一种板材边料回收剪切装置

文档序号:1881827 发布日期:2021-11-26 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种板材边料回收剪切装置 (Shearing mechanism is retrieved to panel rim charge ) 是由 刘茂华 刘赛 于 2021-10-13 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种板材边料回收剪切装置,属于剪裁设备技术领域。本发明包括板材装夹机构、四组轮廓测量机构、剪裁机构以及分拣机构,所述板材装夹机构对待加工的板材进行装夹固定,四组所述轮廓测量机构均布设置在板材装夹机构的四周,四组轮廓侧量机构对板材的轮廓进行测量,所述剪裁机构设置在板材装夹机构的一侧,剪裁机构对板材进行裁剪,所述分拣机构设置在剪裁机构的后方,所述分拣机构对板材裁剪后的边料进行识别分拣,测量四组轮廓测量机构电路中的电流,实现板材装夹后的自动误差纠正,提高了板材的裁剪精度,避免因裁剪不正进行二次加工,减少板材的浪费,通过材料的导热性,对材料的材质进行判断,利用分拣机构进行分选并集中回收。(The invention discloses a plate edge material recycling and shearing device, and belongs to the technical field of cutting equipment. The invention comprises a plate clamping mechanism, four groups of profile measuring mechanisms, a cutting mechanism and a sorting mechanism, the plate clamping mechanism clamps and fixes the plate to be processed, four groups of profile measuring mechanisms are uniformly distributed around the plate clamping mechanism, four groups of profile measuring mechanisms measure the profile of the plate, the cutting mechanism is arranged at one side of the plate clamping mechanism and is used for cutting the plate, the sorting mechanism is arranged behind the cutting mechanism, the sorting mechanism is used for identifying and sorting the trimmed materials after the plates are cut, and measuring the currents in the circuits of the four groups of profile measuring mechanisms, so that the automatic error correction after the plates are clamped is realized, the cutting precision of the plates is improved, the secondary processing caused by the improper cutting is avoided, the waste of the plates is reduced, the material quality of the material is judged through the heat conductivity of the material, and the sorting mechanism is used for sorting and concentrated recovery.)

一种板材边料回收剪切装置

技术领域

本发明涉及剪裁设备技术领域,具体为一种板材边料回收剪切装置。

背景技术

上世纪五六十年代以来,能源的剧烈消耗使人们逐渐产生了危机意识,基于此问题人们提出了科学发展观念,特别指出了其中一项可持续发展的经济增长模式,资源应该进行分类处理,将一些资源回收再利用以确保可持续发展。

板材是工业生产中常用的材料,生活中随处可见它们的身影,板材基本可分为木质、橡胶塑料材质以及金属材质,加工厂将板材剪切成固定的尺寸,由于剪切精度不高,剪切后的材料需要进一步修整才能继续投入使用;木材,橡胶塑料以及金属均是可回收再利用的材料,木材可用于造纸或者生成复合板,塑料与金属则可以通过加热重注的方式再次被使用,然而这些剪切剩余的边角材料则缺乏有效的处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板材边料回收剪切装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

一种板材边料回收剪切装置,包括板材装夹机构、四组轮廓测量机构、剪裁机构以及分拣机构,所述板材装夹机构对待加工的板材进行装夹固定,四组所述轮廓测量机构均布设置在板材装夹机构的四周,四组轮廓侧量机构对板材的轮廓进行测量,所述剪裁机构设置在板材装夹机构的一侧,剪裁机构对板材进行裁剪,所述分拣机构设置在剪裁机构的后方,所述分拣机构对板材裁剪后的边料进行识别分拣。

进一步的,所述板材装夹机构包括底传支架、位移组件和夹紧组件,所述位移组件设置在底传支架上,所述夹紧组件设置在位移组件上,所述位移组件包括丝杠、丝杠电机、移动底座,所述丝杠安装在底传支架上,所述丝杠电机设置在底传支架外侧,丝杠电机与丝杠轴连接,所述移动底座上设置有螺纹孔,所述螺纹孔与丝杠配合,丝杠转动使移动底座在底传支架上滑动,丝杠电机与控制系统连接,板材原料在装夹完成后,丝杠电机带动丝杠进行旋转,移动底座与丝杠配合形成螺旋传动,调节板材到剪裁机构的距离,自动控制板材进行裁剪的轮廓范围。

