一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构及其使用方法

摘要

本发明公开了一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构及其使用方法，属于菱形金属网编织的机械技术领域。一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构主要由摆动滚子推杆盘形凸轮机构，左侧外端连杆机构、左侧中间变胞机构、左侧右部剪切机构、右侧左部剪切机构、右侧中间变胞机构、右侧外端连杆机构、弹簧复位机构以及机架组成。本发明实现了菱形金属网编织机在成型两根互绕扁螺旋钢丝时对两根互绕扁螺旋钢丝分别同时实施正剪切作业，且可以剪切变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝，还能自动复位。

权利要求

1.一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，其特征在于：它包括摆动滚子推杆盘形凸轮机构，左侧外端连杆机构，左侧中间变胞机构，左侧右部剪切机构，右侧左部剪切机构，右侧中间变胞机构，右侧外端连杆机构，弹簧复位机构，机架；所述的摆动滚子推杆盘形凸轮机构的两个输出端分别与左侧外端连杆机构的输入端、右侧外端连杆机构的输入端通过两个销轴分别连接，所述的左侧外端连杆机构的输出端与左侧中间变胞机构的输入端通过球面副连接，所述的左侧中间变胞机构的输出端与左侧右部剪切机构的输入端既通过两个销轴分别连接又通过两套弹簧组件弹性连接，所述的右侧外端连杆机构的输出端与右侧中间变胞机构的输入端通过球面副连接，所述的右侧中间变胞机构(6)的输出端与右侧左部剪切机构的输入端既通过两个销轴分别连接又通过两套弹簧组件弹性连接。

2.根据权利要求1所述的一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，其特征在于：所述的摆动滚子推杆盘形凸轮机构包括凸轮输入轴，偏心圆凸轮，摆杆，摆杆支撑销轴，弹簧下销轴，摆杆右销轴，滚子，摆杆左销轴，机架；所述的凸轮输入轴与偏心圆凸轮固定连接，所述的摆杆通过摆杆支撑销轴与机架组成摆动连接，滚子通过摆杆左销轴与摆杆组成转动连接，滚子与偏心圆凸轮形成高副。

3.根据权利要求2所述的一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，其特征在于：所述的左侧外端连杆机构包括左第一连杆，左第一销轴，左第二连杆，左第二销轴，左第三连杆，左滑块组件，机架；所述左第一连杆、左第二连杆、左第三连杆通过左第一销轴连接在一起，所述左第二销轴将左第二连杆连接于机架，所述的左滑块组件与机架上的圆柱孔组成圆柱副。

4.根据权利要求3所述的一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，其特征在于：所述的左侧中间变胞机构包括左第三销轴，左第四连杆，左侧角度调节螺钉，左侧锁紧螺母，左第四销轴，左导向销轴，左压力弹簧，左导向销轴长度限定螺母，左第五销轴，左第六销轴，左第五连杆，左剪刀第一片，左剪刀第二片，左剪刀销轴，左剪刀支座，左滑块组件，机架；所述的左导向销轴的左段有外螺纹右端有台肩，所述的左导向销轴与左滑块上部的轴向孔组成圆柱副，所述的左导向销轴的右段与左剪刀支座上部的轴向孔组成圆柱副，所述的左压力弹簧套装在左导向销轴上，所述的左导向销轴长度限定螺母安装在左导向销轴的左端用于使左压力弹簧产生需要的预紧力，所述的左第五连杆的左下端安装在左第三销轴上，左第三销轴与左滑块下部的偏心孔组成圆柱副，所述的左第五连杆的右上端通过左第五销轴与左剪刀第一片的左端组成转动副，所述的左第四连杆的左上端安装在左第四销轴上，所述的左第四销轴与左滑块上部的偏心孔组成圆柱副，所述的左第四连杆的下右端通过左第六销轴与左剪刀第二片的左端组成转动副。

5.根据权利要求4所述的一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，其特征在于：所述的左侧右部剪切机构包括左剪刀第一片，左剪刀第二片，左剪刀销轴；所述的左剪刀第一片、左剪刀第二片通过左剪刀销轴组成转动副，所述的左剪刀销轴与左剪刀支座组成转动副，所述的左剪刀第一片的左端通过左第五销轴与左第五连杆的右上端组成转动副，所述的左剪刀第二片的左端通过左第六销轴与左第四连杆的下右端组成转动副。

6.根据权利要求5所述的一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，其特征在于：所述的右侧外端连杆机构包括右第一连杆，右第一销轴，右第二连杆，右第二销轴，右第三连杆，右滑块组件，机架；所述的右滑块组件与机架上的圆柱孔组成圆柱副，所述的右第三连杆的左下端与右滑块组件的右端轴线位置组成球面副，所述的右第一连杆、右第二连杆、右第三连杆通过右第二销轴组成转动副，所述的右第二连杆通过右第一销轴与机架在右端组成转动副，所述的右第一连杆的下端通过摆杆右销轴与摆杆的右端组成转动副，右半球面支座同轴安装在右滑块右侧的圆柱孔中，所述的右半球面支座中的内半球面与右四分之一球面压盖组成具有约束作用的内球面，所述的右四分之一球面压盖右面压有右压盖垫片，右压盖螺钉穿过右压盖垫片与右滑块组成螺纹连接，所述的右第三连杆下端的外球面与右半球面支座右侧的内球面组成球面副。

7.根据权利要求6所述的一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，其特征在于：所述的右侧中间变胞机构包括右第三销轴，右第四连杆，右侧角度调节螺钉，右侧锁紧螺母，右第四销轴，右导向销轴，右压力弹簧，右导向销轴长度限定螺母，右第五销轴，右第六销轴，右第五连杆，右剪刀第一片，右剪刀第二片，右剪刀销轴，右剪刀支座，右滑块组件，机架；所述的右导向销轴的左段与右剪刀支座上部的孔组成圆柱副，所述的右导向销轴的右段与右滑块上部的孔组成圆柱副，所述的右压力弹簧套装在右导向销轴上，所述的右导向销轴的左端有台肩，所述的右导向销轴的右段有外螺纹，所述的右导向销轴长度限定螺母安装在右导向销轴的右段，从而使右剪刀支座与右滑块既能相互靠近又获得需要的外张力并限制两者之间的最大分离距离，所述的右剪刀支座与机架上的孔组成圆柱副，所述的右滑块与机架上的孔组成圆柱副，所述的右第五连杆的上左端通过右第五销轴与右剪刀第一片的右端组成转动副，所述的右第五连杆的下右端通过右第三销轴与右滑块的左下部组成转动副，所述的右第四连杆的左下端通过右第六销轴与右剪刀第二片的右下端组成转动副，所述的右第四连杆的右上端通过右第四销轴与右滑块的左上部组成转动副。

