CN203593448U - 带锯条材料的卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带锯条材料的卷绕装置，该卷绕装置能够通过手动操作使旋转台旋转自如。带锯条材料的卷绕装置具备：用于放置并卷绕上述带锯条材料的旋转台；以及以上述旋转台一侧为输出侧且用于控制上述输出侧的扭矩的扭矩控制部件，当上述扭矩控制部件的输入侧处于以规定速度进行正转或停止的状态时，上述扭矩控制部件具有能够通过手动操作使上述输出侧进行反转、或者停止、或者以大于上述规定速度的速度进行正转的结构。

Description

带锯条材料的卷绕装置

技术领域

本实用新型涉及带锯条生产线中所使用的带锯条材料的卷绕装置。 

背景技术

在带锯条的生产线中，由于带锯条材料的长度较长而在搬运过程中卷绕为线圈状。在带锯条生产线的最后工序中，卷出线圈状的半成品，切割为规定长度，焊接为环状，制成带锯盘所使用的成品。 

带锯条生产线包含多个工序，例如带锯条的主体材料可以追溯到冷轧工序。在冷轧工序中，明确地确定了作为带锯条用所需的材质、尺寸等，之后直到成品，带锯条材料都是线圈状的半成品。 

在带锯条生产线中，在对带锯条材料进行加工时，大多以卷出为带状的状态进行加工。换言之，存在卷出带锯条材料的工序及卷入带锯条材料的工序，并在这期间进行加工。 

卷出或卷入装置的动作分为，对带锯条材料进行连续输送的情况，以及进行间歇式输送的情况。此外，在与带锯条生产线相似的带钢生产线中，通常以带钢不存在卷绕松弛即总是施加有某种程度的张力的状态下，进行卷出或卷入作业。 

但是在带锯条生产线中，在切齿加工以后的工序中，在带锯条一侧边缘形成了锯齿，此外，还存在分齿加工或片状刀刃材料的接合加工等，在这些情况下，为了避免齿尖损伤，优选不对带锯条材料施加张力。 

作为以卷出的状态进行加工的工序，包含压延工序、轧平工序、剪切工序、削边工序、表面磨削工序、双金属焊接工序、切齿工序、分齿工序、热处理工序（淬火、回火）、喷砂工序、检查及精度测量工序、清洗工序、以及硬质片状刀刃材料接合工序等。 

另外，作为金属切割用带锯条产品，根据齿尖形状大致分为伸出型分齿带 锯条及拨片型分齿带锯条这两种类型。分齿是指通过使切割余量大于带锯条的厚度，从而在切割工件时避免带锯条的主体部被工件夹住的方法。作为用于切割金属的带锯条，除了用于切割极薄的板材以外，都需要进行了分齿的带锯条。 

在图1A～图1C所示的伸出型分齿带锯条中，主体材料2使用弹簧钢，刀刃材料3使用高速工具钢，即所谓的双金属高速钢带锯条。带锯条材料1的齿部由未进行分齿加工的定齿4、左斜齿5、以及右斜齿6构成。左右斜齿是在切齿后对从齿尖到位置A（分齿弯曲位置）的部分进行弯曲加工而得到的。 

在图2A～图2C所示的拨片型（因齿部的形状类似日本乐器三味线的拨片的形状而命名）分齿带锯条的典型例中，带锯条材料7的主体材料8使用弹簧钢，硬质片状刀刃材料9使用超硬合金，即为超硬带锯条（Carbide Tipped Band Saw Blade）。硬质片状刀刃材料9由磨削为斜面状的斜面齿10及磨削为拨片形的拨片形齿11构成。斜面齿10及拨片形齿11的形成过程如下。在磨削加工之前的状态，将厚度比带锯条材料7的厚度T厚的，圆柱状或球状（即圆柱的高度或球的直径大于带锯条材料7的厚度T）的超硬合金片材接合到主体材料之上，接合时，在接合位置会鼓出突起12。因此，从齿尖到位置B之间部分的厚度比带锯条材料7的厚度T大。 

