CN104890034A - 一种棒料旋转式切割获得截面的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棒料旋转式切割获得截面的方法及装置。方法采用棒料、切刀均采用主动旋转的方式，切割时，旋转的棒料与旋转的切刀相互接触进行切割，切割出截面。装置包括旋转夹持机构、切断端抱夹机构、切刀机构及切割给进机构，旋转夹持机构由架体、可旋转的设置于架体上的旋转夹头、设置于架体上的驱动马达及连接于驱动马达与旋转夹头之间的传动机构构成，切断端抱夹机构由架体及设置于架体上的切断抱夹构成，切刀机构由驱动马达及切刀构成，切刀的转轴与棒料的转轴相互平行，切刀设置于旋转夹头与切断抱夹之间的高度上。本发明采用棒料旋转、切刀旋转的方式，切割获得的截面完全能满足高精度的分析检测需求。

Description

一种棒料旋转式切割获得截面的方法及装置

技术领域

 本发明涉及一种工业加工方法及装置，具体涉及一种棒料旋转式切割获得截面的方法及装置，切割出的棒料截面用于摄像检测分析。

背景技术

在产品质量分析检测领域中，特别是在对物体截面物理形状检测分析方面，切割刀具对待检测截面影响越小，检测截面质量越好，成像分析数据信息就越准确。特别是在烟草行业的沟槽滤棒截面检测方面，由于滤棒较为柔软，切割过程中容易发生形变，实际生产中较难切割出质量较好的待检测截面。 

目前，现有的滤棒固定、切刀旋转的切割方法存在以下不足：首先，切刀进刀切割过程中，刀片容易对滤棒产生一定的挤压作用，滤棒截面会因受挤压而发生形变；其次，切割过程中，截面会产生毛刺及出现飞边现象。以上问题都会导致滤棒的截面信息分析不准确，难以满足高精度的检测需求。

人们对滤棒切割方法进行了大量研究，怎样的切割方法能使刀片对滤棒截面影响最小，怎样才能切得较高品质的滤棒截面，是人们迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种能够切割出较高质量截面的棒料旋转式切割获得截面的方法。

本发明的第一目的是通过以下技术方案实现的：一种棒料旋转式切割获得截面的方法，采用棒料、切刀均采用主动旋转的方式，在切割过程中，旋转的棒料与旋转的切刀相互接触进行切割，从而获得切割截面。

作为一种优选的技术方案，切刀的位置固定，棒料绕一中心轴沿弧线轨迹进、出料，完成切割；或切刀的位置固定，棒料在一伸缩推拉动力作用下，沿直线轨迹伸缩进、出料，完成切割；或棒料的位置固定，切刀绕一中心轴沿弧线轨迹移动，切割棒料；或棒料的位置固定，切刀在一伸缩推拉动力作用下，沿直线轨迹伸缩切割棒料。

作为更加优选的技术方案，棒料旋转式切割获得截面的方法，棒料和切刀的旋转角速度方向相反，棒料与切刀在切割过程中切割接触点的线速度方向相同。

本发明的另一目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种能够切割出较高质量截面的棒料旋转式切割获得截面的装置。

本发明的第二目的是通过以下技术方案实现的：一种棒料旋转式切割获得截面的装置包括旋转夹持机构、切断端抱夹机构、切刀机构及切割给进机构，所述旋转夹持机构由架体、可旋转的设置于架体上的旋转夹头、设置于架体上的驱动马达及连接于驱动马达与旋转夹头之间的传动机构构成，所述切断端抱夹机构由架体及设置于架体上的切断抱夹构成，所述切刀机构由切刀驱动马达及连接于切刀驱动马达动力输出轴上的切刀构成，所述切刀的转轴与所述棒料的转轴相互平行，所述切刀设置于所述旋转夹头与所述切断抱夹之间的高度上。

作为优选的技术方案，所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿竖直方向延伸；或所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿水平方向延伸；或所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿倾斜方向延伸。

作为更加优选的技术方案，所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿竖直或倾斜方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的上方。或者，所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿竖直或倾斜方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的下方。或者，所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿水平方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的左侧。或者，所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿水平方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的右侧。