8.根据权利要求7所述的一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，其特征在于：所述的弹簧复位机构包括摆杆，摆杆支撑销轴，销轴座，上销轴，拉力弹簧，下销轴，机架；上销轴安装在机架的一个阶梯孔中，下销轴安装在摆杆右边的孔中，拉力弹簧的上端挂在上销轴上，拉力弹簧的下端挂在下销轴上，所述的摆杆通过摆杆支撑销轴与机架下右部的孔组成转动副，所述的摆杆右下边通过下销轴与拉力弹簧的下端组成转动连接，所述的拉力弹簧的上端通过上销轴与销轴座组成转动连接，所述的销轴座与机架右下边的孔组成过盈连接。

9.一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构的使用方法，其特征在于：用于菱形金属网编织机在成型两根互绕扁螺旋钢丝时对两根互绕扁螺旋钢丝分别同时实施正剪切作业；摆动滚子推杆盘形凸轮机构作为该剪切机构的输入机构，凸轮每次只转一圈，由控制单元实现，凸轮转0～180°对应剪刀的剪切行程，凸轮转180°～360°对应剪刀的让位行程；当凸轮转0～180°时，推杆左端的摆动被用于驱动左侧外端连杆机构，左侧外端连杆机构的输出为左滑块组件的位移；推杆右端的摆动被用于驱动右侧外端连杆机构，右侧外端连杆机构的输出为右滑块组件的位移；左滑块组件的位移驱动左侧中间变胞机构，借助于弹簧的预压力与最大长度的限制，使左剪刀支座获得进位与退位运动，左剪刀的剪切与张口运动；右滑块组件的位移驱动右侧中间变胞机构，借助于弹簧的预压力与最大长度的限制，使右剪刀支座获得进位与退位运动，右剪刀的剪切与张口运动；采用球面副连接使左滑块组件与左剪刀支座可以相对于机架做角度调节，调节过程由左螺钉组件完成；采用球面副连接使右滑块组件与右剪刀支座可以相对于机架做角度调节，调节过程由右螺钉组件完成；使用左螺钉组件、右螺钉组件即可分别调节左剪刀达到对左边扁螺旋钢丝的正剪切与右剪刀达到对右边扁螺旋钢丝的正剪切；当凸轮转180°～360°时，由弹簧复位机构完成左剪刀的张口与退位、右剪刀的张口与退位。

说明书

一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构及其使用

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及两根互绕扁螺旋钢丝的剪切作业，属于菱形金属网编织的机械技术领域，具体来说，是一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构。

背景技术

[0002] 菱形金属网被广泛应用于各种场合下的围栏、矿山与道路的边坡防护以及采煤假顶支护等地方。菱形金属网由专用的编织机制造，分为半自动菱形金属网编织机与全自动菱形金属网编织机，不论是半自动菱形金属网编织机、还是全自动菱形金属网编织机，扁螺旋钢丝的成型过程是相同的。

[0003] 一次一根的扁螺旋钢丝成型机理为，在菱形金属网编织机的主轴上同轴安装一个成型导板，成型导板的成型部分长度为扁螺旋钢丝螺距的2.5倍，成型导板非成型部分的长度安装在主轴里，其长度约为100mm，成型导板的宽度为菱形金属网眼纵向尺寸的0.48倍左右，成型导板的厚度为菱形金属网内侧厚度的0.95倍左右，主轴与成型导板一起做断续转动，转动的圈数由菱形金属网的宽度确定，成型导板外面安装一个单螺旋的螺旋套，单螺旋套外面安装一个定位的约束套，单螺旋套与约束套都固定不转，当一根钢丝绕入单螺旋套中时，主轴带动成型导板转动，于是，一根扁螺旋钢丝被成型出来。为了使扁螺旋钢丝转角以外的部分具有较好的直线性，钢丝在绕入单螺旋套中时被拉紧，由张力机构实现规定的拉力。为了获得规定的圈数，由控制单元实现主轴的转动与停止；为了获得规定的剪切方位，由定位机构实现主轴在两个规定的位置停止。

[0004] 一次两根扁螺旋钢丝的成型机理与一次一根的扁螺旋钢丝成型机理相同，不同的是成型导板外面安装一个双螺旋的螺旋套，当两根钢丝绕入双螺旋套中时，主轴带动成型导板转动，于是，两根扁螺旋钢丝被成型出来。

[0005] 扁螺旋钢丝的基本参数为，钢丝的直径为d，扁螺旋的螺距为P，扁螺旋网眼的宽度为b，b＝(0.65～1.25)P，扁螺旋的内侧厚度为h，h＝(2～3)d；钢丝的屈服极限σs≤400N/mm2，剪切单根钢丝的剪切力Fc≤(πd2/4)σs＝(π×42/4)×400＝5026N，F为扁螺旋成型时需要的张力，由塑性能转化为拉力能的张力机构实现，α为实现正剪切的正剪切面与导板轴线的垂线之间的夹角，α＝arctan[b/(0.5P)]，50°≤α≤70°。以60°为中截面，α的变化范围Δα为–10°≤Δα≤10°。

[0006] 显然，当同时成型两根互绕扁螺旋钢丝时，两根扁螺旋钢丝的规格(b×S×h)是相同的，当成型另一规格(b1×S1×h1)的两根互绕扁螺旋钢丝时，两根扁螺旋钢丝的规格(b1×S1×h1)也是相同的，但是，规格(b×S×h)与(b1×S1×h1)对应的两个正剪切面与导板轴线的垂线之间的夹角α是不同的，为了使用同一个剪切机构完成该项任务，两把剪刀的两个正剪切面应是可以调节的。

