用于以双管切割模式切割管材的自动锯切割机的进给单元

摘要

一种用于以双管切割模式切割管材的自动锯切割机的进给单元，包括：第一和第二对马达驱动下辊、第一和第二对上辊、多个第一侧辊、以及多个第二侧辊。第一和第二对马达驱动下辊的上游辊围绕第一横向旋转轴线能旋转地安装。第一和第二对马达驱动下辊的下游辊围绕第二横向旋转轴线能旋转地安装。第一和第二对上辊的上游辊围绕第三横向旋转轴线能旋转地安装。第一和第二对上辊的下游辊围绕第四横向旋转轴线能旋转地安装。第一、第二、第三、第四横向旋转轴线彼此平行且相对于水平面倾斜一倾斜角度。每个上辊均适于将各自的管材夹持抵靠下辊。供给单元进一步包括分隔元件，分隔元件能在管材彼此接触的空闲位置与防止管材彼此接触的工作位置之间移动。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于以双管切割模式切割管材的自动锯切割机，并且更具体地，涉及用于这种自动锯切割机的辊进给单元(feed unit，供给单元)。 

背景技术

在随后的说明书和权利要求中，词语“管材”被用来指代沿着它的纵向轴线具有均匀的横截面的任何细长本体，横截面是开口的或者闭合的。而且，词语“纵向”和“横向”被分别用来指代管材的前向方向(或者进给方向)和位于垂直于纵向方向的平面中的任何方向。 

如已经知道的，上文中提到的类型的机器基本上包括用于装载待被切割的管材的装载单元、用于将管材进给到切割区域中的辊进给单元、用于在切割操作的期间夹持管材的夹头以及设置有用于切割管材的圆形锯的切割头。目前市场上可得到的机器可以被分成两个主要的类别：1)被布置成以所谓的单管切割模式(即，每次切割一根管材)执行切割过程的机器；和2)被布置成以所谓的双管切割模式(即，每次切割两根管材)执行切割过程的机器。机器的装载单元和进给单元的结构和操作特别地根据在那个机器中使用的切割模式而变化。 

装载单元典型地包括管材收集区域、输送装置和选择装置。待被切割的管材被收集在收集区域中(其中管材的纵向轴线彼此平行)，并且管材 借助于输送装置(其包括例如一组链条)而从那个区域横向地移动到选择装置，在该选择装置中，管材被两根两根地选择。 

进给单元从装载单元接收两根管材并且将它们进给到切割区域，在该切割区域处，两根管材被夹头夹持、且然后被切割头的圆形锯切割成一定尺寸。在具有辊进给单元的锯切割机中，像本发明的锯切割机一样，两根管材的切割长度各自的抵接元件(待被切割的管材被推动直到抵靠于所述抵接元件上)限定。 

附图中的图1和2分别示意性地示出了用于以双管切割模式切割管材的锯切割机的辊进给单元的已知实例的横向截面视图(即，经过垂直于待被切割的管材的纵向轴线的截面平面的截面视图)和侧视图。参考图1和2，进给单元总体上被表示为10，并且进给单元首先包括第一对下辊12a、12b(也就是说，分别为上游下辊和下游下辊(其中词语“上游”和“下游”参考由箭头F表示的管材的前向方向))和第二对下辊14a、14b(也就是说，分别为上游下辊和下游下辊)，第一对下辊被关联到其轴线被表示为x1的第一管材进给线(相对于观看图1的人的视点，左手侧的线)，第二对下辊被关联到其轴线被表示为x2的第二管材进给线(相对于观看图1的人的视点，右手侧的线)。上游下辊12a、14a围绕相同的横向旋转轴线y_a(特别地，水平旋转轴线)可旋转地安装。同样地，下游下辊12b、14b围绕相同的横向旋转轴线y_b(特别地，水平旋转轴线)可旋转地安装，该旋转轴线y_b因此平行于上游下辊的旋转轴线y_a。下辊12a、12b、14a、14b全部是马达驱动的辊，并且因此在下文中将也被称为驱动辊。 

图1和2的进给单元10还包括第一对上辊16a、16b(也就是说，分别为上游上辊和下游上辊)和第二对上辊18a、18b(也就是说，分别为上游上辊和下游上辊)，第一对上辊被关联到第一管材进给线(轴线x1)，第二对上辊被关联到第二管材进给线(轴线x2)。像下辊一样，上游上辊16a、18a围绕相同的横向旋转轴线y’_a(特别地，水平旋转轴线)可旋转地安装，并且下游上辊16b、18b也围绕相同的横向旋转轴线y’_b(特别地，水平旋 转轴线)可旋转地安装，横向旋转轴线y’_b因此平行于上游上辊的旋转轴线y’_a。上辊16a、16b、18a、18b可以围绕各自的旋转轴线惰性地(idly，空转地)安装，或者可被马达驱动。而且，上辊16a、16b、18a、18b是可竖直地移动的(例如通过摇摆支撑装置20)，以便每个上辊通过给定的预负荷(对于每个上辊来说，所述给定的预负荷可以独立于其他辊调节)而被朝向各自的下辊12a、12b、14a、14b推动，以保证每根管材(对于第一进给线来说被表示为T1并且对于第二进给线来说被表示为T2)通过给定的夹持力而被夹持在下辊与上辊之间。因此，在下文中，上辊将也被称为按压辊。 

