專利名稱：內(nèi)圓切片機(jī)及其柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)圓切片機(jī)，并涉及一種內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置。
背景技術(shù)：
內(nèi)圓切片機(jī)是專門用來切割硬脆金屬及非金屬材料的設(shè)備。材料通常使用粘合劑 粘接在料板架上，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿或者使用重錘帶動(dòng)料板架運(yùn)動(dòng)，通常沿著橫向或垂直 方向進(jìn)給進(jìn)行切割。目前廣泛使用按水平方向切割(橫向)的方式，存在著易掉片，產(chǎn)品質(zhì)量差，生產(chǎn) 效率低下等諸多問題，主要原因是由于裁切點(diǎn)的切削力與材料本身重力的合力方向趨向于 自由落體方向，并且因機(jī)器本身的震動(dòng)等因素的影響，造成切削過程的極不穩(wěn)定。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201329448于2009年10月21日公開的多刀頭內(nèi)圓切片機(jī)，該 多刀頭內(nèi)圓切片機(jī)包括由主電機(jī)帶動(dòng)的切割刀盤，由步進(jìn)電機(jī)或手輪帶動(dòng)的水平移動(dòng)工作 臺(tái)，設(shè)在工作臺(tái)上的裝夾器具以及微機(jī)控制系統(tǒng)，工作臺(tái)設(shè)有與水平垂直的升降機(jī)構(gòu)，固緊 在工作臺(tái)上的物件被水平移動(dòng)至內(nèi)圓切割刀盤內(nèi)，受升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)在作垂直升降運(yùn)動(dòng)。上述專利技術(shù)與水平切割相比，切割的平穩(wěn)性和精度均有所提高，但仍不能滿足 精密零件批量加工要求。同上述專利技術(shù)一樣，現(xiàn)有的內(nèi)圓切片機(jī)一般均使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲 桿帶動(dòng)料板運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)裁切進(jìn)給的方式，由于電機(jī)通常是按設(shè)定的速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)絲桿帶動(dòng)螺 母移動(dòng)，在勻速過程其位移可視為直線的、輸出力矩是不變的。但由于內(nèi)圓切片機(jī)使用的切 割刀片材料基體通常是厚度為0. 12mm的不銹鋼片，其本身的抗變型能力很低，在使用過程 中由于工人的熟練程度、刀片安裝工藝、刀片本身受熱變形等因素的影響，刀片的張力是不 均勻的，刃口內(nèi)圓的圓跳動(dòng)較大，通常大于0. 02mm。另外切割刀片的電鍍金剛砂刃口在切割過程中受摩擦力作用不斷的磨損，致使刃 口的鋒利程度不斷降低，因此實(shí)際切削過程中其切削張力是不斷變化的，所以使用電機(jī)驅(qū) 動(dòng)絲桿帶動(dòng)料板運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)裁切進(jìn)給的方式導(dǎo)致切割效率低、裁切產(chǎn)品質(zhì)量差、刀片易于磨 損、操作難度大等問題。使用重錘帶動(dòng)料板運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)裁切進(jìn)給的方式，其驅(qū)動(dòng)裁切的力矩為 掛裝重錘的重量所決定，雖在一定程度上能解決材料才裁切過程中的變形和刀片的磨損， 但由于使用過程中工人只能根據(jù)裁切經(jīng)驗(yàn)不斷增減重錘的重量，操作難度大，使用的效果 并不理想。綜上，現(xiàn)有的內(nèi)圓切割機(jī)因其進(jìn)給進(jìn)給系統(tǒng)是剛性的，進(jìn)給力是固定的，實(shí)際切削 力則因切入深度以及材質(zhì)本身機(jī)械性能的差異變化較大，加工精度有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種加工精度高的內(nèi)圓切 片機(jī)，及一種內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)內(nèi)圓切片機(jī)，包括機(jī)架，以及與機(jī)架固 定連接的動(dòng)力頭，動(dòng)力頭設(shè)置有內(nèi)圓切刀；其特征在于該內(nèi)圓切片機(jī)還包括柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置夾料單元和進(jìn)給單元，以及作用于夾料部件和進(jìn)給部件之間的 彈性單元。內(nèi)圓切片機(jī)，其特征在于所述進(jìn)給單元進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)部件、導(dǎo)向部件，所述驅(qū) 動(dòng)部件包括一齒形帶。內(nèi)圓切片機(jī)，其特征在于所述進(jìn)給單元進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)部件、導(dǎo)向部件，所述 導(dǎo)向部件具有直線導(dǎo)向元件，直線導(dǎo)向元件的設(shè)置方向?yàn)榕c水平方向的平角為大于等于 75°，小于 90°。