CN102179562B - 一种全自动切管机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动切管机,该切管机包括依次设置在工作台上的送料驱动部分、切割驱动部分、管件夹持部分、切割部分、卸料部分和切割测量部分;送料驱动部分通过驱动轮与碾压轮将管传送到切割部位,再由切割刀具在切割驱动部件的驱动下将管件切断;该切管机的驱动轮由步进电机驱动,通过步进电机步进量的电信号及驱动轮半径的数据即可准确检测并控制切管的长度,另外在工作台上还安装了红外测距传感器,该测距电信号与步进电机转动量检测信号共同保证了切管长度的精确性。该自动切管机采用了上述夹持送料结构、自动切割结构、自动夹紧结构、自动卸料结构和自动切割管长的测量及控制机构。使得该切管机的自动化程度得到了提高。

Description

一种全自动切管机
技术领域
本发明涉及管材切割设备,具体涉及一种全自动切管机。
背景技术
目前,常规的切管机一般采用以下方式切管:
一、手工送料,采用平尺确定管件的切割长度。由于人工送料,操作者凭眼睛直观目测长度,由于观察的角度不同,所以确定长度的误差最少在±0.8mm左右,这样的误差不能满足生产高精度产品的要求。
二、将砂轮切割机组件固定不动,由操作者手推软管实现切断。操作者手推的平直度,直接影响切管的切口平直度,采用这种方式切管切口的平直度较低,不能满足高精度产品的要求。
三、切断工作需要两个工人合作操作才能完成,效率低、速度慢、操作人员的劳动强度大。
因此,有必要对现有切管机的结构进行改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷,设计一种切管长度控制精确,切管自动化程度高的全自动切管机。
为实现上述目的,本发明的技术方案是提供了一种全自动切管机,其特征在于,所述切管机包括依次设置在工作台上的送料驱动部分、切割驱动部分、管件夹持部分、切割部分、卸料部分和切割测量部分;所述送料驱动部分包括驱动支架,在所述驱动支架上设有上下垂直分布的驱动轮与碾压轮,所述驱动轮通过驱动轴与步进电机连接,所述碾压轮与设置在所述驱动支架上的上下调节机构连接;所述切割驱动部分包括设置在所述工作台上且垂直于管件送料方向的滑轨,在所述滑轨的一侧的所述工作台上设有管件的切割驱动机构;所述管件夹持部分包括管件夹具和管件夹具的驱动部件;所述切割部分为切割刀具,所述切割刀具连接在所述切割驱动机构上;所述卸料部分包括卸料驱动部件、连接在所述卸料驱动部件上的挡料板、设置在所述工作台上且位于挡料板下端的出料槽;所述切割测量部分包括测距传感器和由所述步进电机步进码与驱动轮半径乘积的电信号传感器。
为了使被切割的管材能够平直地向前送料,同时也为了增加送料的驱动摩擦力,以及将摩擦力均匀地分布在被传送的管件上,优选的技术方案是,所述驱动支架包括有成一字型排列的主驱动支架和辅助驱动支架,在所述主驱动支架和辅助驱动支架上分别设有主驱动轮和辅助驱动轮,所述主驱动轮和辅助驱动轮分别通过主驱动轴和辅助驱动轴支撑在所述主驱动支架和辅助驱动支架上,在所述主驱动轴和辅助驱动轴的两侧与所述主驱动支架和辅助驱动支架之间设有轴承和轴承支架,所述轴承支架与所述主驱动支架和辅助驱动支架紧密配合,所述主驱动轴和辅助驱动轴在伸出所述主驱动支架和辅助驱动支架的一端分别装有带轮,在所述两个带轮之间连接有皮带。
为了使驱动支架能够适用于切割不同规格的管材,同时能够便捷地调整管件传送过程中的摩擦力,优选的技术方案还包括,在所述主驱动支架和辅助驱动支架上还分别设有主碾压轮和辅助碾压轮,所述主碾压轮和辅助碾压轮通过主碾压轴和辅助碾压轴,以及设置在主碾压轴和辅助碾压轴两侧的轴承、轴承支架与所述主驱动支架和辅助驱动支架上的所述上下调节机构连接。
