CN101311854A - 一种切管机测控方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切管机测控方法及其装置，它主要用于切割片(砂轮片或钢制刀片)切管机的检测控制；自动测量或记忆下切割片最大直径的位置，自动补偿切割片由于切割而磨损的量；换新切割片后恢复初始位置或自动测量切割片的直径；从而使切割片在接近工件时，才将快速进给速度变为切削进给速度。这样可有效提高切割效率和自动化水平。

Description

一种切管机测控方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种用于切割片切管机测控方法及其装置。

背景技术

目前，公知的切割片(砂轮片或钢制刀片)切管机在切割片远离工件时，快速进给，以便缩短切割片的空行程的时间。在接近工件时开始降低到切削进给速度，以便有利于切割片切割工件。当刚换上新切割片时，这是没有问题的，但当由于切割而磨损使切割片外径变小时，仍然在接近切割片的最大直径处开始降低进给速度，从接近切割片的最大直径处到切割片的实际直径处这段路程实际用的是切削进给速度，也就是在空行程用切削进给速度，增加了空行程的时间。

例如：一个直径600mm的切割片，当它的直径由于切割而磨损变为150mm时，它的空行程就变为(600-150)/2＝225mm，当它的切削进给速度6mm/min时(切割直径1400mm的球墨铸铁管时)，它的空行程的时间就增加了30多分钟。现在厂家一般采用人工操作来补偿切割片磨损量。这就降低了切管机的自动化水平。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于切割片切管机的测控方法及其装置，它可以自动测量或补偿切割片由于切割而磨损的量，从而总是使切割片的外边沿在接近工件时，才将快速进给速度变为切削进给速度。这样就可以提高效率和自动化水平。

为解决上述技术问题，本发明的基本构思是：当切割片(砂轮片或钢制刀片)快速进给到接近工件时，检测器发出信号，变为切割进给速度；自动测量或记忆下切割片最大直径的位置；自动补偿切割片由于切割而磨损的量；换新切割片后恢复到初始位置；通过调节可以适应不同壁厚的管子。

作为实现本发明基本构思的第一种技术方案是：如图1，图2。主要是由可以转动的滚轮(1)、使中心轴复位的复位弹簧(2)、可以轴向移动的中心轴(3)、可以沿外套筒轴向移动的内套筒(4)、防止内套筒下滑的棘爪(5)、使棘爪复位的棘爪弹簧(6)，调整滚轮初始位置的调整块(7)，限制中心轴旋转的导向键一(8)，调整中心轴初始位置的调整螺母(9)，传送工件到位信号的传感器(10)，安装用安装底板(21)，限制内套筒旋转的导向键二(22)，支撑内套筒和中心轴的外套筒(23)组成。为了减小摩擦，在中心轴和内套筒、内套筒和外套筒之间装有衬套，棘爪弹簧(6)也可改为扭簧。

作为实现本发明基本构思的第二种技术方案是：如图4，图5。主要由安装用底板(41)，可以绕轴转动的活动板(42)，滚轮带动旋转的滚轮板(43)，安装在底板上芯轴(44)，传感器(45)，活动板复位用弹簧1(46)，活动板用调整螺栓1(47)，滚轮板用调整螺栓2(48)，滚轮板复位用弹簧2(49)，可以转动的滚轮(50)，活动板用调整螺栓3(51)，使棘爪复位的弹簧3(52)，使活动板单向运动的棘爪(53)组成。

作为实现本发明基本构思的第三种技术方案是：如图7。在输入单元输入管子的规格、壁厚、材料以及管子的其它参数和切割片的直径、材料以及其它参数后；再经运算器将这些信息与当前的操作状态、工作状态、传感器接收到信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较；如果这时符合切管条件，当滚轮(71)接触到工件时，中心轴(73)沿轴向向图的上方移动，这时带动直线传感器(74)移动，将其位置传给运算器，经运算器将管子的参数、操作状态、工作状态、传感器接收到信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较。将运算器的结果输出到控制器，从而控制切割片的旋转和进给速度。

作为实现本发明基本构思的第四种技术方案是：如图9。在输入单元输入管子的规格、壁厚、材料以及管子的其它参数和切割片的直径、材料以及其它参数后；再经运算器将这些信息与当前的操作状态、工作状态、传感器接收到信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较；如果这时符合切管条件，当球面滚轮(96)接触到工件时，克服复位弹簧(94)的阻力带动摆臂(95)绕中心轴(93)旋转，这时带动旋转编码器或传感器(92)转动，将其位置传给可编程序控制器(79)，经运算器将管子的参数、操作状态、工作状态、传感器接收到信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较。将运算器的结果输出到控制器，控制执行元件(80、81)的状态，从而控制切割片的旋转和进给速度。