图1和2的进给单元10还包括侧保持辊，侧保持辊围绕各自的竖直旋转轴线惰性地安装，即，进给单元包括适于沿着第一进给线(轴线x1)横向地保持管材的一系列第一侧辊22(仅仅示出在图1中)、适于沿着第二进给线(轴线x2)横向地保持管材的一系列第二侧辊(24)(仅仅示出在图1中)、以及介于被进给到切割区域中的管材T1和T2的两条线之间的一系列中间辊26。 

在用于以双管切割模式切割管材的自动锯切割机的已知进给单元中，像上文中参考图1和2描述的进给单元一样，两个进给线是彼此明确地分立的，因为位于两个进给线上的管材借助于中间辊而总是保持彼此隔开一距离。 

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于以双管切割模式切割管材的自动锯切割机的进给单元，该进给单元比上文中描述的现有技术的结构更简单且更便宜。 

这个和其他的目的由于具有在所附独立权利要求1中阐述的特征的进给单元而根据本发明完全地实现。 

根据本发明的进给单元的有利实施例形成从属权利要求的主题，其内容将被视为下文中的说明书的整体的和一体的部分。 

附图说明

本发明的特征和优点将从下文中参考附图仅以非限制性实例的方式给出的详细描述而清楚地获得，在附图中： 

图1和2分别示意性地示出了根据现有技术的用于以双管切割模式切割管材的锯切割机的辊进给单元的横向截面视图和侧视图； 

图3和4分别示意性地示出了根据本发明实施例的用于以双管切割模式切割管材的锯切割机的辊进给单元的横向截面视图和侧视图； 

图5和6是根据本发明实施例的用于以双管切割模式切割管材的锯切割机的辊进给单元的从两个不同视点观看的立体图；以及 

图7是图5和6的进给单元的前正视图。 

具体实施方式

参考图3至7，其中与图1和2的那些相同或者对应的部件和元件已经被给出了相同的标号，用于以双管切割模式切割管材的锯切割机(下文中简单地称为“锯切割机”)的辊进给单元(下文中简单地称为“进给单元”)总体上被表示为10。 

进给单元10包括第一对下辊(或者驱动辊)12a、12b，第一对下辊适于使第一管材(被表示为T1)沿着第一进给轴线x1向前移动、并且相对于管材的前向方向(由箭头F表示)分别位于上游和下游。 

进给单元10还包括第二对下辊(或者驱动辊)14a、14b，第二对下辊适于使第二管材(被表示为T2)沿着平行于第一进给轴线x1的第二进给轴线x2向前移动、并且相对于管材的前向方向F分别位于上游和下游。 

上游上辊12a、14a围绕相同的横向旋转轴线y_a(特别地，相对于水平面倾斜一角度α(被示出在图3和7中)的旋转轴线)可旋转地安装。倾斜角度是锐角并且将被典型地包括在0°至60°之间(包括边界值)，优选地等于大约30°。同样地，下游下辊12b、14b围绕相同的横向旋转轴线y_b(其相对于水平面倾斜相同的倾斜角度α)可旋转地安装。 

下辊12a、12b、14a、14b全部是马达驱动的辊。优选地，这些辊由单个马达28同时操作，该马达可以是例如液压马达或者电动马达。 

虽然在本文提出的实施例中提供了两个分立的上游下辊12a、14a，但是这些辊也可以被制成为单个零件。当两个上游下辊12a、14a被制成为单独的部件时，但是有利的是，以这些辊作为单个本体围绕横向旋转轴线y_a旋转的方式将这些辊彼此连接。这同样地可应用到下游下辊12b、14b。虽然在本文提出的实施例中提供了两个分立的下游下辊12b、14b，但是这些辊也可以被制作为单个零件。当两个下游下辊12b、14b被制成为单独的部件时，但是有利的是，以这些辊作为单个本体围绕横向旋转轴线y_b旋转的方式将这些辊彼此连接。 

进给单元10还包括第一对上辊(或者按压辊)16a、16b和第二对上辊18a、18b，第一对上辊相对于管材的前向方向F分别位于上游和下游、并且被关联到第一进给轴线x1，第二对上辊相对于管材的前向方向F分别位于上游和下游、并且被关联到第二进给轴线x2。像下辊一样，上游上辊16a、18a围绕相同的横向旋转轴线y’_a(特别地，相对于水平面倾斜前述的倾斜角度α的旋转轴线)可旋转地安装，并且下游上辊16b、18b也围绕相对于水平面倾斜相同的倾斜角度α的相同横向旋转轴线y’_b可旋转地安装。 

