CN104493286B - 钢管智能切断内孔加工系统 - Google Patents

Abstract

钢管智能切断内孔加工系统,包括工作台，沿工作台长度方向依次设置有上料系统、进料系统和切断系统，由上料系统到进料系统、进料系统到切断系统的方向为进料方向，其特征在于：还包括远程控制系统、设置在工作台上的信息处理系统和MES管理系统，远程控制系统包括无线发射单元，信息处理系统包括无线接收单元，信息处理系统和MES管理系统通信，MES管理系统通信分别与上料系统、进料系统和切断系统相连。该系统可执行远程订单，自动完成切断、切断计数等工作。

Description

钢管智能切断内孔加工系统

技术领域

本发明属于钢管加工机械设备技术领域，涉及一种钢管切断设备，具体的说，涉及一种对钢管智能切断内孔加工设备。

背景技术

钢管切断下料，是将几米长的钢管原材料按照客户订单需求切断成各种长度的产品。传统的工作方式为，工人需要按照计划派发的计划单，从产品型号清单里查找对应的产品长度。由于钢管切断机不能完成自动定位操作，需要操作工人手动将钢管切断机的定位块移至相应位置，因手动调整误差较大，需要进行试生产，根据生产出的产品试样的长度进行定位块的多次微调，这样既浪费时间又因多次试生产而产生较多不良品，造成资源浪费；另一方面，由于切断机不能自动统计切断数量，切断数量需要员工人为清点统计，由于员工控制切断数量，会造成切断数量与订单数量不符等情况，影响工作效率，订单完成情况只有等到当班结束报账后才能知道，滞后时间过长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可实现远程控制，并可智能执行加工订单的钢管智能切断加工设备。

本发明的技术方案是：钢管智能切断内孔加工系统,包括工作台，沿工作台长度方向依次设置有上料系统、进料系统和切断系统，由上料系统到进料系统、进料系统到切断系统的方向为进料方向，其特征在于：还包括远程控制系统、设置在工作台上的信息处理系统和MES管理系统，远程控制系统包括无线发射单元，信息处理系统包括无线接收单元，远程控制系统和信息处理系统通过无线网络进行数据通信，信息处理系统和MES管理系统通信，MES管理系统分别与上料系统、进料系统和切断系统相连；

上料系统包括沿工作台长度的方向设置的上料提升台和翻料装置，上料提升台位于工作台一侧的侧壁上，连接有提升电机，可沿工作台上下方向运动，翻料装置位于上料提升台的同侧，工作台的上方，上料提升台的顶端与翻料装置相接；

进料系统包括固定装置和推进装置，固定装置包括顺次沿直线设置在工作台上的两排固定轮，靠近翻料装置端的固定轮与翻料装置相接(一排中的所有或多个)；推进装置包括设置在固定装置进料方向末端的推进台和推进主轴，推进台上安装有一对推进轮，推进轮连接有万向节，推进主轴中心为中空轴孔；推进轮、推进主轴的轴孔位于同一水平高度；

切断系统包括定位装置和工作刀台，切断刀安装在工作刀台上，定位装置活动安装在工作台上，可沿平行切断刀的方向运动。

优选的是：上料提升台包括料斗，料斗连接到提升电机，料斗可沿工作台侧壁上下运动；翻料装置包括一倾斜的存料台，存料台与上料提升台相接，存料台与靠近其的一排固定轮相接，存料台靠近上料提升台一侧的水平高度高于其靠近固定轮一侧的水平高度，存料台上设置有料卡和卸料装置。

优选的是：卸料装置包括轴动系统和推料器，轴动系统和推料器与卸料油缸相连；轴动系统由互联的多条中间轴和两条端轴组成：一条端轴的末端与存料台相连，推料器轴接在该端轴的末端，推料器可绕轴转动；另一条端轴上设置有上压固定轮，端轴的末端与远离翻料装置端的固定轮相连。

优选的是：推料器为扇形结构。

优选的是：定位装置包括设置在工作台上的丝杠传动系统，丝杠传动系统包括丝杠和可沿丝杠滑动的定位油缸，定位油缸上安装有定位块和脉冲计数器，定位油缸与MES管理系统相连，脉冲计数器与信息处理系统相连。

优选的是：推进台上安装有轮轨，推进轮安装在轮轨上，推进轮连接有驱动气缸，驱动气缸可驱动两个推进轮向相近或相反的方向运动。

优选的是：推进主轴的轴端为夹紧爪，夹紧爪连接有回转油缸。

优选的是：远程控制系统包括订单管理系统，订单管理系统中记载订单订单号、材料明细、切断长度和切断数量信息。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的钢管智能切断加工设备可通过远程控制系统下达订单信息到现场的信息处理系统，订单信息包括了订单号、材料信息、数量信息和长度信息等，加工现场的信息处理系统根据订单信息统筹调整切断加工设备各部件的协调工作。

