CN104084966A - 一种快速切管器 - Google Patents
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Abstract
本发明属管材切割设备领域，具体涉及一种快速切管器。其包括机架、管件输送机构、管件夹紧同步转动机构、刀架、控制系统，还包括连动杆、铰接轴、第一支臂、第二支臂、第三支臂、电磁铁、吸合部件、调节臂、限位板、行程开关，以及第一弹性部件、第二弹性部件、第三弹性部件、第一红外探头、第二红外探头。采用本发明的技术方案，通过预先设定限位板和刀片组件之间距离，来确定管件的切割长度，减小人工目测造成的误差，同时通过控制系统实现第一电机、第二电机、电磁铁、行程开关的配合，只要将管件放在支撑轮上之后就能实现自动切割管件，相比于人工切割管件，本发明的工作效率较佳，而且该切管器结构紧凑，体积相对较小，移动方便。
Description
技术领域
本发明属管材切割设备领域，具体涉及一种快速切管器。
背景技术
目前，普通的切管机一般采用以下方式切管：1、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较大，而且耗时耗力。2、将砂轮切割机组件固定不动，由操作者手推管件实现切断。操作者手推的平直度和稳定度，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，生产效率也较低。而且现有的切管机结构布设不够合理，体积较为庞大，移动不方便。
鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精度较高、工作效率较佳、结构紧凑、方便移动的快速切管器。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种快速切管器，包括用以支撑各零部件的机架、用以驱动管件沿长度方向运动的管件输送机构、用以带动管件转动的管件夹紧同步转动机构、用以对管件进行切割的刀架、用以控制相应各零部件时序的控制系统，还包括连动杆，连动杆通过铰接轴连接在所述机架上，连动杆的一端连接有竖直向下延伸的第一支臂，所述管件输送机构包括第一走轮和设置在第一走轮正上方的第二走轮，管件从第一走轮和第二走轮之间穿过，第一走轮通过第一电机驱动，第二走轮的中心与第一支臂铰接；连动杆的另一端连接有竖直向下延伸的第二支臂，所述管件夹紧同步转动机构包括第一夹轮和设置在第一夹轮正上方的第二夹轮，管件从第一夹轮和第二夹轮之间穿过，第一夹轮通过第二电机驱动，第二夹轮的中心与第二支臂铰接；第二支臂连接有与第二支臂垂直的横板，横板上连接有竖直向下延伸的第三支臂，第三支臂的下端设有向上延伸的盲孔，所述刀架包括刀片组件和设置在刀片组件上的直轴，直轴位于盲孔的正下方且可伸入盲孔内，还包括第一弹性部件，第一弹性部件的上端固定在第三支臂的下端面，第一弹性部件的下端固定在刀片组件的上端，刀片组件的正下方设有支撑轮，管件架设在支撑轮上；还包括与所述控制系统电连接的电磁组件，电磁组件包括电磁铁和与电磁铁相对应的吸合部件，电磁铁固定在机架上，吸合部件则与电磁铁正相对地设置在所述横板上，电磁铁和吸合部件之间设有第二弹性部件；以管件运动移动方向为前，还包括用以调节管件切割长度的调节臂，调节臂连接在所述机架上，调节臂的前端上设有挡块，挡块上与管件对应设有限位板，限位板和挡块之间设有第三弹性部件，挡块上还设有行程开关，行程开关电连接至所述控制系统，行程开关的推杆设于限位板和挡块之间。
较佳地，还包括固定在所述机架上的第一轴套、第二轴套、第三轴套，所述第一支臂穿设有第一轴套中，所述第二支臂穿设于第二轴套中，所述第三支臂穿设在第三轴套中。
较佳地，所述第一走轮与所述管件的接触面设有与所述管件的相配合第一环槽，所述第二走轮与所述管件的接触面设有所述管件相配合的第二环槽。
进一步地，所述调节臂和所述管件平行设置，所述调节臂上固定有与所述管件对应设置的第一红外探头和第二红外探头，第一红外探头位于所述管件输送机构的后方，第二红外探头设置与所述刀片组件的前方。
在上述方案中，所述挡块的末端形成伸出部，所述行程开关固定在所述伸出部上。
