三轴联动数控带锯机

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三轴联动数控带锯机\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种木质板材曲线切割装置，确切地说是一种三轴联动数控带锯机。\n背景技术\n[0002] 现有的板材由线切割装置都是由人工手动控板材的行进方向，确保板材沿事先画好的曲线进行切割。在切割过程中，工人需要不断转动板材的角度并推动板材行进，以使锯条能在板材上切出圆滑的曲面。因此，现有的切割操作对工人的操作熟练程度要求较高，劳动强度较大，且生产效率较低，生产成本较高。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的，是提供了一种三轴联动数控带锯机，它的带锯锯条可随设定切割曲线的方向转动，能快速准确地切割出光滑的曲面，生产效率高，废品率低，对工人的技术要求低，可大幅提降低生产成本。\n[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：三轴联动数控带锯机，包括支架，支架上安装上轮、下轮和驱动机构，上轮和下轮之间安装带锯，下轮或上轮的轴与驱动机构连接；支架上位于上轮和下轮之间设有下安装板和上安装板，上安装板上安装上偏转机构和下安装板上安装下偏转机构，上偏转机构位于上轮的下方，下偏转机构位于下轮的上方；上偏转机构和下偏转机构与带锯滑动配合，对带锯起导向作用；上偏转机构和下偏转机构结构相同，下偏转机构由偏转驱动电机、偏转驱动齿轮、大齿轮和转动座连接构成，下安装板上安装偏转驱动电机和大齿轮，偏转驱动电机的输出轴上安装偏转驱动齿轮，偏转驱动齿轮与大齿轮啮合，大齿轮上安装转动座，转动座上开设转动座槽，大齿轮上开设齿轮槽，下安装板上开设透槽，齿轮槽与转动座槽对应相通，转动座槽内安装后定位轴承，带锯位于透槽、转动座槽和齿轮槽内，且与后定位轴承配合；转动座上安装两个侧定位轴承，两个侧定位轴承分别位于转动座槽的两侧；支架上安装板材移动机构。\n[0005] 为进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案实现：所述侧定位轴承通过定位块和定位螺栓与转动座固定连接，定位块上开设定位槽，定位螺栓与定位槽配合。所述板材移动机构包括底座，底座与支架连接，底座上平行安装两根X轴导轨，两个X轴导轨上安装活动座，底座上安装齿条，活动座上安装齿轮驱动电机，齿轮驱动电机的输出轴上安装齿轮，齿轮与齿条啮合；活动座上平行安装两根Y轴导轨和两根丝杠，Y轴导轨与X轴导轨垂直，活动座上安装数根支撑杆，支撑杆通过支撑杆调节轨与活动座连接，每根Y轴导轨上各活动安装一个滑块，滑块与丝杠螺纹连接，两滑块之间安装行走架，行走架上安装数个夹紧机构，每个夹紧机构位于相邻两支撑杆之间；活动座上安装两个丝杠驱动电机，丝杠驱动电机的输出轴与丝杠一一对应连接。所述活动座的出料端设有两根支杆，支杆上安装定位齿条、升降液压缸和导杆，升降液压缸上活塞杆上安装倒L形连接件，两倒L形连接件之间安装升降杆，升降杆位于两支杆之间，升降杆与导杆滑动配合，升降杆上安装转轴，转轴的两端各安装一个定位齿轮，定位齿轮与定位齿条一一对应啮合，升降杆的底部安装压辊。\n所述夹紧机构包括支撑座，支撑座与行走架固定连接，支撑座上由下而上依次安装锯齿板、压块臂和压紧液压缸，锯齿板与支撑座固定连接，压块臂的一端与支撑座铰接，压块臂的另一端安装压块，压紧液压缸的上端与支撑座铰接，压紧液压缸的下端与压块臂中部铰接，压块与锯齿板配合。最外侧的支撑杆上安装定位液压缸，定位液压缸的活塞杆上安装定位板，定位液压缸的活塞杆与支撑杆垂直。\n[0006] 本发明的积极效果在于：它装有锯条偏转机构，偏转机构可改变带锯锯齿的方向，在无须转动板材的情况下切出光滑的曲面。可大幅提高切割精度和效率，降低工人的劳动强度，且不需要工人本身具备熟练的手动控制板材的技巧。