[0007] 专利文献CN91230726.9(公开日：1992-07-29)提供了两根互绕扁螺旋钢丝的剪切装置,最适用于金属编网机编织网的剪刀。它采用平面机构,以一个动力源分路传动,驱动两套竖直中心线完全对称的运动机构。机构内设置有曲柄滑块机构、剪切机构和调节剪刀预压力机构,它能同时完成两根呈空间状态互绕的扁螺旋钢丝的剪切。由于两套机构左右完全对称,自平衡了内力,水平分量,垂直分量也不形成扭矩,其结构紧凑,稳定性高,寿命长,冲击力小,是理想的螺旋钢丝剪切装置。

[0008] 本发明人在申请此专利后，觉得此专利具有以下缺点：

[0009] 一是不可以剪切变螺距变宽度的两根互绕扁螺旋钢丝；二是采用曲柄滑块机构，使得占据的空间较大；三是采用了弹簧对运动副进行力预紧并利用弹簧力实现复位过程。

[0010] 本发明人在此基础上做了如下改进：

[0011] 一是可以剪切变螺距变宽度的两根互绕扁螺旋钢丝，过去的没有这一功能；

[0012] 二是改进了输入端的传动机构，过去的是采用曲柄滑块机构(占据的空间较大)，现在采用偏心圆盘凸轮机构(占据的空间较小)；

[0013] 三是采用球面副以实现刀具的变角度调节，过去的为圆柱副；

[0014] 四是采用了弹簧对运动副的力预紧并实现复位过程。

发明内容

[0015] 本发明目的是旨在提供一种可以剪切变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝的剪切机构，用于菱形金属网编织机在成型两根互绕扁螺旋钢丝时，对两根互绕扁螺旋钢丝分别同时实施正剪切作业，从而获得钢丝的正剪切面而不是带尖角的斜剪切面，在后续的加工、运输与使用中不易伤人，当两根互绕扁螺旋钢丝的规格改变时，两把剪刀的正剪切面可以调节到正剪切状态。

[0016] 为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

[0017] 一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，它包括摆动滚子推杆盘形凸轮机构，左侧外端连杆机构，左侧中间变胞机构，左侧右部剪切机构，右侧左部剪切机构，右侧中间变胞机构，右侧外端连杆机构，弹簧复位机构，机架；所述的摆动滚子推杆盘形凸轮机构的两个输出端分别与左侧外端连杆机构的输入端、右侧外端连杆机构的输入端通过两个销轴分别连接，所述的左侧外端连杆机构的输出端与左侧中间变胞机构的输入端通过球面副连接，所述的左侧中间变胞机构的输出端与左侧右部剪切机构的输入端既通过两个销轴分别连接又通过两套弹簧组件弹性连接，所述的右侧外端连杆机构的输出端与右侧中间变胞机构的输入端通过球面副连接，所述的右侧中间变胞机构(6)的输出端与右侧左部剪切机构的输入端既通过两个销轴分别连接又通过两套弹簧组件弹性连接。

[0018] 进一步限定，所述的摆动滚子推杆盘形凸轮机构包括凸轮输入轴，偏心圆凸轮，摆杆，摆杆支撑销轴，弹簧下销轴，摆杆右销轴，滚子，摆杆左销轴，机架；所述的凸轮输入轴与偏心圆凸轮固定连接，所述的摆杆通过摆杆支撑销轴与机架组成摆动连接，滚子通过摆杆左销轴与摆杆组成转动连接，滚子与偏心圆凸轮形成高副。

[0019] 进一步限定，所述的左侧外端连杆机构包括左第一连杆，左第一销轴，左第二连杆，左第二销轴，左第三连杆，左滑块组件，机架；所述左第一连杆、左第二连杆、左第三连杆通过左第一销轴连接在一起，所述左第二销轴将左第二连杆连接于机架，所述的左滑块组件与机架上的圆柱孔组成圆柱副。

[0020] 进一步限定，所述的左侧中间变胞机构包括左第三销轴，左第四连杆，左侧角度调节螺钉，左侧锁紧螺母，左第四销轴，左导向销轴，左压力弹簧，左导向销轴长度限定螺母，左第五销轴，左第六销轴，左第五连杆，左剪刀第一片，左剪刀第二片，左剪刀销轴，左剪刀支座，左滑块组件，机架；所述的左导向销轴的左段有外螺纹右端有台肩，所述的左导向销轴与左滑块上部的轴向孔组成圆柱副，所述的左导向销轴的右段与左剪刀支座上部的轴向孔组成圆柱副，所述的左压力弹簧套装在左导向销轴上，所述的左导向销轴长度限定螺母安装在左导向销轴的左端用于使左压力弹簧产生需要的预紧力，所述的左第五连杆的左下端安装在左第三销轴上，左第三销轴与左滑块下部的偏心孔组成圆柱副，所述的左第五连杆的右上端通过左第五销轴与左剪刀第一片的左端组成转动副，所述的左第四连杆的左上端安装在左第四销轴上，所述的左第四销轴与左滑块上部的偏心孔组成圆柱副，所述的左第四连杆的下右端通过左第六销轴与左剪刀第二片的左端组成转动副。

[0021] 进一步限定，所述的左侧右部剪切机构包括左剪刀第一片，左剪刀第二片，左剪刀销轴；所述的左剪刀第一片、左剪刀第二片通过左剪刀销轴组成转动副，所述的左剪刀销轴与左剪刀支座组成转动副，所述的左剪刀第一片的左端通过左第五销轴与左第五连杆的右上端组成转动副，所述的左剪刀第二片的左端通过左第六销轴与左第四连杆的下右端组成转动副。