同样为了使驱动支架能够适用于切割不同规格的管材,同时能够便捷地调整管件传送过程中的摩擦力,优选的技术方案还包括,所述上下调节机构包括设置在所述轴承支架上的滑块和与滑块滑动配合的滑轨,所述滑轨被设置在所述主驱动支架和辅助驱动支架上部的两内侧,在所述轴承支架的上端设有驱动机构。
为了便于快速便捷地调节驱动轮与碾压轮之间的间隙,在所述轴承支架的上端与所述驱动机构之间设有调节板。
为了能够实现自动快速地将管材夹持在驱动轮与碾压轮之间,优选的技术方案还包括,所述驱动机构为设置在所述主驱动支架和辅助驱动支架上部的液压或气动驱动装置,将所述液压或气动驱动装置中的缸体固定在所述主驱动支架和辅助驱动支架的上端,所述液压或气动驱动装置中的活塞杆穿过所述上端与所述调节板连接,或直接与所述轴承支架的上端连接。
为了实现自动快速地将管材切割断,所述管件切割驱动机构包括设置在所述滑轨上的滑台,优选的技术方案还可以是,在所述滑台上安装有切割驱动电机和切割刀具的传动轴,所述传动轴与所述切割驱动电机通过带轮和皮带相互连接;在所述工作台上设有液压或气动驱动装置,将所述液压或气动驱动装置中的缸体固定在所述工作台上,所述液压或气动驱动装置中的活塞杆连接在所述滑台的下面。
为了使管件在切割的过程中被自动地夹紧固定,以免损伤切割刀具或影响切口的质量,优选的技术方案还可以是,所述管件夹具的驱动部件是液压或气动驱动装置,所述液压或气动驱动装置中的缸体通过管件夹具支架固定在所述工作台上,所述液压或气动驱动装置中的活塞杆与所述管件夹具连接。
为了使被切断后的管材能够排列整齐地被输送出去,优选的技术方案还可以是,所述卸料驱动部件是液压或气动驱动装置,所述液压或气动驱动装置中的缸体固定在所述工作台上的侧支架上,所述液压或气动驱动装置中的活塞杆与所述挡料板连接。
为了提高被切割管材的长度尺寸精度,同时为了提高长度测量的速度和自动化程度,优选的技术方案还可以是,所述测量长度的传感器为红外测距传感器,所述红外测距传感器设置在所述工作台上的侧支架上,所述红外测距传感器与所述步进电机编码信号转换成的测距信号进行比较后即可获得管件长度的检测信号,所述检测信号通过控制电路输出控制指令,所述控制指令传送到所述管件切割驱动机构执行切管动作。
本发明的优点和有益效果在于:该自动切管机采用了上述夹持送料结构、自动切割结构、自动夹紧结构、自动卸料结构和自动切割管长的测量及控制机构。使得该切管机具有切管的自动化程度高,切割效率高,切割长度尺寸精确。该全自动切管机还具有结构简单,易于操作,1人可同时操作10台同样的切管机,而且该切管机使用寿命长,使用成本低。
附图说明
图1是本发明全自动切管机的主视结构示意图;
图2是本发明全自动切管机的俯视结构示意图;
图3是图1中主驱动支架和辅助驱动支架的结构示意图;
图4是图3的侧视图。
图中:1、工作台;2、送料驱动部分;3、切割驱动部分;4、管件夹持部分;5、切割部分;6、卸料部分;7、切割测量部分;8、管件;11、侧支架;21、驱动支架;22、驱动轮;23、碾压轮;24、驱动轴;25、步进电机;26、上下调节机构;27、液压或气动驱动装置;31、滑轨;32、切割驱动机构;33、滑台;34、切割驱动电机;35、传动轴;36、带轮;37、皮带;38、缸体;39、活塞杆;41、管件夹具;42、驱动部件;43、缸体;44、活塞杆;51、切割刀具;61、卸料驱动部件;62、挡料板;63、出料槽;64、缸体;65、活塞杆;71、测距传感器;211、主驱动支架;212、辅助驱动支架;221、主驱动轮;222、辅助驱动轮;223、主驱动轴;224、辅助驱动轴;225、轴承;226、轴承支架;227、带轮;228、皮带;231、主碾压轮;232、辅助碾压轮;233、主碾压轴;234、辅助碾压轴;235、轴承;236、轴承支架;237、滑块;238、滑轨;239、调节板;271、缸体;272、活塞杆;