进一步的,所述夹紧组件包括伺服电机,所述伺服电机设置在移动底座上,伺服电机的转轴上设置有电磁铁,移动底座上还设置有压块支架,所述压块支架上设置有压块活塞缸,所述压块活塞缸的活塞杆上设置有压块,所述压块位于电磁铁的上方,压块与电磁铁的位置相对,伺服电机、电磁铁电路以及压块活塞缸均与控制系统连接,压块活塞缸的活塞杆抬起时将压块抬起,压块活塞缸的活塞杆落下时放开压块,使压块能够自由转动,电磁铁通电吸引压块,将压块与电磁铁之间的板材夹紧,伺服电机旋转带动板材转动,与位移组件同时工作,对板材一周的边缘进行裁剪,不仅可以提高裁剪的精度,裁剪后的板材也避免进行二次裁剪加工,有效地避免材料的浪费。

进一步的,每组所述轮廓测量机构包括拨块滑槽,所述拨块滑槽内设置有电阻杆、弧形拨块、拨块弹簧,所述拨块弹簧以及弧形拨块嵌套在电阻杆上,所述弧形拨块沿着电阻杆在拨块滑槽内滑动,所述拨块弹簧的一端与弧形拨块连接,拨块弹簧的另一端与拨块滑槽内壁连接,伺服电机旋转带动板材转动时,弧形拨块在拨块弹簧的顶推下,时刻与板材的边缘保持接触,弧形拨块接触板材四个边时被板材推的近,弧形拨块接触到板材边与边相交的顶角时,弧形拨块被板材推的远,每组轮廓测量机构都包含一个电流检测电路,电流从测量电路通过电阻杆,再通过弧形拨块与电阻杆滑动连接的底座回到测量电路中,形成一个电流回路,弧形拨块被拨块弹簧推的较远时,弧形拨块在电阻杆上滑出的距离增长,电路中的电阻增大,电流减小,反之,弧形拨块在电阻杆上滑出的距离变短,路中的电阻减小,电流增大;

板材的边缘与剪裁机构的刀具平行,刀具不会切到歪斜的板材,歪斜的板材在剪裁之后边缘仍处于歪斜的状况,这便需要进行二次加工,缩小板材的尺寸,造成板材的浪费,由此根据四个电流检测电路中电流大小的变化情况,四个电流检测电路中电流达到最大时,推断此时板材的四个顶角与弧形拨块接触,故在板材的四个顶角与弧形拨块接触这种状态下对板材进行切割所造成的浪费最小,通过轮廓测量机构的位置纠正,操作工人不需要精确地对板材进行装夹,由板材装夹机构、四组轮廓测量机构,剪裁机构之间的配合,实现板材裁剪前装夹的自动纠正,调整裁剪距离进行剪切;

在板材进行纠正的同时,利用板材的轮廓信息识别板材的型号,弧形拨块被整齐的边缘波动时,电流识别电路中的电流信号呈单调的变化,若板材的边缘存在不整齐的边料,边料拨过弧形拨块会引起弧形拨块不停地来回变化,电流识别电路中的电流信号也会产生起伏性的变化,因此轮廓测量机构还能准确地判断是否板材的四周都存在需要修剪的边料,再由板材装夹机构以及剪裁机构配合,对需要剪切的边缘进行剪切,节省工序时间,提高设备效率。

进一步的,所述剪裁机构包括剪切支架、固定组件和剪切组件,所述剪切支架为双层结构,所述固定组件包括两个气缸、固定板,两个所述气缸安装在剪切支架的上层内部,所述固定板两端的位置分别与两个气缸连接,两个气缸同时向下,推动固定板压紧板材,避免在切割过程中造成板材受力移位,影响裁剪精度。

进一步的,所述剪切组件包括刀具、齿轮和齿轮电机,所述刀具设置在剪切支架的下层外侧,刀具的一端与剪切支架转动连接,刀具的另一端开设有齿槽,所述齿轮电机安装在支架上,所述齿轮与齿轮电机轴连接,齿轮与刀具上的齿槽啮合传动。

所述分拣机构包括传输组件、探测组件以及分拣组件,所述探测组件和分拣组件设置在传输组件上,所述传输组件包括传输带、第一传输链、第二传输链,所述传输带设置在剪切支架的一侧,所述第一传输链与传输带相接,所述第二传输链与第一传输链相接。

进一步的,所述探测组件设置在第一传输链上,探测组件包括至少一个线圈、红外测温仪,至少一个所述线圈安装在第一传输链上,所述红外测温仪设置在第一传输链的一边,至少一个所述线圈以及红外测温仪与控制系统连接,线圈在通入高频交流电后,对通过线圈的金属物质进行加热,线圈迅速交变的磁场,交变磁场使金属物质中的磁畴迅速转动,磁畴之间相互摩擦产生热量,第一传输链的辊子均由金属制成,因此第一传输链上的线圈对辊子有加热作用,从第一传输链上流过的物体受辊子温度的影响被加热,由于木材,塑料以及金属的导热性不同,金属导热性最好,其次是木材,最差是塑料,同时金属会收到线圈加热的影响,因此在通过第一传输链后,金属材质的边料温度最高,其次是木质边料,最后是塑料边料,红外测温仪与控制系统连接,红外测温仪通过探测流过的边料温度,判断材料的材质,为后期的分拣提供信息依据。

