通过螺栓可拆卸式安装在饰面板54中间位置,且Y连板58中间位置开设有键槽59,同时通过键槽59与相邻位置定柱57之间做滑动配合安装,用以限定相邻注液枪52之间相互运动距离;
参照图14、图15和图16可知,注液枪52底面呈对称状安装有两个水接头521,同一注液枪52底端的两个水接头521中仅有一个出口端安装有凸管522,且相邻注液枪52底端的凸管522在空间位置上呈错位式贴合分布,凸管522出口端安装有喷淋舱523,且喷淋舱523的截面形状为八字形,此外,相邻注液枪52之间最大垂直距离小于相邻喷淋舱523之间的最大垂直距离,喷淋舱523底端侧壁之间通过轴承转到安装有箭摆板524,箭摆板524底端两侧端面均呈阵列式均匀开设有流体槽525。
[0045] 注液枪52之间距离的调整(根据待加工钣金件的体积进行适当且针对性的调整):通过调整左端的游动座35位置,进而实现对所有注液枪52位置的调整(实际操作时最左端的注液枪52与左端的游动座35之间的通过连接板固定连接),具体实施过程或原理如下:
仅以最左端的注液枪52向左端的游动座35方向运动为例:
最左端的注液枪52移动时,其上的Y连板58逐渐向左端运动,直至与最左端注液枪
52相邻的定柱57与前述Y连板58中的键槽59最左端相接触,此后与最左端注液枪52相邻的注液枪52在前述定柱57与键槽59的卡合限位作用下,同步向左端的游动座35方向运动,以此类推,后续的注液枪52均重复前述与最左端注液枪52相邻的注液枪52同等运动,直至最右端的定柱57与其相邻的Y连板58中键槽59处于卡合限位状态,此时所有注液枪52之间的距离相等(且是本设备变量单元5中注液枪52可调节的最大范围(相对于待加工钣金件的体积));
至此实现根据待加工钣金件体积调整冷却液的喷涂范围,突破传统单一管道点喷范围受限的封锁,提高锯条263与待加工钣金件之间的冷却液的喷涂完整性和均匀性,同时有助于充分确保锯条263与待加工钣金件之间的加工温度;
在每个注液枪52底端设置两个水接头521的目的:
便于相邻喷淋舱523在空间布局上处于错位(相邻喷淋舱523通过不同位置的水接头521实现错位式安装)且贴合(通过喷淋舱523自身外观属性,可参考14、15和16,)的状态,一方面,避免喷淋舱523在跟随注液枪52移动之际,相邻喷淋舱523在空间上发生碰撞限位;
另一方面确保相邻喷淋舱523即使是在位置出现变动后,两者依然是处于相接触状态,避免位置变动后的注液枪52之间出现各自作业的问题,即不管注液枪52的位置如何变动,所有的喷淋舱523始终处于相连状态,从而确保从箭摆板524(相邻箭摆板524之间也是处于贴合状态,具体可以参考图15,同时箭摆板524可以摆动,增强冷却液出液端液体的流动性,降低喷淋舱523出口受堵的概率)流出的冷却液始终处于连通状态(不同于传统意义上的点喷,而是呈现一种等同于待加工钣金件范围的整体式喷淋),有助于提高冷却液喷淋的均匀性;
通过流体槽525的开设,增强经由箭摆板524导向后冷却液的流通性;
特此说明:
在具体实施时,游动座35与注液枪52之间的比例可以进行自由的设置和限定,即可以通过科学的计算,避免注液枪52对游动座35之间的可调节距离的限制,此外,在注液枪
52对游动座35之间距离造成限制时,可以通过拆卸部分Z字板53,进而将部分注液枪52从端板34上取下;
同时对于每个注液枪52的作业进行分段控制,即通过启用销56控制外装阀55的启用,减少冷却液的浪费现象。
[0046] 本发明提供的用于大型钣金件分段加工的智能带锯床工作原理如下:第一步:首先通过敷设单元3为变量单元5提供稳定的作业环境,同时通过敷设单元3内部构件驱动变量单元5移动,以此完成对变量单元5喷涂范围的实时和针对性调节;第二步:接着通过启用销56与外装阀55之间的相互配合,对不同位置处注液枪52的启闭作业做精准的可调节控制,即根据待加工作业区域做变动性的对应调整,既减少冷却液的浪费,又提高冷却液的喷涂范围,充分确保锯条263与钣金件之间的加工作业润滑度;
第三步:最后通过相邻喷淋舱523之间错位且贴合式的空间布局设置,使得不管注液枪52的位置是如何变化的,经由喷淋舱523喷涂至作业区域的冷却液始终呈整流状态,确保喷洒向作业区域冷却液的均匀性和连贯性。
[0047] 本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术,在此不进行过多赘述。
[0048] 以上仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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