它的板材移动完全由机械装置完成，可实现数控切割，能进一步提高切割效率，降低工人劳动强度，降低生产成本。本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用方便的优点。\n附图说明\n[0007] 图1是本发明所述三轴联动数控带锯机的结构示意图；图2是图1的A-A剖视结构示意图；图3是图1的I局部放大结构示意图；图4是图3左视结构示意图。\n[0008] 附图标记：1支架　2上轮　3下轮　4带锯　5驱动机构　6上偏转机构　7下偏转机构　8底座　9X轴导轨　10活动座　11Y轴导轨　12滑块　13丝杠　14丝杠驱动电机　15支撑杆调节轨　16支撑杆　17锯齿板　18齿轮驱动电机　19齿轮　20齿条　21支撑座　22压块臂　23压紧液压缸　24压块　25升降杆　26升降液压缸　27定位齿轮\n　28定位齿条　29定位板　30定位液压缸　31压辊　32转轴　33导杆　34下安装板　\n35偏转驱动电机　36偏转驱动齿轮　37大齿轮　38转动座　39定位块　40定位槽　41定位螺栓　42侧定位轴承　43后定位轴承　44齿轮槽　45透槽　46转动座槽　47上安装板　48支杆　49倒L形连接件　50行走架。\n具体实施方式\n[0009] 本发明所述的三轴联动数控带锯机，如图1所示，包括支架1，支架1上安装上轮\n2、下轮3和驱动机构5，上轮2位于下轮3上方，上轮2和下轮3之间安装带锯4，下轮3或上轮2的轴与驱动机构5连接，驱动机构5为下轮3或上轮2提供旋转动力，上轮2和下轮3带动带锯4循环转动；支架1上位于上轮2和下轮3之间设有下安装板34和上安装板\n47，上安装板47上安装上偏转机构6和下安装板34上安装下偏转机构7，上偏转机构6位于上轮2的下方，下偏转机构7位于下轮3的上方；上偏转机构6和下偏转机构7与带锯4滑动配合，上偏转机构6和下偏转机构7对带锯4起导向作用；上偏转机构6和下偏转机构\n7结构相同，下安装板34和上安装板47相同都是安装板，如图3和图4所示，下偏转机构7由偏转驱动电机35、偏转驱动齿轮36、大齿轮37和转动座38连接构成，下安装板34上安装偏转驱动电机35和大齿轮37，大齿轮37可相对下安装板34转动，偏转驱动电机35的输出轴上安装偏转驱动齿轮36，偏转驱动齿轮36与大齿轮37啮合，大齿轮37上安装转动座38，转动座38上开设转动座槽46，大齿轮37上开设齿轮槽44，下安装板34上开设透槽\n45，齿轮槽44与转动座槽46对应相通，转动座槽46内安装后定位轴承43，带锯4位于透槽45、转动座槽46和齿轮槽44内，且与后定位轴承43配合，后定位轴承43限制带锯4后移，确保带锯4可有效切割板材；如图3所示，转动座38上安装两个侧定位轴承42，两个侧定位轴承42分别位于转动座槽46的两侧，两侧定位轴承42可在转动座38的带动下转动上偏转机构6和下偏转机构7之间的带锯4，同时可减小转动座38与带锯4之间的磨擦力；\n支架1上安装板材移动机构，板材移动机构可以是现有的能在控制装置指令下带动板材按设定路线偏转移动的机构。所述的驱动机构5可以是由现有的电机、传动轮和传动带连接构成的机构，电机通过传动轮和传动带带动上轮2或下轮3转动。\n[0010] 安装时，由可编程控制器、单片或微机等为核心的控制装置，分别通过电路与板材移动机构、驱动机构5、上偏转机构6和下偏转机构7连接；将待切割的板材安装固定于板材移动机构上。\n[0011] 切割时，通过控制装置控制板材移动机构、驱动机构5、上偏转机构6和下偏转机构7工作。驱动机构5通过上轮2和下轮3带动带锯4循环转动，即驱动机构5为带锯4提供旋转切割动力。当需变换带锯4的切割角度时，上偏转机构6和下偏转机构7同步带动位于其间部分的带锯4偏转，以达到最佳的切割角度。所述板材移动机可带动板材按控制装置的指令快速移动，以提高切割效果、提高切割质量。