[0022] 进一步限定，所述的右侧外端连杆机构包括右第一连杆，右第一销轴，右第二连杆，右第二销轴，右第三连杆，右滑块组件，机架；所述的右滑块组件与机架上的圆柱孔组成圆柱副，所述的右第三连杆的左下端与右滑块组件的右端轴线位置组成球面副，所述的右第一连杆、右第二连杆、右第三连杆通过右第二销轴组成转动副，所述的右第二连杆通过右第一销轴与机架在右端组成转动副，所述的右第一连杆的下端通过摆杆右销轴与摆杆的右端组成转动副，所述的右半球面支座同轴安装在右滑块右侧的圆柱孔中，所述的右半球面支座中的内半球面与右四分之一球面压盖组成具有约束作用的内球面，所述的右四分之一球面压盖右面压有右压盖垫片，所述的右压盖螺钉穿过右压盖垫片与右滑块组成螺纹连接，所述的右第三连杆下端的外球面与右半球面支座右侧的内球面组成球面副。

[0023] 进一步限定，所述的右侧中间变胞机构包括右第三销轴，右第四连杆，右侧角度调节螺钉，右侧锁紧螺母，右第四销轴，右导向销轴，右压力弹簧，右导向销轴长度限定螺母，右第五销轴，右第六销轴，右第五连杆，右剪刀第一片，右剪刀第二片，右剪刀销轴，右剪刀支座，右滑块组件，机架；所述的右导向销轴的左段与右剪刀支座上部的孔组成圆柱副，所述的右导向销轴的右段与右滑块上部的孔组成圆柱副，所述的右压力弹簧套装在右导向销轴上，所述的右导向销轴的左端有台肩，所述的右导向销轴的右段有外螺纹，所述的右导向销轴长度限定螺母安装在右导向销轴的右段，从而使右剪刀支座与右滑块既能相互靠近又获得需要的外张力并限制两者之间的最大分离距离，所述的右剪刀支座与机架上的孔组成圆柱副，所述的右滑块与机架上的孔组成圆柱副，所述的右第五连杆的上左端通过右第五销轴与右剪刀第一片的右端组成转动副，所述的右第五连杆的下右端通过右第三销轴与右滑块的左下部组成转动副，所述的右第四连杆的左下端通过右第六销轴与右剪刀第二片的右下端组成转动副，所述的右第四连杆的右上端通过右第四销轴与右滑块的左上部组成转动副。

[0024] 进一步限定，所述的右侧左部剪切机构包括右剪刀第一片，右剪刀第二片，右剪刀销轴；所述的右剪刀第一片、右剪刀第二片与右剪刀销轴组成转动副，所述的右剪刀销轴与右剪刀支座组成转动副，所述的右剪刀第一片通过右第五销轴与右第五连杆组成转动副，所述的右剪刀第二片通过右第六销轴与右第五连杆组成转动副。

[0025] 进一步限定，所述的弹簧复位机构包括摆杆，摆杆支撑销轴，销轴座，上销轴，拉力弹簧，下销轴，机架；上销轴安装在机架的一个阶梯孔中，下销轴安装在摆杆右边的孔中，拉力弹簧的上端挂在上销轴上，拉力弹簧的下端挂在下销轴上，所述的摆杆通过摆杆支撑销轴与机架下右部的孔组成转动副，所述的摆杆右下边通过下销轴与拉力弹簧的下端组成转动连接，所述的拉力弹簧的上端通过上销轴与销轴座组成转动连接，所述的销轴座与机架右下边的孔组成过盈连接。

[0026] 一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构的使用方法，本发明用于菱形金属网编织机在成型两根互绕扁螺旋钢丝时对两根互绕扁螺旋钢丝分别同时实施正剪切作业。摆动滚子推杆盘形凸轮机构作为该剪切机构的输入机构，凸轮每次只转一圈，由控制单元实现，凸轮转0～180°对应剪刀的剪切行程，凸轮转180°～360°对应剪刀的让位行程；当凸轮转0～180°时，推杆左端的摆动被用于驱动左侧外端连杆机构，左侧外端连杆机构的输出为左滑块组件的位移；推杆右端的摆动被用于驱动右侧外端连杆机构，右侧外端连杆机构的输出为右滑块组件的位移；左滑块组件的位移驱动左侧中间变胞机构，借助于弹簧的预压力与最大长度的限制，使左剪刀支座获得进位与退位运动，左剪刀的剪切与张口运动；右滑块组件的位移驱动右侧中间变胞机构，借助于弹簧的预压力与最大长度的限制，使右剪刀支座获得进位与退位运动，右剪刀的剪切与张口运动；采用球面副连接使左滑块组件与左剪刀支座可以相对于机架做角度调节，调节过程由左螺钉组件完成；采用球面副连接使右滑块组件与右剪刀支座可以相对于机架做角度调节，调节过程由右螺钉组件完成；使用左螺钉组件、右螺钉组件即可分别调节左剪刀达到对左边扁螺旋钢丝的正剪切与右剪刀达到对右边扁螺旋钢丝的正剪切；当凸轮转180°～360°时，由弹簧复位机构完成左剪刀的张口与退位、右剪刀的张口与退位。

[0027] 采用上述技术方案，

[0028] 摆动滚子推杆盘形凸轮机构是该剪切机构的输入机构，所述的偏心圆凸轮的一转运动变换为所述的摆杆的往复摆动。它的输出有两个，一个用于驱动左侧外端连杆机构，获得左边扁螺旋钢丝剪切动作需要的位移与动力，另一个用于驱动右侧外端连杆机构，获得右边扁螺旋钢丝做剪切动作需要的位移与动力。

[0029] 所述的左侧外端连杆机构在得到所述的摆杆的一个摆动输入后，通过连杆的变换与传递，交给所述的左滑块组件，左滑块组件既做往复移动，又可以相对于机架做角度调节，以便获得左边扁螺旋钢丝的正剪切所需要的姿态。