作为实现本发明基本构思的第五种技术方案是：如图11。在输入单元输入管子的规格、壁厚、材料以及管子的其它参数和切割片的直径、材料以及其它参数后；再经运算器将这些信息与当前的操作状态、工作状态、传感器接收到信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较；再用距离传感器测量出切割片到管子的距离，将其位置传给运算器，经运算器将管子的参数、操作状态、工作状态、传感器接收到信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较。将运算器的结果输出到控制器，从而控制切割片的旋转和进给速度。

作为实现本发明基本构思的第六种技术方案是：如图13。在输入单元输入管子的规格、壁厚、材料以及管子的其它参数和切割片的直径、材料以及其它参数后；再经运算器将这些信息与当前的操作状态、工作状态、传感器接收到信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较；再用距离传感器测量出切割片到管子的距离，用切割片直径传感器测量出切割片的直径，将其数据传给运算器，经运算器将管子的参数、操作状态、工作状态、传感器接收到信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较。将运算器的结果输出到控制器，从而控制切割片的旋转和进给速度。

本发明的优点是：装在切割片切管机上可以补偿切割片的磨损量，从而实现切割片切管机的自动化。

附图说明

图1是一种切管机测控方法及其装置第一种技术方案的主视图：1为滚轮，2为中心轴复位弹簧，3为中心轴，4为内套筒，5为棘爪，6为棘爪弹簧，7为调整块，8为导向键一，9为调整螺母，10为传感器。

图2是一种切管机测控方法及其装置第一种技术方案的的俯视图：21为安装底板，22为导向键二，23为外套筒。

图3是一种切管机测控方法及其装置第一种技术方案的的应用图：1为滚轮，31为测控装置，32为切割装置，33为切割片，34为铸管，35为旋转托棍。

图4是一种切管机测控方法及其装置第二种技术方案的主视图：41为底板，42为活动板，43为滚轮板，44为芯轴，45为传感器，46为弹簧1，47为调整螺栓1，48为调整螺栓2，49为弹簧2，50为滚轮，51为调整螺栓3，52为弹簧3，53为棘爪。

图5是一种切管机测控方法及其装置第二种技术方案的俯视图：41为底板，42为活动板，43为滚轮板，44为芯轴，45为传感器，46为弹簧1，49为弹簧2，51为调整螺栓3，52为弹簧3，53为棘爪。

图6是一种切管机测控方法及其装置第二种技术方案的应用图；41为底板，42为活动板，43为滚轮板，44为芯轴，45为传感器，46为弹簧1，47为调整螺栓1，48为调整螺栓2，49为弹簧2，50为滚轮，51为调整螺栓3，52为弹簧3，53为棘爪，32为切割装置，33为切割片，34为铸管，35为托棍。

图7是一种切管机测控方法及其装置第三种技术方案的结构图；71为滚轮，72为中心轴复位弹簧，73为中心轴，74为编码器或传感器，75为安装底板，76为外壳，77为控制面板，78为输入单元，79为可编程序控制器，80、81为执行元件。

图8是一种切管机测控方法及其装置第三种技术方案的应用图；71为滚轮，77为控制面板，78为输入单元，79为可编程序控制器，80、81为执行元件，82为旋转电机，83为进给单元，84为横移单元，32为切割装置，33为切割片，34为铸管，35为托棍。

图9是一种切管机测控方法及其装置第四种技术方案的结构图：77为控制面板，78为触摸屏，79为可编程序控制器，80、81为执行元件，91为安装底板、92为编码器或传感器、93为中心轴、94为复位弹簧、95为摆臂、96为滚轮。

图10是一种切管机测控方法及其装置第四种技术方案的应用图；77为控制面板，78为触摸屏，79为可编程序控制器，80、81为执行元件，82为旋转电机，83为进给单元，84为横移单元。91为安装底板、92为编码器或传感器、93为中心轴、94为复位弹簧、95为摆臂、96为滚轮、32为切割装置，33为切割片，34为铸管，35为托棍。

图11是一种切管机测控方法及其装置第五种技术方案的结构图：77为控制面板，78为触摸屏，79为可编程序控制器，80、81为执行元件，101为距离传感器，102为外壳，103为安装底板。

图12是一种切管机测控方法及其装置第五种技术方案的应用图；77为控制面板，78为触摸屏，79为可编程序控制器，80、81为执行元件，82为旋转电机，83为进给单元，84为横移单元，101为距离传感器，102为外壳，103为安装底板，32为切割装置，33为切割片，34为铸管，35为托棍。

图13是一种切管机测控方法及其装置第六种技术方案的结构图：77为控制面板，78为触摸屏，79为可编程序控制器，80、81为执行元件，101为距离传感器，102为外壳，103为安装底板，111为切割片直径传感器，112为外壳2，113为安装底板2。

图14是一种切管机测控方法及其装置第五种技术方案的应用图；77为控制面板，78为触摸屏，79为可编程序控制器，80、81为执行元件，82为旋转电机，83为进给单元，84为横移单元，101为距离传感器，102为外壳，103为安装底板，111为切割片直径传感器，112为外壳2，113为安装底板2，32为切割装置，33为切割片，34为铸管，35为托棍。

