一种带有方便固定的金属制品切割机构的制作方法

本发明涉及金属制品切割，具体涉及一种能够对平板形金属制品进行多点顺序压紧并按切割位置有序释放的金属制品切割机构。

背景技术：

1、平板形金属制品在进行直线切割、轮廓切割或分段切割时，通常需要先将待加工金属制品放置在工作台上，再利用多个压紧件同时下压，使切割区域两侧均得到定位，随后由沿导向结构移动的切割机完成预定路径的切割。

2、现有多点压紧结构通常采用同一压梁驱动多个压杆同步升降，或者为各压紧位置分别设置气缸、液压缸或螺杆，前一种结构在解除压紧时会使全部压紧位置同时松开，后一种结构虽然能够单独控制，但是需要逐个执行和协调多个驱动件，控制关系和管线布置较为复杂。

3、平板形金属制品完成一段切割后，切下部分需要与母材脱离并被取走，而母材往往还需要继续进行下一位置的切割；若全部压紧位置同时解开，母材会因切割振动、切下部分移动或人工取件发生偏移，再次压紧后原有基准难以保持，容易使后续切割路径产生位置误差。

4、因此，需要提供一种能够在初始固定时使多个压紧位置依次建立稳定压力，并在切割完成后从指定方向依次释放部分压紧位置的金属制品切割机构，使切下部分可以脱离，同时使仍需继续加工的母材保持在原定位状态。

技术实现思路

1、针对现有技术中多个压紧位置同步解开会造成母材偏移，而多个独立驱动件又增加控制复杂度的问题，本发明提供了一种带有方便固定的金属制品切割机构，通过同一传动轴上的多组扭簧、头部盘、尾部盘和摩擦盘形成逐级传递的转矩路径，使压盘能够依次压紧并由传动盘一端依次释放。

2、本发明中的底座承担金属制品和切割结构的支承作用，导向杆设置在底座上，切割机沿导向杆移动以形成切割路径；两个定向板可拆卸连接在底座上并相对位于金属制品两侧，从而使两列压盘分别作用在金属制品的两个边缘区域。

3、每个定向板内均转动连接传动轴，伺服电机经蜗杆和蜗轮带动传动轴转动，蜗杆与蜗轮之间的传动既能够降低压紧动作的转速，又能够在伺服电机停止后限制传动轴受到压盘反力而自行反转。

4、传动轴上设置传动盘，多组扭簧沿传动轴的轴向串联布置，位于传动轴两端部的两个扭簧的外端分别连接传动盘和定向板，相邻扭簧的相向端分别连接头部盘和尾部盘，使各组扭簧在传动盘与定向板之间形成连续的弹性传动链。

5、尾部盘上设置多个传动杆，头部盘上开设多个传动孔，传动杆滑动连接在相邻头部盘的传动孔内，使相邻扭簧单元能够保持同轴位置并在传动孔允许的周向行程内发生相对转动，避免扭簧受到与轴向不一致的偏斜载荷。

6、头部盘和尾部盘均通过通孔转动套接在传动轴上，头部盘和尾部盘相互朝向的端面分别形成凸起面，相邻头部盘和尾部盘之间设置摩擦盘，摩擦盘两端的双凹面分别与凸起面贴合，各扭簧的轴向预紧力使凸起面保持压在双凹面上。

7、传动盘正向转动时，靠近传动盘的扭簧首先扭转并经头部盘、凸起面和双凹面带动第一摩擦盘转动，第一摩擦盘上的压盘接触金属制品后继续施压，当该摩擦盘所需转矩超过凸起面与双凹面之间能够传递的摩擦转矩时，两者发生相对滑动，后续转矩经下一扭簧单元继续传递，使其余压盘依次建立压紧状态。

8、摩擦盘上设置停止块，停止块连接随动圈，螺纹套螺纹连接在随动圈内，旋转螺纹套能够改变压盘相对摩擦盘的伸出距离，从而使多个压盘在开始压紧前适应金属制品的厚度和底座上的安装高度。

9、螺纹套内开设垂直孔，垂直杆滑动连接在垂直孔内，垂直杆下端经加压簧连接压盘，定位簧设置在压盘和螺纹套之间，使压盘能够在受到倾斜接触力时改变朝向并在解除接触后回到稳定位置。

10、传动轴反向转动时，靠近传动盘的扭簧单元首先反向带动相应摩擦盘，使该摩擦盘上的压盘先离开金属制品，随后转矩沿轴向逐级传递并使后续压盘依次释放；通过控制伺服电机的反向转动角度，可以只释放覆盖切下部分的若干压盘，而使母材区域的其余压盘继续保持压紧。

11、停止块在压盘回转至释放位置后抵触定向板，从而限制对应摩擦盘继续反向转动，并为后续扭簧单元提供反向传递转矩的支点，多个停止块依次到达定向板后能够使多个压盘回到一致的初始待压位置。