2、上料系统可实现钢管自动上料，在上料提升台中放置一定数量的钢管，上料提升台可通过提升电机带动钢管上升，当钢管上升到翻料装置的存料台处，钢管一次排列到存料台，存料台的料卡可控制每次卸料一根，当钢管切断完成后，料卡再卸料一根，钢管的上料不再需要人工操作。

3、设备的定位油缸可沿着丝杠运动，信息处理系统根据订单中的长度信息调整定位油缸的工作。钢管运动到切断刀位置时，先停止运动，定位油缸先接触到钢管的端部，根据长度信息沿丝杠向与钢管相反的方向运动所需钢管长度的距离，之后钢管继续想前运动，当再次接触到定位油缸时，切断刀和定位油缸之间的距离即是钢管所需的切断长度，不许再人工调节。

4、定位油缸上安装有脉冲计数器，每次钢管由切断刀运动到定位油缸时，脉冲计数器发出一个技术脉冲到信息处理系统，实现统计钢管切断数量的功能，不需再人工计数，方便快捷。

附图说明

附图1为本发明的主视结构示意图。

附图2为本发明左视结构示意图。

具体实施方式

钢管智能切断内孔加工系统,包括工作台，沿工作台长度方向依次设置有上料系统、进料系统和切断系统，由上料系统到进料系统、进料系统到切断系统的方向为进料方向。该系统还包括远程控制系统、设置在工作台上的信息处理系统1和MES管理系统2，远程控制系统包括无线发射单元，信息处理系统1包括无线接收单元，远程控制系统和信息处理系统1通过无线网络进行数据通信，信息处理系统1和MES管理系统2通信，MES管理系统2通信分别与上料系统、进料系统和切断系统相连。

进料系统包括固定装置和推进装置，固定装置包括顺次沿直线设置在工作台上的两排固定轮3、4，靠近翻料装置端的固定轮4与翻料装置相接；推进装置包括设置在固定装置进料方向末端的推进台5和推进主轴6，推进台5上安装有一对推进轮7，一对推进轮与固定轮3、4平行，推进台5上安装有轮轨23，推进轮7安装在轮轨23上，推进轮7连接有驱动气缸24和万向节，驱动气缸24和万向节均与MES管理系统1相连，驱动气缸24可驱动两个推进轮向相近或相反的方向运动，万向节可以带动推进轮7转动。推进主轴6中心为中空轴孔8；推进轮7、推进主轴6的轴孔位于同一水平高度。推进主轴6的轴端为夹紧爪21，夹紧爪21连接有回转油缸22，回转油缸22与MES管理系统1相连。

上料系统包括沿工作台长度的方向设置的上料提升台和翻料装置，上料提升台位于工作台一侧的侧壁上，上料提升台包括料斗9，料斗9连接有提升电机10，提升电机10与MES控制系统相连，料斗9可沿工作台侧壁上下运动；翻料装置位于上料提升台的同侧，工作台的上方，翻料装置包括一倾斜的存料台11，存料台11与料斗9相接，存料台11与靠近其的固定轮4相接，根据存料台11设计的长度不同，存料台11可与多个固定轮4相接，也可与一排固定轮4相接，存料台11靠近料斗9一侧的水平高度高于其靠近固定轮4一侧的水平高度，存料台11上设置有料卡12和卸料装置。

卸料装置包括轴动系统和推料器13，轴动系统和推料器13与卸料油缸相连；轴动系统由互联的多条中间轴和两条端轴组成：一条端轴15的末端与存料台11相连，推料器13轴接在该端轴15的末端，推料器13可绕轴转动；另一条端轴16上设置有上压固定轮14，端轴16的末端与远离翻料装置端的固定轮3相连。推料器13为扇形结构，扇形的中心端轴接在端轴15的末端，扇形的半径边靠近存料台11的侧壁。

切断系统包括定位装置和工作刀台18，切断刀17安装在工作刀台18上，定位装置活动安装在工作台上，包括设置在工作台上的丝杠传动系统，丝杠传动系统包括丝杠19和可沿丝杠19滑动的定位油缸20，定位油缸20上安装有定位块21和脉冲计数器，定位油缸20与MES管理系统2相连，脉冲计数器与信息处理系统1相连。定位油缸20可沿平行切断刀17的方向运动。

远程控制系统的订单信息包含了订单号、材料明细、切断长度和切断数量等信息，这些信息通过无线网络将传递到信息处理系统1，信息处理系统1将接收到的订单信息传递到MES管理系统2，工作人员通过MES管理系统2查看订单信息，将所需材料放置在料斗9中，并通过MES管理系统2控制加工系统的工作。

通过MES管理系统2启动机器后，定位油缸20根据订单所需的切断长度，进行定位。定位油缸20沿丝杠19向切断刀17的方向运动，当定位油缸的定位块21到达与切断刀17竖直平行的位置后，定位油缸20向远离切断刀17的方向运动，运动距离为切断长度所要求的距离，这样，从切断刀17到定位块21的距离即为切断长度所需的距离。