具体实施方式

作为实现本发明基本构思的第一种技术方案的具体实施方式：

实现本发明基本构思的第一种技术方案的工作过程是：当滚轮(1)接触到工件时，中心轴(3)沿轴向向图的上方移动，这时推动调整螺母(9)，触发传感器(10)发出一个工件到位信号，这时滚轮再向图的上方移动则带动内套筒(4)向图的上方移动，由于棘爪(5)的单向运动特性，这时内套筒(4)向图的上方移动，由于外套筒(23)和安装底板(21)组成一体，所以外套筒(23)不移动。当切割片将工件切断时，滚轮(1)接触不到工件，中心轴(3)沿轴向向图的下方移动，触发传感器(10)发出一个切割完信号，由于棘爪(5)的单向运动特性，这时内套筒(4)不能向图的下方移动，也就补偿切割片的磨损。当更换新切割片后，则手动棘爪(5)脱开套筒(4)，则内套筒(4)向图的下方移动，回到初始位置，进入下一个循环。

图3是应用本发明基本构思的第一种技术方案的实例1：测控装置在铸管切管机上的应用，1为滚轮，31为测控装置，32为切割装置，33为切割片，34为铸管。

铸管是一个厚度为几毫米到十几毫米，最厚的可能到几十毫米薄壁圆柱体，一般都会切割下一段园环，进行机械性能和化学方面的检验。测控装置被安装在切割装置上(如图3)，测控装置在切割片的左方，并跟切割装置一起移动。开始切割装置在铸管(34)的左上方，铸管被放在四个旋转托棍上旋转，切割装置在铸管的上方向图的右方移动一段距离后(当铸管的直径大于1000毫米以上时，切割装置也可以在铸管的空腔内)，切割片(33)移到铸管的上方，开始在测控装置没有检测到铸管时，切割片在切割装置(32)的驱动下向图的下方快速移动，切割片开始高速旋转，当测控装置的滚轮(1)接触到铸管后，测控装置的传感器输出一个电信号，切割装置(32)向图的下方移动速度变为切割进给速度，切割片开始接触到铸管，并开始切割铸管。这时切割片高速旋转，并以切割进给速度向图的下方移动，铸管在四个旋转托棍上慢速旋转。这样当经过一段时间后，铸管左端的一段园环被切下，这时由于滚轮下的铸管已落下，所以滚轮复位，传感器输出一个电信号，表示铸管已切断。切下的园环一般情况下由接管机将其接住。之后切割装置向图的上方快速移动，脱离开铸管后，再在铸管的上方向图的左方移动一段距离到达初始位置，这时倒出空间将切完的铸管移开，再在四个旋转托棍上放置一个新的铸管，进入下一个循环。

在此实例中应在新设备第一次使用时，要先对测控装置进行一次调整，先装上一个新的、符合规范的新切割片，装上测控装置。这时模拟切割铸管的情况，用一个平板(例如木板、钢板等)，使切割片的外径和测控装置的滚轮(1)在同一个平面上，这时外套筒应靠近图的上方，内套筒(4)在外套筒(23)的移动距离应不小于切割片切割铸管时，切割片的最大与最小半径之差值。调整调整螺母(9)，使传感器(10)有信号输出，并且使滚轮(1)在内套筒的行程稍大于铸管的壁厚。这时将调整块(7)靠近外套筒(23)固定。这个位置就是换上新切割片时的初始位置，当换上新切割片时手动松开棘爪(5)，使滚轮(1)恢复到这个位置。

下面就说明一下测控装置的补偿过程：

当调整完毕后，由于第一次切割的初始点就是刚调整的初始点，所以第一次切割是没有问题的。在切割片将要接触铸管时，测控装置发出一个检测到铸管的电信号。

在切割过程中，假如切割片直径没有减小，因为调整时滚轮(1)在内套筒的行程稍大于铸管的壁厚，所以在切割第一支铸管的过程中，中心轴没有带动内套筒向图的上方移动，则整个测控装置还保持刚调整的初始点，切割第二支铸管的情况与第一支相类似。

在切割过程中，假如切割片直径减小，由于铸管的壁厚是一定值，也就是在将要切断时切割片外沿与滚轮(1)的差值是一定的，也就是等于铸管的壁厚。当切割片直径减小时，滚轮(1)必然向图的上方移动，由于这时已经超过中心轴在内套筒的行程，这时中心轴向图的上方移动就要带动内套筒向图的上方移动，由于外套筒固定在安装底板(21)上，不能移动，所以内套筒和外套筒之间就有相对移动，由于棘爪的作用，在切完管后，这种由于砂轮的磨损而导致的内套筒和外套筒之间的相对移动，测控装置是不能自己恢复的。在切完管后滚轮在中心轴复位弹簧(2)的作用下向图的下方移动一个铸管壁厚的距离，这时滚轮与切割片(切割片直径减小后)在同一平面上。