\n[0012] 为方便根据不同宽度的带锯4调节两侧定位轴承42间的距离，如图3所示，所述侧定位轴承42通过定位块39和定位螺栓41与转动座38固定连接，定位块39上开设定位槽40，定位螺栓41与定位槽40配合。调整时，可将定位螺栓41与定位槽40之间相互移动，从而调整两个侧定位轴承42之间的间距。\n[0013] 如图1和图2所示，所述板材移动机构包括底座8，底座8与支架1固定连接，底座8上平行安装两根X轴导轨9，两个X轴导轨9上安装活动座10，活动座10可沿X轴导轨9直线移动，活动座10上安装齿条20，活动座10上安装齿轮驱动电机18，齿轮驱动电机\n18的输出轴上安装齿轮19，齿轮19与齿条20啮合；活动座10上平行安装两根Y轴导轨11和两根丝杠13，Y轴导轨11与X轴导轨9垂直，活动座10上平行安装数根支撑杆16，相邻两16之间间隔一定距离，数根支撑杆16构成板材的撑托平台，支撑杆16通过支撑杆调节轨15与活动座10固定连接，当需调整支撑杆16间的间距时，可松开支撑杆16与支撑杆调节轨15的定位连接件，将支撑杆16沿支撑杆调节轨15移动。每根Y轴导轨11上各活动安装一个滑块12，滑块12沿Y轴导轨11移动，滑块12与丝杠13螺纹连接，两滑块12之间安装行走架50，行走架50上安装数个夹紧机构，夹紧机构用来夹紧待切割的板材，以防在带锯4的切割作用下移动。为安装方便，同时为便于夹紧机构带动板材沿支撑杆16移动，每个夹紧机构位于相邻两支撑杆16之间；活动座10上安装两个丝杠驱动电机14，丝杠驱动电机14的输出轴与丝杠13一一对应连接。齿轮驱动电机18带动齿轮19转动，齿轮19与齿条20配合带动活动座10沿X轴导轨9移动。两个丝杠驱动电机14可分别带动两根丝杠13同步转动，丝杠13与滑块12配合，使滑块12带动行走架50沿Y轴导轨11移动。\n根据板材设定的切割形状，齿轮驱动电机18和丝杠驱动电机14带动活动座10和行走架50移动，从而使板材与带锯4配合切出相应的弧面。利用该板材移动机构移动板材，可更使移动更加精确，并可更高效地切割板材。\n[0014] 为方便在切割时对板材增加压力，进一步确保板材不会在带锯4的切割作用下移动，如图1和图2所示，所述活动座10的出料端设有两根支杆48，支杆48上安装定位齿条\n28、升降液压缸26和导杆33，升降液压缸26上活塞杆上安装倒L形连接件49，两倒L形连接件49之间安装升降杆25，使升降杆25位于两支杆48之间，升降杆25与导杆33滑动配合，导杆33为升降杆25的升降起导向作用。升降杆25上安装转轴32，转轴32通过轴承与升降杆25连接，转轴32可相对升降杆25转动。转轴32的两端各安装一个定位齿轮27，定位齿轮27与定位齿条28一一对应啮合，定位齿轮27与定位齿条28的配合，可使升降液压缸26带动升降杆25的移动更加精确，便于撑控升降杆25的准确升降高度。升降杆25的底部安装压辊31。切割过程中，压辊31可在升降杆25的带动下向下移动，并与支撑杆16配合夹紧板材，防止板材在带锯4的作用下摆动。\n[0015] 如图1所示，所述夹紧机构包括支撑座21，支撑座21与行走架50固定连接，支撑座21上由下而上依次安装锯齿板17、压块臂22和压紧液压缸23，锯齿板17与支撑座21固定连接，且锯齿板17位于相邻两支撑杆16的空间内。压块臂22的一端与支撑座21铰接，压块臂22的另一端安装压块24，压紧液压缸23的上端与支撑座21铰接，压紧液压缸23的下端与压块臂22中部铰接，压块24与锯齿板17配合。压紧液压缸23为压块臂22提供压力，压块24与锯齿板17配合夹紧板材。\n[0016] 为了在切割前，能对板材进行校正，以便提高切割精度，如图2所示，最外侧的支撑杆16上安装定位液压缸30，定位液压缸30的活塞杆上安装定位板29，定位液压缸30的活塞杆与支撑杆16垂直。当夹紧机构带动板材移至活动座10的出料端附近时，可启动定位液压缸30，定位液压缸30推动定位板29对板材进行校正。\n[0017] 本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。