一种高效数码管剪切设备及其工作方法
阅读说明：本技术 一种高效数码管剪切设备及其工作方法 (Efficient nixie tube shearing equipment and working method thereof ) 是由 陈敏 顾亚英 邓肖肖 于 2021-02-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高效数码管剪切设备及其工作方法,包括支架、驱动电机、第一支撑板、剪切机构和线性马达,剪切机构包括第二支撑板、支撑转盘以及步进电机,调整环上固定连接有若干第二连接柱,若干第二连接柱呈环形阵列均匀分布在调整环的两侧面上,夹持机构包括第三安装筒、旋钮、第三弹簧和第三连接柱,通过步进电机精确控制调整环的转动角度,进而精确控制刀头的移动距离,使刀头的移动距离与数码管的厚度保持一致,从而快速切下数码管,并根据不同厚度、不同直径的数码管进行环切,从而最大程度提高剪切良品率,使得剪切的过程中既能适应不同直径的数码管,又能剪切不同厚度的数码管,保证剪切过程的安全和高效。(The invention discloses a high-efficiency nixie tube shearing device and a working method thereof, and the device comprises a bracket, a driving motor, a first supporting plate, a shearing mechanism and a linear motor, wherein the shearing mechanism comprises a second supporting plate, a supporting turntable and a stepping motor, a plurality of second connecting columns are fixedly connected to an adjusting ring, the plurality of second connecting columns are uniformly distributed on two side surfaces of the adjusting ring in an annular array manner, a clamping mechanism comprises a third mounting cylinder, a knob, a third spring and a third connecting column, the rotating angle of the adjusting ring is accurately controlled through the stepping motor, the moving distance of a cutter head is further accurately controlled, the moving distance of the cutter head is kept consistent with the thickness of a nixie tube, so that the nixie tube is quickly cut, and the nixie tube is subjected to circular cutting according to the nixie tubes with different thicknesses and different diameters, the shearing yield is improved to the maximum extent, but also can cut nixie tubes with different thicknesses, thereby ensuring the safety and high efficiency of the cutting process.)
