板材气动剪切机及剪切方法与流程

1.本发明涉及板材切割技术领域，尤其涉及到一种板材气动剪切机及剪切方法。


背景技术：

2.在土工格栅生产过程中，会涉及到对格栅板材的切断，由于待切割的板片材与钢板材质相差较大，因此直接使用钢板剪切机的剪切效果不好，而且钢板剪切机的结构较为复杂，使用成本高。
3.为了更好地适应格栅板材的切断，本公司设计制作了一种专用剪切机，采用液压提供剪切动力，虽然适应了对格栅板材的剪切，但是需要设置液压站等部件，使用和维护成本较高，因此需要一种既适应格栅板材切断，同时又能降低使用成本的设备。


技术实现要素：

4.本发明针对上述情况，提供一种板材气动剪切机及剪切方法，既适合对格栅板材的切割，又简化了结构，而且使用和维护成本较低。
5.本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种板材气动剪切机，包括机架，以及安装在机架上的送料装置和剪切装置，剪切装置位于送料装置的出料侧；送料装置包括两沿竖向分布的送料辊，以及驱动至少一送料辊转动的驱动电机，两送料辊之间形成板材输送通道；剪切装置包括与机架固接的底刀、通过横轴与底刀铰接且位于底刀远离送料装置一侧的切断刀，以及驱动切断刀绕横轴轴线转动的气缸，切断刀与底刀形成的刀口与板材输送通道相对。
6.本方案采用气动式气割，通过两送料辊对板材的摩擦力实现对板材的输送，通过气缸带动切断刀转动，实现对板材的剪刀式剪切，气缸的驱动相对于液压驱动，结构大大简化，使用和维护成本大大降低。
7.作为优化，切断刀远离底刀的一侧固定设置有导轨，且导轨与切断刀滑动连接。本优化方案将切断刀设置为与导轨滑动连接，即在切断刀移动过程中，切断刀始终与导轨贴合接触，从而避免切断刀在剪切时偏斜，保证了板材切断面的平整。
8.作为优化，机架上固设有立柱，立柱上固设有穿过导轨的调节杆，调节杆与所述横轴平行，调节杆上通过螺纹连接有分别位于导轨两侧的固定螺母。本优化方案的设置，通过调整导轨两侧固定螺母的位置，即可调整导轨的位置，以更好地与切断刀贴合，满足在切断刀位置调整后的导向要求。
9.作为优化，机架上固设有位于底刀远离切断刀一侧的立板，所述横轴依次穿过立板、底刀和切断刀；所述横轴包括沿轴向依次设置的第一螺纹段、铰接段、第二螺纹段和拧动头，切断刀上开设有供横轴穿过的第一通孔，底刀上开设有供横轴穿过的第二通孔，立板上开设有供横轴穿过的第三通孔，第一螺纹段上通过螺纹连接有位于切断刀远离底刀一侧的限位螺母，铰接段的直径小于第一通孔的直径，切断刀可相对铰接段自由转动，第二螺纹段与第二通孔通过螺纹连接，且第二螺纹段的外径大于第一通孔的内径，第二螺纹段的外
径小于第三通孔的内径，拧动头的外廓尺寸大于第三通孔的内径。本优化方案的设置，在转动横轴时，利用第二螺纹段与第二通孔之间的螺纹作用，使横轴的轴向位置发生移动，由于限位螺母和第二螺纹段形成对切断刀的轴向定位，因此在横轴移动时，带动切断刀移动，实现了切断刀与底刀之间间隙的调整，满足了不同厚度板材的切割要求。
10.作为优化，板材输送通道与刀口之间固设有导向管，导向管的进料口端延伸至板材输送通道，导向管的出料口端延伸至刀口。本优化方案通过设置导向管，给板材提供通道，由板材输送通道输出的板材经导向管内孔后穿过刀口，避免板材由于切割而出现翘起，保证待切割的板材顺利通过刀口。
11.作为优化，机架上固设有与切断刀切割轨迹末端适配的接近传感器，所述接近传感器与气缸电性连接。本优化方案通过设置接近传感器检测切断刀的末端位置，接近传感器检测到切断刀时，气缸由收缩转为伸出，以便于提高气缸动作的可靠性。
12.作为优化，两送料辊分别为上辊和下辊，下辊的辊轴两端分别转动安装在与机架固接的两支撑架上，支撑架上滑设有位于下辊辊轴上方的滑块，上辊的辊轴两端分别与两滑块转动连接，支撑架上安装有驱动滑块沿竖向移动的调压机构。本优化方案通过调压机构驱动滑块上下移动，实现了对上辊的高度位置调节，从而实现了上辊和下辊间距的调整，满足不同厚度板材的输送要求，同时实现了对板材压力的调整，满足不同材质的摩擦输送要求。