较佳地，所述调节臂的下端面设有沿长度方向的条形滑槽，所述机架上设有与滑槽相应的滑块，所述调节臂上沿长度方向开设有第一条形通槽，所述机架上对应开设有第二条形通槽，还包括贯穿在第一条形通槽和第二条形通槽上的若干调整螺栓，所述调节臂在第一条形槽与所述挡块之间设有刻度线。
在上述方案中，所述第一弹性部件、所述第二弹性部件、所述第三弹性部件均为弹簧。
采用本发明的技术方案后，在使用时，主要通过以下步骤来实现对管件的切断：
(1)先调整调节臂，确定限位板和刀片组件之间距离，此即为管件需要的切割长度。
(2)将管件从第一走轮和第二走轮之间穿过，再从第一夹轮和第二夹轮之间穿过并架设在支撑轮上。
(3)第一走轮和第二走轮共同夹持管件，启动第一电机，第一电机带动第一走轮转动，通过第一走轮和第二走轮共同夹持作用，管件开始向前推进，当管件运动到限位板后，推动限位板继续运动一定的距离，限位板压缩第三弹性部件并触动行程开关的推杆。
(4)行程开关被触发后，将电信号反馈至控制系统，控制系统向第一电机发出信号，第一电机停止转动。同时控制系统将信号发送给电磁铁并使电磁铁通电产生磁性，吸合部件向下运动压缩第二弹性部件并向电磁铁靠近，吸合部件向下运动带动横板向下运动，连动杆连接第二支臂的一端向下运动，连动杆绕着铰接轴转动一定角度，连动杆连接第一支臂的一端向上运动并通过第一支臂带动第二走轮向上抬起。而吸合部件向电磁铁靠近时，带动第二夹轮和刀架向下运动，第二夹轮向下运动后与第一夹轮共同夹紧管件。刀架向下运动后，刀片组件的刀片抵顶住管件后，第三支臂压缩第二弹性部件并使刀片组件上的直轴伸入盲孔一定距离。之后，控制系统驱动第二电机转动并带动第一夹轮转动，第一夹轮的转动带动管件转动，抵顶在管件上的刀片随着管件的转动不断对管件进行切割，同时通过第二弹性部件对刀片组件施加的弹力，使刀片能随着管件切割深度的加深向下运动，直到管件被切断。
(5)管件切断后由于重力作用，管件掉落，管件相应的端部脱离限位板，限位板由第三弹性部件弹回，行程开关的推杆也被弹回，并将信号发送至控制系统。控制系统控制第二电机停止转动以及电磁铁断电，电磁铁上的第二弹性部件弹回吸合部件，并使横板向上运动，继而带动第二支臂和第三支臂向上运动，并使第一夹轮和第二夹轮松开管件，以及刀片组件离开管件。第二支臂和第三支臂向上运动时，通过连动杆带动第一支臂向下运动，并带动第二走轮和第一走轮共同夹紧管件。
(6)循环步骤(3)(4)(5)，重复进行对管件进行切割。
这样通过预先设定限位板和刀片组件之间距离，来确定管件的切割长度，减小人工目测造成的误差，同时通过控制系统实现第一电机、第二电机、电磁铁、行程开关的配合，只要将管件放在支撑轮上之后就能实现自动切割管件，相比于人工切割管件，工作效率较佳。该结构的切管器各零部件布置紧凑，整体体积相对较小，移动也相对方便。
附图说明
图1本发明的结构示意图(图中控制系统未示出)；
图2为图1A处放大图；
图3为图2中B处的放大图。
图中：
100-机架 101-滑块
201-第一走轮 202-第二走轮
203-第一电机 301-第一夹轮
302-第二夹轮 303-第二电机
400-连动杆 401-第一支臂
402-第二支臂 403-第三支臂
404-横板 405-铰接轴
406-刀架 4061-刀片组件
4062-直轴 4063-刀片
407-第一弹性部件 408-电磁铁
409-吸合部件 410-第二弹性部件
411-第一轴套 412-第二轴套
413-第三轴套 414-第四轴套
414-支撑轮 415-盲孔
500-管件 600-调节臂
601-挡块 602-限位板
603-第三弹性部件 604-行程开关
6041-推杆 605-第一红外探头
606-第二红外探头 607-伸出部
608-第一条形槽 609-调节螺栓
101-滑块
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。