技术领域
本发明涉及数码管制造领域，具体涉及一种高效数码管剪切设备及其工作方法。
背景技术
数码管，也称作辉光管，是一种可以显示数字和其他信息的电子设备，玻璃管中包括一个金属丝网制成的阳极和多个阴极，管中充以低压气体，通常大部分为氖加上一些汞和/或氩，给某一个阴极充电，数码管就会发出颜色光，视乎管内的气体而定，一般都是橙色或绿色。
现有技术公开了申请号为：201420616083.2的一种数码管半自动剪切装置，包括：工作台，工作台上设置有相互交错的若干纵向凹线和若干横向凹线，进料及定位装置，设置在工作台的两侧，用于送入数码管并将其定位；切断装置，安装在工作台上方，用于将数码管切断。采用上述结构的本发明可实现数码管的半自动化生产，可大幅度提高生产效率，降低生产成本，成品质量得以提升，但是其不足之处在于切断装置无法对数码管进行环切，容易损坏数码管，无法提升数码管的良品率，并且，数码管的种类多种多样，现有技术不能很好地适应各种数码管，适应范围较小。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种高效数码管剪切设备，提升了整体的工作效率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种高效数码管剪切设备，包括支架、驱动电机、第一支撑板、剪切机构和线性马达，支架上部一侧安装有驱动电机，驱动电机的驱动轴端部与第一支撑板的一侧中心固定连接，第一支撑板的另一侧安装有若干夹紧机构，夹紧机构呈环形阵列均匀设置在第一支撑板的侧面边缘处，支架的上部中心处安装有导轨，支架的导轨上安装有线性马达，线性马达的上部远离驱动电机的一侧安装有剪切机构，线性马达的上部靠近驱动电机的一侧安装有支撑架，夹紧机构的将数码管的一端夹持，支撑架设置在数码管的另一端并与数码管转动连接，数码管的另一端的端部贯穿剪切机构，数码管的另一端的端部下侧设置有收集篮，收集篮安装在线性马达的上侧且紧贴剪切机构。
作为发明进一步的方案，剪切机构包括第二支撑板、支撑转盘以及步进电机，第二支撑板固定连接在线性马达的上侧，第二支撑板的一侧面上设置有步进电机，步进电机的驱动轴贯穿第二支撑板且与第二支撑板转动连接，步进电机的驱动轴端部固定连接有支撑转盘，支撑转盘的外侧面边缘转动连接有一对第一连接杆，一对第一连接杆相互关于支撑转盘的中心对称，第一连接杆的一端与第二连接杆的一端转动连接，第二连接杆的另一端的端部侧面固定连接有第一安装筒，一对第一安装筒对称设置在调整环的外周上，第一安装筒套设在第一连接柱的外侧，第一安装筒与第一连接柱滑动连接，第一连接柱的一端与第一弹簧的一端固定连接，第一弹簧的另一端固定连接在第一安装筒的内侧底部，第一连接柱的另一端与调整环转动连接，第二连接杆的外周侧面套设有若干滑套且与滑套滑动连接，第二支撑板上安装有若干支撑柱，若干支撑柱呈环形阵列均匀设置在调整环的外周侧面，支撑柱的外周套设有固定脚轮，且支撑柱与固定脚轮转动连接，固定脚轮与调整环的外周侧面滚动连接，支撑柱的端部与第三连接杆的一端固定连接，第三连接杆的另一端固定连接在支撑环的外周侧面，第三连接杆与支撑环保持垂直状态。
作为发明进一步的方案，调整环上固定连接有若干第二连接柱，若干第二连接柱呈环形阵列均匀分布在调整环的两侧面上，第二连接柱的端部固定连接有限位块，第二连接柱的中部与U形连接杆的一侧端部转动连接，U形连接杆的另一侧端部固定连接在第二弹簧的一端上，第二弹簧的另一端固定连接在第二安装筒的内侧底部上，第二安装筒套设在限位块、第二连接柱、U形连接杆和第二弹簧的外侧，调整环贯穿第二安装筒的两侧且与第二安装筒滑动连接，第二安装筒的内侧壁上对称开设有一对滑动槽，滑动槽套设在限位块外侧且与限位块滑动连接，第二安装筒的一端与第四连接杆的一端固定连接，第四连接杆的中部与支撑环转动连接，若干第四连接杆呈环形阵列均匀分布在支撑环上，第四连接杆的另一端安装有刀头。