由此可见，不管切割片是否磨损，在开始时滚轮(1)与切割片(33)总是在同一平面上。

实际使用时，由于滚轮(1)在内套筒的行程稍大于铸管的壁厚，所以滚轮(1)比切割片(33)先接触到铸管表面，这样在切割片还没有接触到铸管表面就开始降低进给速度，这样是为了防止切割片刚接触的铸管表面的冲击力将切割片碰裂。

实际使用时，一般装有两个传感器，这样，切割片的进给速度将分为三段速度，开始的速度较高，分级降低到切割进给速度，减少由于速度的突变对设备的冲击力，使设备的运行更平稳，空驶时间缩短，提高生产率。

应用本发明基本构思的第一种技术方案的实例2：在使用过程中切割片直径不同时，或有直径小的切割片或有直径小的旧切割片时。设备的第一次使用时，装上一个直径较大的切割片，装上测控装置。这时模拟切割铸管的情况，用一个平板(例如木板、钢板等)，使切割片的外径和测控装置的滚轮(1)在同一个平面上，这时外套筒应靠近图的上方，内套筒和外套筒的活动空间应不小于切割片切割铸管时，切割片的最大与最小半径之差值。调整调整螺母(9)，使传感器(10)有信号输出，并且使滚轮(1)在内套筒的行程稍大于铸管的壁厚。这时将调整块(7)靠近外套筒(23)固定。这个位置就是换上新切割片时的初始位置，当换上直径相同的新切割片时手动松开棘爪(5)，使滚轮(1)恢复到这个位置。

当使用直径小的切割片时，手动松开棘爪(5)，只要使滚轮(1)的位置比切割片的位置略向图的下方即可，即保证切割片在接触到铸管前传感器(10)有信号输出。

应用本发明基本构思的第一种技术方案的实例3：在使用钢制刀片时，在切割过程中钢制刀片直径变化很小，但钢制刀片与刀片之间直径差别较大。设备的第一次使用时，装上一个直径较大的钢制刀片，装上测控装置。这时模拟切割铸管的情况，用一个平板(例如木板、钢板等)，使钢制刀片的外径和测控装置的滚轮(1)在同一个平面上，这时外套筒应靠近图的上方，内套筒在外套筒的移动距离应不小于钢制刀片切割铸管时，钢制刀片的最大与最小半径之差值。调整调整螺母(9)，使传感器(10)有信号输出，并且使滚轮(1)在内套筒的行程稍大于铸管的壁厚。这时将调整块(7)靠近外套筒(23)固定。这个位置就是换上新钢制刀片时的初始位置，当换上直径相同的新钢制刀片时手动松开棘爪(5)，使滚轮(1)恢复到这个位置。

当使用直径小的钢制刀片时，手动松开棘爪(5)，只要使滚轮(1)的位置比钢制刀片的位置略向图的下方即可，即保证钢制刀片在接触到铸管前传感器(10)有信号输出。

这种调整只是在更换新切割片时，才调整；在同一切割片的切割过程中，不需要调整。

作为实现本发明基本构思的第二种技术方案的具体实施方式：

实现本发明基本构思的第二种技术方案的工作过程是：如图4，图5。球面的滚轮(50)接触到工件时，克服弹簧2(49)的阻力带动滚轮板(43)绕芯轴(44)旋转，触发传感器(45)，发出切管信号。当再旋转时，就通过调整螺栓3(51)克服弹簧1(46)的阻力带动活动板(42)逆时针旋转，活动板(42)克服弹簧3(52)的阻力带动棘爪(53)上升。当工件被切断时，球面滚轮(50)失去支撑而下降，由于棘爪(53)的作用，活动板(42)不能全部恢复到起始位置，也就补偿了切割片或钢制刀片的磨损量。调整螺栓2(48)用来调整滚轮(50)接触到工件到触发传感器(45)的距离。从触发传感器(45)到调整螺栓3(51)的距离等于工件的厚度。装在底板(41)上的调整螺栓1(47)用来调整活动板的起始位置，也就是调整滚轮(50)与新切割片的位置。

图6是本发明基本构思的第二种技术方案的在铸管切管机上的应用：在新设备第一次使用时，要先对测控装置进行一次调整，先装上一个新的、符合规范的新切割片，装上测控装置。调整螺栓3(51)使滚轮板(43)从触发传感器(45)到带动活动板(42)旋转的距离等于或稍大于工件的厚度。再调整螺栓1(47)，使传感器(45)有信号输出时，切割片的外径和测控装置的滚轮(50)在同一个平面上。