另外，一般使用于被称为截断带锯机的金属切断用的带锯盘的带锯条的宽度尺寸为27mm、34mm、41mm、54mm、67mm、80mm、100mm等，厚度尺寸为0.9mm、1.1mm、1.3mm、1.6mm等。另外，就齿间距而言，也有从齿间距较大的带锯条至齿间距较小的带锯条的多种带锯条。因此，在使用同一加工机对这些带锯条材料进行加工的情况下，通常需要根据带锯条材料的宽度、厚度、齿间距等来调整加工机、调整或更换加工工具。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够通过手动操作使旋转台旋转自如的带锯条材料的卷绕装置。 

在现有的带锯条材料的卷绕装置中，能够通过手动操作使旋转台旋转，但是这种利用手动操作的旋转仅限于单方向。由于不能通过手动操作使带锯条材料向正反两个方向进行旋转，因此存在不能进行微调的问题。 

具体而言，在将带锯条材料从卷出装置卷出后设置于加工机主体的情况、 或者将带锯条材料设置于卷入装置的情况下，操作人员都是通过手动操作进行卷出或卷入操作。但是，在这种操作作业过程中需要拉紧或放松带锯条材料的微调操作，因此在仅能使带锯条材料向一个方向旋转的卷绕装置中，这种微调操作更需要时间。而且，在现有的带锯条材料的卷绕装置中，为了实现上述的旋转台的单方向的旋转而使用了结构复杂的棘轮结构，因此还存在整个装置的成本变高的问题。另外，现有的带锯条材料的卷绕装置大多仅适用于卷出或卷入中的一种，因此存在缺乏通用性的问题。 

为了解决上述问题，本实用新型的第一方案带锯条材料的卷绕装置，具备：用于放置并卷绕上述带锯条材料的旋转台；以及以上述旋转台一侧为输出侧且用于控制上述输出侧的扭矩的扭矩控制部件，当上述扭矩控制部件的输入侧处于以规定速度进行正转或停止的状态时，上述扭矩控制部件能够通过手动操作使上述输出侧进行反转、或者停止、或者以大于上述规定速度的速度进行正转。 

本实用新型的第二方案带锯条材料的卷绕装置，上述带锯条材料利用卷板放置于上述旋转台上，在上述卷板上一体形成有用于卷绕上述带锯条材料的卷芯。 

本实用新型的第三方案带锯条材料的卷绕装置，上述卷绕装置为卷入上述带锯条材料的卷入装置或者卷出上述带锯条材料的卷出装置。 

本实用新型的第四方案带锯条材料的卷绕装置，在上述卷绕装置为上述卷入装置的情况下，上述扭矩控制部件的输出侧的扭矩范围设定为，卷入上述带锯条材料所需的最小扭矩以上且能够手动旋转上述旋转台的扭矩以下。 

本实用新型的第五方案带锯条材料的卷绕装置，在上述卷绕装置为上述卷出装置的情况下，上述扭矩控制部件的输出侧的扭矩范围设定为，卷出上述带锯条材料所需的最小扭矩以上且能够手动旋转上述旋转台的扭矩以下。 

本实用新型的第六方案带锯条材料的卷绕装置，在上述卷绕装置为卷出上述带锯条材料的卷出装置的情况下，在上述卷出装置不具备驱动上述旋转台的驱动装置。 

本实用新型的第七方案带锯条材料的卷绕装置，在上述卷绕装置为上述卷入装置的情况下，上述卷入装置在上述扭矩控制部件的输入侧具备旋转驱动上述旋转台的驱动装置。 

本实用新型的第八方案带锯条材料的卷绕装置，具备：设置上述旋转台的内侧架台；以及在上下方向上对上述内侧架台进行导向的外侧架台，上述旋转台及上述扭矩控制部件配置于上述内侧架台。 

本实用新型的第九方案带锯条材料的卷绕装置，具备：设置上述旋转台的内侧架台；以及在上下方向上对上述内侧架台进行导向的外侧架台，上述旋转台、上述扭矩控制部件以及驱动装置配置于上述内侧架台。 

