CN105728920A - 一种数控切管方法及多功能数控切割切管一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控切管方法及多功能数控切割切管一体机，包括一个数控切割机和一个切管机构。切管机构包括托架、支撑杆、‘L’形支架和设置在‘L’形支架上的电机、同步轮及皮带卡持机构。‘L’形支架的竖直端连接在托架一侧的支撑杆上，水平端位于托架上方，电机与数控切割机上的X轴或Y轴控制信号连通。待切管支撑在托架的托轮上，多楔皮带缠绕在待切管圆周表面并带动待切管旋转，在割头的配合下完成对待切管的切割。其锁紧过程简单、操作方便、使用灵活，有效提高了数控切割机的利用效率，降低了企业生产成本，非常适合在数控切割加工企业中推广使用。

Description

一种数控切管方法及多功能数控切割切管一体机

技术领域

本发明涉及一种数控切割机，特别涉及一种操作简单、使用方便、加工范围广，可将数控等离子切割与切管加工完美结合的数控切管方法及多功能数控切割切管一体机，属于等离子加工设备领域。

背景技术

在等离子加工领域中，等离子加工设备主要针对板材进行加工，其切割方便、操控简单，可根据不同产品的加工需要，在数控系统的支持下完成各种角度、花色、弧形的零件加工，弥补了数控车床加工的不足，深受广大板材加工企业的喜爱。

由于等离子加工技术成熟、稳定、使用方便，对操作人员素质要求较低，其加工产品的适用范围正逐渐扩大，加工种类开始向多元化方向发展。其中，在板材加工企业中，经常会遇到与板材加工相关联的各种管类产品的加工。以往管类产品加工主要使用砂轮机或电焊机进行切割，切割面粗糙，效率低、精度差，不能满足企业的加工需要。随着数控技术的发展，数控切割管材成为管类产品加工的一个发展趋势，但单独设计一种数控切管机成本较高，加工内容较为单一，不利于企业推广和使用，于是，将切割机与数控切割机进行组合，开发一种全新的数控切割切管一体机就成为本发明想要解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有情况和不足，本发明旨在提供一种操控简单、使用方便、装夹灵活的与数控切割机配套使用的数控切管方法及多功能数控切割切管一体机，以满足数控切割加工领域对管类产品的加工需要，降低管类产品加工成本，提高管类产品加工精度，扩大数控切割机的切割加工范围，实现管类产品加工与数控技术同步发展。

由于管类产品的特殊形状，其在现有等离子数控切割机上很难被准确装夹和切割，为充分发挥等离子切割的效能，完成不同壁厚、直径、材料等管类产品的简单、灵活切割加工，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种数控切管方法，具体步骤包括：

步骤1、利用数控切割机的控制系统和传动系统，设置一个可与数控切割机上X轴或Y轴控制信号连通的切管机构。

步骤2、将待切管卡持在切管机构上。

步骤3、通过数控切割机上X轴或Y轴控制信号驱动切管机构，待切管旋转，利用数控切割机上剩余Y轴或X轴控制信号以及在传动系统的配合下驱动数控切割机割头正常工作，完成旋转过程中待切管的切割。

所述步骤2具体包括：

步骤201、在切管机构上设置电机、同步轮、与同步轮同步的多楔皮带轮、活动轮、张紧轮以及用于支撑待切管旋转的托架。

步骤202、将待切管放置在托架上，将环绕在多楔皮带轮、活动轮和张紧轮上的多楔皮带同时套在待切管的圆周面上，通过改变活动轮的连接位置，对多楔皮带的工作长度进行调整，完成多楔皮带与待切管圆周表面的锁紧。

多功能数控切割切管一体机，包括数控切割机，还包括一个切管机构，切管机构包括托架、支撑杆、‘L’形支架、电机、同步轮和皮带卡持机构，支撑杆沿竖直方向设置在托架的一侧；‘L’形支架呈倒置状，倒置状‘L’形支架的竖直端连接在支撑杆上，倒置状‘L’形支架的水平端位于托架的上方；电机、同步轮和皮带卡持机构分别设置在‘L’形支架上，电机与数控切割机上的X轴或Y轴控制信号连通，皮带卡持机构通过同步轮与电机连接传动。