所述分拣组件设置在第二传输链上,分拣机构包括分拣爪、分拣电机,所述分拣爪安装在第二传输链上的支架上,所述分拣电机安装在第二传输链上的支架上,分拣电机与分拣爪轴连接,分拣电机与控制系统连接,分拣电机带动分拣爪进行旋转,第二传输链上设置有传感器,板材边料流到分拣爪的分拣范围内时,传感器检测到板材边料,控制系统控制分拣电机转动分拣抓对板材边料进行拨选,将不同材质的边料分拨到不同的收集箱中。

进一步的,所述分拣组件还包括三个收集箱,三个所述收集箱分别设置在第二传输链的两侧以及末端,三个收集箱对板材边料进行堆放回收。

与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:

利用四组轮廓测量机构电路中电流的大小,判断板材的装夹位置以及板材轮廓,工人仅需简单操作,对板材进行装夹,实现了板材装夹后的自动误差纠正,提高了板材的裁剪精度,避免因裁剪不正需要进行二次加工,有效地减少板材的浪费,通过对板材轮廓的分析,快速地判断板材的型号,判断板材的边缘是否存在边料,调整需要被修剪的边缘进行修剪,节省工序时间,提高工作效率。

通过电磁加热的方式,对不同的材料进行加热,利用不同材料导热性差异,对材料的材质进行判断,在利用分拣机构对不同的材料进行分选,并集中进行回收。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1是本发明的整体结构轴测图;

图2是本发明的整体结构俯视图;

图3是本发明剪裁机构部分的结构示意图;

图4是本发明剪裁机构部分的结构示意图;

图5是本发明轮廓测量机构的结构示意图;

图6是本发明轮廓测量机构的俯视图;

图7是本发明分拣机构部分的结构示意图;

图中:1、底传支架;2、丝杠;3、移动底座;4、丝杠电机;5、伺服电机;6、电磁铁;7、压块支架;8、压块活塞缸;9、压块;101、弧形拨块;102、拨块弹簧;103、电阻杆;104、拨块滑槽;11、剪切支架;12、气缸;13、固定板;14、刀具;15、齿轮;16、齿轮电机;17、传输带;18、第一传输链;19、线圈;20、红外测温仪;21、第二传输链;22、分拣爪;23、分拣电机;24、收集箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7,本发明提供技术方案:

一种板材边料回收剪切装置,包括板材装夹机构、四组轮廓测量机构、剪裁机构以及分拣机构,所述板材装夹机构对待加工的板材进行装夹固定,四组所述轮廓测量机构均布设置在板材装夹机构的四周,四组轮廓侧量机构对板材的轮廓进行测量,所述剪裁机构设置在板材装夹机构的一侧,剪裁机构对板材进行裁剪,所述分拣机构设置在剪裁机构的后方,所述分拣机构对板材裁剪后的边料进行识别分拣。

板材装夹机构包括底传支架1、位移组件和夹紧组件,位移组件设置在底传支架1上,夹紧组件设置在位移组件上,位移组件包括丝杠2、丝杠电机4、移动底座3,丝杠2安装在底传支架1上,丝杠电机4设置在底传支架1外侧,丝杠电机4与丝杠2轴连接,移动底座3上设置有螺纹孔,螺纹孔与丝杠2配合,丝杠2转动使移动底座3在底传支架1上滑动,丝杠电机4与控制系统连接,板材原料在装夹完成后,丝杠电机4带动丝杠2进行旋转,移动底座3与丝杠2配合形成螺旋传动,调节板材到剪裁机构的距离,自动控制板材进行裁剪的轮廓范围,夹紧组件包括伺服电机5,伺服电机5设置在移动底座3上,伺服电机5的转轴上设置有电磁铁6,移动底座3上还设置有压块支架7,压块支架7上设置有压块活塞缸8,压块活塞缸8的活塞杆上设置有压块9,压块9位于电磁铁6的上方,压块9与电磁铁6的位置相对,伺服电机5、电磁铁6电路以及压块活塞缸8均与控制系统连接,压块活塞缸8的活塞杆抬起时将压块9抬起,压块活塞缸8的活塞杆落下时放开压块9,使压块9能够自由转动,电磁铁6通电吸引压块9,将压块9与电磁铁6之间的板材夹紧,伺服电机5旋转带动板材转动,与位移组件同时工作,对板材一周的边缘进行裁剪,不仅可以提高裁剪的精度,裁剪后的板材也避免进行二次裁剪加工,有效地避免材料的浪费。