如图1至3所示，一种快速切管器，包括机架100、管件输送机构、管件夹紧同步转动机构、用以对管件进行切割的刀架406、控制系统(图中未示出)。机架100的形状可以根据机架100内的零部件做相应的设置，其主要对各零部件起到支撑和固定作用，同时使各零部件紧密有序形成一个整体。以管件500的前进方向为前方，管件输送机构用于将管件500沿其轴线方向向前推送，管件夹紧同步转动机构则用于驱动管件500绕其轴线转动。控制系统则将各个零部件的电路集成在统一的控制箱内进行控制，例如可以采用PLC控制系统。
本发明特殊之处在于：还包括连动杆400，连动杆400通过铰接轴405连接在所述机架100上，铰接轴405可以设置连动杆400的中部。连动杆400的一端连接有竖直向下延伸的第一支臂401，连动杆400的另一端连接有竖直向下延伸的第二支臂402。通过连动杆400绕着铰接轴405转动，实现第一支臂401和第二支臂402异步升降。
所述管件输送机构包括第一走轮201和设置在第一走轮201正上方的第二走轮202，管件500从第一走轮201和第二走轮202之间穿过，通过第一电机驱动203驱动第一走轮201转动，管件500在第一走轮201和第二走轮202夹持作用下向前运动。较佳地，所述第一走轮201与所述管件500的接触面设有与所述管件500的相配合第一环槽2011，所述第二走轮202与所述管件500的接触面设有所述管件500相配合的第二环槽(图中因被第二走轮202遮住，未示出)。通过第一环槽2011和第二环槽更好地引导管件500直线前进而不易偏移，保证管件500的切割精度。在该方案中，第二走轮202的中心与第一支臂401的下端铰接，通常是在第二走轮202的中心穿设有横轴，横轴的两端再通过两块竖板固定在第一支臂401的下端，这样第二走轮202可以随着第一支臂401的上下运动而相应上下运动。
所述管件夹紧同步转动机构包括第一夹轮301和设置在第一夹轮301正上方的第二夹轮302，管件500从第一夹轮301和第二夹轮302之间穿过，第一夹轮301通过第二电机驱动303驱动而转动，通过第一夹轮301和第二夹轮302的夹持作用带动管件500转动。在该方案中，第二夹轮302的中心与第二支臂402的下端铰接，通常在第二夹轮302的中心穿设有横轴，横轴的两端再通过两块竖板固定在第二支臂402的下端，这样第二夹轮302可以随着第二支臂402的上下运动而相应上下运动。
在上述方案中，第二支臂402连接有与第二支臂402垂直的横板404，横板404上连接有竖直向下延伸的第三支臂403，第三支臂403的下端设有向上延伸的盲孔415。所述刀架406包括刀片组件4601和设置在刀片组件4601上的直轴4602，直轴4602位于盲孔415的正下方且可伸入盲孔415内，盲孔的深度可以根据直轴4602相应进行设置。还包括第一弹性部件407，第一弹性部件407选用弹簧，第一弹性部件407的上端固定在第三支臂403的下端面，第一弹性部件407的下端固定在刀片组件4601的上端。通过压缩第一弹性部件407可以带动直轴4602伸入盲孔415内。刀片组件4601的正下方设有支撑轮414，管件500架设在支撑轮414上。
本发明还包括与所述控制系统电连接的电磁组件，电磁组件包括电磁铁408和与电磁铁408相对应的吸合部件409，电磁铁408固定在机架100上，吸合部件409则与电磁铁408正相对地设置在所述横板404的下端面，在电磁铁408和吸合部件409之间设有第二弹性部件410,第二弹性部件410选用弹簧；当电磁铁408通电时，吸合部件409压缩第二弹性部件410并向电磁铁408靠近，当电磁铁408失电时，吸合部件409在第二弹性部件410的作用下，回到原来的位置。
本发明还包括用以调节管件500切割长度的调节臂600，调节臂600连接在所述机架100上，调节臂600与管件500平行设置。在实施例中，所述调节臂600的下端面设有沿长度方向的条形滑槽，所述机架100上设有与滑槽相应的滑块101，通过滑槽和滑块101相互配合来调整调节臂600在机架100上的相对位置。所述调节臂600上沿长度方向开设有第一条形通槽608，所述机架100上对应开设有第二条形通槽(图中被调节臂600遮住而未示出)，还包括贯穿在第一条形通槽608和第二条形通槽上的若干调整螺栓609，当调节臂600在滑块101上滑动所需距离时，将调节螺栓609穿过第一条形通槽608和第二条形通槽并将调节臂600固定在机架100上以方便进行管件500的切割。