提升电机10带动料斗9沿工作台的侧壁向上运动，当料斗9运动到存料台11处时，料斗9中的钢管沿存料台11下滑，料卡12卡住钢管，禁止其下滑；之后卸料油缸带动推料器13逆时针转动，同时轴动系统带动上压固定轮14抬起，推料器13逆时针转动将距离料卡12最近处的钢管推下，固定轴3和固定轴4托住钢管，之后推料器13顺时针转动，同时轴动系统带动上压固定轮14下压到钢管上。

一对推进轮7默认为打开状态，当钢管从存料台11上落下后，驱动气缸24向远离推进台5的方向运动，带动一对推进轮7将钢管夹紧，同时，万向节带动推进轮7转动，带动钢管向主轴6的方向穿过主轴轴孔8，主轴8前端的夹紧爪21默认为打开状态。

推进轮7一直带动钢管向前运动，当钢管头部接触到定位油缸20上的定位块21时，定位块21将定位信息反馈到MES管理系统2，MES管理系统2控制驱动气缸向靠近推进台5的方向运动，一对推进轮7向相反的方向运动，钢管不再向前推进，回转油缸22输出为轴向运动，带动主轴6上的夹紧爪21夹紧钢管。切断刀17向钢管方向水平移动，切断钢管。

钢管接触到定位块21时，定位油缸20上的脉冲计数器产生一个计数脉冲，计数脉冲反馈到信息处理系统1，信息处理系统1统计切断数量。

一根钢管切完后，翻料装置翻下下一根待切钢管。

Claims (7)

1.钢管智能切断内孔加工系统,包括工作台，沿工作台长度方向依次设置有上料系统、进料系统和切断系统，由上料系统到进料系统、进料系统到切断系统的方向为进料方向，其特征在于：还包括远程控制系统、设置在工作台上的信息处理系统和MES管理系统，远程控制系统包括无线发射单元，信息处理系统包括无线接收单元，信息处理系统和MES管理系统通信，MES管理系统分别与上料系统、进料系统和切断系统相连；

所述上料系统包括沿工作台长度的方向设置的上料提升台和翻料装置，上料提升台位于工作台一侧的侧壁上，连接有提升电机，可沿工作台上下方向运动，翻料装置位于上料提升台的同侧，工作台的上方，上料提升台的顶端与翻料装置相接；

所述进料系统包括固定装置和推进装置，固定装置包括顺次沿直线设置在工作台上的两排固定轮，靠近翻料装置端的固定轮与翻料装置相接；所述推进装置包括设置在固定装置进料方向末端的推进台和推进主轴，推进台上安装有一对推进轮，推进轮连接有万向节，推进主轴中心为中空轴孔；推进轮、推进主轴的轴孔位于同一水平高度；

所述切断系统包括定位装置和工作刀台，切断刀安装在工作刀台上，定位装置活动安装在工作台上，可沿平行切断刀的方向运动。

2.如权利要求1所述的钢管智能切断内孔加工系统，其特征在于：所述上料提升台包括料斗，料斗连接到提升电机，料斗可沿工作台侧壁上下运动；所述翻料装置包括一倾斜的存料台，存料台与上料提升台相接，存料台与靠近其的一排固定轮相接，存料台靠近上料提升台一侧的水平高度高于其靠近固定轮一侧的水平高度，存料台上设置有料卡和卸料装置。

3.如权利要求2所述的钢管智能切断内孔加工系统，其特征在于：所述卸料装置包括轴动系统和推料器，轴动系统和推料器与卸料油缸相连；轴动系统由互联的多条中间轴和两条端轴组成：一条端轴的末端与存料台相连，推料器轴接在该端轴的末端，推料器可绕轴转动；另一条端轴上设置有上压固定轮，端轴的末端与远离翻料装置端的固定轮相连。

4.如权利要求3所述的钢管智能切断内孔加工系统，其特征在于：所述推料器为扇形结构。

5.如权利要求1所述的钢管智能切断内孔加工系统，其特征在于：所述定位装置包括设置在工作台上的丝杠传动系统，丝杠传动系统包括丝杠和可沿丝杠滑动的定位油缸，定位油缸上安装有定位块和脉冲计数器，定位油缸与MES管理系统相连，脉冲计数器与信息处理系统相连。

6.如权利要求1所述的钢管智能切断内孔加工系统，其特征在于：所述推进台上安装有轮轨，推进轮安装在轮轨上，推进轮连接有驱动气缸，驱动气缸可驱动两个推进轮向相近或相反的方向运动。

7.如权利要求1所述的钢管智能切断内孔加工系统，其特征在于：所述推进主轴的轴端为夹紧爪，夹紧爪连接有回转油缸。