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1、图2所示,本发明是一种全自动切管机,该切管机包括依次设置在工作台1上的送料驱动部分2、切割驱动部分3、管件夹持部分4、切割部分5、卸料部分6和切割测量部分7;所述送料驱动部分2包括驱动支架21,在所述驱动支架21上设有上下垂直分布驱动轮22与碾压轮23,所述驱动轮22通过驱动轴24与步进电机25连接,所述碾压辊23与设置在所述驱动支架21上的上下调节机构26连接;所述切割驱动部分3包括设置在所述工作台1上且垂直于管件8送料方向的滑轨31,在所述滑轨31的一侧的所述工作台1上设有管件8的切割驱动机构32;所述管件夹持部分4包括管件夹具41和管件夹具的驱动部件42;所述切割部分5为切割刀具51,所述切割刀具51连接在所述切割驱动机构32上;所述卸料部分6包括卸料驱动部件61、连接在所述卸料驱动部件61上的挡料板62、设置在所述工作台1上且位于挡料板62下端的出料槽63;所述切割测量部分7包括测距传感器71和由所述步进电机25步进码与驱动轮22半径乘积的电信号传感器。
实施例2
如图、图3所示,在实施例1的基础上,为了使被切割的管材能够平直地向前送料,同时也为了增加送料的驱动摩擦力,以及将摩擦力均匀地分布在被传送的管件上,所述驱动支架21包括有成一字型排列的主驱动支架211和辅助驱动支架212,在所述主驱动支架211和辅助驱动支架212上分别设有主驱动轮221和辅助驱动轮222,所述主驱动轮221和辅助驱动轮222分别通过主驱动轴223和辅助驱动轴224支撑在所述主驱动支架221和辅助驱动支架222上,在所述主驱动轴223和辅助驱动轴224的两侧与所述主驱动支架211和辅助驱动支架212之间设有轴承225和轴承支架226,所述轴承支架226与所述主驱动支架211和辅助驱动支架212紧密配合,所述主驱动轴223和辅助驱动轴224在伸出所述主驱动支架211和辅助驱动支架212的一端分别装有带轮227,在所述两个带轮之间连接有皮带228。
实施例3
如图1、图4所示,在实施例2的基础上,为了使驱动支架能够适用于切割不同规格的管材,同时能够便捷地调整管件传送过程中的摩擦力,在所述主驱动支架211和辅助驱动支架212上还分别设有主碾压轮231和辅助碾压轮232,所述主碾压轮231和辅助碾压轮232通过主碾压轴233和辅助碾压轴234,以及设置在主碾压轴233和辅助碾压轴234两侧的轴承235、轴承支架236与所述主驱动支架211和辅助驱动支架212上的所述上下调节机构26连接。
实施例4
如图1、图2所示,在实施例3的基础上,同样为了使驱动支架能够适用于切割不同规格的管材,同时能够便捷地调整管件传送过程中的摩擦力,所述上下调节机构26包括设置在所述轴承支架236上的滑块237和与滑块237滑动配合的滑轨238,所述滑轨238被设置在所述主驱动支架211和辅助驱动支架212上部的两内侧,在所述轴承支架236的上端设有驱动机构。
实施例5
如图3所示,在实施例4的基础上,为了便于快速便捷地调节驱动轮22与碾压轮23之间的间隙,在所述轴承支架236的上端与所述驱动机构之间设有调节板239。
实施例6
如图3、图4所示,在实施例5的基础上,为了能够实现自动快速地将管材夹持在驱动轮与碾压轮之间,所述驱动机构为设置在所述主驱动支架211和辅助驱动支架212上部的液压或气动驱动装置27,将所述液压或气动驱动装置27中的缸体271固定在所述主驱动支架211和辅助驱动支架212的上端,所述液压或气动驱动装置27中的活塞杆272穿过所述上端与所述调节板239连接,或直接与所述轴承支架236的上端连接。
实施例7
如图1、图2所示,在实施例1的基础上,为了实现自动快速地将管材切割断,所述管件切割驱动机构32包括设置在所述滑轨31上的滑台33,在所述滑台33上安装有切割驱动电机34和用于安装切割刀具51的传动轴35,所述传动轴35与所述切割驱动电机34通过带轮36和皮带37相互连接;在所述工作台1上设有液压或气动驱动装置27,将所述液压或气动驱动装置27中的缸体38固定在所述工作台1上,所述液压或气动驱动装置27中的活塞杆39连接在所述滑台33的下面。