上辊16a、16b、18a、18b围绕各自的旋转轴线惰性地安装。而且，每个上辊16a、16b、18a、18b通过给定的预负荷(对于每个上辊来说，所述给定的预负荷可以独立于其他辊调节)而可朝向各自的下辊12a、12b、14a、14b移动，以便保证每根管材通过给定的夹持力而被夹持在下辊与上辊之间。关于这方面，上游上辊16a、18a被各自的支撑本体30a支撑，所述支撑本体30a可以借助于各自的线性致动装置32a(例如，线性致动装置被制成为液压致动装置)沿着连接这些辊的旋转轴线y_a和y’_a的方向相对于上游下辊12a、14a移动。同样地，下游上辊16b、18b被各自的支撑本体30b支撑，所述支撑本体30b可以借助于各自的线性致动装置32b(该线性致动装置也被例如制成为液压致动装置并且可独立于线性驱动装置32a工作)沿着连接这些辊的旋转轴线y_b和y’_b的方向相对于下游下辊12b、14b移动。 

进给单元10还包括用于横向地保持正在沿着第一进给轴线x1向前移动的管材T1的一系列第一侧辊22、以及用于横向地保持正在沿着第二进给轴线x2向前移动的管材T2的一系列第二侧辊24。侧辊22和侧辊24两者都围绕各自的旋转轴线惰性地安装。如可以在图7中看到的，第一侧辊22被安装在进给单元10的静止部分上、并且被定向为它们自身的旋转轴线相对于经过下辊12a、12b、14a、14b的旋转轴线y_a和y_b的平面倾斜一角度β，该角度被包括在45°至90°之间(包括边界值)，优选地该角度等于75°。就第二侧辊24而言，第二侧辊中的一些侧辊被支撑本体30a支撑，以便可与支撑本体一起沿着连接上游辊12a、14a、16a、18a的旋转轴线y_a和y’_a的方向移动，而第二侧辊中的其余侧辊被安装在进给单元10的静止部分上。在图5至7中所示的实例中，存在四个第一侧辊22和两个第二侧辊24，其中的一个被支撑本体30a支撑而另一个被进给单元10的静止部分支撑，但是侧辊的数量当然可以与这里图示的不同。 

如可从图7中容易地注意到的，由于下辊的旋转轴线y_a和y_b的倾斜定向，所以正在被每次通过锯切割机的装载装置(未示出)装载的两根管 材T1和T2起初彼此接触，并且该两根管材在保持彼此接触、在底部处被下辊12a、12b、14a、14b夹持、在顶部处被上辊16a、16b、18a、18b夹持、并且被第一侧辊22和第二侧辊24横向地夹持的情况下在前向方向F上移动。 

进给单元10还包括分隔元件34，分隔元件特别地被制成为薄片状元件或者板状元件，并且分隔元件纵向地介于上游下辊12a、14a与下游下辊12b、14b之间、且横向地介于两个管材进给轴线x1和x2之间。更具体地，分隔元件34被布置为它自身的中间平面垂直于经过轴线x1和x2的平面(所述经过轴线x1和x2的平面在下文中还将被称为滑动平面，并且与经过下辊12a、12b、14a、14b的旋转轴线y_a和y_b的平面相一致)、并且所述中间平面位于距轴线x1和x2相同的距离处，如图3中示出的一样。 

分隔元件34可借助于各自的致动装置42操作，以便在空闲位置(图4)与工作位置(图3)之间交替地移动，其中在空闲位置中，分隔元件被完全置于滑动平面下方、并且因此不介于正在沿着两个进给轴线朝向切割区域同时向前移动的管材之间，相反地，在工作位置中，分隔元件介于正在沿着两个进给轴线朝向切割区域同时向前移动的管材之间，因此防止这些管材如正常情况下将发生地那样彼此接触。 

根据本发明的一个实施例，被关联到分隔元件34的致动装置42是线性致动装置(诸如气压缸)，并且更特别地，致动装置是适于控制分隔元件在垂直于滑动平面的方向(图3中由双箭头L表示的方向)上的移动的线性致动装置。 

在管材在电子控制单元(该电子控制单元管理机器的工作)的控制下改变状态的期间，分隔元件34在较短的时间内从上文中限定的空闲位置移动到工作位置。在机器的正常工作中，待被切割的两根管材T1和T2中的每一个均与各自的上游驱动辊和下游驱动辊(对于管材T1来说为辊 12a、12b，并且对于管材T2来说为辊14a、14b)两者都接触、并且通过这些辊而被同时地向前移动，每次移动的距离足以使每根管材抵靠被适当地定位以便限定期望的切割长度的抵接元件。当正在被加工的两根管材T1和T2(下文中被称为“旧管材”)即将被完成并且在某个时刻处松开与上游辊(马达驱动辊12a、14a和按压辊16a、18a两者)的接触时，管材改变状态发生，使得它们从那时开始仅仅被下游驱动辊12b、14b驱动。 