內(nèi)圓切片機(jī)，其特征在于所述彈性單元包括壓縮彈簧，以及用于調(diào)節(jié)壓縮彈簧預(yù) 緊力的調(diào)節(jié)螺絲釘。內(nèi)圓切片機(jī)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)部件還包括設(shè)置為恒力矩輸出的伺服電機(jī)。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，其包 括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、張力平衡機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)帶連接機(jī)構(gòu)、控制方法。本發(fā)明內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)其特征是伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)帶 輪，傳動(dòng)帶輪帶動(dòng)傳動(dòng)帶，通過傳動(dòng)帶連接機(jī)構(gòu)的推桿、連接塊來推動(dòng)裁切進(jìn)給滑架，裁切 進(jìn)給滑架沿著安裝在裁切進(jìn)給座上的兩條導(dǎo)軌上下移動(dòng)。導(dǎo)軌與裁切進(jìn)給座中軸線是平行 的，裁切進(jìn)給座的中軸線與縱向進(jìn)給滑板基準(zhǔn)面成夾角，其夾角特征是中軸線接近于裁切 點(diǎn)的切削力與材料本身重力的合力方向，實(shí)際測(cè)試中夾角在小于90。大于等于75。之間其 穩(wěn)定效果最理想。本發(fā)明內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置的張力平衡機(jī)構(gòu)其特征是從動(dòng)帶輪軸安裝 在裁切進(jìn)給座的滑槽內(nèi)與張力調(diào)整螺釘連接，張力調(diào)整螺釘內(nèi)套裝有恒力壓簧，恒力壓簧 同時(shí)承受裁切進(jìn)給滑架的重力和裁切進(jìn)給產(chǎn)生的壓力，當(dāng)裁切壓力超過設(shè)定的壓力時(shí)，恒 力壓簧壓縮。本發(fā)明內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置的控制方法其特征是其一是通過張力調(diào)整 螺釘調(diào)節(jié)恒力壓簧的壓力使其與裁切進(jìn)給滑架上的重力相等，當(dāng)?shù)度星械讲牧袭a(chǎn)生裁切壓 力時(shí)，恒力壓簧在裁切壓力作用下產(chǎn)生壓縮，從動(dòng)帶輪軸隨之下降，傳動(dòng)帶放松，刀刃切到 材料產(chǎn)生的裁切壓力也減少，從而保證裁切壓力的一致。其二采用數(shù)字控制伺服系統(tǒng)，PLC 實(shí)時(shí)監(jiān)控伺服電機(jī)力矩變化，并根據(jù)力矩的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速使裁切壓力穩(wěn) 定。另外本發(fā)明所選用的傳動(dòng)帶，其材料主要是橡膠，具有一定的彈性伸縮量，在一定程度 上保證了進(jìn)給的平穩(wěn)性。本發(fā)明內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置的多刀頭裁切方式其特征是在同一進(jìn)給裝 置上安裝多套料板架，裝載多板材料進(jìn)行多刀頭同時(shí)切割。內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，包括由觸摸屏(HMI)、可編程控制器(PLC)、數(shù)字 伺服驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成的控制系統(tǒng)以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、張力平衡裝置機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)帶連接機(jī)構(gòu)，其特征 是從動(dòng)輪軸(10)安裝在裁切進(jìn)給座(18)上部的滑槽內(nèi)，由張力調(diào)節(jié)螺釘(8)連接，恒力 壓簧(9)套裝在張力調(diào)節(jié)螺釘(8)與裁切進(jìn)給座(18)頂部的壓簧槽間，設(shè)定恒力壓簧(9) 的預(yù)緊力，當(dāng)裁切壓力超過恒力壓簧(9)的預(yù)緊力時(shí)，恒力壓簧(9)產(chǎn)生壓縮，從動(dòng)帶輪軸 (10)和從動(dòng)帶輪(7)隨之下降，傳動(dòng)帶(6)放松，切割刀片(13)的刃口與材料裁切壓力隨 之減少，從而保證裁切壓力的一致。內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征是由控制系統(tǒng)控制的裁切進(jìn)給伺服電機(jī)，通過精密減速機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)帶輪(3)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)傳動(dòng)帶(6)環(huán)繞從動(dòng)帶輪(7)運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)帶連 接機(jī)構(gòu)帶動(dòng)裁切進(jìn)給滑架(11)沿導(dǎo)軌(2)上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)裁切進(jìn)給與退刀。