[0030] 在所述的左滑块组件获得需要的位移后，通过所述的左导向销轴、左压力弹簧、左导向销轴长度限定螺母将运动和力传递给所述的左剪刀支座，实现所述的左剪刀支座的进位与退位运动；通过所述的左第五连杆与两端的销轴将运动和力传递给所述的左剪刀第一片，通过所述的左第四连杆与两端的销轴将运动和力传递给所述的左剪刀第二片，从而实现剪切与剪刀的张口运动；通过所述的左侧角度调节螺钉、左侧锁紧螺母调节所述的左滑块组件相对于机架的方位，从而实现剪刀达到对左边扁螺旋钢丝的正剪切；所述的左滑块组件上有一个球面副，为所述的左滑块组件相对于机架调节方位创造条件，所述的左滑块组件上有一个滑槽，在左滑块组件相对于机架移动的同时又为左滑块组件相对于机架调节方位提供几何约束；所述的左滑块组件将获得的运动分两个阶段、三路输出，两个阶段分别是，第一个阶段，所述的左剪刀支座获得进位与退位运动，第二个阶段，所述的左剪刀第一片、所述的左剪刀第二片获得剪切与剪刀的张口运动，三路输出分别是，一路是输出给所述的左剪刀支座，第二路是输出给所述的左剪刀第一片，第三路是输出给所述的左剪刀第二片。

[0031] 所述的左剪刀第一片、左剪刀第二片、左剪刀销轴组成剪切机构，安装在所述的左剪刀支座中，所述的左剪刀支座相对于机架做进位与退位的移动，所述的左剪刀第一片、左剪刀第二片之间的相对摆动实现剪切与剪刀的张口运动。

[0032] 为剪切机构在剪切之后的复位提供运动和动力。

[0033] 在得到所述的摆杆的另一个摆动输入后，通过连杆的变换与传递，交给所述的右滑块组件，右滑块组件既做往复移动，又可以相对于机架做角度调节，以便获得右边扁螺旋钢丝的正剪切所需要的姿态。

[0034] 在所述的右滑块组件获得需要的位移后，通过所述的右导向销轴、右压力弹簧、右导向销轴长度限定螺母将运动和力传递给所述的右剪刀支座，实现所述的右剪刀支座的进位与退位运动；通过所述的右第五连杆与两端的销轴将运动和力传递给所述的右剪刀第一片，通过所述的右第四连杆与两端的销轴将运动和力传递给所述的右剪刀第二片，从而实现剪切与剪刀的张口运动；通过所述的右侧角度调节螺钉、右侧锁紧螺母调节所述的右滑块组件相对于机架的方位，从而实现剪刀达到对右边扁螺旋钢丝的正剪切；所述的右滑块组件上有一个球面副，为所述的右滑块组件相对于机架调节方位创造条件，所述的右滑块组件上有一个滑槽，在右滑块组件相对于机架移动的同时又为右滑块组件相对于机架调节方位提供几何约束；所述的右滑块组件将获得的运动分两个阶段、三路输出，两个阶段分别是，第一个阶段，所述的右剪刀支座获得进位与退位运动，第二个阶段，所述的右剪刀第一片、所述的右剪刀第二片获得剪切与剪刀的张口运动，三路输出分别是，一路是输出给所述的右剪刀支座，第二路是输出给所述的右剪刀第一片，第三路是输出给所述的右剪刀第二片。

[0035] 所述的右剪刀第一片、右剪刀第二片、右剪刀销轴组成剪切机构，安装在所述的右剪刀支座中，所述的右剪刀支座相对于机架做进位与退位的移动，所述的右剪刀第一片、右剪刀第二片之间的相对摆动实现剪切与剪刀的张口运动。

[0036] 本发明是菱形金属网编织中的一个部件，菱形金属网编织的完整构成是，一台电机，V型带传动，变速与分动器，主轴与传感器系统，主轴上位定位系统，主轴下位定位系统，扁螺旋钢丝的螺距数设置与控制单元，两根互绕扁螺旋钢丝的成型结构，第一根钢丝绕入成型导板前的张力机构，第二根钢丝绕入成型导板前的张力机构，两根互绕扁螺旋钢丝的剪切机构，两根互绕扁螺旋钢丝的成网机构，两根互绕扁螺旋钢丝成网后的步进机构，两根互绕扁螺旋钢丝成网后并步进后的打捆机构。

[0037] 分动器的第一路输出通过第一电磁离合器带动或分离所述的图36中的主轴1b，分动器的第二路输出通过第二电磁离合器与联轴器带动或分离图2中的凸轮输入轴1–1，该联轴器连接独立制造的第二电磁离合器与独立制造的主轴1b的输入端，可避免制造误差与装配误差带来的有害效应，主轴1b转的圈数由霍尔传感器记数，控制单元通过第一电磁离合器实现对主轴1b的驱动与分离，控制单元通过主轴上位定位系统实现导板的上位定，控制单元通过主轴下位定位系统实现导板的下位定，控制单元通过第二电磁离合器带动或分离图2中的凸轮输入轴1–1，通过两根互绕扁螺旋钢丝的剪切机构，实现对两根互绕扁螺旋钢丝的剪切。

[0038] 张力机构中的轮组位置由弹塑性力学计算，在结构设计上位置可调节，两根互绕扁螺旋钢丝的成型结构由装在主轴上的成型导板2b，第一根被成型的扁螺旋钢丝3b，第二根被成型的扁螺旋钢丝4b，用于扁螺旋钢丝成型的螺旋套5b，螺旋套被定位的约束套6b，使约束套固定的定位销7b组成，这样设计的目的在于方便制造、调节与更换易于磨损的螺旋套。

[0039] 两根互绕扁螺旋钢丝的剪切机构通过底部左右对称的四根螺栓与整个机器的底座连接。

[0040] α为实现正剪切的正剪切面与导板轴线的垂线之间的夹角，由α＝arctan[b/(0.5P)]计算后调节，调节后固定左侧锁紧螺母3–4与右侧锁紧螺母6–4即可。