作为更加优选的技术方案，所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿竖直方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的上方，所述切割给进机构包括摆动驱动电机、主动轴、复位驱动电机及皮带传动机构，所述摆动驱动电机的动力输出轴与所述主动轴连接，所述主动轴与所述旋转夹持机构的架体连接，所述切断端抱夹机构的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与所述切断端抱夹机构的架体固定连接，皮带轮及切断端抱夹机构的架体相应端部均套设于所述主动轴上，所述复位驱动电机通过所述皮带传动机构与所述切断端抱夹机构的架体连接；

或所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿竖直方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的下方，所述切割给进机构包括切断端抱夹机构驱动电机、主动轴、旋转夹持机构复位电机及皮带传动机构，所述切断端抱夹机构驱动电机的动力输出轴与所述主动轴连接，所述主动轴与所述切断端抱夹机构的架体连接，所述旋转夹持机构的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与所述旋转夹持机构的架体固定连接，皮带轮及旋转夹持机构的架体相应端部均套设于所述主动轴上，所述旋转夹持机构复位电机通过所述皮带传动机构与所述旋转夹持机构的架体连接。

作为更加优选的技术方案，所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿水平方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的左侧，所述切割给进机构包括摆动驱动电机、主动轴、复位驱动电机及皮带传动机构，所述摆动驱动电机的动力输出轴与所述主动轴连接，所述主动轴与所述旋转夹持机构的架体连接，所述切断端抱夹机构的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与所述切断端抱夹机构的架体固定连接，皮带轮及切断端抱夹机构的架体相应端部均套设于所述主动轴上，所述复位驱动电机通过所述皮带传动机构与所述切断端抱夹机构的架体连接；

或所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿水平方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的右侧，所述切割给进机构包括切断端抱夹机构驱动电机、主动轴、旋转夹持机构复位电机及皮带传动机构，所述切断端抱夹机构驱动电机的动力输出轴与所述主动轴连接，所述主动轴与所述切断端抱夹机构的架体连接，所述旋转夹持机构的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与所述旋转夹持机构的架体固定连接，皮带轮及旋转夹持机构的架体相应端部均套设于所述主动轴上，所述旋转夹持机构复位电机通过所述皮带传动机构与所述旋转夹持机构的架体连接。

作为更加优选的技术方案，所述切割给进机构包括伸缩驱动机构、心轴、复位驱动电机及皮带传动机构，所述伸缩驱动机构与所述旋转夹持机构的架体连接，所述心轴设置于所述旋转夹持机构的架体上，所述切断端抱夹机构的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与所述切断端抱夹机构的架体固定连接，皮带轮及切断端抱夹机构的架体相应端部均套设于所述心轴上，所述复位驱动电机通过所述皮带传动机构与所述切断端抱夹机构的架体连接。

作为更加优选的技术方案，所述切割给进机构包括心轴、套设于心轴上的架体及通过传动机构驱动架体绕心轴转动的驱动马达，所述切刀机构连接于所述架体上。

作为更加优选的技术方案，所述切割给进机构为伸缩驱动机构，该伸缩驱动机构与所述切刀机构连接。

与现有的滤棒固定、切刀旋转的切割方法相比，本发明的有益效果是：本发明采用棒料旋转、切刀旋转的切割方式，切割加工过程中，刀片对滤棒不产生挤压作用，不会产生毛刺和出现飞边现象，刀片对截面质量影响较小，能够切割获得质量较高的截面。切割得到的截面成像清晰、反映信息准确，完全可以满足高精度的分析检测需求。本发明具有实质性特点和显著性进步，具有极强的实用价值。