內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征是控制系統(tǒng)根據(jù)觸摸屏輸入的力矩目標(biāo)值 SV、比例增KP、微分增益KD、積分增益KI參數(shù)與伺服驅(qū)動(dòng)器反饋力矩值PV進(jìn)行PID運(yùn)算， 使可編程控制器(PLC)輸出脈沖頻率控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)反饋力矩值PV進(jìn)行自我調(diào)整 保持裁切壓力穩(wěn)定。內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征是導(dǎo)軌(2)安裝在裁切進(jìn)給座(18)對(duì)稱兩 側(cè)面，并平行于裁切進(jìn)給座(18)的中軸線，中軸線與縱向進(jìn)給滑板(1)的基準(zhǔn)面成夾角β， 夾角β小于90°大于等于75°。內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征是在裁切進(jìn)給滑架(11)的兩側(cè)和頂部同 時(shí)安裝左下裝料架(19)、左上裝料架(21)、右上裝料架(23)、右下裝料架(26)和與其相對(duì) 應(yīng)主軸刀盤上安裝的左下刀片(20)、左上刀片(22)、右上刀片(24)、右下刀片(25)構(gòu)成四 刀同時(shí)切割的布局方式，也可以在裁切進(jìn)給滑架11兩側(cè)安裝左下裝料架(19)、右下裝料架 (26)和與其相對(duì)應(yīng)主軸刀盤上安裝的左下刀片(20)、右下刀片(25)，或在裁切進(jìn)給滑架 (11)頂部安裝左上裝料架(21)、右上裝料架(23)和與其相對(duì)應(yīng)主軸刀盤上安裝的左上刀 片(22)、右上刀片(24)構(gòu)成雙刀同時(shí)切割的布局。本發(fā)明的內(nèi)圓切片機(jī)，設(shè)置了彈性單元，可以對(duì)進(jìn)給力進(jìn)行緩沖，與現(xiàn)有技術(shù)相 比，實(shí)現(xiàn)切削力相對(duì)平穩(wěn)，具有加工精度高的特點(diǎn)。本發(fā)明的具有恒力壓簧和張力調(diào)節(jié)螺 釘，也可以實(shí)現(xiàn)切削力相對(duì)平穩(wěn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有加工精度高的特點(diǎn)。在解決以上主要技術(shù)問題的同時(shí)，本發(fā)明的內(nèi)圓切片機(jī)及內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn) 給裝置還從根本解決了，傳統(tǒng)切片機(jī)裁切過程中的不穩(wěn)定性，切片精度差、彎片、刀痕明顯， 操作復(fù)雜，切片效率低等諸多問題。


圖1為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施力的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施力的機(jī)構(gòu)位置說明圖。圖3為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施力的張力平衡裝置機(jī)構(gòu)放大圖。圖4為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施力的傳動(dòng)帶連接機(jī)構(gòu)放大圖。圖5為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例配合的多刀頭裁切方式布局示意圖。圖6為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施力的力矩跟蹤速度控制框圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1至圖6，本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例是一種內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置。本實(shí)施例中，內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置是由觸摸屏(HMI)、可編程控制器 (PLC)、數(shù)字伺服系統(tǒng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、張力平衡裝置機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)帶連接機(jī)構(gòu)組成。裁切進(jìn)給伺服 電機(jī)通過精密減速機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)帶輪3旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)帶輪3帶動(dòng)傳動(dòng)帶6環(huán)繞從動(dòng)帶輪7運(yùn)動(dòng)。 如圖4所示，扣帶夾5與連接塊16夾緊傳動(dòng)帶6，連接塊16與連接板17和導(dǎo)柱15連接，從 而帶動(dòng)裁切進(jìn)給滑架11，裁切進(jìn)給滑架11上固定的導(dǎo)軌滑塊4沿導(dǎo)軌2上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)裁切 進(jìn)給與退刀。