每组轮廓测量机构包括拨块滑槽104,拨块滑槽104内设置有电阻杆103、弧形拨块101、拨块弹簧102,拨块弹簧102以及弧形拨块101嵌套在电阻杆103上,弧形拨块101沿着电阻杆103在拨块滑槽104内滑动,拨块弹簧102的一端与弧形拨块101连接,拨块弹簧102的另一端与拨块滑槽104内壁连接,伺服电机5旋转带动板材转动时,弧形拨块101在拨块弹簧102的顶推下,时刻与板材的边缘保持接触,弧形拨块101接触板材四个边时,被板材推的近,弧形拨块101接触到板材边与边相交的顶角时,弧形拨块101被板材推的远,每组轮廓测量机构都包含一个电流检测电路,电流从测量电路通过电阻杆103,再通过弧形拨块101与电阻杆103滑动连接的底座回到测量电路中,形成一个电流回路,弧形拨块101被拨块弹簧102推的较远时,弧形拨块101在电阻杆103上滑出的距离增长,电路中的电阻增大,电流减小,反之,弧形拨块101在电阻杆103上滑出的距离变短,路中的电阻减小,电流增大;

板材的边缘与剪裁机构的刀具平行,刀具14不会切到歪斜的板材,歪斜的板材在剪裁之后,边缘仍处于歪斜的状况,这便需要进行二次加工,缩小板材的尺寸,造成板材的浪费,由此根据四个电流检测电路中电流大小的变化情况,四个电流检测电路中电流达到最大时,推断此时板材的四个顶角与弧形拨块101接触,故在板材的四个顶角与弧形拨,101接触这种状态下对板材进行切割所造成的浪费最小,通过轮廓测量机构的位置纠正,操作工人不需要精确地对板材进行装夹,由板材装夹机构、四组轮廓测量机构,剪裁机构之间的配合,实现板材裁剪前装夹的自动纠正,调整裁剪距离进行剪切;

在板材进行纠正的同时,也能利用板材的轮廓信息识别板材的型号,对一块板材进行轮廓测量时,板材的四个顶角与四组轮廓测量机构接触,若其中两组或三组的轮廓测量机构电路中的电流最大,其他的轮廓测量机构电路中的电流在一定的域值内,则可以根据四组轮廓测量机构电路的电流大小,与预先设置在控制系统内,不同板材型号对应的的电流域值相比较,判断出该板材的型号,弧形拨块101被整齐的边缘波动时,电流识别电路中的电流信号呈单调的变化,若板材的边缘存在不整齐的边料,边料拨过弧形拨块101会引起弧形拨块101不停地来回变化,电流识别电路中的电流信号也会产生起伏性的变化,因此轮廓测量机构还能准确地判断是否板材的四周都存在需要修剪的边料,再由板材装夹机构以及剪裁机构配合,对需要剪切的边缘进行剪切,节省工序时间,提高设备效率。

剪裁机构包括剪切支架11、固定组件和剪切组件,剪切支架11为双层结构,固定组件包括两个气缸12、固定板13,两个气缸12安装在剪切支架11的上层内部,固定板13两端的位置分别与两个气缸12连接,两个气缸12同时向下,推动固定板13压紧板材,避免在切割过程中造成板材受力移位,影响裁剪精度,剪切组件包括刀具14、齿轮15和齿轮电机16,刀具14设置在剪切支架11的下层外侧,刀具14的一端与剪切支架11转动连接,刀具14的另一端开设有齿槽,齿轮电机16安装在支架上,齿轮15与齿轮电机16轴连接,齿轮15与刀具14上的齿槽啮合传动。

