CN102699480A

CN102699480A - 一种钢管双端开槽专用机械

Info

Publication number: CN102699480A
Application number: CN201210184983XA
Authority: CN
Inventors: 贺宗会; 冯忠友; 田丽萍; 朱金龙; 熊伟
Original assignee: TANGSHAN KAIYUAN AUTOWELDING SYSTEM CO Ltd
Current assignee: TANGSHAN KAIYUAN AUTOWELDING SYSTEM CO Ltd
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-07
Also published as: CN102699480B

Abstract

本发明涉及一种钢管双端开槽专用机械，属于钢管加工专用设备技术领域。技术方案是：为左右对称结构，在底座（1）的左边设置左移动小车（10），在底座的右边设置右移动小车（20）、底座上设有直线导轨，左移动小车和右移动小车的车轮分别与直线导轨匹配；在左移动小车上设置左轴向滑座（11）、左主轴箱（12）和左割炬（16）；本发明采用双端同时切割方式，并应用伺服电机与滚珠丝杠结构配合，提高效率，保证精度；检测装置可以获得钢管端头的边缘位置和中心位置，可以对直线度不好的钢管进行开槽，并对钢管的上料位置要求降低，增加径向调整滑座、对中调整滑座，实现钢管中心位置的检测跟踪，并实现开槽切割面平行方式，保证开槽精度。

Description

一种钢管双端开槽专用机械

技术领域

本发明涉及一种钢管双端开槽专用机械，属于钢管加工专用设备技术领域。

背景技术

目前，钢管塔所用的钢管连接主要分法兰和插板两种方式。本发明是对插板连接的钢管开槽专用设备。背景技术中，钢管的开槽工作通常是人工或简易装置方式实现，整个工序包括手工划线、手动切割环节，而且只能单端操作；存在主要问题是：1、人工单端操作方式，工作效率低，劳动强度大；2、无法保证开槽的宽度尺寸精度要求，造成插板的安装困难或间隙过大，增加返修时间或焊接插板的工作量；3、单端操作时两端开槽的相对位置不易保证，造成钢管塔安装的尺寸偏差；4、手动或简易装置完成的开槽切割面多为向心方式，安装插板后一侧间隙过大，使插板焊接的工作量增加。

发明内容

本发明目的是提供一种钢管双端开槽专用机械，实现钢管的自动定位、自动切割，保证钢管开槽的宽度尺寸、双端开槽的相对位置，实现了开槽切割面平行方式切割，提高产品质量和生产效率，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种钢管双端开槽专用机械机，为左右对称结构，在底座的左边设置左移动小车，在底座的右边设置右移动小车、底座上设有直线导轨，左移动小车和右移动小车的车轮分别与直线导轨匹配；在左移动小车上设置左轴向滑座、左主轴箱和左割炬；

左轴向滑座采用丝杠传动方式，由伺服电机驱动，通过丝杠、丝母，带动左割炬在直线导轨上左右移动，实现左割炬的轴向移动；

左主轴箱包含左回转机构和左升降机构，左回转机构采用伺服电机驱动，通过减速机、齿轮带动左割炬绕轴向旋转；左升降机构采用丝杆、丝母螺旋传动，手轮旋转带动左割炬升降，从而调节左割炬的回转中心高度；

右移动小车上的结构与左移动小车上结构相同；

待加工钢管设置在左移动小车和右移动小车之间，左移动小车的左轴向滑座对左割炬进行轴向位置调整，左回转机构对左割炬进行角度调整，左升降机构对左割炬进行高度调整，同时右侧也做相应调整，同时完成对钢管两端对称开槽。

所述的左割炬平行方式切割钢管，在钢管端部开出槽。

所述的左轴向滑座丝杠上设有滑板，左主轴箱安装在滑板上，随左轴向滑座的左右移动而移动。左回转机构安装在左升降机构上，随之上升、下降。

在左移动小车上还设有左径向调整滑座和左对中调整滑座，左径向调整滑座采用伺服电机驱动，通过滚珠丝杠副带动左轴向滑座丝杠上的滑板在直线导轨上移动，根据钢管直径的不同来调节左割炬的回转半径；左对中调整滑座采用伺服电机驱动，通过滚珠丝杠副带动左轴向滑座丝杠上的滑板在直线导轨上移动，与左径向调整滑座组成十字滑座，调整左割炬与钢管左端中心对正。

在左移动小车上还设有左检测装置，左检测装置可检测钢管的左端的中心位置；通过左径向调整滑座和左对中调整滑座进行调节左割炬位置，保证钢管中心与左割炬的回转中心一致。

在左移动小车上还设有左托架，对钢管进行托持。

本发明的积极效果：本发明采用双端同时切割方式，并应用伺服电机与滚珠丝杠结构配合，提高效率，保证精度；增加检测装置和光电开关，可以获得钢管端头的边缘位置和中心位置；可以对直线度不好的钢管进行开槽；并对钢管的上料位置要求降低；增加径向调整滑座、对中调整滑座，实现钢管中心位置的检测跟踪，并实现开槽切割面平行方式，保证开槽精度。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为背景技术向心切割钢管示意图；