作为发明进一步的方案，夹持机构包括第三安装筒、旋钮、第三弹簧和第三连接柱，若干第三安装筒呈环形阵列均匀安装在第一支撑板的侧面上，第三安装筒套设在第三连接柱的外侧，第三连接柱贯穿第三安装筒的一侧且与第三安装筒滑动连接，第三安装筒的另一端套设在旋钮上，且第三安装筒与旋钮螺纹连接，第三安装筒的内部设置有第三弹簧，第三弹簧的一端固定连接在旋钮的端部，且第三弹簧的另一端固定连接在第三连接柱的一端，第三连接柱的另一端固定连接有橡胶片，橡胶片呈圆弧形。
作为发明进一步的方案，第四连接杆呈圆弧形，且第四连接杆的弧度与支撑环的弧度保持一致，第四连接杆的宽度与支撑环的厚度保持一致，第四连接杆远离刀头的一端向外弯折且弯折段与第四连接杆呈垂直状态。
作为发明进一步的方案，第二支撑板上开设有通槽，通槽呈圆形，通槽的圆心、调整环与圆心和支撑环的圆心均位于同一直线上，通槽的尺寸在支撑环的尺寸和调整环之间，调整环的尺寸大于支撑环的尺寸。
一种高效数码管剪切设备的工作方法，该工作方法具体步骤包括：
步骤一：启动步进电机，转动支撑转盘，调整第一连接杆和第二连接杆，推动第一安装筒和第一连接柱，转动调整环，通过限位块推动第二安装筒，进而转动第四连接杆，使第四连接杆的弧度与支撑环保持一致，从而将剪切机构复位到零位；
步骤二：将数码管穿过支撑环的中心并放在支撑架上，并将数码管的端部通过夹持机构夹持在第一支撑板上，启动线性马达，将剪切机构移动到数码管的另一端，再启动驱动电机，转动数码管，通过步进电机转动支撑转盘，进而转动调整环，从而转动第四连接杆，使刀头切割数码管，通过步进电机精确控制刀头的移动距离，使刀头的移动距离与数码管的厚度保持一致，切下第一段数码管；
步骤三：重复步骤一，使剪切机构复位到零位，随后线性马达向驱动电机移动设定距离，重复步骤二，使剪切机构切下第二段数码管；
步骤四：重复步骤三，使剪切机构依次切下若干段数码管，切下的数码管受重力影响落入收集篮中，当线性马达移动到导轨的端部时，将第一支撑板上的剩余的数码管取下放置在收集篮中，重复步骤一，使剪切机构复位到零位，随后将线性马达远离驱动电机，并将线性马达停在导轨端部，使本剪切设备复位到零位，随后将第二根待剪切的数码管安装在剪切设备上，并重复上述步骤进行剪切。
本发明的有益效果：
启动步进电机，转动支撑转盘，调整第一连接杆和第二连接杆，推动第一安装筒和第一连接柱，转动调整环，通过限位块推动第二安装筒，进而转动第四连接杆，使第四连接杆的弧度与支撑环保持一致，将数码管穿过支撑环的中心并放在支撑架上，并将数码管的端部通过夹持机构夹持在第一支撑板上，启动线性马达，将剪切机构移动到数码管的另一端，再启动驱动电机，转动数码管，通过步进电机转动支撑转盘，进而转动调整环，进而转动第二安装筒，从而转动第四连接杆，使刀头切割数码管，通过步进电机精确控制调整环的转动角度，进而精确控制刀头的移动距离，使刀头的移动距离与数码管的厚度保持一致，从而快速切下数码管，并根据不同厚度、不同直径的数码管进行环切，从而最大程度提高剪切良品率，通过步进电机的精确转动，从而对第四连接杆进行精确调整，使得剪切的过程中既能适应不同直径的数码管，又能剪切不同厚度的数码管，保证剪切过程的安全和高效。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明整体结构主视图；
图2为本发明剪切机构正侧面结构示意图；
图3为本发明剪切机构背侧面结构示意图；
图4为图2中圈A的放大示意图；
图5为图2中圈B的放大示意图；
图6为本发明第二安装筒内部结构侧视示意图；
图7为本发明第四连接杆的结构示意图；
图8为本发明夹持机构的结构示意图；