[0041] 本发明相比现有技术，可以剪切变螺距变宽度的两根互绕扁螺旋钢丝，占据的空间较小，自动复位。

附图说明

[0042] 本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

[0043] 图1是本发明的主视图；

[0044] 图2是摆动滚子推杆盘形凸轮机构的主视图；

[0045] 图3是左侧外端连杆机构的主视图；

[0046] 图4是左侧中间变胞机构的主视图；

[0047] 图5是左侧右部剪切机构的主视图；

[0048] 图6是左侧右部剪切机构的俯视图；

[0049] 图7是左弹簧变行程机构的主视图；

[0050] 图8是弹簧复位机构的主视图；

[0051] 图9是右侧外端连杆机构的主视图；

[0052] 图10是右侧中间变胞机构的主视图；

[0053] 图11是右弹簧变行程机构的主视图；

[0054] 图12是右侧左部剪切机构的主视图；

[0055] 图13是右侧左部剪切机构的俯视图；

[0056] 图14是左滑块组件与机架的部件主视图；

[0057] 图15是左滑块组件的E–E截面图；

[0058] 图16是左滑块的A向视图；

[0059] 图17是左滑块的B向视图；

[0060] 图18是左滑块的C向逆时针转60°视图；

[0061] 图19是左滑块的C向视图；

[0062] 图20是左滑块的D向顺时针转60°视图；

[0063] 图21是左滑块的D向视图；

[0064] 图22是左剪刀支座的E向视图；

[0065] 图23是左剪刀支座的左视顺时针转60°视图；

[0066] 图24是左剪刀支座的左视图；

[0067] 图25是右滑块组件与机架的部件主视图；

[0068] 图26是右滑块组件E–E的截面图；

[0069] 图27是右滑块的C向逆时针转60°视图；

[0070] 图28是右滑块的C向视图；

[0071] 图29是右滑块的D向顺时针转60°视图；

[0072] 图30是右滑块的D向视图；

[0073] 图31是右剪刀支座的A向视图；

[0074] 图32是右剪刀支座的D向顺时针转60°视图；

[0075] 图33是右剪刀支座的D向视图。

[0076] 图34是菱形金属网的图片；

[0077] 图35是一根扁螺旋钢丝的成型结构图；

[0078] 图36是二根扁螺旋钢丝的成型结构图。

[0079] 主要元件符号说明如下：

[0080] 图中，(1)摆动滚子推杆盘形凸轮机构；(1–1)凸轮输入轴；(1–2)偏心圆凸轮；(1–3)摆杆；(1–4)摆杆支撑销轴；(1–5)弹簧下销轴；(1–6)摆杆右销轴；(1–7)滚子；(1–8)摆杆左销轴；

[0081] (2)左侧外端连杆机构；(2–1)左第一连杆；(2–2)左第一销轴；(2–3)左第二连杆；(2–4)左第二销轴；(2–5)左第三连杆；(2–6)左滑块组件；左滑块(2–61)；左半球面支座(2–
62)；左四分之一球面压盖(2–63)；左压盖螺钉(2–64)；左压盖垫片(2–65)；

[0082] (3)左侧中间变胞机构；(3–1)左第三销轴；(3–2)左第四连杆；(3–3)左侧角度调节螺钉；(3–4)左侧锁紧螺母；(3–5)左第四销轴；(3–6)左导向销轴；(3–7)左压力弹簧；(3–8)左导向销轴长度限定螺母；(3–9)左第五销轴；(3–10)左第六销轴；(3–11)左第五连杆；(4–1)左剪刀第一片；(4–2)左剪刀第二片；(4–3)左剪刀销轴；(4–4)左剪刀支座；(2–6)左滑块组件；

[0083] (4)左侧右部剪切机构；(3–9)左第五销轴；(3–10)左第六销轴；(4–1)左剪刀第一片；(4–2)左剪刀第二片；(4–3)左剪刀销轴；

[0084] (5)右侧左部剪切机构；(6–9)右第五销轴；(6–10)右第六销轴；(5–1)右剪刀第一片；(5–2)右剪刀第二片；(5–3)右剪刀销轴；

[0085] (6)右侧中间变胞机构；(6–1)右第三销轴；(6–2)右第四连杆；(6–3)右侧角度调节螺钉；(6–4)右侧锁紧螺母；(6–5)右第四销轴；(6–6)右导向销轴；(6–7)右压力弹簧；(6–8)右导向销轴长度限定螺母；(6–9)右第五销轴；(6–10)右第六销轴；(6–11)右第五连杆；(5–1)右剪刀第一片；(5–2)右剪刀第二片；(5–3)右剪刀销轴；(5–4)右剪刀支座；(7–6)右滑块组件；

[0086] (7)右侧外端连杆机构；(7–1)右第一连杆；(7–2)右第一销轴；(7–3)右第二连杆；(7–4)右第二销轴；(7–5)右第三连杆；(7–6)右滑块组件；

[0087] (8)弹簧复位机构；(1–3)摆杆；(1–4)摆杆支撑销轴；(8–1)销轴座；(8–2)上销轴；(8–3)拉力弹簧；(8–4)下销轴；

[0088] (9)机架；

[0089] (S1)左滑块连接的球面副；(S2)右滑块连接的球面副；(H0)左滑块组件向剪切对称中心的位移；(H1)左剪刀支座向剪切对称中心的位移；(P1)左剪刀支座向右运动的限位面；(P2)右剪刀支座向左运动的限位面；(FS1)左扁螺旋钢丝；(FS2)右扁螺旋钢丝；(O)两根互绕扁螺旋钢丝垂直于图面旋转轴线的投影。

具体实施方式

[0090] 为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

[0091] 如图1所示的一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，它包括摆动滚子推杆盘形凸轮机构1，左侧外端连杆机构2，左侧中间变胞机构3，左侧右部剪切机构4，右侧左部剪切机构5，右侧中间变胞机构6，右侧外端连杆机构7，弹簧复位机构8，机架9，两根互绕扁螺旋钢丝绕关于O点的轴线转动，停止时，左边一根扁螺旋钢丝，右边一根扁螺旋钢丝，两根互绕扁螺旋钢丝的高度处于垂直状态；