多功能数控切割切管一体机，皮带卡持机构包括多楔皮带轮、多楔皮带、活动轮、活动轮支架和一对张紧轮，多楔皮带轮与同步轮同轴传动，多楔皮带轮与同步轮分别位于倒置状‘L’形支架转角处的两侧；倒置状‘L’形支架的水平端上设有水平方向的通槽；活动轮通过活动轮支架连接在通槽上；一对张紧轮相互靠近并连接在活动轮与多楔皮带轮之间靠近倒置状‘L’形支架水平端的下方；多楔皮带轮、活动轮和张紧轮的轮面上分别设有多楔皮带槽，多楔皮带依次环绕在多楔皮带轮、活动轮和一对张紧轮的多楔皮带槽中。

所述活动轮支架上还设有穿过通槽的横向拉紧用把手。

所述托架包括一个水平工作台和两个‘Y’形支架，两个‘Y’形支架分别固定在水平工作台的两端，‘Y’形支架的顶端设有托轮。

靠近活动轮的张紧轮下端轮面突出在倒置状‘L’形支架水平端的下端面外。

所述支撑杆的顶部设有竖直方向的连接槽，倒置状‘L’形支架的竖直端连接在连接槽上。

本发明所述的一种数控切管方法及多功能数控切割切管一体机，其有益效果包括：

1、通过设计相对独立的切管机构，并与现有数控切割机配合使用，完成了数控模式下管材的准确切割，提高了切割精度，方便了使用过程，提高了数控切割机的使用效率，降低了企业的生产成本；

2、切管机构中采用开放式‘Y’形支架、多楔皮带和托轮的组合，实现了对待切管的快速旋转支撑和锁紧，方便了不同直径管材的装夹，夹持方式灵活、可靠，传动简单、方便；

3、通过多楔皮带与待切管圆周表面的摩擦力来带动待切管旋转，同时，通过调整活动轮的连接位置改变多楔皮带的工作长度，操作简单、实用，成本较低；

4、数控模式下的电机和割头协调工作，丰富了切管过程的切割线路，满足了不同管材切割方式和使用的实际需要。

5、适合在数控切割企业中推广使用。

附图说明

图1为本发明所述多功能数控切割切管一体机使用状态的整体结构示意图；

图2为本发明所述多功能数控切割切管一体机中切管机构使用状态的结构示意图。

具体实施方式

本发明的中心是：为方便企业使用和加工，将类似的板材和管材切割加工过程进行整合，从而设计出一种双效合一的多功能数控切割切管一体机，以降低生成成本，提高设备利用效率。

本发明所述的一种数控切管方法，具体步骤包括：

步骤1、利用数控切割机的控制系统和传动系统，设置一个可与数控切割机上X轴或Y轴控制信号连通的切管机构。

切管机构采用独立结构设计，通过与数控切割机上X轴或Y轴控制信号连通，并在数控切割机控制系统的控制下，完成切管机构上待切管的旋转控制，以便数控切割机上割头的切割。

步骤2、在切管机构中设置电机、同步轮、与同步轮同步的多楔皮带轮、活动轮、张紧轮以及用于支撑待切管旋转的托架，将待切管放置在托架上，将环绕在多楔皮带轮、活动轮和张紧轮上的多楔皮带同时套在待切管的圆周面上，通过改变活动轮的连接位置，对多楔皮带的工作长度进行调整，完成多楔皮带与待切管圆周表面的锁紧。

其中，为方便与割头的配合切割，托架采用水平托举的方式将待切管支撑，同时，通过设置可调整连接位置的活动轮，改变多楔皮带的工作长度，使多楔皮带可以锁紧并缠绕在不同直径的待切管圆周面上，为割头后续切割过程提供了方便。