图3为本发明实施例钢管两个端部开槽后连接插板示意图；

图4为本发明实施例左回转机构示意图；

图5为本发明实施例平行切割钢管示意图；

图中：底座1、辅助支架2、控制系统3、钢管5；左移动小车10、左轴向滑座11、左主轴箱12、左径向调整滑座13、左对中调整滑座14、左检测装置15、左割炬16、左托架17、左光电开关18；右移动小车20、右轴向滑座21、右主轴箱22、右径向调整滑座23、右对中调整滑座24、右检测装置25、右割炬26、右托架27、右光电开关28；左回转机构120、左升降机构121、右回转机构220、右升降机构221。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

参照附图2、3，背景技术采用向心切割钢管，钢管两个端部开槽后连接插板，装插板后一侧间隙过大，使插板焊接的工作量增加。

参照附图1、4，在实施例中，一种钢管双端开槽专用机械机，为左右对称结构，在底座1的左边设置左移动小车10，在底座的右边设置右移动小车20、底座上设有直线导轨，左移动小车和右移动小车的车轮分别与直线导轨匹配；在左移动小车上设置左轴向滑座11、左主轴箱12和左割炬16；

左轴向滑座采用丝杠传动方式，由伺服电机驱动，通过丝杠、丝母，带动左割炬在直线导轨上左右移动，实现左割炬16的轴向移动；

左主轴箱12包含左回转机构120和左升降机构121，左回转机构采用伺服电机驱动，通过减速机、齿轮带动左割炬16绕轴向旋转；左升降机构采用丝杆、丝母螺旋传动，手轮旋转带动左割炬升降，从而调节左割炬16的回转中心高度；

右移动小车20上的结构与左移动小车上结构相同；

待加工钢管设置在左移动小车10和右移动小车20之间，左移动小车的左轴向滑座对左割炬进行轴向位置调整，左回转机构对左割炬进行角度调整，左升降机构对左割炬进行高度调整，同时右侧也做相应调整，同时完成对钢管两端对称开槽。

所述的左割炬平行方式切割钢管，在钢管端部开出槽。

所述的左轴向滑座丝杠上设有滑板，左主轴箱12安装在滑板上，随左轴向滑座11的左右移动而移动。

左回转机构安装在左升降机构上，随之上升、下降。

在左移动小车上还设有左径向调整滑座13和左对中调整滑座14，左径向调整滑座13采用伺服电机驱动，通过滚珠丝杠副带动左轴向滑座丝杠上的滑板在直线导轨上移动，根据钢管直径的不同来调节左割炬16的回转半径；左对中调整滑座14采用伺服电机驱动，通过滚珠丝杠副带动左轴向滑座丝杠上的滑板在直线导轨上移动，与左径向调整滑座13组成十字滑座，调整左割炬16与钢管5左端中心对正。

在左移动小车上还设有左检测装置15，左检测装置15可检测钢管5的左端的中心位置；通过左径向调整滑座13和左对中调整滑座14进行调节左割炬位置，保证钢管5中心与左割炬16的回转中心一致。

在左移动小车上还设有左托架17，对钢管进行托持。

左托架与右托架一起用于钢管5的支撑，由型钢拼焊而成，上面安装V型架、上下料板和下料臂。V型架用于支撑管材。上下料板用铰链与气缸连接，随气缸伸缩，完成上下料工作。下料臂用铰链连接在V型架上，靠螺栓支撑水平放置，和下料板共同完成下料工作。下料臂可以绕铰轴旋转，当操作者需要通过下料臂时，将其抬起即可。托架整体安装在移动小车上，随小车导轨移动合适位置。

底座1为整体底座，采用型钢拼焊，两侧安装移动小车行走导轨，一侧安装齿条，与移动小车齿轮啮合，便于小车行走。底座底部焊接地脚板，其上加工有螺纹和通孔，螺纹安装调整螺钉，用于调整底座整体水平；通孔用于设备整体调整完毕后配打膨胀螺栓与地基固定。

辅助支架2安装在设备底座1的中间位置，起辅助支撑工件的作用。辅助支架2可以手动抬起和放倒，切割长的工件时抬起支架辅助支撑工件，以防工件钢管5过长中间塌腰；切割短的工件时放倒支架，缩短左右切割机头的距离。

控制系统3采用欧姆龙CP1H系列可编程序控制器，能够完成专机的过程控制、定位控制和其他各种类型的控制。专机使用伺服电机，实现割炬位置的数字控制，保证了定位、切割的精度。

参照附图5，本发明平行方式切割的钢管，装插板后间隙均匀，便于操作，焊接质量好。

工作过程：

1. 根据待开槽的钢管5的长度，将左移动小车10、右移动小车20移动到合适位置；

2. 确认左轴向滑座11、左主轴箱12、左径向调整滑座13、左对中调整滑座14、左跟踪装置15、左割炬16、左托架17、右轴向滑座21、右主轴箱22、右径向调整滑座23、右对中调整滑座24、右跟踪装置25、右割炬26、右托架27回到初始位置；

