[發明專利]一種切管裝置及其控制方法

無效

• 申請號: 200910248413.0
• 申請日: 2009-12-16
• 公開（公告）號: CN102101199A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 朱軍;吳景輝;史勃;張環宇;郭永成
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B23D45/10
• 分類號: B23D45/10;B23D47/04;B23D47/08;B23D47/12
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李曉光

技術領域

本發明涉及一種自動切管設備，具體的說是一種切管裝置及其控制方法。

背景技術

自動切管機在工業生產中有著廣泛的應用。常用自動切管機對應的管徑都在50mm以下，且采用單個鋸片直線切割的方式，針對較大管徑也有采用車削方式的自動切管機。采用單鋸片直線切割的方式，受鋸片大小和驅動機構行程的限制，使得其僅適用于小管徑的場合；而采用車削方式可以切割較大管徑，但是產生的長鐵屑的收集較難，使得該種切割方式效率較低且只能單機作業，不適合與自動生產線配套。目前制造業對生產線的自動化程度的需求日益增強，所以開發設計一種切割大管徑、能與自動生產線配套、安全、可靠、高效的自動切管機成為一個亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足之處，本發明要解決的技術問題是提供一種針對大管徑，采用鋸片切割方式，快速可靠的切管裝置及其控制方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

本發明切管裝置包括：用于將管料輸送至切管機構進行切管操作的送管機構以及執行切管操作的切管機構，送管機構的出料部分與切管機構的進料部分銜接，且送管機構的接料架位于使管料中心與切管機構的過管孔中心保持同軸的位置。

所述送管機構具有支撐框架、接料架、料頭檢測開關，送料機構導軌、料到位檢測開關以及內孔卡盤，料頭檢測開關和料到位檢測開關分別安裝于支撐框架的前端部和中部，送料機構導軌與支撐框架水平固定連接，內孔卡盤安裝于送料機構導軌上并與該送料機構導軌滑動連接；支撐框架豎直固定于地面上，接料架與支撐框架沿豎直方向滑動連接。

所述切管機構包括主卡、鋸片、蝸輪大盤、床體以及扇形齒條，床體固定于地面上，蝸輪大盤軸向水平嵌設于床體中，嵌入床體部分的蝸齒與蝸桿相嚙合，蝸桿的兩端支撐于床體上；鋸片固定安裝于鋸片軸的一端，鋸片軸另的一端通過傳動裝置與驅動裝置轉動連接；蝸輪大盤上設有具有規定位移量的槽，鋸片軸的一端位于槽中。

所述鋸片為兩個，其鋸片軸分別通過兩個主軸電機驅動，兩個鋸片在槽中的移動由兩個鋸片進給伺服電機驅動；蝸輪大盤通過大盤進給伺服電機驅動。

所述接料架的位置通過料架升降伺服電機調整；內孔卡盤的位置由送管伺服電機調整。

本發明切管裝置的控制方法包括以下步驟：

開始，啟動自檢程序，參數、機構初始化；

判斷管料是否運送到位，如到位，則由送管伺服電機將內孔卡盤送入管內，內孔卡盤的卡爪張開，將管料卡緊，開始送管；

料頭檢測開關開始檢測料頭，當料頭到達料頭檢測開關時，記錄送管伺服電機的當前位置為管料起始位置；

當送管伺服電機當前實際位置減去管料起始位置等于切管機構厚度加上切管長度時，送管伺服電機停止送料；

調用切管子程序，進行切管操作；

切管完成后判斷是否需要繼續切管操作，如果需要繼續，則記錄送管伺服電機當前位置為切斷管位置，繼續送管操作直到送管伺服電機當前位置與切斷管位置之差等于切管機構厚度與切管長度之和，停止送管；

再次調用切管子程序，進行切管操作，循環往復直至不需要繼續切管，結束主程序。

所述切管子程序的控制方法如下：

切管程序開始，位于床體上的主卡卡緊；

主軸電機啟動，帶動鋸片旋轉，達到鋸片旋轉速度后，啟動鋸片進給伺服電機帶動鋸片軸以鋸片快進速度進給；

到達鋸片快進終位后，再改為鋸片工進速度進給；

到達鋸片工進終位后，啟動蝸輪大盤進給伺服電機，帶動蝸輪大盤以大盤工進速度旋轉，從而帶動鋸片作旋切運動；

大盤進給伺服電機到達蝸輪大盤進給終位后，主軸電機開始減速，同時鋸片進給伺服電機以鋸片快退速度反向旋轉帶動鋸片退回到鋸片進給初始位置；

待鋸片回到鋸片進給初始位置后，主卡松開，由大盤進給伺服電機帶動蝸輪大盤反向旋轉回到大盤初始位置，切管子程序結束。

本發明具有以下有益效果及優點：

1.本發明結構新穎，采用了扇形齒條齒輪機構、蝸輪蝸桿機構，通過銑削的方式實現大管徑管料的定長切削。

2.本發明除機械結構外，還包括完善的電氣控制程序，保證整個切管過程可靠高效。

3.本發明結構充分利用了伺服系統定位快速、準確的特點，從而保證切管的誤差在0.1mm以內，切口平整，無毛刺。

4.由于采用銑削的方式，可以采用通用的排屑器對切割過程中產生的鐵屑進行收集處理，使整個機床結構緊湊，利于推廣。

附圖說明

圖1為本發明裝置的工作原理示意圖；