实施例8
如图1、图2所示,在实施例1的基础上,为了使管件在切割的过程中被自动地夹紧固定,以免损伤切割刀具或影响切口的质量,所述管件夹具41的驱动部件是液压或气动驱动装置27,所述液压或气动驱动装置27中的缸体43通过管件夹具41支架固定在所述工作台1上,所述液压或气动驱动装置27中的活塞杆44与所述管件夹具41连接。
实施例9
如图1、图2所示,在实施例1的基础上,为了使被切断后的管材能够排列整齐地被输送出去,所述卸料驱动部件61是液压或气动驱动装置27,所述液压或气动驱动装置61中的缸体64固定在所述工作台1上的侧支架11上,所述液压或气动驱动装置27中的活塞杆65与所述挡料板62连接。
实施例10
如图1、图2所示,在实施例1的基础上,为了提高被切割管材的长度尺寸精度,同时为了提高长度测量的速度和自动化程度,所述测距传感器71为红外测距传感器,所述红外测距传感器设置在所述工作台1上的侧支架11上,所述红外测距传感器71和由所述步进电机25步进码与驱动轮22半径乘积的电信号传感器的测距信号进行比较后,即可获得管件长度的检测信号,所述检测信号通过控制电路输出控制指令,所述控制指令传送到所述管件切割驱动机构执行夹紧管件和切割管的动作。
上述全自动切管机的工作原理是:首先,将被切割的管材送入到两个成一字排列的驱动支架内,在切管机未启动的状态下,在驱动支架内的驱动轮与碾压轮之间有着较大的送料间隙。当管料被送入到预定的位置后即可启动切管机,当然也可以预先启动切管机。切管机被启动后,首先碾压轮在驱动支架上端气缸的驱动下,沿着驱动支架内的滑轨向下将管材夹持在驱动轮与碾压轮之间。其中,驱动轮和碾压轮分别安装在驱动轴和碾压轴上,在驱动轴和碾压轴两端装有轴承和轴承支架驱动轴的轴承支架固定安装在驱动支架上,在碾压轴轴承支架的两侧装有滑块,该滑块与设置在驱动支架内的滑轨配合,碾压轴轴承支架的上端与驱动气缸上的活塞杆连接,由该活塞杆驱动碾压轮上下滑动。当碾压轮将管材夹持在驱动轮与碾压轮之间后,驱动轮在步进电机的驱动下转动,同时通过带轮带动辅助驱动轮一起同步转动。而被顶压在管材上的一对碾压轮也被动地转动,管材在驱动轮与碾压轮的挤压下依靠摩擦力驱动管材向前送料。由于步进电机转动的角度或圈数的电信号可被传感器采集,控制电路可根据其采集的电信号,以及输入或存储在控制电路内的驱动轮半径的数据,在控制电路内可精确地计算出管材被送进的长度数据,同时在切割机的另一端还安装了红外测距传感器。控制电路可依据上述两个传感器采集的电信号经内部处理后,与存储或输入到控制电路内设定的切割长度数据进行比较,当设定长度值与传感器测定长度相同时,控制电路发出控制指令。首先,安装在驱动支架一侧的夹紧气缸驱动夹具将管材夹住,同时步进电机停止转动。然后由设置在驱动支架与夹紧气缸之间的切割驱动气缸启动,其中切割驱动气缸被固定在工作台上,气缸中的活塞与滑台的下端连接,驱动滑台沿着垂直于管材送料方向的滑轨前进,此时安装在滑台上的切割驱动电机也被启动,切割驱动电机通过带轮与皮带驱动切割传动轴转动,在切割传动轴另一端的端部装有切割刀具,切割刀具在滑台的带动下可将管材切断。然后夹紧气缸复位,夹具松开被夹紧的管材,被切断后的管材由安装在工作台一侧的,且位于工作台之上的侧支架上的卸料驱动气缸驱动一块挡料板,该挡料板可将切断后的管材送入到设置在工作台上的出料槽内。与此同时切割驱动气缸复位,滑台带动切割刀具退回到初始状态,然后步进电机再次启动进入下一送料切割循环程序。