铸管是一个厚度为几毫米到十几毫米，最厚的可能到几十毫米薄壁圆柱体，一般都会切割下一段园环，进行机械性能和化学方面的检验。测控装置被安装在切管机上(如图6)，测控装置在切割片的左方，并跟切管机一起移动。开始切管机在铸管(34)的左上方，铸管被放在四个旋转托棍(35)上旋转，切管机在铸管的上方向图的右方移动一段距离后(当铸管的直径大于1000毫米以上时，切管机也可以在铸管的空腔内)，切割片(33)移到铸管的上方，开始在测控装置没有检测到铸管时，切割片在切割装置(32)的驱动下向图的下方快速移动，切割片开始高速旋转，铸管在四个旋转托棍上慢速旋转。当测控装置的球面滚轮(50)接触到铸管后，克服弹簧2(49)的阻力带动滚轮板(43)绕芯轴(44)旋转，触发传感器(45)，发出切管信号。切割装置(32)向图的下方移动速度变为切割进给速度，切割片开始接触到铸管，并开始切割铸管。当切割片切割铸管再下降时，由于铸管没有被切断，所以滚轮(50)不能再下降，这时底板(41)在切割装置(32)的带动下下降，这时滚轮板(43)通过调整螺栓3(51)克服弹簧1(46)的阻力带动活动板(42)逆时针旋转。活动板(42)克服弹簧3(52)的阻力带动棘爪(53)上升。这样当经过一段时间后，铸管左端的一段园环被切下，这时由于滚轮(50)下的铸管已落下，所以滚轮(50)失去支撑而下降复位，传感器输出一个电信号，表示铸管已切断。由于棘爪(53)的作用，活动板(42)不能全部恢复到起始位置，也就补偿了切割片或钢制刀片的磨损量。

切下的园环一般情况下由接管机将其接住。之后切割装置向图的上方快速移动，脱离开铸管后，再在铸管的上方向图的左方移动一段距离到达初始位置，这时倒出空间将切完的铸管移开，再在四个旋转托棍上放置一个新的铸管，进入下一个循环。

调整螺栓2(48)用来调整滚轮(50)接触到工件到触发传感器(45)的距离，调整螺栓3(51)用来调整滚轮板(43)从触发传感器(45)到带动活动板(42)旋转的距离，它等于工件的厚度。装在底板(41)上的调整螺栓1(47)用来调整活动板的起始位置，也就是调整滚轮(50)与新切割片外径的相对位置。

实际应用时，滚轮板(43)从触发传感器(45)到带动活动板(42)旋转的距离，稍大于工件的厚度，使滚轮(50)比切割片稍早于接触铸管。

当切割片磨损需换上新的切割片时(直径相同)，手动松开棘爪(53)，使活动板(42)与调整螺栓1(47)接触即可。

下面就说明一下测控装置的补偿过程：

当调整完毕后，由于第一次切割的初始点就是刚调整的初始点，所以第一次切割是没有问题的。在切割片将要接触铸管时，测控装置发出一个检测到铸管的电信号。

在切割过程中，假如切割片直径没有减小，因为调整时滚轮板(43)从触发传感器(45)到带动活动板(42)旋转的距离，稍大于工件的厚度。所以在切割第一支铸管的过程中，滚轮板(43)没有带动活动板(42)旋转，棘爪(53)没有动作，则整个测控装置还保持刚调整的初始点，切割第二支铸管的情况与第一支相类似。

在切割过程中，假如切割片直径减小，由于铸管的壁厚是一定值，也就是在将要切断时切割片外沿与滚轮(50)的差值是一定的，也就是等于铸管的壁厚。当切割片直径减小时，滚轮(50)必然向图的上方移动(相对于底板)，由于这时已经超过滚轮板(43)从触发传感器(45)到活动板(42)的距离，这时滚轮板(43)带动活动板(42)旋转，由于棘爪的作用，在切完管后，这种由于砂轮的磨损而导致的活动板(42)旋转，测控装置不能自己恢复。在切完铸管后滚轮在弹簧2(49)的作用下向图的下方移动一个铸管壁厚的距离，这时滚轮与切割片(切割片直径减小后)在同一平面上。

由此可见，不管切割片是否磨损，在开始时滚轮(50)与切割片(33)总是在同一平面上。

实际使用时，由于滚轮板(43)从触发传感器(45)到带动活动板(42)旋转的距离等于或稍大于工件的厚度。所以滚轮(50)比切割片(33)先接触到铸管表面，这样在切割片还没有接触到铸管表面就开始降低进给速度，这样是为了防止切割片刚接触的铸管表面的冲击力将切割片碰裂。

实际使用时，一般装有两个传感器，这样，切割片的进给速度将分为三段速度，开始的速度较高，分级降低到切割进给速度，减少由于速度的突变对设备的冲击力，使设备的运行更平稳，空行程的时间缩短，提高生产率。