在这方面，在本实施例中，接触松开的情况(即，正在被加工的管材松开与上游辊的接触的事实)借助于被关联到上游按压辊16a、18a的旋转传感器40(图5和6)、以及借助于均被设置在各自的管材进给轴线的上游辊的上游的两个光电管或者类似的光学检测装置(其在图中没有被示出，但是无论如何，其本身是已知的类型)检测。当然，还可设想用于检测处于加工下的管材已经松开了与上游辊的接触的事实的其他方法，并且这些方法均被认为落入了本发明的范围内。 

一旦接触松开的情况已经被检测到，机器就借助于在本说明书的介绍部分中描述的装载装置自动地装载两根新管材。为了允许该两根新管材中的每根管材均被插入进给单元10的各自的上游驱动辊12a、14a与各自的上游按压辊16a、18a之间，上游按压辊16a、18a借助于各自的线性驱动装置32a通过支撑本体30a的适当移动而远离关联的上游驱动辊12a、14a移动。 

被装载在进给单元10中的新管材中的每一个将均沿着相同的进给轴线位于与旧管材相距一定距离处。为了保证机器正确地工作，特别地，为了保证满足所需要的切割公差，必须使每个新管材沿着相同的进给轴线与旧管材接触。这是通过用夹头夹持旧管材以及通过用上游驱动辊12a、14a使新管材向前移动直到新管材抵靠各自的旧管材而获得的。 

一旦两个新管材已经被装载，分隔元件34就被移动到工作位置中，因此分隔元件伸于这些管材之间、并且被保持在这个位置中，直到已经使 新管材中的每一个均沿着相同的进给轴线与旧管材抵接。在分隔元件34处于工作位置中的情况下，该两根新管材被彼此分隔并且因此可以向前移动(而不会存在该两根新管材彼此干扰的风险)，以便每个新管材均沿着相同的进给轴线与旧管材抵接。一旦新管材与旧管材之间的抵接的情况已经检测到(例如，借助于上文中提到的旋转传感器40检测到)，分隔元件34就返回到空闲位置中，并且沿着两个进给轴线的管材恢复彼此接触。 

上文中提到的两个光电管(或者类似的光学探测装置)与旋转传感器40一起使用，以确定正在被同时地进给到切割区域的两根管材之间在纵向位置上的差异。更具体地，当光电管中的任一个不再检测到管材的存在时，由于管材的端部部分已经通行超过了被那个光电管检查的纵向位置，因此机器的电子控制单元存储由被安装在对应的上游按压辊(16a或者18a)上的旋转传感器在那个时刻给出的测量值。其他的光电管以及其他的旋转传感器发生同样情况，因为当关联的光电管不再检测到管材的端部部分时，机器的电子控制单元存储在该时刻由那个旋转传感器给出的测量值。由此而存储的两个测量值彼此进行比较，以确定两根管材的相对纵向位置，并且以便基于这个位置控制管材进给操作和管材修剪操作。 

正如将由上文描述清楚地获知的，根据本发明的用于以双管切割模式切割管材的自动锯切割机的进给单元提供了比在说明书背景部分中讨论的现有技术结构更简单、并且因此更便宜的优点。作为对具有完全彼此独立的两个管材进给线(其中管材总是被中间辊保持为彼此分隔)的替代，根据本发明的进给单元实际上像单管进给单元一样地工作，因为它使两根管材在相对于水平面倾斜的成对的驱动辊上同时地向前移动，并且仅仅在管材改变状态的期间借助于分隔元件保持两根管材彼此分隔。通过根据本发明的进给单元的使用而获得的其它优点是，设定机器所需要的时间更少，因为必需被更换以使机器适应待被切割的管材的不同直径的部件的数量更小。 

自然地，在本发明的原理保持不变的情况下，实施例和结构细节可以相对于仅以非限制性实例的方式描述和图示的那些实施例和结构细节而进行较大修改。 

例如，虽然在本文中参考了这样的实施例描述和图示了本发明，即，在所述实施例中，下辊和上辊的旋转轴线(以及因此滑动平面)相对于水平面的倾斜角度是大于0°的角度、特别地是大约等于30°的角度，但是这个角度也可以等于0°。在这种情况下，由于作用在管材上的重力不具有平行于滑动平面定向的、并且因此可以保持管材彼此接触地沿着两个进给轴线x1和x2向前移动的分量，因此管材之间的接触将通过适合的侧辊的结构保证。