13.作为优化，所述调压机构包括固设于支撑架顶部的横梁，以及向下穿过横梁的螺杆，所述螺杆与横梁通过螺纹连接，螺杆的上端固设有手柄，螺杆的下端转动连接有调节座，调节座位于滑块上方且与滑块通过沿竖向设置的弹簧连接。本方案通过转动螺杆实现对调节座的上下调节，从而带动滑块上下移动，结构简单，操作方便，并且，通过设置弹簧，使得上辊在受到较大的向上推力时可以上移，从而避免了对板材的压损。
14.作为优化，弹簧的下端固接有压板，压板支撑于滑块的顶面，且压板的外径大于弹簧的外径。本优化方案通过设置压板，增大了对滑块的传力面积，提高了滑块移动的平稳性。
15.本方案还提供一种使用上述板材气动剪切机进行的剪切方法，包括如下步骤：1、根据待剪切板材的厚度和硬度调整上辊与下辊之间的间距，以调整上辊和压辊对板材的压力，以及上辊和压辊对板材的摩擦力，满足不同厚度和不同材质的板材输送要求，而且输送结构简单，便于连续输送；2、保持气缸的动作间隔时间不变，调整上辊和下辊的转动速度，以调整板材切割长度，实现定尺寸自动裁切，满足不同的使用要求；3、将待切割的板材从上辊与下辊之间穿过，通过上辊和下辊的转动对板材进行输送，上辊和下辊转动至设定时间后停止，此时板材的活动端穿过切断刀与底刀形成的刀口，气缸带动切断刀向下转动，将板材切断，然后气缸重新伸长，将切断刀顶起，上辊和下辊重新转动，转动至设定时间后再次停止，由气缸带动切断刀再次完成切断动作，如此反复；4、在切割板材的厚度发生变化时，调整切断刀与底刀之间的间隙，并相应调整导轨的位置，气缸带动切断刀向下转动过程中，切断刀始终与导轨贴合，以保证板材切割端面的平整。
16.本发明的有益效果为：采用气动切割方式对板材进行切割，工作稳定性强，大大简
化了设备结构，降低了使用和维护成本，操作十分方便，通过两送料辊进行摩擦送料，送料速度、剪切长度和送料压力均可调，便于实现对板片材及边角余料的定尺寸自动裁切，通过设置的横轴，便于调整切断刀与底刀之间的间隙，以适应不同厚度板材的切割，避免刀刃受损，延长了使用寿命。
附图说明
17.图1为本发明板材气动剪切机的结构示意图；图2为本发明板材气动剪切机的侧视图；图3为本发明支撑架结构示意图；图4为切断刀与底刀连接示意图；图中所示：1、机架，2、导轨，3、切断刀，4、固定螺母，5、调节杆，6、立柱，7、导向管，8、支撑架， 9、上辊，10、下辊，11、底刀，12、气缸，13、立板，14、第一螺纹段，15、铰接段，16、第二螺纹段，17、拧动头，18、限位螺母，81、滑块，82、压板，83、调节座，84、横梁，85、手柄，86、螺杆，87、弹簧，91、上辊的辊轴，101、下辊的辊轴。
具体实施方式
18.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
19.如图1和2所示一种板材气动剪切机，包括机架1，以及安装在机架上的送料装置、剪切装置和自动控制装置，剪切装置位于送料装置的出料侧，送料装置用于将待剪切的板材向剪切装置输送，剪切装置用于将板材切断，自动控制装置用于自动控制送料装置和剪切装置的动作。
20.送料装置包括两沿竖向分布的送料辊，以及驱动至少一送料辊转动的驱动电机，两送料辊之间形成板材输送通道。本实施例中的两送料辊分别为上辊9和下辊10，上辊9连接驱动电机，由驱动电机带动上辊旋转，实现送料，通过调节驱动电机的转速，可以调整送料速度，以实现对板材剪切长度的调整。
21.为了方便对上辊与下辊间距的调整，本实施例下辊的辊轴101两端分别转动安装在与机架固接的两支撑架8上，支撑架8上滑设有位于下辊辊轴上方的滑块81，为了方便对滑块的移动进行导向，本实施例在支撑架上设有沿竖向延伸的滑槽，滑槽的两侧壁上固设有竖直的滑轨，滑块81沿所述滑轨上下移动。上辊的辊轴91两端分别与两滑块转动连接，支撑架上安装有驱动滑块沿竖向移动的调压机构。