[0092] 结合图2所示，所述的摆动滚子推杆盘形凸轮机构，所述的凸轮输入轴1–1上固连偏心圆凸轮1–2，凸轮输入轴1–1与机架9组成转动连接，偏心圆凸轮1–2与滚子1–7组成高副，摆杆1–3通过摆杆支撑销轴1–4与机架9组成转动连接，摆杆1–3的左端通过摆杆左销轴1–8安装滚子1–7，摆杆1–3的右端安装有弹簧下销轴1–5，摆杆1–3的右部安装有摆杆右销轴
1–6；

[0093] 结合图3所示，所述的左侧外端连杆机构，所述的左第一连杆2–1与摆杆左销轴1–8组成转动连接，左第一连杆2–1、左第二连杆2–3、左第三连杆2–5与左第一销轴2–2组成转动连接，左第二连杆2–3通过左第二销轴2–4与机架9组成转动连接，左第三连杆2–5与左滑块组件2–6组成球面连接，左滑块组件2–6与机架9组成圆柱副，球面连接与圆柱副使左滑块组件2–6相对于机架9既可以做相对移动，又可以做相对角度调节，该机构将滚子1–7的摆动输入转化为左滑块组件2–6的移动输出；

[0094] 结合图4、图7、图14所示，所述的左侧中间变胞机构，所述的左第四连杆3–2通过左第四销轴3–5与左滑块2–61组成转动连接，左第四连杆3–2通过左第六销轴3–10与左剪刀支座4–4组成转动连接，左第五连杆3–11通过左第三销轴3–1与左滑块2–61组成转动连接，左第五连杆3–11通过左第五销轴3–9与左剪刀支座4–4组成转动连接，左剪刀第一片4–1通过左剪刀销轴4–3与左剪刀第二片4–2组成转动连接，左剪刀销轴4–3与左剪刀支座4–4组成转动连接，左剪刀第一片4–1通过左第五销轴3–9与左第五连杆3–11组成转动连接，左剪刀第二片4–2通过左第六销轴3–10与左第四连杆3–2组成转动连接，左滑块组件2–6的行程为H0，左剪刀支座4–4的行程为H1，H1为左剪刀支座即左剪刀的进位与退位行程，H0–H1为左剪刀的剪切与剪刀的张口行程，两套左导向销轴3–6、左压力弹簧3–7、左导向销轴长度限定螺母3–8的作用是使左滑块组件2–6与左剪刀支座4–4在弹簧的压力作用下能同步行程H1，当左滑块组件2–6再H0–H1时，左剪刀支座4–4在机架9的圆柱孔中静止不动，H0–H1成为驱动左剪刀作剪切与张口的行程，导向销轴3–6与左滑块2–61以及左剪刀支座4–4组成圆柱副，左压力弹簧3–7套装在导向销轴3–6上，左导向销轴长度限定螺母3–8为左压力弹簧3–7提供初始压力，该初始压力足以克服左剪刀支座4–4与机架9之间的摩擦力，左半球面支座2–62安装在左滑块2–61中，左半球面支座2–62的半内球面与左第三连杆2–5的一端的外球面组成球面副，左四分之一球面压盖2–63确保形成四分之三的球面副，以便可以承受压力与拉力，左压盖螺钉2–64与左压盖垫片2–65为四分之三的球面副提供力约束；

[0095] 结合图5、图6所示，所述的左侧右部剪切机构，所述的左剪刀第一片4–1通过左剪刀销轴4–3与左剪刀第二片4–2组成转动连接，来自左第五销轴3–9与左第六销轴3–10的推力使左剪刀闭口剪切，来自左第五销轴3–9与左第六销轴3–10的拉力使左剪刀张口；

[0096] 结合图8所示，所述的弹簧复位机构，所述的摆杆1–3通过摆杆支撑销轴1–4与机架9组成摆动连接，摆杆1–3通过下销轴8–4与拉力弹簧8–3的下拉钩相连，拉力弹簧8–3的上拉钩通过上销轴8–2与销轴座8–1相连，销轴座8–1安装在机架9的一个孔中，当凸轮在推程时，拉力弹簧8–3被拉长储存能量，当凸轮在回程时，拉力弹簧8–3缩短释放能量，驱动剪切机构完成空程运动；

[0097] 结合图9所示，所述的右侧外端连杆机构，所述的右第一连杆7–1、右第二连杆7–3、右第三连杆7–5通过右第二销轴7–4组成转动连接，右第二连杆7–3通过右第一销轴7–2与机架9组成摆动连接，右第三连杆7–5一端的外球面与右滑块组件7–6的内球面组成球面副，右滑块组件7–6与机架9组成圆柱副，球面连接与圆柱副使右滑块组件7–6相对于机架9既可以做相对移动，又可以做相对角度调节，该机构将摆杆右销轴1–6的摆动输入转化为右滑块组件7–6的移动输出；

[0098] 结合图10、图11、图25所示，所述的右侧中间变胞机构，所述的右第四连杆6–2通过右第六销轴6–10与右剪刀第二片5–2组成转动连接，右第四连杆6–2通过右第四销轴6–5与右滑块7–61组成转动连接，右第五连杆6–11通过右第五销轴6–9与右剪刀第一片5–1组成转动连接，右第五连杆6–11通过右第三销轴6–1与右滑块7–61组成转动连接，右剪刀第一片5–1、右剪刀第二片5–2通过右剪刀销轴5–3与右剪刀支座5–4组成转动连接，右滑块组件7–6与机架9组成圆柱副，右剪刀支座5–4与机架9组成圆柱副，右滑块组件7–6相对于机架9中孔的行程为H0，右剪刀支座5–4的行程为H1，H1为右剪刀支座即右剪刀的进位与退位行程，H0–H1为右剪刀的剪切与剪刀的张口行程，两套右导向销轴6–6、右压力弹簧6–7、右导向销轴长度限定螺母6–8的作用是使右滑块组件7–6与右剪刀支座5–4在弹簧的压力作用下能同步行程H1，当右滑块组件7–6再H0–H1时，右剪刀支座5–4在机架9的圆柱孔中静止不动，H0–H1成为驱动右剪刀作剪切与张口的行程，右导向销轴6–6与右滑块7–61以及右剪刀支座5–4组成圆柱副，右压力弹簧6–7套装在右导向销轴6–6上，右导向销轴长度限定螺母6–8为右压力弹簧
6–7提供初始压力，该初始压力足以克服右剪刀支座5–4与机架9之间的摩擦力，右半球面支座7–62安装在右滑块7–61中，右半球面支座7–62的半内球面与右第三连杆7–5的一端的外球面组成球面副，右四分之一球面压盖7–63确保形成四分之三的球面副，以便可以承受压力与拉力，右压盖螺钉7–64与右压盖垫片7–65为四分之三的球面副提供力约束；