当使用直径小的切割片时，手动松开棘爪(53)，只要使滚轮(50)的位置比切割片的位置略向图的下方即可，即保证切割片在接触到铸管前传感器(45)有信号输出。

在使用钢制刀片时，在切割过程中钢制刀片直径变化很小，但钢制刀片与刀片之间直径差别较大。设备的第一次使用时，装上一个直径较大的钢制刀片，装上测控装置。这时使钢制刀片的外径和测控装置的滚轮(50)在同一个平面上，调整螺栓1(47)，使传感器(45)有信号输出。再调整螺栓3(51)使滚轮板(43)从触发传感器(45)到带动活动板(42)旋转的距离等于或稍大于工件的厚度。这个位置就是换上新钢制刀片时的初始位置，当换上直径相同的新钢制刀片时手动松开棘爪(53)，使滚轮(50)恢复到这个位置。

当使用直径小的钢制刀片时，手动松开棘爪(53)，只要使滚轮(50)的位置比钢制刀片的位置略向图的下方即可，即保证钢制刀片在接触到铸管前传感器(45)有信号输出。

这种调整只是在更换新切割片时，才调整；在同一切割片的切割过程中，不需要调整。

作为实现本发明基本构思的第三种技术方案的具体实施方式(参照图7和图8)：

图8是本发明基本构思的第三种技术方案的在铸管切管机上的应用：利用安装底板(75)、将切管机测控装置安装在切管机上，测控装置在切割片(33)的左方，并跟切割装置(32)一起移动。切割装置(32)在铸管(34)的左上方，铸管被放在四个旋转托棍(35)上旋转。

在输入单元(78)输入管子的规格、壁厚、材料以及管子的其它参数和切割片的直径、材料切割速度、移动速度以及其它参数后，启动在控制面板(77)上的相应开关，经可编程序控制器(79)中运算器将这些信息与当前的操作状态、工作状态、传感器接收到的信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较。控制器根据运算器的结果输出给相应的执行元件(80、81)。切割装置(32)在铸管的上方向图的右方移动一段距离后(当铸管的直径大于1000毫米以上时，切割装置也可以在铸管的空腔内)，切割片(33)移到铸管的上方，开始滚轮(71)没有检测到铸管时，切割片在切割装置(32)的驱动下向图的下方快速移动，切割片开始高速旋转，当滚轮(71)接触到铸管后，通过中心轴(78)克服复位弹簧(72)的阻力、驱动编码器或传感器(74)(直线编码器、直线电阻器)输出信号，这时可编程序控制器(79)中运算器将当前的操作状态、工作状态、传感器接收到信号、输入到记忆单元的信号，开关状态和切割片的参数进行运算、比较。随着切割装置下移，滚轮(71)被抬起，传感器的信号也在改变。当切割片接近工件时，控制器根据运算器的结果输出给相应的执行元件(80或81)。切割装置(32)向图的下方移动速度变为切割进给速度，切割片开始接触到铸管，并开始切割铸管。这时切割片高速旋转，并以切割进给速度向图的下方移动，铸管在四个旋转托棍上慢速旋转。这样当经过一段时间后，铸管左端的一段园环被切下，这时由于滚轮下的铸管已落下，所以滚轮由接触工件上升到由复位弹簧(72)的推力而下降，传感器输出的电信号表示铸管已切断(切下的园环一般情况下由接管机将其接住)。接收到传感器的信号后可编程序控制器(79)记忆当前的位置供下次切管时使用，并发出信号给控制器，结果输出给相应的执行元件(80或81)切割装置向图的上方快速移动，切割片的停止旋转。脱离开铸管后，再由控制器发出信号给执行元件(80或81)，在铸管的上方向图的左方移动一段距离到达初始位置，这时倒出空间将切完的铸管移开，再在四个旋转托棍上放置一个新的铸管，进入下一个循环。下一次切管时将使用本次切管完成时切割片的到铸管的距离。

当切割片磨损需换上新的切割片时(直径相同)，只要在控制面板(77)上启动相应的开关即可。当换上直径不同的切割片，只需输入切割片直径的尺寸即可。

作为实现本发明基本构思的第四种技术方案的具体实施方式(参照图9和图10)：

图10是本发明基本构思的第四种技术方案的在铸管切管机上的应用：利用安装底板(91)、将切管机测控装置安装在切管机上，测控装置在切割片(33)的左方，并跟切割装置(32)一起移动。切割装置在铸管(34)的左上方，铸管被放在四个旋转托棍(35)上旋转。