步骤3、通过数控切割机上X轴或Y轴控制信号驱动切管机构，通过电机、同步轮、多楔皮带轮、活动轮、张紧轮以及多楔皮带的传动，靠多楔皮带与待切管圆周表面的摩擦力同步带动待切管在托架上旋转，利用数控切割机上剩余的相应Y轴或X轴控制信号以及在传动系统的配合下驱动数控切割机割头正常工作，随着待切管的旋转，割头对待切管实现切割。

由于使用的是数控切割机的控制系统，割头切割过程与待切管的旋转过程配合精确，切割位置准确，切割过程方便，切割效率高，同时，在数控切割机控制系统和传动系统的支持下，管材表面的切割花纹可随意调整和设置，为不同形状的管材切割加工需要提供了保障。

下面结合附图1、图2对本发明所述多功能数控切割切管一体机做进一步的详细描述：

本发明所述的多功能数控切割切管一体机，包括一个数控切割机21和一个切管机构。切管机构包括托架、支撑杆1、‘L’形支架3、电机5、同步轮6和皮带卡持机构。

托架用于水平支撑待切管10，托架包括一个水平工作台18和两个‘Y’形支架2，两个‘Y’形支架2分别固定在水平工作台18的两端，‘Y’形支架2为一个开放式支架，其便于不同直径的待切管10放入。在‘Y’形支架2的顶端还设有托轮4，待切管管身水平支撑在两个‘Y’形支架2的托轮4上，待切管10可在托轮4的支撑下自由旋转。

支撑杆1沿竖直方向固定在水平工作台18的一侧，为方便支撑高度调整，在支撑杆1的顶部设有竖直方向的连接槽15。‘L’形支架3呈倒置状，倒置状‘L’形支架3的竖直端通过螺栓连接在支撑杆1的连接槽15上。倒置状‘L’形支架3的水平端位于水平工作台18的上方。

电机5、同步轮6和皮带卡持机构分别设置在‘L’形支架3上，电机5与数控切割机21上的X轴或Y轴控制信号连通，皮带卡持机构通过同步轮6与电机5连接传动。

皮带卡持机构包括多楔皮带轮7、多楔皮带8、活动轮9、活动轮支架11和一对张紧轮12。多楔皮带轮7、活动轮9和张紧轮12的轮面上分别设有多楔皮带槽。多楔皮带轮7与同步轮6同轴传动，多楔皮带轮7与同步轮6分别位于倒置状‘L’形支架转角处的两侧。为方便活动轮9的位置调整，在倒置状‘L’形支架3的水平端上设有水平方向的通槽13，活动轮9通过活动轮支架11以及螺栓16连接并固定在通槽13上。为方便活动轮9在通槽13中的水平移动，在活动轮支架11上还设有穿过通槽13的横向拉紧用把手17，把手17为杆状，把手17外端突出在通槽13外。为形成多楔皮带8的有效传动和对待切管10圆周表面实现有效锁紧，在多楔皮带8的传动线路中还设有一对张紧轮12，一对张紧轮12相互靠近并连接在活动轮9与多楔皮带轮7之间靠近倒置状‘L’形支架水平端的下方，多楔皮带8依次环绕在多楔皮带轮7、活动轮9和一对张紧轮12的多楔皮带槽中。由于托架上采用开放式‘Y’形支架2进行支撑，为保证多楔皮带8与待切管10同步转动过程中待切管10不会产生跳动，靠近活动轮9的张紧轮下端轮面被设置成突出在倒置状‘L’形支架水平端的下端面外，利用突出的张紧轮下端轮面与待切管10圆周表面的接触，将待切管10顶部定位，从而与托轮4一起对待切管10形成三角定位支撑，避免了待切管10旋转过程中的上下窜动。