图中：1、支架；2、驱动电机；3、第一支撑板；4、剪切机构；5、线性马达；6、第二支撑板；7、支撑转盘；8、步进电机；9、第一连接杆；10、第二连接杆；11、第一安装筒；12、第一连接柱；13、第一弹簧；14、调整环；15、固定脚轮；16、支撑柱；17、第三连接杆；18、支撑环；19、第二安装筒；20、限位块；21、第二连接柱；22、U形连接杆；23、第二弹簧；24、滑动槽；25、第四连接杆；26、刀头；27、第三安装筒；28、旋钮；29、第三弹簧；30、第三连接柱。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8所示：一种高效数码管剪切设备，包括支架1、驱动电机2、第一支撑板3、剪切机构4和线性马达5，所述支架1上部一侧安装有驱动电机2，所述驱动电机2的驱动轴端部与第一支撑板3的一侧中心固定连接，所述第一支撑板3的另一侧安装有若干夹紧机构，所述夹紧机构呈环形阵列均匀设置在第一支撑板3的侧面边缘处，所述支架1的上部中心处安装有导轨，所述支架1的导轨上安装有线性马达5，所述线性马达5的上部远离驱动电机2的一侧安装有剪切机构4，所述线性马达5的上部靠近驱动电机2的一侧安装有支撑架，所述夹紧机构的将数码管的一端夹持，所述支撑架设置在数码管的另一端并与数码管转动连接，所述数码管的另一端的端部贯穿剪切机构4，所述数码管的另一端的端部下侧设置有收集篮，所述收集篮安装在线性马达5的上侧且紧贴剪切机构4。
所述剪切机构4包括第二支撑板6、支撑转盘7以及步进电机8，所述第二支撑板6固定连接在线性马达5的上侧，所述第二支撑板6的一侧面上设置有步进电机8，所述步进电机8的驱动轴贯穿第二支撑板6且与第二支撑板6转动连接，所述步进电机8的驱动轴端部固定连接有支撑转盘7，所述支撑转盘7的外侧面边缘转动连接有一对第一连接杆9，一对所述第一连接杆9相互关于支撑转盘7的中心对称，所述第一连接杆9的一端与第二连接杆10的一端转动连接，所述第二连接杆10的另一端的端部侧面固定连接有第一安装筒11，一对所述第一安装筒11对称设置在调整环14的外周上，所述第一安装筒11套设在第一连接柱12的外侧，所述第一安装筒11与第一连接柱12滑动连接，所述第一连接柱12的一端与第一弹簧13的一端固定连接，所述第一弹簧13的另一端固定连接在第一安装筒11的内侧底部，所述第一连接柱12的另一端与调整环14转动连接，所述第二连接杆10的外周侧面套设有若干滑套且与滑套滑动连接，所述第二支撑板6上安装有若干支撑柱16，若干所述支撑柱16呈环形阵列均匀设置在调整环14的外周侧面，所述支撑柱16的外周套设有固定脚轮15，且支撑柱16与固定脚轮15转动连接，所述固定脚轮15与调整环14的外周侧面滚动连接，所述支撑柱16的端部与第三连接杆17的一端固定连接，所述第三连接杆17的另一端固定连接在支撑环18的外周侧面，所述第三连接杆17与支撑环18保持垂直状态。
所述调整环14上固定连接有若干第二连接柱21，若干所述第二连接柱21呈环形阵列均匀分布在调整环14的两侧面上，所述第二连接柱21的端部固定连接有限位块20，所述第二连接柱21的中部与U形连接杆22的一侧端部转动连接，所述U形连接杆22的另一侧端部固定连接在第二弹簧23的一端上，所述第二弹簧23的另一端固定连接在第二安装筒19的内侧底部上，所述第二安装筒19套设在限位块20、第二连接柱21、U形连接杆22和第二弹簧23的外侧，所述调整环14贯穿第二安装筒19的两侧且与第二安装筒19滑动连接，所述第二安装筒19的内侧壁上对称开设有一对滑动槽24，所述滑动槽24套设在限位块20外侧且与限位块20滑动连接，所述第二安装筒19的一端与第四连接杆25的一端固定连接，所述第四连接杆25的中部与支撑环18转动连接，所述第四连接杆25呈环形阵列均匀分布在支撑环18上，所述第四连接杆25的另一端安装有刀头26。