本实用新型的第十方案带锯条材料的卷绕装置，上述扭矩控制部件为扭矩限制器。 

本实用新型的效果如下。 

根据本实用新型，可以得到一种能够通过手动操作使旋转台旋转自如的带锯条材料的卷绕装置。 

附图说明

图1A是伸出分齿型带锯条材料1的俯视示意图。 

图1B是伸出分齿型带锯条材料1的主视示意图。 

图1C是伸出分齿型带锯条材料1的侧视示意图。 

图2A是拨片型带锯条材料7的俯视示意图。 

图2B是拨片型带锯条材料7的主视示意图。 

图2C是拨片型带锯条材料7的侧视示意图。 

图3是第一实施方式的带锯条材料的卷绕装置100的立体图。 

图4是第一实施方式的带锯条材料的卷绕装置100的主视图。 

图5是第一实施方式的带锯条材料的卷绕装置100的俯视图。 

图6是用于说明带锯条材料的卷绕装置100中的内侧架台25的移动原理立体图。 

图7是第二实施方式的带锯条材料的卷绕装置200的立体图。 

图8是用于说明扭矩限制器28的扭矩设定的示意图。 

图中： 

1、7—带锯条材料，2、8—主体材料，3、9—刀刃材料，4—定齿，5—左斜齿，6—右斜齿，10—斜面齿，11—拨片型齿，12—突起，20—外侧架台，21—驱动部安装台，22—驱动部主体（固定部件），23—把手，24—连杆前端 部（可动部件），25—内侧架台，26—旋转台，27—带有减速机的电动马达，28—扭矩限制器，29—凸轮推杆，30—轴承，31—杠杆把手，32—对置辊，33—位置检测装置，34—臂杆，35—刻度板，36—刻度针，37～40—导向面，50—驱动部，51—卷板，52—卷芯，100、200—卷绕装置。 

具体实施方式

在本实用新型中，“带锯条材料”是指带锯条半成品，即在带锯条生产过程中的中间产品。因此，带锯条材料既可能为仅具有构成带锯条的主体材料的状态，也可能为进行切齿加工后的状态等各种状态。 

另外，在本实用新型中，“卷绕”包括卷出及卷入，卷绕装置既指对带锯条材料进行卷出的卷出装置，又包括对带锯条材料进行卷入的卷入装置。 

（第一实施方式） 

以下，参照图3至图6，对本实用新型的第一实施方式的卷绕装置100进行说明。图3是带锯条材料的卷绕装置100的立体图。图4是带锯条材料的卷绕装置100的主视图。图5是带锯条材料的卷绕装置100的俯视图。图6是用于说明带锯条材料的卷绕装置100中的内侧架台25的移动原理立体图。 

如图3～图5所示，第一实施方式的卷绕装置100具备：放置于主体架台（未图示）上的外侧架台20；能够被外侧架台20引导而在上下方向上移动自如的内侧架台25；能够使内侧架台25在上下方向上移动的驱动部50；以及安装于内侧架台25且放置线圈状的带锯条材料（未图示）的旋转台26。 

外侧架台20为大致呈立方体形状的框架结构且利用四个角部放置于主体架台（未图示）上。在外侧架台20的大致中央部分，利用螺栓等固定安装有驱动部安装台21。 

在该驱动部安装台21上固定安装有驱动部50。该驱动部50具有作为固定部件（固定于驱动部安装台21）的驱动部主体22、以及利用连杆与该驱动部主体22连接的作为可动部件的连杆前端部24。并且，在第一实施方式中，可以通过旋转把手23来使作为可动部件的连杆前端部24在上下方向上移动。因此，能够简单地实现对连杆前端部24的微调，即、带锯条材料的上下位置的微调。 

另外，在连杆前端部24上利用螺栓等而固定设置有内侧架台25（参照图 6）。由于连杆前端部24可以在上下方向上自如移动，因此与该连杆前端部24固定连接的内侧架台25也在上下方向上移动自如。 