附图说明

图1是棒料旋转式切割获得截面的装置的整体结构示意图；

图2是旋转夹持机构的立体结构示意图；

图3是棒料旋转式切割获得截面的装置的布置方向的结构示意图一；

图4是棒料旋转式切割获得截面的装置的布置方向的结构示意图二；

图5是棒料旋转式切割获得截面的装置的布置方向的结构示意图三；

图6是旋转夹持机构、切断端抱夹机构及切刀机构位置关系的结构示意图一；

图7是旋转夹持机构、切断端抱夹机构及切刀机构位置关系的结构示意图二；

图8是旋转夹持机构、切断端抱夹机构及切刀机构位置关系的结构示意图三；

图9是旋转夹持机构、切断端抱夹机构及切刀机构位置关系的结构示意图四；

图10是旋转夹持机构、切断端抱夹机构、切刀机构及切割给进机构的配合方式的结构示意图一；

图11是旋转夹持机构、切断端抱夹机构、切刀机构及切割给进机构的配合方式的结构示意图二；

图12是旋转夹持机构、切断端抱夹机构、切刀机构及切割给进机构的配合方式的结构示意图三；

图13是旋转夹持机构、切断端抱夹机构、切刀机构及切割给进机构的配合方式的结构示意图四。

在图中：1-旋转夹持机构；1.1-旋转夹头；1.2-驱动马达；1.3-皮带式传动机构；2-切断端抱夹机构；3-切刀机构；3.1-切刀驱动马达；3.2-切刀；4-棒料；5-摆动驱动电机；6-复位驱动电机；7-伸缩驱动机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作出详细说明。

如图1-13所示，一种棒料旋转式切割获得截面的装置包括旋转夹持机构1、切断端抱夹机构2、切刀机构3及切割给进机构，旋转夹持机构1由架体、可旋转的设置于架体上的旋转夹头1.1、设置于架体上的驱动马达1.2及连接于驱动马达1.2与旋转夹头1.1之间的传动机构构成，切断端抱夹机构2由架体及设置于架体上的切断抱夹构成，切刀机构3由切刀驱动马达3.2及连接于切刀驱动马达3.2动力输出轴上的切刀3.2构成，切刀3.2的转轴与棒料4的转轴相互平行，切刀3.2设置于旋转夹头1.1与切断抱夹之间的高度上。

本发明采用棒料4、切刀均采用主动旋转的方式，在切割过程中，旋转的棒料4与旋转的切刀相互接触进行切割，从而获得切割截面。

作为优选的方式，棒料4旋转式切割获得截面的方法，棒料4和切刀的旋转角速度方向相反，棒料4与切刀3.2在切割过程中切割接触点的线速度方向相同。

如图2所示，驱动马达1.2与旋转夹头1.1之间可采用皮带式传动机构1.3。

如图3-5所示，旋转夹持机构1、切断端抱夹机构2及切刀机构3可以有多种布置方向。如图3所示，切刀3.2的转轴、旋转夹头1.1的转轴、切断抱夹的转轴均沿竖直方向延伸；或如图5所示，切刀3.2的转轴、旋转夹头1.1的转轴、切断抱夹的转轴均沿水平方向延伸；或如图4所示，切刀3.2的转轴、旋转夹头1.1的转轴、切断抱夹的转轴均沿倾斜方向延伸。

如图6-图9所示，旋转夹持机构1、切断端抱夹机构2及切刀机构3位置关系也可以有多种。

如图6所示，切刀3.2的转轴、旋转夹头1.1的转轴、切断抱夹的转轴均沿竖直方向延伸，旋转夹持机构1位于切断端抱夹机构2的上方。切割给进机构包括摆动驱动电机5、主动轴、复位驱动电机6及皮带传动机构，摆动驱动电机5的动力输出轴与主动轴连接，主动轴与旋转夹持机构1的架体连接，切断端抱夹机构2的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与切断端抱夹机构2的架体固定连接，皮带轮及切断端抱夹机构2的架体相应端部均套设于主动轴上，复位驱动电机6通过皮带传动机构与切断端抱夹机构2的架体连接。

或者如图7所示，切刀3.2的转轴、旋转夹头1.1的转轴、切断抱夹的转轴均沿竖直方向延伸，旋转夹持机构1位于切断端抱夹机构2的下方。切割给进机构包括摆动驱动电机5、主动轴、复位驱动电机6及皮带传动机构，摆动驱动电机5的动力输出轴与主动轴连接，主动轴与切断端抱夹机构2的架体连接，旋转夹持机构1的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与旋转夹持机构1的架体固定连接，皮带轮及旋转夹持机构1的架体相应端部均套设于主动轴上，复位驱动电机6通过皮带传动机构与旋转夹持机构1的架体连接。