所述夹持机构包括第三安装筒27、旋钮28、第三弹簧29和第三连接柱30，若干所述第三安装筒27呈环形阵列均匀安装在第一支撑板3的侧面上，所述第三安装筒27套设在第三连接柱30的外侧，所述第三连接柱30贯穿第三安装筒27的一侧且与第三安装筒27滑动连接，所述第三安装筒27的另一端套设在旋钮28上，且第三安装筒27与旋钮28螺纹连接，所述第三安装筒27的内部设置有第三弹簧29，所述第三弹簧29的一端固定连接在旋钮28的端部，且第三弹簧29的另一端固定连接在第三连接柱30的一端，所述第三连接柱30的另一端固定连接有橡胶片，所述橡胶片呈圆弧形。
所述第四连接杆25呈圆弧形，且第四连接杆25的弧度与支撑环18的弧度保持一致，所述第四连接杆25的宽度与支撑环18的厚度保持一致，所述第四连接杆25远离刀头26的一端向外弯折且弯折段与第四连接杆25呈垂直状态。
所述第二支撑板6上开设有通槽，所述通槽呈圆形，所述通槽的圆心、调整环14与圆心和支撑环18的圆心均位于同一直线上，所述通槽的尺寸在支撑环18的尺寸和调整环14之间，所述调整环14的尺寸大于支撑环18的尺寸。
一种高效数码管剪切设备的工作方法，该工作方法具体步骤包括：
步骤一：启动步进电机8，转动支撑转盘7，调整第一连接杆9和第二连接杆10，推动第一安装筒11和第一连接柱12，转动调整环14，通过限位块20推动第二安装筒19，进而转动第四连接杆25，使第四连接杆25的弧度与支撑环18保持一致，从而将剪切机构4复位到零位；
步骤二：将数码管穿过支撑环18的中心并放在支撑架上，并将数码管的端部通过夹持机构夹持在第一支撑板3上，启动线性马达5，将剪切机构4移动到数码管的另一端，再启动驱动电机2，转动数码管，通过步进电机8转动支撑转盘7，进而转动调整环14，从而转动第四连接杆25，使刀头26切割数码管，通过步进电机8精确控制刀头26的移动距离，使刀头26的移动距离与数码管的厚度保持一致，切下第一段数码管；
步骤三：重复步骤一，使剪切机构4复位到零位，随后线性马达5向驱动电机2移动设定距离，重复步骤二，使剪切机构4切下第二段数码管；
步骤四：重复步骤三，使剪切机构4依次切下若干段数码管，切下的数码管受重力影响落入收集篮中，当线性马达5移动到导轨的端部时，将第一支撑板3上的剩余的数码管取下放置在收集篮中，重复步骤一，使剪切机构4复位到零位，随后将线性马达5远离驱动电机2，并将线性马达5停在导轨端部，使剪切设备复位到零位，随后将第二根待剪切的数码管安装在剪切设备上，并重复上述步骤进行剪切。
本发明在使用时，首先启动步进电机8，转动支撑转盘7，调整第一连接杆9和第二连接杆10，推动第一安装筒11和第一连接柱12，转动调整环14，通过限位块20推动第二安装筒19，进而转动第四连接杆25，使第四连接杆25的弧度与支撑环18保持一致，再将数码管穿过支撑环18的中心并放在支撑架上，再将数码管的端部通过夹持机构夹持在第一支撑板3上，启动线性马达5，将剪切机构4移动到数码管的另一端，再启动驱动电机2，转动数码管，通过步进电机8转动支撑转盘7，进而转动调整环14，进而转动第二安装筒19，从而转动第四连接杆25，使刀头26切割数码管，通过步进电机8精确控制调整环14的转动角度，进而精确控制刀头26的移动距离，使刀头26的移动距离与数码管的厚度保持一致，从而切下第一段数码管，随后重新使第四连接杆25与支撑环18保持平行，将线性马达5向驱动电机2移动设定距离，再次使剪切机构4切下第二段数码管，随后使剪切机构4依次重复切下若干段数码管，切下的数码管受重力影响落入收集篮中，当线性马达5移动到导轨的端部时，将第一支撑板3上的剩余的数码管取下放置在收集篮中，随后重新使第四连接杆25与支撑环18保持平行，随后将线性马达5远离驱动电机2，并将线性马达5停在导轨端部，随后将第二根待剪切的数码管安装在本剪切设备上，并重复上述步骤进行剪切。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
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