在内侧架台25上设置有旋转台26和能够使该旋转台26旋转的旋转机构。在第一实施方式中，带锯条材料利用卷板来放置于旋转台26上，在该卷板上一体形成有能够卷绕带锯条材料的卷芯。在此，可以通过旋转台26的旋转来使放置于该旋转台26上的带锯条材料（未图示）进行卷绕，即、带锯条材料的卷出或卷入。其中，带锯条材料以齿尖部分朝上（即，背面朝向旋转台26）的方式配置于旋转台26上。另外，在第一实施方式中，作为旋转机构而使用了带有减速机的电动马达27以及扭矩限制器28，但是当卷绕装置作为卷出装置而使用时，并不一定是电动马达，可以是自由旋转机构，也可以是具备制动器的旋转机构。而且，旋转台26、扭矩限制器28、减速机以及电动马达27均安装于内侧架台25上，因此能够节省空间。 

如图5及图6所示，在内侧架台25上相互对置地安装有四个凸轮推杆29，该凸轮推杆29在图5的左右方向上起到导向的作用。并且，在内侧架台25的凸轮推杆29的端部设置有轴承30及导向面39，该轴承30及导向面39在图5的上下方向上起到导向的作用。 

另外，就外侧架台20而言，在图5的左右方向上设置有导向面37，在图5的上下方向上设置有导向面38、40。 

通过内侧架台25的凸轮推杆29、轴承30及导向面39与外侧架台20的导向面37、38、40之间的配合，使外侧架台20相对于内侧架台25而起到导向的作用。 

在本实施方式中，由于内侧架台25与外侧架台20的截面形状为四边形，因此采用了四组配合部，即在内侧架台25的四个顶点分别设有作为一个配合部的凸轮推杆29、轴承30及导向面39，在外侧架台20的四个顶点分别设有作为另一个配合部的多个导向面37、38、40。 

但是，配合部的数量可以根据内侧架台及外侧架台的形状而有所不同，即当内侧架台及外侧架台的截面形状为三角形时，可以使用三组配合部；当内侧架台及外侧架台的截面形状为多边形时，可以使用多组配合部。 

另外，配合部的数量并不限于内侧架台及外侧架台的截面形状的顶点数 量，即可以在一个顶点设置多个配合部。 

在此，在利用驱动部50所能够移动的移动范围内，内侧架台25能够停止、固定于任意位置。并且，在内侧架台25停止于规定位置之后，能够利用杠杆把手31将其固定在该规定位置上。 

而且，内侧架台25与外侧架台20的导向方式并不限于此，还可以是如下任何方式。 

第一，在内侧架台25上设置导辊，在外侧架台20上设置导向面； 

第二，在内侧架台25上设置导向面，在外侧架台20上设置导辊； 

第三，在内侧架台25及外侧架台20上均设置导向面； 

第四，在内侧架台25及外侧架台20上组合导辊与导向面。 

另外，卷绕装置100还具备对带锯条材料的侧面进行导向的导辊32与对带锯条材料的位置进行检测的位置检测装置33。并且，这些导辊32及位置检测装置33均通过臂杆34固定连接于内侧架台25上。就位置检测装置33而言，在外侧架台20的侧面设置刻度板35，在与旋转台26同步移动的内侧架台25上设置有刻度针36，由此能够准确地掌握放置于旋转台26上的带锯条材料的上下方向的移动量。虽然在第一实施方式中采用了刻度板与刻度针的方式，但是位置检测装置并不限于此，还可以是度盘式指示器、或者是利用了电、磁、光等的位置传感器。 

在第一实施方式中，由于导辊32及位置检测装置33均设置在内侧架台25上，因此能够准确、迅速地对带锯条材料进行导向或者对带锯条材料的位置进行检测。 

[关于卷绕带锯条材料的手动操作] 

如上所述，本实用新型的卷绕装置作为对带锯条材料的齿尖部分进行加工的加工机的附属装置，起到卷入装置或者卷出装置的作用。并且，旋转台26利用作为扭矩控制部件的扭矩限制器28进行转转。 

在此，在本实用新型的卷绕装置作为卷出装置而使用的情况下，由于能够仅通过拉拽带锯条材料1的拉力来使带锯条材料1卷出，因此可以不另行设置驱动装置。 

在卷绕装置100作为卷入装置而使用的情况下，扭矩限制器28的扭矩范 围设定为，卷入带锯条材料1所需的最小扭矩Ts以上且能够手动旋转旋转台26的扭矩Tm以下。关于扭矩Ts、Tm的设定，在第二实施方式（使用卷板51的情况）中进行详述。 