22.具体的，调压机构包括固设于支撑架顶部的横梁84，以及向下穿过横梁的螺杆86，所述螺杆与横梁通过螺纹连接，螺杆的上端固设有手柄85，螺杆的下端转动连接有调节座83，调节座83上设有限制螺杆与调节座发生竖向相对位移的限位台，调节座位于滑块上方且与滑块通过沿竖向设置的弹簧87连接。转动螺杆时，利用螺杆与横梁的螺纹作用，使螺杆沿竖向移动，从而带动调节座沿竖向移动，螺杆与调节座只发生相对转动，不发生竖向的相对移动，调节座沿竖向移动时带动滑块沿竖向移动，从而实现对上辊与下辊间隙的调整。通过设置弹簧，起到缓冲作用，避免板材受压损坏。弹簧的下端固接有压板82，压板82支撑于滑块81的顶面，且压板的外径大于弹簧的外径，通过设置压板，便于增大对滑块的传力面
积。
23.剪切装置包括与机架固接的底刀11、通过横轴与底刀铰接且位于底刀远离送料装置一侧的切断刀3，以及驱动切断刀绕横轴轴线转动的气缸12，切断刀位于底刀的下游侧，切断刀与底刀形成的刀口与板材输送通道相对。板材输送通道与刀口之间还固设有导向管7，导向管与机架固接，导向管的进料口端延伸至板材输送通道，导向管的出料口端延伸至刀口，板材经导向管移至刀口，从而避免板材由于剪切而翘起，保证了待剪切的板材顺利进入刀口。
24.切断刀远离底刀的一侧固定设置有沿竖向延伸的导轨2，且导轨2与切断刀3滑动连接，切断刀与导轨贴合，且切断刀在气缸作用下转动时，始终与导轨保持贴合。
25.为了实现导轨的位置调整，本实施例在机架上固设有立柱6，立柱上固设有穿过导轨的调节杆5，调节杆5与所述横轴平行，调节杆上通过螺纹连接有分别位于导轨两侧的固定螺母4。需要调整导轨位置时，松动相应的固定螺母，给导轨的调整提供空间，调整到位后，将固定螺母紧固即可，结构简单，操作方便。
26.机架上固设有位于底刀远离切断刀一侧的立板13，所述横轴沿板材输送方向依次穿过立板13、底刀11和切断刀3；所述横轴包括沿轴向依次设置的第一螺纹段14、铰接段15、第二螺纹段16和拧动头17，切断刀上开设有供横轴穿过的第一通孔，底刀上开设有供横轴穿过的第二通孔，立板上开设有供横轴穿过的第三通孔，第一螺纹段上通过螺纹连接有位于切断刀远离底刀一侧的限位螺母18，铰接段的直径小于第一通孔的直径，第二螺纹段与第二通孔通过螺纹连接，且第二螺纹段的外径大于第一通孔的内径，第二螺纹段的外径小于第三通孔的内径，拧动头的外廓尺寸大于第三通孔的内径。利用限位螺母和第二螺纹段对切断刀进行限位，铰接轴可相对切断刀转动，通过转动横轴，通过第二螺纹段螺纹的作用，即可实现切断刀的位置调整，从而实现切断刀与底刀间隙的调整，以适应不同厚度板材的剪切要求。
27.机架上固设有与切断刀切割轨迹末端适配的接近传感器，所述接近传感器与气缸电性连接，当接近传感器检测到切断刀时，说明剪切动作完成，气缸由收缩状态向伸出状态切换。
28.一种使用本实施例板材气动剪切机进行的剪切方法，包括如下步骤：1、根据待剪切板材的厚度和硬度调整上辊与下辊之间的间距，以调整上辊和压辊对板材的压力，以及上辊和压辊对板材的摩擦力，满足不同厚度和不同硬度的板材输送要求；2、保持气缸的动作间隔时间不变，调整上辊和下辊的转动速度，以调整板材切割长度，实现定尺寸自动裁切，上辊和下辊转动速度的调整通过调节驱动电机的转速实现；3、将待切割的板材从上辊与下辊之间穿过，通过上辊和下辊的转动对板材进行输送，上辊和下辊转动至设定时间后停止，此时板材的活动端穿过切断刀与底刀形成的刀口，气缸带动切断刀向下转动，将板材切断，然后气缸重新伸长，将切断刀顶起，上辊和下辊重新转动，转动至设定时间后再次停止，由气缸带动切断刀再次完成切断动作，如此反复；4、在切割板材的厚度发生变化时，调整切断刀与底刀之间的间隙，并相应调整导轨的位置，气缸带动切断刀向下转动过程中，切断刀始终与导轨贴合，以保证板材切割端面的平整。
29.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。