或者如图8所示，切刀3.2的转轴、旋转夹头1.1的转轴、切断抱夹的转轴均沿水平方向延伸，旋转夹持机构1位于切断端抱夹机构2的左侧。

或者如图9所示，切刀3.2的转轴、旋转夹头1.1的转轴、切断抱夹的转轴均沿水平方向延伸，旋转夹持机构1位于切断端抱夹机构2的右侧。

如图10-13所示，旋转夹持机构1、切断端抱夹机构2、切刀机构3及切割给进机构的配合方式也可以有多种。

如图10所示，切刀3.2的位置固定，棒料4绕一中心轴沿弧线轨迹进、出料，完成切割。工作时，旋转夹持机构1和切断端抱夹机构2在机械限位下对齐抱夹中心，棒料4放入旋转夹头1.1内，落至设定长度的位置后，棒料4伸入切断抱夹内，旋转夹头1.1将棒料4夹紧。摆动驱动电机5启动，带动棒料4旋转。在驱动马达1.2驱动下，旋转夹头1.1带着棒料4及切断抱夹沿弧线运动，从而将旋转着的棒料4靠向旋转的切刀3.2，实现进料切割。切断时，切断抱夹夹紧棒料4被切下的部分。到达一定角度，完成切割和摄像分析后，旋转夹头1.1及切断抱夹在电机驱动下回到初始接料位置，从而完成棒料4切割，如此循环工作。

或者如图11所示，切割给进机构包括伸缩驱动机构7、心轴、复位驱动电机6及皮带传动机构，伸缩驱动机构7与旋转夹持机构1的架体连接，心轴设置于旋转夹持机构1的架体上，切断端抱夹机构2的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与切断端抱夹机构2的架体固定连接，皮带轮及切断端抱夹机构2的架体相应端部均套设于心轴上，复位驱动电机6通过皮带传动机构与切断端抱夹机构2的架体连接。切刀的位置固定，棒料4在一伸缩驱动机构7作用下，沿直线轨迹伸缩进、出料，完成切割。

或者如图12所示，切割给进机构包括心轴、套设于心轴上的架体及通过传动机构驱动架体绕心轴转动的驱动马达1.2，切刀机构3连接于架体上。棒料4的位置固定，切刀绕一中心轴沿弧线轨迹移动，切割棒料4。

或者如图13所示，切割给进机构为伸缩驱动机构7，该伸缩驱动机构7与切刀机构3连接。棒料4的位置固定，切刀在一伸缩推拉动力作用下，沿直线轨迹伸缩切割棒料4。

综上所述，本发明采用棒料旋转、切刀旋转的切割方式，切割加工过程中，刀片对滤棒不产生挤压作用，不会产生毛刺和出现飞边现象，刀片对截面质量影响较小，能够切割获得质量较高的截面。切割得到的截面成像清晰、反映信息准确，完全可以满足高精度的分析检测需求。本发明具有实质性特点和显著性进步，具有极强的实用价值。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种棒料旋转式切割获得截面的方法，其特征在于：采用棒料、切刀均采用主动旋转的方式，在切割过程中，旋转的棒料与旋转的切刀相互接触进行切割，从而获得切割截面。

2.根据权利要求1所述的棒料旋转式切割获得截面的方法，其特征在于：切刀的位置固定，棒料绕一中心轴沿弧线轨迹进、出料，完成切割；或切刀的位置固定，棒料在一伸缩推拉动力作用下，沿直线轨迹伸缩进、出料，完成切割；或棒料的位置固定，切刀绕一中心轴沿弧线轨迹移动，切割棒料；或棒料的位置固定，切刀在一伸缩推拉动力作用下，沿直线轨迹伸缩切割棒料。

3.根据权利要求2所述的棒料旋转式切割获得截面的方法，其特征在于：棒料和切刀的旋转角速度方向相反，棒料与切刀在切割过程中切割接触点的线速度方向相同。

4.如权利要求1-3所述的棒料旋转式切割获得截面的装置，其特征在于：所述棒料旋转式切割获得截面的装置包括旋转夹持机构、切断端抱夹机构、切刀机构及切割给进机构，所述旋转夹持机构由架体、可旋转的设置于架体上的旋转夹头、设置于架体上的驱动马达及连接于驱动马达与旋转夹头之间的传动机构构成，所述切断端抱夹机构由架体及设置于架体上的切断抱夹构成，所述切刀机构由切刀驱动马达及连接于切刀驱动马达动力输出轴上的切刀构成，所述切刀的转轴与所述棒料的转轴相互平行，所述切刀设置于所述旋转夹头与所述切断抱夹之间的高度上。