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动切管机,其特征在于,所述切管机包括依次设置在工作台上的送料驱动部分、切割驱动部分、管件夹持部分、切割部分、卸料部分和切割测量部分;所述送料驱动部分包括驱动支架,在所述驱动支架上设有上下垂直分布的驱动轮与碾压轮,所述驱动轮通过驱动轴与步进电机连接,所述碾压轮与设置在所述驱动支架上的上下调节机构连接;所述切割驱动部分包括设置在所述工作台上且垂直于管件送料方向的滑轨,在所述滑轨的一侧的所述工作台上设有管件的切割驱动机构;所述管件夹持部分包括管件夹具和管件夹具的驱动部件;所述切割部分为切割刀具,所述切割刀具连接在所述切割驱动机构上;所述卸料部分包括卸料驱动部件、连接在所述卸料驱动部件上的挡料板、设置在所述工作台上且位于挡料板下端的出料槽;所述切割测量部分包括测距传感器,和由所述步进电机步进码与驱动轮半径乘积的电信号传感器。
2.如权利要求1所述的全自动切管机,其特征在于,所述驱动支架包括有成一字型排列的主驱动支架和辅助驱动支架,在所述主驱动支架和辅助驱动支架上分别设有主驱动轮和辅助驱动轮,所述主驱动轮和辅助驱动轮分别通过主驱动轴和辅助驱动轴支撑在所述主驱动支架和辅助驱动支架上,在所述主驱动轴和辅助驱动轴的两侧与所述主驱动支架和辅助驱动支架之间设有轴承和轴承支架,所述轴承支架与所述主驱动支架和辅助驱动支架紧密配合,所述主驱动轴和辅助驱动轴在伸出所述主驱动支架和辅助驱动支架的一端分别装有带轮,在所述两个带轮之间连接有皮带。
3.如权利要求2所述的全自动切管机,其特征在于,在所述主驱动支架和辅助驱动支架上还分别设有主碾压轮和辅助碾压轮,所述主碾压轮和辅助碾压轮通过主碾压轴和辅助碾压轴,以及设置在主碾压轴和辅助碾压轴两侧的轴承、轴承支架与所述主驱动支架和辅助驱动支架上的所述上下调节机构连接。
4.如权利要求3所述的全自动切管机,其特征在于,所述上下调节机构包括设置在所述主碾压轴和辅助碾压轴两侧的轴承支架上的滑块和与滑块滑动配合的滑轨,所述滑轨被设置在所述主驱动支架和辅助驱动支架上部的两内侧,在所述主碾压轴和辅助碾压轴两侧的轴承支架的上端设有驱动机构。
5.如权利要求4所述的全自动切管机,其特征在于,在所述主碾压轴和辅助碾压轴两侧的轴承支架的上端与所述驱动机构之间设有调节板。
6.如权利要求5所述的全自动切管机,其特征在于,所述驱动机构为设置在所述主驱动支架和辅助驱动支架上部的液压或气动驱动装置,将所述液压或气动驱动装置中的缸体固定在所述主驱动支架和辅助驱动支架的上端,所述液压或气动驱动装置中的活塞杆穿过所述主驱动支架和辅助驱动支架的上端与所述调节板连接,或直接与所述主碾压轴和辅助碾压轴两侧的轴承支架的上端连接。
7.如权利要求1所述的全自动切管机,其特征在于,所述管件切割驱动机构包括设置在所述滑轨上的滑台,在所述滑台上安装有切割驱动电机和切割刀具的传动轴,所述传动轴与所述切割驱动电机通过带轮和皮带相互连接;在所述工作台上设有液压或气动驱动装置,将所述液压或气动驱动装置中的缸体固定在所述工作台上,所述液压或气动驱动装置中的活塞杆连接在所述滑台的下面。
8.如权利要求1所述的全自动切管机,其特征在于,所述管件夹具的驱动部件是液压或气动驱动装置,所述液压或气动驱动装置中的缸体通过管件夹具支架固定在所述工作台上,所述液压或气动驱动装置中的活塞杆与所述管件夹具连接。
9.如权利要求1所述的全自动切管机,其特征在于,所述卸料驱动部件是液压或气动驱动装置,所述液压或气动驱动装置中的缸体固定在所述工作台上的侧支架上,所述液压或气动驱动装置中的活塞杆与所述挡料板连接。
10.如权利要求1所述的全自动切管机,其特征在于,所述测距传感器为红外测距传感器,所述红外测距传感器设置在所述工作台上的侧支架上,所述红外测距传感器与所述步进电机编码信号转换成的测距信号进行比较后即可获得管件长度的检测信号,所述检测信号通过控制电路输出控制指令,所述控制指令传送到所述管件切割驱动机构执行切管动作。
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