在输入单元(78)输入管子的规格、壁厚、材料以及管子的其它参数和切割片的直径、材料切割速度、移动速度以及其它参数后，启动在控制面板(77)上的相应开关，经可编程序控制器(79)中运算器将这些信息与当前的操作状态、工作状态、传感器接收到的信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较。控制器根据运算器的结果输出给相应的执行元件(80、81)。切割装置在铸管的上方向图的右方移动一段距离后(当铸管的直径大于1000毫米以上时，切割装置也可以在铸管的空腔内)，切割片(33)移到铸管的上方，开始滚轮(96)没有检测到铸管时，切割片在切割装置(32)的驱动下向图的下方快速移动，切割片开始高速旋转，当滚轮(96)接触到铸管后，通过摆臂(95)克服复位弹簧(94)的阻力、绕中心轴(93)转动、驱动旋转传感器(92)(旋转编码器、旋转电阻器)输出信号，这时可编程序控制器(79)中运算器将当前的操作状态、工作状态、传感器接收到信号、输入到记忆单元的信号，开关状态和切割片的参数进行运算、比较。随着切割装置下移，滚轮(96)被抬起，传感器的信号也在改变。当切割片接近工件时，控制器根据运算器的结果输出给相应的执行元件(80或81)。切割装置(32)向图的下方移动速度变为切割进给速度，切割片开始接触到铸管，并开始切割铸管。这时切割片高速旋转，并以切割进给速度向图的下方移动，铸管在四个旋转托棍上慢速旋转。这样当经过一段时间后，铸管左端的一段园环被切下，这时由于滚轮下的铸管已落下，所以滚轮由接触工件上升到由复位弹簧(94)的推力而下降，传感器输出的电信号表示铸管已切断(切下的园环一般情况下由接管机将其接住)。接收到传感器的信号后可编程序控制器(79)记忆当前的位置供下次切管时使用，并发出信号给控制器，结果输出给相应的执行元件(80或81)切割装置向图的上方快速移动，切割片的停止旋转。脱离开铸管后，再由控制器发出信号给执行元件(80或81)，在铸管的上方向图的左方移动一段距离到达初始位置，这时倒出空间将切完的铸管移开，再在四个旋转托棍上放置一个新的铸管，进入下一个循环。下一次切管时将使用本次切管完成时切割片的到铸管的距离。

当切割片磨损需换上新的切割片时(直径相同)，只要在控制面板(77)上启动相应的开关即可。当换上直径不同的切割片，只需输入直径的尺寸即可。

作为实现本发明基本构思的第五种技术方案的具体实施方式(参照图11和图12)：

图12是本发明基本构思的第五种技术方案的在铸管切管机上的应用：利用安装底板(103)、将切管机测控装置安装在切管机上，测控装置在切割片(33)的左方，并跟切割装置(32)一起移动。切割装置在铸管(34)的左上方，铸管被放在四个旋转托棍(35)上旋转。

在输入单元(78)输入管子的规格、壁厚、材料以及管子的其它参数和切割片的直径、材料切割速度、移动速度以及其它参数后，启动在控制面板(77)上的相应开关，经可编程序控制器(79)中运算器将这些信息与当前的操作状态、工作状态、距离传感器(101)接收到的信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较。控制器根据运算器的结果输出给相应的执行元件(80、81)。切割装置在铸管的上方向图的右方移动一段距离后(当铸管的直径大于1000毫米以上时，切割装置也可以在铸管的空腔内)，切割片(33)移到铸管的上方，开始距离传感器(101)没有检测到铸管或距离较远时，切割片在切割装置(32)的驱动下向图的下方快速移动，切割片开始高速旋转，随着切割装置下移，距离传感器(101)的信号也在改变。当切割片接近工件时，控制器根据运算器的结果输出给相应的执行元件(80或81)。切割装置(32)向图的下方移动速度变为切割进给速度，切割片开始接触到铸管，并开始切割铸管。这时切割片高速旋转，并以切割进给速度向图的下方移动，铸管在四个旋转托棍上慢速旋转。这样当经过一段时间后，铸管左端的一段园环被切下，距离传感器(101)输出的电信号表示铸管已切断(切下的园环一般情况下由接管机将其接住)。接收到传感器的信号后可编程序控制器(79)记忆当前的位置供下次切管时使用，并发出信号给控制器，结果输出给相应的执行元件(80或81)切割装置向图的上方快速移动，切割片的停止旋转。脱离开铸管后，再由控制器发出信号给执行元件(80或81)，在铸管的上方向图的左方移动一段距离到达初始位置，这时倒出空间将切完的铸管移开，再在四个旋转托棍上放置一个新的铸管，进入下一个循环。下一次切管时将使用本次切管完成时切割片的到铸管的距离。在外壳(102)中通有压缩空气是为了在切管时保证距离传感器(101)下方的清洁，保证距离传感器(101)的正常工作。

当切割片磨损需换上新的切割片时(直径相同)，只要在控制面板(77)上启动相应的开关即可。当换上直径不同的切割片，只需输入直径的尺寸即可。

作为实现本发明基本构思的第六种技术方案的具体实施方式(参照图13和图14)：

图14是本发明基本构思的第六种技术方案的在铸管切管机上的应用：利用安装底板(103)和安装底板2(113)、将切管机测控装置安装在切管机上，测控装置在切割片(33)的左方，并跟切割装置(32)一起移动。切割装置在铸管(34)的左上方，铸管被放在四个旋转托棍(35)上旋转。

