CN107457454B - 一种自纠偏数控成套制管机 - Google Patents

一种自纠偏数控成套制管机 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种自纠偏数控成套制管机,所述制管机包括制管机主体、切割机、送料架和纠偏装置,所述制管机主体与切割机主体通过送料架连接连接,送料架上安装纠偏装置,其特征在于:所述纠偏装置包括卡接装置、竖向纠偏装置和横向纠偏装置,所述卡接装置套设在金属管上,卡接装置底部置于竖向纠偏装置上方,横向纠偏装置安装于数值纠偏装置下方。本发明有益效果是:本发明自纠偏数控成套制管机中添加了纠偏装置,保证了大跨度的金属管直线度,使得金属管在输送过程中不产生横向或竖向偏移量和旋转角度。

Description

一种自纠偏数控成套制管机
技术领域
本发明涉及制管机技术领域,尤其涉及一种自纠偏数控成套制管机。
背景技术
众所周知,现有的制管设备有两种,一是卷板机,二是折弯机,这两种机型各有缺陷和不足。卷板机的缺陷和不足是:它不能卷制小直径的细长筒,如30mm的板厚,直径800mm,它的卷制长度不能超过3000mm,而且卷制时接缝处有板厚2.5倍的直边,因而达不到要求;折弯机的缺陷和不足是:它受喉口和公称压力的限制,只能折薄壁、小直径的圆管,例如电力杆、标志杆和路灯杆等。所以要制作这种直径适中、壁厚较厚、长度尽量长的输油(气)管件,就必须设计一种大型的制管专用设备。并且大吨位制管机在传输过程中一旦金属管在传输过程中产生偏移量或存在偏移角度,切割机切出的金属管并不规整,影响产品质量。
例如中国专利申请号为CN104014864A的专利公开了本发明提供一种可挠金属管的制作设备及制作方法,所述设备包括:制管机主体、切割机主体、悬空龙门架和PLC控制柜,所述制管机主体与所述切割机主体连接,所述切割机主体与所述悬空龙门架连接;所述制管机主体包括制管机、无料停机报警装置、原料连接装置和料盘支架,所述料盘支架上设置无料停机报警装置,所述原料连接装置与所述制管机的输入端连接,所述切割机主体包括切割机和第一气缸,所述第一气缸与所述PLC控制柜连接,所述切割机与第一气缸连接,所述悬空龙门架上设置翻转轨道。该技术方案中制管机并未对传输过程中金属管直线度做调整,一旦金属管在传输过程中产生偏移量或存在偏移角度,切割机切出的金属管并不规整,影响产品质量。
又如中国专利CN103949507A公开了一种四柱龙门式数控制管机,包括液压系统、电控系统和四个立柱,四个立柱分别垂直放置在制管机两端的前后方向,立柱的下部与工作台连接,立柱的上部与油缸横梁连接,立柱之间的中间部位设有滑块组件,滑块组件的上部与油缸横梁连接,滑块组件的侧面通过四件平导轨紧贴在立柱上;同时滑块组件与上模相连接,与上模相对应的下方设有下模,下模安装在工作台上;在制管机后侧的两立柱之间安装有油箱,油箱同时起到联接作用,其中在油箱内侧底板上设有双电机油泵基础。该技术方案中制管机并未对传输过程中金属管直线度做调整,一旦金属感在传输过程中产生偏移量或存在偏移角度,切割机切出的金属管并不规整,影响产品质量。
发明内容
为克服现有技术中存在的大跨度金属管直线度差的问题,本发明提供了一种自纠偏数控成套制管机。
本发明提供了一种自纠偏数控成套制管机,所述制管机包括制管机主体、切割机、送料架和纠偏装置,所述制管机主体与切割机主体通过送料架连接,送料架上安装纠偏装置,其创新点在于:所述纠偏装置包括卡接装置、竖向纠偏装置和横向纠偏装置,所述卡接装置套设在金属管上,卡接装置底部置于竖向纠偏装置上方,横向纠偏装置安装于竖向纠偏装置下方。