[0099] 结合图12、图13所示，所述的右侧左部剪切机构，所述的右剪刀第一片5–1通过右剪刀销轴5–3与右剪刀第二片5–2组成转动连接，来自右第五销轴6–9与右第六销轴6–10的推力使右剪刀闭口剪切，来自右第五销轴6–9与右第六销轴6–10的拉力使右剪刀张口；

[0100] 其中，结合图14、图15，所述的左滑块组件2–6，所述的左滑块2–61与机架9组成圆柱副，左半球面支座2–62安装在左滑块2–61的几何中心，左半球面支座2–62与左四分之一球面压盖2–63形成四分之三内球面，左压盖螺钉2–64与左压盖垫片2–65确保四分之三内球面能够承受推力与拉力；

[0101] 其中，结合图16至图21，所述的左滑块2–61为空间关系复杂的结构，需要既表达其空间关系，又表达其安装状态，图16是所述的左滑块2–61的A向视图，图17是所述的左滑块2–61的B向视图，图18是所述的左滑块2–61的C向逆时针转60°视图，图19是所述的左滑块2–
61的C向视图，图20是所述的左滑块2–61的D向顺时针转60°视图，图21是所述的左滑块2–61的D向视图；

[0102] 其中，结合图22至图24，所述的左剪刀支座4–4，图22是所述的左剪刀支座4–4的E向视图，图23是所述的左剪刀支座4–4的左视顺时针转60°视图，图24是所述的左剪刀支座4–4的左视图；

[0103] 其中，结合图25、图26，所述的右滑块组件7–6，所述的右滑块7–61与机架9组成圆柱副，右半球面支座7–62安装在右滑块7–61的几何中心，右半球面支座7–62与右四分之一球面压盖7–63形成四分之三内球面，右压盖螺钉7–64与右压盖垫片7–65确保四分之三内球面能够承受推力与拉力；

[0104] 其中，结合图27至图30，图27是所述的右滑块7–61的C向逆时针转60°视图，图28是所述的右滑块7–61的C向视图，图29是所述的右滑块7–61的D向顺时针转60°视图，图30是所述的右滑块7–61的D向视图；

[0105] 其中，结合图31至图33，图31是所述的右剪刀支座5–4的A向视图，图32是所述的右剪刀支座5–4的D向顺时针转60°视图，图33是所述的右剪刀支座5–4的D向视图。

[0106] 该种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，属于菱形金属网编织的机械技术领域，涉及机构设计与制造范畴。在设计时，根据两根互绕扁螺旋钢丝的空间尺寸，首先确定两把剪刀及其支座的进位与退位行程H1，H1≈b/4+1.5d–h/2，H1也是左剪刀支座组件、右剪刀支座组件的行程，其次，确定两把剪刀的剪切与张口行程H2，H2≈H1/3，另一对滑块组件的行程H0＝H1+H2，然后，逐步设计其余构件的纵向尺寸，以剪切力为最初参数，再逐步设计其余构件的横向尺寸，根据正剪切面需要的角度调节范围，再设计角度调节结构。绘制装配图、必要的组件图与每一个零件的零件图，尺寸公差选7～8级精度，具有相对运动的转动连接配合精度取为H8/f7，具有相对运动的移动连接配合精度取为H8/f7，编写每一个零件的加工工艺卡，通过机械制造的方法制造出来，所有的杆与轴采用45钢制造，剪刀采用碳素工具钢制造，弹簧为外购件，机架采用ZG310–570制造。

[0107] 结合图34，所述的菱形金属网，钢丝的直径为d，扁螺旋的螺距为P，扁螺旋网眼的宽度为b，两端的P/4部分用于锁边，断口与断口处的钢丝轴线垂直以防伤人；

[0108] 结合图35，所述的一根扁螺旋钢丝成型，由断续转动规定圈数的主轴1a，安装在主轴上的成型导板2a，被成型的扁螺旋钢丝3a，用于扁螺旋钢丝成型的螺旋套4a，螺旋套被定位的约束套5a，使约束套固定的定位销6)组成，C1为扁螺旋钢丝定长正剪切的剪切面，即剪切面与被剪切扁螺旋钢丝处的轴线垂直，J为扁螺旋钢丝定长正剪切的剪刀的刀刃部分，当主轴转动规定的圈数、对应规定的长度时，主轴停止在规定的方位上，由剪切机构中的剪刀对扁螺旋钢丝实施切断作业，为此，获得了规定长度的一根扁螺旋钢丝；

[0109] 结合图36，所述的两根扁螺旋钢丝成型，由断续转动规定圈数的主轴1b，安装在主轴上的成型导板2b，第一根被成型的扁螺旋钢丝3b，第二根被成型的扁螺旋钢丝4b，用于扁螺旋钢丝成型的螺旋套5b，螺旋套被定位的约束套6b，使约束套固定的定位销7b组成，C1为第一根扁螺旋钢丝定长正剪切面，C2为第二根扁螺旋钢丝定长正剪切面，J1为第一根被成型的扁螺旋钢丝3b定长正剪切的第一把剪刀的刀刃部分，J2为第二根被成型的扁螺旋钢丝4b定长正剪切的第二把剪刀的刀刃部分，当主轴转动规定的圈数、对应规定的长度时，主轴停止在规定的方位上，即成型导板位于垂直状态，由剪切机构的两把剪刀分别同时对两根扁螺旋钢丝实施切断作业，为此，获得规定长度的两根扁螺旋钢丝。

[0110] 以上对本发明提供的一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构及其使用方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。