5.如权利要求4所述的棒料旋转式切割获得截面的装置，其特征在于：所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿竖直方向延伸；或所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿水平方向延伸；或所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿倾斜方向延伸。

6.如权利要求5所述的棒料旋转式切割获得截面的装置，其特征在于：所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿竖直方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的上方，所述切割给进机构包括摆动驱动电机、主动轴、复位驱动电机及皮带传动机构，所述摆动驱动电机的动力输出轴与所述主动轴连接，所述主动轴与所述旋转夹持机构的架体连接，所述切断端抱夹机构的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与所述切断端抱夹机构的架体固定连接，皮带轮及切断端抱夹机构的架体相应端部均套设于所述主动轴上，所述复位驱动电机通过所述皮带传动机构与所述切断端抱夹机构的架体连接；

或所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿竖直方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的下方，所述切割给进机构包括切断端抱夹机构驱动电机、主动轴、旋转夹持机构复位电机及皮带传动机构，所述切断端抱夹机构驱动电机的动力输出轴与所述主动轴连接，所述主动轴与所述切断端抱夹机构的架体连接，所述旋转夹持机构的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与所述旋转夹持机构的架体固定连接，皮带轮及旋转夹持机构的架体相应端部均套设于所述主动轴上，所述旋转夹持机构复位电机通过所述皮带传动机构与所述旋转夹持机构的架体连接。

7.如权利要求5所述的棒料旋转式切割获得截面的装置，其特征在于：所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿水平方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的左侧，所述切割给进机构包括摆动驱动电机、主动轴、复位驱动电机及皮带传动机构，所述摆动驱动电机的动力输出轴与所述主动轴连接，所述主动轴与所述旋转夹持机构的架体连接，所述切断端抱夹机构的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与所述切断端抱夹机构的架体固定连接，皮带轮及切断端抱夹机构的架体相应端部均套设于所述主动轴上，所述复位驱动电机通过所述皮带传动机构与所述切断端抱夹机构的架体连接；

或所述切刀的转轴、所述旋转夹头的转轴、所述切断抱夹的转轴均沿水平方向延伸，所述旋转夹持机构位于所述切断端抱夹机构的右侧，所述切割给进机构包括切断端抱夹机构驱动电机、主动轴、旋转夹持机构复位电机及皮带传动机构，所述切断端抱夹机构驱动电机的动力输出轴与所述主动轴连接，所述主动轴与所述切断端抱夹机构的架体连接，所述旋转夹持机构的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与所述旋转夹持机构的架体固定连接，皮带轮及旋转夹持机构的架体相应端部均套设于所述主动轴上，所述旋转夹持机构复位电机通过所述皮带传动机构与所述旋转夹持机构的架体连接。

8.如权利要求5所述的棒料旋转式切割获得截面的装置，其特征在于：所述切割给进机构包括伸缩驱动机构、心轴、复位驱动电机及皮带传动机构，所述伸缩驱动机构与所述旋转夹持机构的架体连接，所述心轴设置于所述旋转夹持机构的架体上，所述切断端抱夹机构的架体的一端设置有从动皮带轮，从动皮带轮与所述切断端抱夹机构的架体固定连接，皮带轮及切断端抱夹机构的架体相应端部均套设于所述心轴上，所述复位驱动电机通过所述皮带传动机构与所述切断端抱夹机构的架体连接。

9.如权利要求5所述的棒料旋转式切割获得截面的装置，其特征在于：所述切割给进机构包括心轴、套设于心轴上的架体及通过传动机构驱动架体绕心轴转动的驱动马达，所述切刀机构连接于所述架体上。

10.如权利要求5所述的棒料旋转式切割获得截面的装置，其特征在于：所述切割给进机构为伸缩驱动机构，该伸缩驱动机构与所述切刀机构连接。