3. 将钢管5放置于左托架17、右托架27上；

4. 左轴向滑座11沿轴向向右移动，当左光电开关18检测到钢管左边缘时停止并记忆位置，用于计算左起弧点；同时，右轴向滑座21沿轴向向左移动，当右光电开关28检测到钢管右边缘时停止并记忆位置，用于计算右起弧点；

5. 左检测装置15检测钢管左端中心并记忆位置，用于计算左起弧点；同时，右检测装置25检测钢管右端中心并记忆位置，用于计算右起弧点；

6．左轴向滑座11、左径向调整滑座13、左对中调整滑座14移动左割炬16到钢管左端第一槽起弧点位置；同时，右轴向滑座21、右径向调整滑座23、右对中调整滑座24移动右割炬26到钢管右端第一槽起弧点位置；

7. 左割炬16起弧，通过左轴向滑座11、左径向调整滑座13、左对中调整滑座14移动左割炬16完成钢管左端第一槽的切割；同时，右割炬26起弧，通过右轴向滑座21、右径向调整滑座23、右对中调整滑座24移动右割炬26完成钢管右端第一槽的切割；

8．左主轴箱12旋转左割炬16到钢管左端第二槽位置；同时右主轴箱22旋转右割炬26到钢管右端第二槽位置；

9. 重复步骤6，左轴向滑座11、左径向调整滑座13、左对中调整滑座14移动左割炬16到钢管左端第二槽起弧点位置；同时，右轴向滑座21、右径向调整滑座23、右对中调整滑座24移动右割炬26到钢管右端第二槽起弧点位置；

10. 重复步骤7，左割炬16起弧，通过左轴向滑座11、左径向调整滑座13、左对中调整滑座14移动左割炬16完成钢管左端第二槽的切割；同时，右割炬26起弧，通过右轴向滑座21、右径向调整滑座23、右对中调整滑座24移动右割炬26完成钢管右端第二槽的切割；

11. 开槽结束，左轴向滑座11、左主轴箱12、左径向调整滑座13、左对中调整滑座14、左跟踪装置15、左割炬16、左托架17、右轴向滑座21、右主轴箱22、右径向调整滑座23、右对中调整滑座24、右跟踪装置25、右割炬26、右托架27回到初始位置；

12. 卸料，一个钢管开槽工序完成，等待切割下一根钢管。

Claims

1.一种钢管双端开槽专用机械，其特征在于：为左右对称结构，在底座（1）的左边设置左移动小车（10），在底座的右边设置右移动小车（20）、底座上设有直线导轨，左移动小车和右移动小车的车轮分别与直线导轨匹配；在左移动小车上设置左轴向滑座（11）、左主轴箱（12）和左割炬（16）；

左轴向滑座采用丝杠传动方式，由伺服电机驱动，通过丝杠、丝母，带动左割炬在直线导轨上左右移动，实现左割炬（16）的轴向移动；

左主轴箱（12）包含左回转机构和左升降机构，左回转机构采用伺服电机驱动，通过减速机、齿轮带动左割炬（16）绕轴向旋转；左升降机构采用丝杆、丝母螺旋传动，手轮旋转带动左割炬升降，从而调节左割炬的回转中心高度；

右移动小车（20）上的结构与左移动小车上结构相同；

待加工钢管（5）设置在左移动小车（10）和右移动小车（20）之间，左移动小车的左轴向滑座对左割炬进行轴向位置调整，左回转机构对左割炬进行角度调整，左升降机构对左割炬进行高度调整，同时右侧也做相应调整，同时完成对钢管两端对称开槽。

2.根据权利要求1所述之一种钢管双端开槽专用机械，其特征在于所述的左割炬平行方式切割钢管，在钢管端部开出槽。

3.根据权利要求1或2所述之一种钢管双端开槽专用机械，其特征在于所述的左轴向滑座丝杠上设有滑板，左主轴箱（12）安装在滑板上，随左轴向滑座（11）的左右移动而移动。

4.根据权利要求3所述之一种钢管双端开槽专用机械，其特征在于左回转机构安装在左升降机构上，随之上升、下降。

5.根据权利要求1或2所述之一种钢管双端开槽专用机械，其特征在于在左移动小车上还设有左径向调整滑座（13）和左对中调整滑座（14），左径向调整滑座采用伺服电机驱动，通过滚珠丝杠副带动左轴向滑座丝杠上的滑板在直线导轨上移动，根据钢管直径的不同来调节左割炬（16）的回转半径；左对中调整滑座采用伺服电机驱动，通过滚珠丝杠副带动左轴向滑座丝杠上的滑板在直线导轨上移动，与左径向调整滑座（13）组成十字滑座，调整左割炬（16）与钢管（5）左端中心对正。

6.根据权利要求5所述之一种钢管双端开槽专用机械，其特征在于在左移动小车上还设有左检测装置（15），左检测装置（15）可检测钢管（5）的左端的中心位置；通过左径向调整滑座（13）和左对中调整滑座（14）进行调节左割炬位置，保证钢管（5）中心与左割炬（16）的回转中心一致。

7.根据权利要求1或2所述之一种钢管双端开槽专用机械，其特征在于在左移动小车上还设有左托架（17），对钢管进行托持。