工作时，首先将待切管10穿入到多楔皮带8中并放置在两个‘Y’形支架2上，托轮4将待切管10水平托起，然后，通过连接槽15调整‘L’形支架3与支撑杆1间的连接高度，将突出在‘L’形支架水平端的下端面外的张紧轮轮面与待切管10的圆周表面相接触，接着，沿通槽13拉动把手17，将活动轮支架11和活动轮9调整到多楔皮带8可将待切管圆周表面锁紧的位置上，然后利用螺栓16将活动轮支架11与通槽13位置固定，最后，将切管机构中的电机5与数控切割机21上的X轴或Y轴控制信号连通，剩余Y轴或X轴控制信号用于驱动割头24，在控制系统的协调控制下，完成多楔皮带8带动待切管10旋转过程中割头24的切割过程。

Claims (8)

1.一种数控切管方法，其特征在于，具体步骤包括：

步骤1、利用数控切割机的控制系统和传动系统，设置一个可与数控切割机上X轴或Y轴控制信号连通的切管机构；

步骤2、将待切管卡持在切管机构上；

步骤3、通过数控切割机上X轴或Y轴控制信号驱动切管机构，待切管旋转，利用数控切割机上剩余Y轴或X轴控制信号以及在传动系统的配合下驱动数控切割机割头正常工作，完成旋转过程中待切管的切割。

2.根据权利要求1所述的一种数控切管方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

步骤201、在切管机构上设置电机、同步轮、与同步轮同步的多楔皮带轮、活动轮、张紧轮以及用于支撑待切管旋转的托架；

步骤202、将待切管放置在托架上，将环绕在多楔皮带轮、活动轮和张紧轮上的多楔皮带同时套在待切管的圆周面上，通过改变活动轮的连接位置，对多楔皮带的工作长度进行调整，完成多楔皮带与待切管圆周表面的锁紧。

3.一种根据上述权利要求2所述一种数控切管方法制成的多功能数控切割切管一体机，包括数控切割机，其特征在于，还包括一个切管机构，所述切管机构包括托架、支撑杆、‘L’形支架、电机、同步轮和皮带卡持机构，所述支撑杆沿竖直方向设置在托架的一侧；所述‘L’形支架呈倒置状，倒置状‘L’形支架的竖直端连接在支撑杆上，倒置状‘L’形支架的水平端位于托架的上方；所述电机、同步轮和皮带卡持机构分别设置在‘L’形支架上，电机与数控切割机上的X轴或Y轴控制信号连通，皮带卡持机构通过同步轮与电机连接传动。

4.根据权利要求3所述的多功能数控切割切管一体机，其特征在于，所述皮带卡持机构包括多楔皮带轮、多楔皮带、活动轮、活动轮支架和一对张紧轮，所述多楔皮带轮与同步轮同轴传动，多楔皮带轮与同步轮分别位于倒置状‘L’形支架转角处的两侧；所述倒置状‘L’形支架的水平端上设有水平方向的通槽；所述活动轮通过活动轮支架连接在通槽上；所述一对张紧轮相互靠近并连接在活动轮与多楔皮带轮之间靠近倒置状‘L’形支架水平端的下方；所述多楔皮带轮、活动轮和张紧轮的轮面上分别设有多楔皮带槽，多楔皮带依次环绕在多楔皮带轮、活动轮和一对张紧轮的多楔皮带槽中。

5.根据权利要求4所述的多功能数控切割切管一体机，其特征在于，所述活动轮支架上还设有穿过通槽的横向拉紧用把手。

6.根据权利要求3所述的多功能数控切割切管一体机，其特征在于，所述托架包括一个水平工作台和两个‘Y’形支架，所述两个‘Y’形支架分别固定在水平工作台的两端，‘Y’形支架的顶端设有托轮。

7.根据权利要求6所述的多功能数控切割切管一体机，其特征在于，靠近活动轮的张紧轮下端轮面突出在倒置状‘L’形支架水平端的下端面外。

8.根据权利要求3所述的多功能数控切割切管一体机，其特征在于，所述支撑杆的顶部设有竖直方向的连接槽，倒置状‘L’形支架的竖直端连接在连接槽上。