在调节臂600的前端上设有挡块601，挡块601上与管件500对应设有限位板602，当管件500向前运动，管件500的前端抵顶在限位板602的中心上，限位板502和挡块601之间设有第三弹性部件603，第三弹性部件603选用弹簧。挡块601的末端形成伸出部607，伸出部607上固定有行程开关604，行程开关604电连接至所述控制系统，行程开关604的推杆6041伸至限位板604和挡块601之间，当限位板602向挡块601靠近时，限位板602可以推动推杆6041，触动行程开关604。较佳地，本发明在所述调节臂600在第一条形槽608与所述挡块601之间设有刻度线，当调节臂600在滑块101上滑动之后，通过读取限位板602(处于最大压缩状态的位置)和刀片组件4061之间刻度差，即可确定管件500的切割长度。
为使第一支臂401、第二支臂402、第三支臂403能更加精确上下运动，较佳地，还包括固定在所述机架100上的第一轴套411、第二轴套412、第三轴套413，所述第一支臂401穿设有第一轴套411中，所述第二支臂402穿设于第二轴套412中，所述第三支臂403穿设在第三轴套413中。
进一步地，所述调节臂600和所述管件500平行设置，所述调节臂600上固定有与所述管件500对应设置的第一红外探头605和第二红外探头606，第一红外探头605和第二红外探头606均连接至控制系统，第一红外探头605位于所述管件输送机构的后方，第二红外探606头设置与所述刀片组件4061的前方。当第一红外探头605探测和第二红外探头606同时探测不到管件500时，表明管件500的长度已经小于第一红外探头605和第二红外探头606之间的距离，此时控制系统控制第一电机203和第二电机303停止工作。
采用本发明的技术方案后，在使用时，主要通过以下步骤来实现对管件的切断：
(1)先调整调节臂600，确定限位板602和刀片组件4061之间距离(限位板602处于最大压缩状态的位置)，此即为管件需要的切割长度。具体是先调整调节臂600,使调节臂600上的滑槽相对滑块101滑动至一定距离，该距离可以通过调节臂600上的刻度差来算出。之后，通过调节螺栓609将调节臂600固定在机架100上使调节臂600不会滑动。
(2)将管件500从第一走轮201和第二走轮201之间穿过，再从第一夹轮301和第二夹轮302之间穿过并架设在支撑轮414上。
(3)启动控制系统，第一走轮201和第二走轮202共同夹持管件，第一电机203转动，带动第一走轮201转动，通过第一走轮201和第二走轮202共同夹持作用，管件500开始向前推进，当管件500抵顶到限位板602后，推动限位板602继续运动一定的距离，限位板602压缩第三弹性部件603并触动行程开关604的推杆6041，触发行程开关604。
(4)行程开关604被触发后，将电信号反馈至控制系统，控制系统向第一电机203发出信号，第一电机203停止转动。控制系统将信号发送给电磁铁408并使电磁铁408通电产生磁性，吸合部件409向下运动压缩第二弹性部件410并向电磁铁408靠近，吸合部件409向下运动带动横板404向下运动，连动杆400连接第二支臂402的一端向下运动，连动杆400绕着铰接轴405转动一定角度，连动杆400连接第一支臂401的一端向上运动并通过第一支臂401带动第二走轮202向上抬起。而吸合部件409向电磁铁408靠近时，带动第二夹轮302和刀架406向下运动，第二夹轮302向下运动后与第一夹轮301共同夹紧管件500。刀架406向下运动后，刀片组件4061的刀片4063抵顶住管件500后，第三支臂403压缩第二弹性部件407并使刀片组件4061上的直轴4062伸入盲孔415一定距离。之后，控制系统驱动第二电机303转动并带动第一夹轮301转动，第一夹轮301的转动带动管件500转动，抵顶在管件500上的刀片4063随着管件500的转动不断对管件500进行切割，同时通过第二弹性部件407对刀片组件4061施加的弹力，使刀片4063能随着管件500切割深度的加深向下运动，直到管件500被切断。