12、有益效果

13、本发明利用多组扭簧以及头部盘、尾部盘和摩擦盘形成沿传动轴轴向逐级传递的转矩路径，同一个伺服电机即可驱动多个压盘依次压紧，不需要为每个压紧位置单独设置执行器和控制管线。

14、本发明利用凸起面与双凹面之间的轴向压紧摩擦形成限矩传动，已经接触金属制品的压盘达到相应压力后，对应摩擦盘能够与头部盘和尾部盘相对滑动，使该压盘不再无限增加压力，同时允许转矩继续传递至下一压盘。

15、本发明通过传动盘一端向远端依次建立和解除压紧状态，切割完成后能够根据切下部分所在区域控制释放数量，使切下部分脱离时母材仍由剩余压盘保持定位，从而降低后续切割前母材重新定位产生的偏差。

16、本发明通过垂直杆、加压簧、定位簧和压盘形成可伸缩且可适应接触角度的压紧端，螺纹套还能够对压盘伸出位置进行预调，使多点压紧结构适应不同厚度的平板形金属制品并保持压紧力传递稳定。

1.一种带有方便固定的金属制品切割机构，包括底座（1）、设于底座（1）上的导向杆（2）和滑动设于导向杆（2）上的切割机（3），底座（1）上可拆卸连接有两个定向板（4），其特征在于：定向板（4）内转动连接有传动轴（8），传动轴（8）上设有传动盘（9）和沿轴向串联的多组扭簧（10），位于传动轴（8）两端部的两个扭簧（10）的外端分别连接传动盘（9）和定向板（4），相邻扭簧（10）的相向端分别连接头部盘（11）和尾部盘（12），相邻头部盘（11）和尾部盘（12）之间设有摩擦盘（17），头部盘（11）和尾部盘（12）的凸起面（15）分别压在摩擦盘（17）两端的双凹面（18）上；摩擦盘（17）连接停止块（19），停止块（19）上的随动圈（20）连接带压盘（24）的螺纹套（21），传动盘（9）转动时多个压盘（24）沿传动轴（8）的轴向依次压紧或释放金属制品。

2.根据权利要求1所述的一种带有方便固定的金属制品切割机构，其特征在于：两个定向板（4）相对设置在金属制品的两侧，每个定向板（4）上的传动轴（8）均沿金属制品的边缘延伸，多个压盘（24）沿传动轴（8）的轴向间隔布置。

3.根据权利要求2所述的一种带有方便固定的金属制品切割机构，其特征在于：定向板（4）上固定连接有伺服电机（5），伺服电机（5）的伸出端连接蜗杆（6），传动轴（8）上固定连接蜗轮（7），蜗杆（6）与蜗轮（7）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种带有方便固定的金属制品切割机构，其特征在于：多组扭簧（10）均套设于传动轴（8）外侧，并在传动轴（8）的轴向上保持相互挤压的预紧状态。

5.根据权利要求4所述的一种带有方便固定的金属制品切割机构，其特征在于：尾部盘（12）上沿周向设置有多个传动杆（13），头部盘（11）上沿周向开设有多个传动孔（14），传动杆（13）滑动连接在相邻头部盘（11）的传动孔（14）内。

6.根据权利要求5所述的一种带有方便固定的金属制品切割机构，其特征在于：头部盘（11）和尾部盘（12）上均开设有供传动轴（8）穿过的通孔（16），头部盘（11）和尾部盘（12）分别转动套接在传动轴（8）上，凸起面（15）环绕通孔（16）设置。

7.根据权利要求6所述的一种带有方便固定的金属制品切割机构，其特征在于：随动圈（20）设置在停止块（19）远离摩擦盘（17）的一端，螺纹套（21）与随动圈（20）螺纹连接，旋转螺纹套（21）能够改变压盘（24）与摩擦盘（17）之间的距离。

8.根据权利要求7所述的一种带有方便固定的金属制品切割机构，其特征在于：螺纹套（21）内开设有垂直孔（22），垂直孔（22）内滑动连接有垂直杆（23）。

9.根据权利要求8所述的一种带有方便固定的金属制品切割机构，其特征在于：垂直杆（23）的下端通过加压簧（25）连接压盘（24），压盘（24）上设置有定位簧（26），定位簧（26）远离压盘（24）的一端抵触在螺纹套（21）的下端。

10.根据权利要求9所述的一种带有方便固定的金属制品切割机构，其特征在于：每个摩擦盘（17）上的停止块（19）均朝向定向板（4）延伸，传动轴（8）反向转动时，靠近传动盘（9）的停止块（19）先抵触定向板（4），其余停止块（19）能够依次抵触定向板（4）。