进一步的,所述卡接装置包括横向辊轮组、竖向辊轮组和支撑架,所述支撑架固定在竖向纠偏装置上方,横向辊轮组和竖向辊轮组通过转轴固定在支撑架上。
进一步的,所述支撑架由底板、第一支撑架和第二支撑架,底板放置在竖向纠偏装置上方,第一支撑架和第二支撑架均设于底板上方且相对放置,第一支撑架上安装竖向辊轮组,第二支撑架上安装横向辊轮组。
进一步的,所述横向纠偏装置包括固定底座、第二伸缩机构和第二支撑板;所述第二伸缩机构垂直安装于固定底座侧壁,第二伸缩机构另一端连接第二支撑板;所述第二支撑板置于固定底座内侧。
进一步的,所述固定底座包括固定底座本体和移动组件,移动组件安装于固定底座本体内部中间位置处,第二支撑板放置在移动组件上方。
进一步的,所述固定底座本体沿金属管轴向方向上的截面呈凹字形,第二伸缩机构安装在固定底座本体侧板上相对设置。
进一步的,所述移动组件包括矩形框架和若干个圆柱辊轮,圆柱辊轮垂直于与金属管轴线方向上等间距分布在矩形框架内侧;圆柱辊轮顶部至矩形框架底部距离高于矩形框架侧壁高度。
进一步的,所述数控成套制管机还包括控制系统,所述控制系统包括控制模块、监测模块、驱动模块和电源模块,电源模块为控制模块、监测模块和驱动模块提供电能,监测模块与控制模块电性连接,控制模块电性连接驱动模块,所述监测模块用于测量金属管轴线的横向和竖向位置纠偏,控制模块接收监测模块数据,计算横向纠偏量和竖向纠偏量,将所得结果传输至驱动模块,驱动模块控制横向纠偏装置或竖向纠偏装置移动。
进一步的,所述监测模块包括第一位移传感器、第二位移传感器、第三传感器和第四传感器,第一位移传感器安装在竖向纠偏装置的第一伸缩机构上,监测第一伸缩机构的伸缩长度;第二位移传感器安装在横向纠偏装置的第二伸缩机构上,监测第二伸缩机构的伸缩长度;第三传感器安装于第一支撑架的第一支撑板中间位置处,第四传感器安装于第二支撑架侧板中间位置处,通过第三传感器和第四传感器确定金属管轴线位置。
进一步的,所述控制模块预设有标准金属管轴线位置。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明自纠偏数控成套制管机中添加了纠偏装置,保证了大跨度的金属管直线度,使得金属管在输送过程中不产生横向或竖向偏移量和旋转角度。
(2)通过在第一支撑架和第二支撑架上安装横向和纵向辊轮组,不仅起到方便维护辊轮和作用,同时,该卡接装置可根据金属管管径大小做相应调整。当该制管机上需要制备不同管径的金属管时,技术人员将辊轮更换至于当前制备金属管管径弧度相同的辊轮即可,无需改变支撑架结构,节约设备成本。
(3)竖向辊轮和横向辊轮的托辊侧面为腰鼓形,托辊中间腰鼓处弧线的弧度与所固定金属管表面圆周面弧度相同,保证每个托辊均贴紧在圆弧面上,精确金属管轴线位置。
(4)控制系统实现了纠偏装置的自动化,无需人工调整,通过控制系统自动调整金属管轴线。
附图说明
图1是本发明纠偏装置整体示意图;
图2是本发明纠偏装置侧视图;
结合附图并在其上标记:
101-横向辊轮,102-顶板,103-竖向辊轮,104-第一支撑板,105-底板,2-金属管,301-第一伸缩机构,302-安装板,401-固定底座本体,402-第二支撑板,403-圆柱辊轮,404-矩形框架,405-第二伸缩机构。
具体实施方式