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圖1所示，導(dǎo)軌2安裝在裁切進(jìn)給座18對(duì)稱兩側(cè)面，并平行于裁切進(jìn)給座18的中 軸線，中軸線與縱向進(jìn)給滑板1的基準(zhǔn)面成夾角β，夾角β小于90。大于等于75。。夾角β的計(jì)算公式如下:
中F是切削方向的切削力、G是滑架11與安裝的部件重量和、α是F與G的夾角、R是F與 G的合力。由于裁切不同材料、裁切速度的變化、刀片刃口鋒利程度直接影響切削力F的大 小，夾角β也有所不同，所以?shī)A角β采用優(yōu)選法則，保證常用材料切割時(shí)的裁切進(jìn)給座18 的中軸線接近合力R的方向。圖3所示，從動(dòng)輪軸10安裝在裁切進(jìn)給座18上部的滑槽內(nèi)，由張力調(diào)節(jié)螺釘8連 接，恒力壓簧9套裝在張力調(diào)節(jié)螺釘8與裁切進(jìn)給座18頂部的壓簧槽間。在靜止時(shí)調(diào)節(jié)張 力調(diào)節(jié)螺釘8，使恒力壓簧9的壓縮量張力與裁切進(jìn)給滑架11及其安裝的部件重量相等， 即傳動(dòng)帶6剛好繃直，測(cè)量恒力壓簧9的高度記為Α，在裁切進(jìn)給滑架11中央位置放置IKG 砝碼，測(cè)量恒力壓簧9的高度記為B，計(jì)算A-B結(jié)果應(yīng)介于0. 3mm與0. 5mm之間，小于0. 3mm 旋擰張力調(diào)節(jié)螺釘8放松恒力壓簧9，大于0. 5mm旋擰張力調(diào)節(jié)螺釘8張緊恒力壓簧9，使 恒力壓簧9具有一定預(yù)緊力。圖6所示，PLC通過RS232端口與數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通訊，讀取伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部 力矩參數(shù)，并根據(jù)觸摸屏輸入的力矩目標(biāo)值SV、比例增KP、微分增益KD、積分增益KI參數(shù)與 伺服驅(qū)動(dòng)器反饋力矩值PV進(jìn)行PID運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)PLC輸出脈沖頻率控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速的自我 調(diào)整，從而使裁切壓力穩(wěn)定。其運(yùn)算公式如下
正向偏差
，反向偏差E(t) =PV-SV式中:MV為輸出速度值，E(t)為偏差量，PV (t) S為PV (t)的 微分值，忍為E(t)的積分值。整體運(yùn)行過程如下通過觸摸屏(HMI)輸入或直接調(diào)用程序庫(kù)內(nèi)相關(guān)的切割進(jìn)給 速度、退刀速度、定位坐標(biāo)、產(chǎn)品規(guī)格、力矩值、裁切數(shù)量、刀片參數(shù)等切割參數(shù)和相關(guān)的PID 運(yùn)算參數(shù)。裝好材料，開啟冷卻和主軸，啟動(dòng)運(yùn)行，可編程控制(PLC)控制縱向伺服驅(qū)動(dòng)縱 向進(jìn)給滑板1帶動(dòng)裁切進(jìn)給座18移動(dòng)至裁切位置，裁切進(jìn)給滑架11沿導(dǎo)軌2向上移動(dòng)，同 時(shí)可編程控制(PLC)啟動(dòng)PID運(yùn)算指令，在切割刀片13的刃口沒有切割到材料時(shí)，伺服驅(qū) 動(dòng)器反饋力矩值PV最小，裁切進(jìn)給伺服電機(jī)按設(shè)定進(jìn)給速度值運(yùn)行；當(dāng)在切割刀片13的 刃口切割到材料時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)器反饋力矩值PV也隨之變化，可編程控制(PLC)根據(jù)觸摸屏 (HMI)輸入的力矩目標(biāo)值SV、比例增KP、微分增益KD、積分增益KI參數(shù)與伺服驅(qū)動(dòng)器反饋 力矩值PV進(jìn)行PID運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)PLC輸出脈沖頻率控制裁切進(jìn)給伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速的自我調(diào)整， 最終通過改變裁切進(jìn)給伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速使裁切壓力保持在穩(wěn)定的范圍，與此同時(shí)當(dāng)裁切壓 力超過恒力壓簧9的預(yù)緊力時(shí)，恒力壓簧9產(chǎn)生壓縮，從動(dòng)帶輪軸10和從動(dòng)帶輪7隨之下 降，傳動(dòng)帶6放松，切割刀片13的刃口與材料裁切壓力隨之減少，從而保證裁切壓力的一 致。裁切完成后可編程控制(PLC)停止PID運(yùn)算指令，裁切進(jìn)給伺服電機(jī)以高轉(zhuǎn)速完成退 刀，準(zhǔn)備下次裁切。
