[實用新型]一種管材切割線性插補和動態補償裝置

有效

• 申請號: 201320591921.0
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN203509299U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 亓化振;趙廣;陳超
• 申請（專利權）人: 濟南華漢電氣科技有限公司
• 主分類號: B23K9/013
• 分類號: B23K9/013;B23K9/32
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 商金婷

技術領域

本實用新型涉及管材切割領域，具體地講，涉及一種管材切割線性插補和動態補償裝置。

背景技術

管材切割設備工作時，需要工件旋轉，并且在工件母線方向上割槍12來回移動，實現管材的切割過程。根據切割工藝的要求，割槍12和工件的距離基本為一固定值，才能有效的保證切割質量和切割精度。由于管材在加工時本身就存在一定的幾何偏差，另外管材在運輸過程中的變形，導致實際切割的管材不是標準的圓管。管材在旋轉時，管材與割槍12之間的高度差是不斷變化的，距離小時容易碰撞損壞割槍12，距離大時割槍12斷弧無法切斷，另外高度不斷的變化使切割的管材出現毛邊，切割質量不合格。為了保證切割精度和切割質量，需要檢測工件與割槍12之間的距離，然后進行補償，確保工件切割時，割槍12與工件之間的高度差是個固定值。目前，管切割設備上主要有兩種檢測方式：一種是使用位移或激光傳感器，對工件進行預檢測，根據檢測數據對切割軌跡進行線性插補補償；一種是采用機械浮動裝置進行檢測。目前這兩種方式存在下列不足之處：

位移或激光傳感器的預檢測補償方式。在工件切割前，采用對切割軌跡上多點采集的方式，記錄下各點上割槍12與工件的高度差，然后進行多點間的線性插補，預先計算出相貫軌跡上所有點的切割高度，再通過控制器進行電氣補償。這種補償方式需要預先在切割軌跡上運行一次，大大降低了切割效率。另外，位移傳感器與激光傳感器價格比較高，增加了設備成本。

機械浮動檢測裝置。在割槍12的兩側加檢測臂，檢測臂與工件之間是通過萬向滾珠接觸，當工件轉動時，整個檢測臂會隨著工件的高低變化而變化，達到檢測的目的。這種浮動裝置雖不需要預檢測，但是結構比較大，為了達到好的檢測目的，浮動檢測臂離割槍12比較近，當割槍12需要擺動，切割坡口時，便限制了坡口的角度。因此，這種機械浮動裝置有比較大的局限性。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種管材切割線性插補和動態補償裝置及方法，實時調節割槍的高度，提高工件的切割質量和切割精度。

本實用新型采用如下技術方案實現實用新型目的：

一種管材切割線性插補和動態補償裝置，包括升降軸連接板（8），其特征是：所述升降軸連接板（8）上設置有旋轉氣缸（1）和切割機構，所述旋轉氣缸（1）通過聯接軸（2）連接檢測臂（3），所述檢測臂（3）的前端設置有一組感應開關。

作為對本技術方案的進一步限定，所述感應開關包括最下位感應開關（4）、中間位感應開關（5）和最上位感應開關（6），所述最下位感應開關（4）、中間位感應開關（5）和最上位感應開關（6）等距分布，所述最下位感應開關（4）高度大于中間位感應開關（5），所述中間位感應開關（5）高度大于最上位感應開關（6），且所述最下位感應開關（4）和中間位感應開關（5）的高度差等于所述中間位感應開關（5）和最上位感應開關（6）的高度差。

作為對本技術方案的進一步限定，所述切割機構包括擺動軸（11），所述擺動軸（11）通過擺軸連接板（10）連接擺軸臂（9）,所述擺軸臂（9）的另一端設置有割槍（12），當檢測臂（3）擺到水平位置時，中間位感應開關（5）底端與所述割槍（12）割嘴處于同一高度。

作為對本技術方案的進一步限定，所述旋轉氣缸連接（1）、最下位感應開關（4）、中間位感應開關（5）和最上位感應開關（6）都連接控制器，所述控制器連接伺服驅動電機，所述伺服驅動電機連接所述升降軸連接板（8）。

與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是：本實用新型通過三個感應開關信號的有無來判斷割槍與工件的位置關系，當管材與割槍的距離發生變化時，檢測臂帶動割槍隨著距離的變化而上下浮動，能夠實時調節割槍的高度，保證割槍與工件之間距離為一固定值，并且該檢測補償平滑過渡，避免出現突變，動態響應速度快，不會產生滯后現象。由于本實用新型的實時補償保證了割槍與工件的距離，整個切割過程不會出現斷弧的現象，工件的切割質量好，切割出的坡口精度高。與預檢測的補償方式比，本實用新型只需要三個感應開關，不需要價格較貴的位移傳感器，節省了成本；而且不需要預先檢測，可實時的檢測補償，提高了加工效率；與機械浮動裝置相比，該檢測系統結構簡單，可以隨時將檢測臂收起，占用空間小。由于機械浮動裝置自身結構的特點，在切割時限制了割槍擺動的角度，因此只能切坡口角度較小的工件，而本檢測系統卻不影響割槍擺動角度。

附圖說明

圖1為本實用新型切割檢測裝置的三維立體圖。

圖2為本實用新型檢測臂的三維立體圖。