在输入单元(78)输入管子的规格、壁厚、材料以及管子的其它参数和材料切割速度、移动速度以及其它参数，切割片直径传感器(111)将测得的切割片直径传给可编程序控制器(79)，启动在控制面板(77)上的相应开关，经可编程序控制器(79)中运算器将这些信息与当前的操作状态、工作状态、距离传感器(101)切割片直径传感器(111)接收到的信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较。控制器根据运算器的结果输出给相应的执行元件(80、81)。切割装置在铸管的上方向图的右方移动一段距离后(当铸管的直径大于1000毫米以上时，切割装置也可以在铸管的空腔内)，切割片(33)移到铸管的上方，开始距离传感器(101)没有检测到铸管或距离较远时，切割片在切割装置(32)的驱动下向图的下方快速移动，切割片开始高速旋转，随着切割装置下移，距离传感器(101)的信号也在改变。当切割片接近工件时，控制器根据运算器的结果输出给相应的执行元件(80或81)。切割装置(32)向图的下方移动速度变为切割进给速度，切割片开始接触到铸管，并开始切割铸管。这时切割片高速旋转，并以切割进给速度向图的下方移动，铸管在四个旋转托棍上慢速旋转。这样当经过一段时间后，铸管左端的一段园环被切下，距离传感器(101)输出的电信号表示铸管已切断(切下的园环一般情况下由接管机将其接住)。接收到传感器的信号后可编程序控制器(79)发出信号给控制器，结果输出给相应的执行元件(80或81)切割装置向图的上方快速移动，切割片的停止旋转。脱离开铸管后，再由控制器发出信号给执行元件(80或81)，在铸管的上方向图的左方移动一段距离到达初始位置，这时倒出空间将切完的铸管移开，再在四个旋转托棍上放置一个新的铸管，进入下一个循环。在外壳(102)和外壳2(112)中通有压缩空气是为了在切管时保证距离传感器(101)和切割片直径传感器(111)测量方向的清洁，保证距离传感器(101)和切割片直径传感器(111)的正常工作。

当切割片磨损或换上新的切割片时，切割片直径传感器(111)都会将切割片直径传给可编程序控制器(79)。

这样，这种测控方法及其装置可以适应各种不同切割工具和管子。并且也可以应用于平板的切割。

Claims (10)

1、一种切管机测控方法及其装置，其特征是：当切割片(砂轮片或钢制刀片)快速进给到接近工件时，检测器发出信号，变为切割进给速度；自动测量或记忆下切割片最大直径的位置；自动补偿切割片由于切割而磨损的量；换新切割片后恢复到初始位置；通过调节可以适应不同壁厚的管子。

2、实现权利要求1所述的切管机测控方法及其装置，其特征是：滚轮表面是园面或球面且内装有轴承，可以在工件表面滚动。

3、实现权利要求1所述的切管机测控方法及其装置，其特征是：滚轮在接触到工件时，触发传感器，传感器发出一个或多个电信号；电信号可以是数字量，也可以是模拟量。

4、实现权利要求3所述的切管机测控方法及其装置，其特征是：传感器可以是机械触动开关、接近开关、直线编码器、旋转编码器、直线电阻器、旋转电阻器、位移传感器、旋转传感器，距离传感器，激光传感器，超声波传感器；它是一种可以发出电信号的装置。

5、实现权利要求1所述的切管机测控方法及其装置，其特征是：在输入单元输入管子的规格、壁厚、材料以及管子的其它参数和切割片的直径、材料以及其它参数后，再经运算器将这些信息与当前的操作状态、工作状态、传感器接收到信号、输入到记忆单元的信号或开关状态进行运算、比较；控制器根据运算器的结果输出信号控制切割片的旋转和进给速度。

6、实现权利要求5所述的切管机测控方法及其装置，其特征是：运算器，控制器，记忆单元可以是可编程序控制器、单片机、工控机、计算机、存储单元，它是一个可以储存输入数据，可以对目前值和储存输入数据进行比较、计算的单元；输入单元可以是触摸屏、薄膜键、键盘、鼠标、人机界面、输入单元、波段开关，它是一个可以向储存单元输入数据或能够表示状态的设备。

7、实现权利要求1所述的切管机测控方法及其装置，其特征是：滚轮移动一定距离后，推动棘爪或相当于棘爪的楔块或滚子只能做单向移动或旋转；通过手动或自动能够复位。

8、实现权利要求7所述的切管机测控方法及其装置，其特征是：滚轮推动棘爪或相当于棘爪的楔块或滚子做单向移动或旋转的距离，应不小于砂轮片或钢制刀片的最大与最小半径之差；起始点可以调整；滚轮从接触到工件到推动棘爪之间的距离，等于或稍大于工件的厚度，并可根据工件的厚度进行调整。

9、实现权利要求1所述的切管机测控方法及其装置，其特征是：切割装置的距离测量可以是接触测量或非接触测量；可以是距离传感器，激光传感器，超声波传感器，红外传感器。

10、实现权利要求1所述的切管机测控方法及其装置，其特征是：切割片的直径的确定可以用切割片直径传感器来确定，切割片直径传感器可以是接触测量或非接触测量；可以是激光传感器，超声波传感器，红外传感器。

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