由于采用了自適應(yīng)的PID速度控制方法和張力平衡機(jī)構(gòu)，保證在切削過程中能針 對(duì)材料硬度、刀片本身性能、受力變化以最理想速度進(jìn)行裁切。自適應(yīng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)的過程由 控制系統(tǒng)和張力平衡機(jī)構(gòu)自動(dòng)完成，其過程受人為的因素影響少，操作簡(jiǎn)單。切片速度是常 規(guī)的一到兩倍，產(chǎn)品的厚度公差、平行度、變形量、光潔度、刀片使用壽命都有明顯提高。在 以下條件，主軸轉(zhuǎn)速2880轉(zhuǎn)/分鐘，使用246刀片，冷卻液為85% 0號(hào)柴油、15%菜籽油、 溫度25C。至38C。，刀片刃口內(nèi)圓跳動(dòng)0. 03mm,刀片刃口端面跳動(dòng)0. Olmm,刀片內(nèi)徑張量 0. 28mm,裁切N46H釹鐵硼，最薄可切到0. 08mm,速度達(dá)到18Cm2/分鐘，刀片壽命是常規(guī)的1 倍以上，使用20Cm2/分鐘的速度裁切l(wèi)mmX50mmX40mm方塊，產(chǎn)品的平行度、厚度公差、直 線度均在士 0. 005mm內(nèi)。圖5所示，在裁切進(jìn)給滑架11的兩側(cè)和頂部同時(shí)安裝左下裝料架19、左上裝料架
21、右上裝料架23、右下裝料架26和與其相對(duì)應(yīng)主軸刀盤上安裝的左下刀片20、左上刀片
22、右上刀片24、右下刀片25構(gòu)成四刀同時(shí)切割的布局方式，也可以在裁切進(jìn)給滑架11兩 側(cè)安裝左下裝料架19、右下裝料架26和與其相對(duì)應(yīng)主軸刀盤上安裝的左下刀片20、右下刀 片25，或在裁切進(jìn)給滑架11頂部安裝左上裝料架21、右上裝料架23和與其相對(duì)應(yīng)主軸刀 盤上安裝的左上刀片22、右上刀片24構(gòu)成雙刀同時(shí)切割的布局。在使用上既降低設(shè)備投入 成本又提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度并且占用面積少的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)發(fā)明人測(cè)試，采用本實(shí)施例的方式切片效率比傳統(tǒng)方式提高100% -200%，單 個(gè)動(dòng)力頭(也稱切削頭或刀頭)節(jié)電72%，冷卻油消耗下降72%，刀片消耗成本下降72%。本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例是一種內(nèi)圓切片機(jī)，本實(shí)施例中，內(nèi)圓切片機(jī)包括機(jī)架和動(dòng) 力頭(也稱切削頭或刀頭)，動(dòng)力頭與機(jī)架固定連接，動(dòng)力頭設(shè)置有內(nèi)圓切刀；該內(nèi)圓切片 機(jī)還包括柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置夾料單元和進(jìn)給單元，以及作用于夾料部 件和進(jìn)給部件之間的彈性單元。所述進(jìn)給單元進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)部件、導(dǎo)向部件，所述驅(qū)動(dòng)部 件包括一齒形帶。所述進(jìn)給單元進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)部件、導(dǎo)向部件，所述導(dǎo)向部件具有直線導(dǎo) 向元件，直線導(dǎo)向元件的設(shè)置方向?yàn)榕c水平方向的夾角為大于等于75°，小于90°，本實(shí) 施例中該角度是82. 5°。所述彈性單元包括壓縮彈簧，以及用于調(diào)節(jié)壓縮彈簧預(yù)緊力的調(diào) 節(jié)螺絲釘。參考本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，很容易實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例，不再重復(fù)述描。
權(quán)利要求
內(nèi)圓切片機(jī)，包括機(jī)架，以及與機(jī)架固定連接的動(dòng)力頭，動(dòng)力頭設(shè)置有內(nèi)圓切刀；其特征在于該內(nèi)圓切片機(jī)還包括柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置夾料單元和進(jìn)給單元，以及作用于夾料部件和進(jìn)給部件之間的彈性單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)圓切片機(jī)，其特征在于所述進(jìn)給單元進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)部 件、導(dǎo)向部件，所述驅(qū)動(dòng)部件包括一齒形帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)圓切片機(jī)，其特征在于所述進(jìn)給單元進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)部 件、導(dǎo)向部件，所述導(dǎo)向部件具有直線導(dǎo)向元件，直線導(dǎo)向元件的設(shè)置方向?yàn)榕c水平方向的 夾角為大于等于75°，小于90°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)圓切片機(jī)，其特征在于所述彈性單元包括壓縮彈簧，以及 用于調(diào)節(jié)壓縮彈簧預(yù)緊力的調(diào)節(jié)螺絲釘。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)圓切片機(jī)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)部件還包括設(shè)置為恒力 矩輸出的伺服電機(jī)。