通过这种扭矩设定，当开始卷绕带锯条材料1时、或者结束带锯条材料1的卷绕时，操作人员能够通过手动操作而使旋转台26正转或者反转，从而能够简单地调整带锯条材料1的卷绕程度（松弛或拉紧程度）。 

在卷绕装置100作为卷出装置而使用的情况下，扭矩限制器28的扭矩范围设定为，卷出带锯条材料1所需的最小扭矩Ts以上且能够手动旋转旋转台26的扭矩Tm以下。关于扭矩Ts、Tm的设定，在第二实施方式（使用卷板51的情况）中进行详述。 

通过这种扭矩的设定，由于操作人员能够通过手动操作使旋转台26正转或者反转，因此能够对卷出带锯条材料1并将其设置于主体加工装置时的卷绕程度（松弛或拉紧程度）进行微调。 

如上所述，不管是用于卷入装置的情况，还是用于卷出装置的情况，操作人员均能够通过手动操作使旋转台进行正转或者反转，由此能够对带锯条材料的卷绕程度（松弛或拉紧程度）进行微调，从而能够缩短操作时间。 

也就是说，在本实用新型中，不管扭矩控制部件的旋转台的相反侧处于正转或者停止的状态，都能够使扭矩控制部件的旋转台一侧以大于上述相反侧的速度进行正转、或者进行反转、或者停止。即，无论旋转台的相反侧处于什么状态，都能够通过手动操作自由地调整旋转台一侧的旋转方向及旋转速度。 

（第二实施方式） 

以下，参照图7，对本实用新型的第二实施方式的卷绕装置200进行说明。图7是第二实施方式的带锯条材料的卷绕装置200的立体图。在此，第二实施方式与第一实施方式的区别点为在第二实施方式中使用了卷板51，而且其它结构均与第一实施方式相同，因此省略了其它结构的说明。 

如图7所示，在第二实施方式中，首先将卷板51放置于旋转台26（参照图3）上，并且在卷板51的卷芯52上卷绕带锯条材料1。 

在此，卷板51可以通过各种方式安装于旋转台26上。例如，分别在卷板51及旋转台26上开设定位孔，并在定位孔内插入销来相对固定卷板51与旋 转台26。另外，还可以在卷板51上开设定位孔，在旋转台26上设置突起，并通过将旋转台26的突起与卷板51的定位孔的嵌合，将卷板51放置于旋转台26上。 

根据这种结构，由于能够利用卷板51将卷绕成线圈状的带锯条材料1向上提起并进行搬运，因此不会使卷绕成线圈状的带锯条材料1在搬运过程中散开。 

[关于扭矩限制器的扭矩设定] 

下面，参照图8对扭矩限制器的扭矩设定进行说明。图8是用于说明扭矩限制器28的扭矩设定的示意图。在此，以卷绕已调质的带锯条材料1的卷入装置为例，进行说明。另外，带锯条材料1经过设置在卷入装置的前方的夹送辊被输送至卷入装置。其中，拉拽带锯条材料1的拉力的大部分被夹送辊吸收。 

在这种情况下，在卷芯52的圆周上所需的力为，将带锯条材料1卷绕于卷芯52上的弯曲力，也就是说卷芯52的直径越小该弯曲力的需求越大，因此当带锯条材料1弯曲为卷芯52的半径时所需的弯曲力最大。 