(5)管件500切断后由于重力作用，管件500掉落，管件500的相应端部脱离限位板602，限位板602由第三弹性部件603弹回，行程开关604的推杆6041也被弹回，并将信号发送至控制系统。控制系统控制第二电机303停止转动以及电磁铁408断电，电磁铁408上的第二弹性部件407弹回吸合部件409，并使横板404向上运动，继而带动第二支臂402和第三支臂403向上运动，并使第一夹轮301和第二夹轮302松开管件500，以及刀架406离开管件500。第二支臂402和第三支臂403向上运动时，通过连动杆400带动第一支臂401向下运动，并带动第二走轮202和第一走轮201共同夹紧管件500。
(6)循环步骤(3)(4)(5)，重复进行对管件500进行切割。
(7)当第一红外探头605和第二红外探头606同时探测不到管件500时，表明管件500剩下的长度较短，控制系统发出信号，停止第一电机203和第二电机303工作，待重新装入新的管件。
本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (7)
1.一种快速切管器，包括用以支撑各零部件的机架、用以驱动管件沿长度方向运动的管件输送机构、用以带动管件转动的管件夹紧同步转动机构、用以对管件进行切割的刀架、用以控制各零部件动作时序的控制系统，其特征在于：还包括连动杆，连动杆通过铰接轴连接在所述机架上，连动杆的一端连接有竖直向下延伸的第一支臂，所述管件输送机构包括第一走轮和设置在第一走轮正上方的第二走轮，管件从第一走轮和第二走轮之间穿过，第一走轮通过第一电机驱动，第二走轮的中心与第一支臂铰接；连动杆的另一端连接有竖直向下延伸的第二支臂，所述管件夹紧同步转动机构包括第一夹轮和设置在第一夹轮正上方的第二夹轮，管件从第一夹轮和第二夹轮之间穿过，第一夹轮通过第二电机驱动，第二夹轮的中心与第二支臂铰接；第二支臂连接有与第二支臂垂直的横板，横板上连接有竖直向下延伸的第三支臂，第三支臂的下端设有向上延伸的盲孔，所述刀架包括刀片组件和设置在刀片组件上的直轴，直轴位于盲孔的正下方且可伸入盲孔内，还包括第一弹性部件，第一弹性部件的上端固定在第三支臂的下端面，第一弹性部件的下端固定在刀片组件的上端，刀片组件的正下方设有支撑轮，管件架设在支撑轮上；还包括与所述控制系统电连接的电磁组件，电磁组件包括电磁铁和与电磁铁相对应的吸合部件，电磁铁固定在机架上，吸合部件则与电磁铁正相对地设置在所述横板上，电磁铁和吸合部件之间设有第二弹性部件；以管件运动移动方向为前，还包括用以调节管件切割长度的调节臂，调节臂连接在所述机架上，调节臂的前端上设有挡块，挡块上与管件对应设有限位板，限位板和挡块之间设有第三弹性部件，挡块上还设有行程开关，行程开关电连接至所述控制系统，行程开关的推杆设于限位板和挡块之间。
2.如权利要求1所述的快速切管器，其特征在于：还包括固定在所述机架上的第一轴套、第二轴套、第三轴套，所述第一支臂穿设有第一轴套中，所述第二支臂穿设于第二轴套中，所述第三支臂穿设在第三轴套中。
3.如权利要求1所述的快速切管器，其特征在于：所述第一走轮与所述管件的接触面设有与所述管件的相配合第一环槽，所述第二走轮与所述管件的接触面设有所述管件相配合的第二环槽。
4.如权利要求1所述的快速切管器，其特征在于：所述调节臂和所述管件平行设置，所述调节臂上固定有与所述管件对应设置的第一红外探头和第二红外探头，第一红外探头位于所述管件输送机构的后方，第二红外探头设置与所述刀片组件的前方。
5.如权利要求1所述的快速切管器，其特征在于：所述挡块的末端形成伸出部，所述行程开关固定在所述伸出部上。
6.如权利要求1所述的快速切管器，其特征在于：所述调节臂的下端面设有沿长度方向的条形滑槽，所述机架上设有与滑槽相应的滑块，所述调节臂上沿长度方向开设有第一条形通槽，所述机架上对应开设有第二条形通槽，还包括贯穿在第一条形通槽和第二条形通槽上的若干调整螺栓，所述调节臂在第一条形槽与所述挡块之间设有刻度线。
7.如权利要求1所述的快速切管器，其特征在于：所述第一弹性部件、所述第二弹性部件、所述第三弹性部件均为弹簧。
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