6.內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，包括由觸摸屏(HMI)、可編程控制器(PLC)、數(shù)字伺 服驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成的控制系統(tǒng)以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、張力平衡裝置機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)帶連接機(jī)構(gòu)，其特征是 從動(dòng)輪軸(10)安裝在裁切進(jìn)給座(18)上部的滑槽內(nèi)，由張力調(diào)節(jié)螺釘(8)連接，恒力壓簧 (9)套裝在張力調(diào)節(jié)螺釘(8)與裁切進(jìn)給座(18)頂部的壓簧槽間，設(shè)定恒力壓簧(9)的預(yù) 緊力，當(dāng)裁切壓力超過恒力壓簧(9)的預(yù)緊力時(shí)，恒力壓簧(9)產(chǎn)生壓縮，從動(dòng)帶輪軸(10) 和從動(dòng)帶輪(7)隨之下降，傳動(dòng)帶(6)放松，切割刀片(13)的刃口與材料裁切壓力隨之減 少，從而保證裁切壓力的一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征是由控制系統(tǒng)控制的 裁切進(jìn)給伺服電機(jī)，通過精密減速機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)帶輪(3)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)傳動(dòng)帶(6)環(huán)繞從動(dòng)帶輪 (7)運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)帶連接機(jī)構(gòu)帶動(dòng)裁切進(jìn)給滑架(11)沿導(dǎo)軌(2)上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)裁切進(jìn)給與退 刀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征是控制系統(tǒng)根據(jù)觸摸 屏輸入的力矩目標(biāo)值SV、比例增益KP、微分增益KD、積分增益KI參數(shù)與伺服驅(qū)動(dòng)器反饋力 矩值PV進(jìn)行PID運(yùn)算，使可編程控制器(PLC)輸出脈沖頻率控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)反饋力 矩值PV進(jìn)行自我調(diào)整保持裁切壓力穩(wěn)定。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征是導(dǎo)軌(2)安裝在裁 切進(jìn)給座(18)對(duì)稱兩側(cè)面，并平行于裁切進(jìn)給座(18)的中軸線，中軸線與縱向進(jìn)給滑板(I)的基準(zhǔn)面成夾角β，夾角β小于90°大于等于75°。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征是在裁切進(jìn)給滑架(II)的兩側(cè)和頂部同時(shí)安裝左下裝料架(19)、左上裝料架(21)、右上裝料架(23)、右下裝 料架(26)和與其相對(duì)應(yīng)主軸刀盤上安裝的左下刀片(20)、左上刀片(22)、右上刀片(24)、 右下刀片(25)構(gòu)成四刀同時(shí)切割的布局方式，也可以在裁切進(jìn)給滑架11兩側(cè)安裝左下 裝料架(19)、右下裝料架(26)和與其相對(duì)應(yīng)主軸刀盤上安裝的左下刀片(20)、右下刀片 (25)，或在裁切進(jìn)給滑架(11)頂部安裝左上裝料架(21)、右上裝料架(23)和與其相對(duì)應(yīng)主 軸刀盤上安裝的左上刀片(22)、右上刀片(24)構(gòu)成雙刀同時(shí)切割的布局。
全文摘要
本發(fā)明涉及內(nèi)圓切片機(jī)，并涉及一種內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置。內(nèi)圓切片機(jī)，包括機(jī)架，以及與機(jī)架固定連接的動(dòng)力頭，動(dòng)力頭設(shè)置有內(nèi)圓切刀；該內(nèi)圓切片機(jī)還包括柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置夾料單元和進(jìn)給單元，以及作用于夾料部件和進(jìn)給部件之間的彈性單元。內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置，其包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、張力平衡機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)帶連接機(jī)構(gòu)、控制方法。本發(fā)明提供一種高效率、高精度的內(nèi)圓切片機(jī)，及一種內(nèi)圓切片機(jī)柔性自動(dòng)進(jìn)給裝置。
文檔編號(hào)B28D7/00GK101885085SQ201010193738
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者謝展鵬 申請(qǐng)人:謝展鵬;梁德華