分拣机构包括传输组件、探测组件以及分拣组件,探测组件和分拣组件设置在传输组件上,传输组件包括传输带17、第一传输链18、第二传输链21,传输带17设置在剪切支架11的一侧,第一传输链18与传输带17相接,第二传输链21与第一传输链18相接,探测组件设置在第一传输链18上,探测组件包括三个线圈19、红外测温仪20,三个线圈19安装在第一传输链18上,红外测温仪20设置在第一传输链18的一边,三个线圈19以及红外测温仪20与控制系统连接,线圈19在通入高频交流电后,对通过线圈19的金属物质进行加热,线圈19迅速交变的磁场,交变磁场使金属物质中的磁畴迅速转动,磁畴之间相互摩擦产生热量,第一传输链18的辊子,由金属制成,因此第一传输链18上的线圈19对辊子有加热作用,从第一传输链18上流过的物体受辊子温度的影响被加热,由于木材,塑料以及金属的导热性不同,金属导热性最好,其次是木材,最差是塑料,同时金属会收到线圈19加热的影响,因此在通过第一传输链18后,金属材质的边料温度最高,其次是木质边料,最后是塑料边料,红外测温仪20与控制系统连接,红外测温仪20通过探测流过的边料温度,判断材料的材质,为后期的分拣提供信息依据,分拣组件设置在第二传输链21上,分拣机构包括分拣爪22、分拣电机23,分拣爪22安装在第二传输链21上的支架上,分拣电机23安装在第二传输链21上的支架上,分拣电机23与分拣爪22轴连接,分拣电机23与控制系统连接,分拣电机23带动分拣爪22进行旋转,第二传输链21上设置有传感器(图中未画出),板材边料流到分拣爪22的分拣范围内时,传感器检测到板材边料,控制系统控制分拣电机23转动分拣爪22对板材边料进行拨选,将不同材质的边料分拨到不同的收集箱24中。

分拣组件还包括三个收集箱24,三个收集箱24分别设置在第二传输链21的两侧以及末端,三个收集箱24对板材边料进行堆放回收。

本发明的工作原理:

工人将需要进行裁剪的板材放置于电磁铁6上,控制系统控制压块活塞缸8的活塞杆往下伸,放下压块9,电磁铁6通电产生吸力,压块9被电磁铁6吸引,从而将待裁剪的板材牢牢地固定在电磁铁6上。

伺服电机5旋转带动板材旋转一周,设置在装夹机构一周的四组轮廓测量机构上的弧形拨块101时刻与板材的边缘保持接触,弧形拨块101接触板材四个边时,弧形拨块101被拨块弹簧102推的远,弧形拨块101接触到板材边与边相交的顶角时,弧形拨块101被拨块弹簧102推的近,弧形拨块101被拨块弹簧102推的较远时,弧形拨块101在电阻杆103上滑出的距离增长,电路中的电阻增大,电流减小,反之,弧形拨块101在电阻杆103上滑出的距离变短,路中的电阻减小,电流增大,控制系统对四个电路中电流的大小进行判断,测量板材的轮廓,四个电流检测电路中电流达到最大时,推断此时板材的四个顶角与弧形拨块101接触,将该位置作为初始位置,对板材进行裁剪。

丝杠电机4带动丝杠2进行旋转,丝杠2旋转,移动底座3移动,调节板材与剪切机构的距离,齿轮电机16带动齿轮15进行旋转,齿轮15拨动刀具14上的齿槽,将刀具14抬起,板材在移动底座3的带动下伸出刀具14的剪切处,两个气缸12同时工作,向下顶出固定板13,使固定板13压紧板材,齿轮电机16带动齿轮15再次进行旋转,齿轮15拨动刀具14上的齿槽将刀具14向下摆动,将伸出刀具14剪切处的板材边缘切下。

一次剪切结束后,刀具14被齿轮15抬起,气缸12向下上抬起固定板13,伺服电机5旋转带动板材旋转一定的角度,再由丝杠2旋转调节移动底座3到剪裁机构的距离,对板材的其他边缘进行切割。

切割下来的板材边料落在传输带17上,传输带17将板材向后传送,第一传输链18上的三个线圈19通过高频电流,线圈19产生的磁场快速地变化着,磁场中的金属材质中存在磁畴,磁畴随着磁场的变化而变化,磁畴间的摩擦使金属升温,第一传输链18的辊子受线圈19的影响产生热量,从第一传输链18上流过的物体受辊子温度的影响被加热,由于木材,塑料以及金属的导热性不同,金属导热性最好,其次是木材,最差是塑料,同时金属会收到线圈19加热的影响,因此在通过第一传输链18后,金属材质的边料温度最高,其次是木质边料,最后是塑料边料,红外测温仪20与控制系统连接,红外测温仪20探测流过的边料温度,利用温度差异判断材料的材质,为后期的分拣提供信息依据。

板材边料流至第二传输链21上,第二传输链21上的传感器检测到板材边料,第二传输链21的两侧以及末端均放置有一个收集箱24,三个收集箱24分别用来堆放木材、塑料以及金属,控制系统通过红外测温仪20提供的信息,控制分拣电机23带动分拣爪22转动,将现在的板材边料拨入相应的收集箱24中。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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