上述的弯曲力P可以通过下面的数学式（1）进行计算。 

$P=\frac{E\·b\·t^3}{26.4\·{\mathrm{Rn}}^2}---\left(1\right)$

其中， 

P：将带锯条材料卷绕于卷芯时所需的弯曲力； 

E：纵向弹性系数（21000kg/mm²）； 

b：带锯条材料的有效宽度（使用的带锯条材料的宽度为41mm，但是实施了切齿加工，因此有效宽度为36mm）； 

t：带锯条材料的厚度（1.3mm）； 

Rn：卷芯的半径（200mm）。 

利用上述的数学式（1）计算出的P为1.57kg。因此，该卷入装置的卷入带锯条材料的最小扭矩Ts=P×Rn=1.57×0.2=0.31kg·m。 

另一方面，如表1所示，操作人员转动转盘、手柄等时的工作力为10kg。其中，表1来自于1987年2月发行的《エンジニア’ズブック（技術データ 集）》第4版。 

表1： 

在此，假设操作人员抓住卷板51的边缘使其进行旋转，因此当卷板51的半径R为0.5m时，该卷入装置的最大扭矩Tm=P×R=10×0.5=5kg·m。 

如上所述，通过将扭矩限制器的扭矩设置为0.31kg·m以上且5kg·m以下，操作人员能够通过手动操作使控制卷板51旋转自如。即，能够使卷板51正转、反转或停止。从而，能够容易对带锯条材料的卷绕程度（松弛或拉紧程度）进行微调。 

在本实用新型中作为驱动部而使用了螺旋起动机，但是并不限于此，也可以使用例如液压起动机、螺纹起动机等，只要能够使内侧架台在上下方向上移动即可。 

另外，在本实用新型中使用了利用把手的手动调整方式，但并不限于此，也可以使用例如电动马达等而使内侧架台自动地上下移动。 

当然，本实用新型不限于上述的实施例，本领域技术人员可以在不脱离本 实用新型的实质内容的范围内，进行适当的变更。 

Claims (10)

1.一种带锯条材料的卷绕装置，其特征在于，具备： 

用于放置并卷绕上述带锯条材料的旋转台；以及 

以上述旋转台一侧为输出侧且用于控制上述输出侧的扭矩的扭矩控制部件， 

当上述扭矩控制部件的输入侧处于以规定速度进行正转或停止的状态时，上述扭矩控制部件能够通过手动操作使上述输出侧进行反转、或者停止、或者以大于上述规定速度的速度进行正转。 

2.根据权利要求1所述的带锯条材料的卷绕装置，其特征在于， 

上述带锯条材料利用卷板放置于上述旋转台上， 

在上述卷板上一体形成有用于卷绕上述带锯条材料的卷芯。 

3.根据权利要求1所述的带锯条材料的卷绕装置，其特征在于， 

上述卷绕装置为卷入上述带锯条材料的卷入装置或者卷出上述带锯条材料的卷出装置。 

4.根据权利要求3所述的带锯条材料的卷绕装置，其特征在于， 

在上述卷绕装置为上述卷入装置的情况下， 

上述扭矩控制部件的输出侧的扭矩范围设定为，卷入上述带锯条材料所需的最小扭矩以上且能够手动旋转上述旋转台的扭矩以下。 

5.根据权利要求3所述的带锯条材料的卷绕装置，其特征在于， 

在上述卷绕装置为上述卷出装置的情况下， 

上述扭矩控制部件的输出侧的扭矩范围设定为，卷出上述带锯条材料所需的最小扭矩以上且能够手动旋转上述旋转台的扭矩以下。 

6.根据权利要求3所述的带锯条材料的卷绕装置，其特征在于， 

在上述卷绕装置为卷出上述带锯条材料的卷出装置的情况下， 

在上述卷出装置不具备驱动上述旋转台的驱动装置。 

7.根据权利要求3所述的带锯条材料的卷绕装置，其特征在于， 

在上述卷绕装置为上述卷入装置的情况下， 

上述卷入装置在上述扭矩控制部件的输入侧具备旋转驱动上述旋转台的 驱动装置。 

8.根据权利要求6所述的带锯条材料的卷绕装置，其特征在于， 

具备：设置上述旋转台的内侧架台；以及在上下方向上对上述内侧架台进行导向的外侧架台， 

上述旋转台及上述扭矩控制部件配置于上述内侧架台。 

9.根据权利要求7所述的带锯条材料的卷绕装置，其特征在于， 

具备：设置上述旋转台的内侧架台；以及在上下方向上对上述内侧架台进行导向的外侧架台， 

上述旋转台、上述扭矩控制部件以及驱动装置配置于上述内侧架台。 

10.根据权利要求1至9中任一项所述的带锯条材料的卷绕装置，其特征在于， 

上述扭矩控制部件为扭矩限制器。 

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