以下结合附图和实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本实施方式披露了一种自纠偏数控成套制管机,所述制管机包括制管机主体、切割机、送料架和纠偏装置,所述制管机主体与切割机主体通过送料架连接,送料架上安装纠偏装置,保证金属管2在输送过程中不产生横向或竖向偏移量和旋转角度。所述纠偏装置包括卡接装置、竖向纠偏装置和横向纠偏装置,所述卡接装置套设在金属管2上,卡接装置底部置于竖向纠偏装置上方,横向纠偏装置安装于竖向纠偏装置下方。卡接装置主要是用于确定金属管2纠正前位置,为后续方位调整设定基准。所述卡接装置包括横向辊轮组、竖向辊轮组和支撑架,所述支撑架固定在竖向纠偏装置上方,横向辊轮组和竖向辊轮组通过转轴固定在支撑架上。所述支撑架由底板105、第一支撑架和第二支撑架,底板105放置在竖向纠偏装置上方,第一支撑架和第二支撑架均设于底板105上方且相对放置,第一支撑架上安装竖向辊轮组,第二支撑架上安装横向辊轮组,将支撑架分成第一支撑架和第二支撑架,主要目的是防止辊轮之间产生干涉,并且也便于辊轮更换和维修。所述第一支撑架由顶板102、侧板和第一支撑板104构成,两侧板相对设置,第一支撑板104连接两侧板中间任意位置,两侧板顶端设有顶板102,顶板102和第一支撑板104相互平行;所述竖向辊轮组由两个竖向辊轮103构成,该竖向辊轮103垂直安装在顶板102和第一支撑板104之间,顶板102和第一支撑板104在竖直辊轮安装位置处开设通孔,竖向辊轮103转轴贯穿通孔并通过轴承固定连接。所述第二支撑架由两侧板构成,两侧板相对设置;所述横向辊轮组由两个横向辊轮101构成,横向辊轮101安装于两侧板之间,横向辊轮101同时垂直于两侧板,两侧板在横向辊轮101安装位置处开设通孔,横向辊轮101转轴安装在通孔内并采用轴承固定。所述竖向辊轮103和横向辊轮101的托辊侧面为腰鼓形,托辊中间腰鼓处弧线的弧度与所固定金属管2表面圆周面弧度相同,保证每个托辊均贴紧在圆弧面上,精确金属管2轴线位置。通过在第一支撑架和第二支撑架上安装横向和纵向辊轮组,不仅起到方便维护辊轮和作用,同时,该卡接装置可根据金属管2管径大小做相应调整。当该制管机上需要制备不同管径的金属管2时,技术人员将辊轮更换至于当前制备金属管2管径弧度相同的辊轮即可,无需改变支撑架结构,节约设备成本。
作为本实施方式进一步优选的,所述竖向纠偏装置包括安装板302和第一伸缩机构301,安装板302设于第一伸缩机构301顶端,所述安装板302与底板105固定连接,本实施例中,安装板302和底板105四周均匀螺纹孔,通过螺栓等固定件将两者固定。所述第一伸缩机构301可采用液压缸或气缸,本实施方式中安装板302下方四角处均设有第一伸缩机构301,保证在竖直方向上平稳移动。进一步优选的,所述横向纠偏装置包括固定底座、第二伸缩机构405和第二支撑板402;所述第二伸缩机构405垂直安装于固定底座侧壁,第二伸缩机构405另一端连接第二支撑板402;所述第二支撑板402置于固定底座内侧,第二支撑板402上方防置竖向纠偏装置。所述固定底座包括固定底座本体401和移动组件,移动组件安装于固定底座本体401内部中间位置处,第二支撑板402放置在移动组件上方,第二支撑板402由于移动组件的存在,第二支撑板402可在移动组件上横向移动。所述固定底座本体401沿金属管2轴向方向上的截面呈凹字形,第二伸缩机构405安装在固定底座本体401侧板上相对设置;第二伸缩机构405可采用液压缸或气缸,第二伸缩机构405控制第二支撑板402沿移动组件横向移动距离。在本实施例中,所述移动组件包括矩形框架404和若干个圆柱辊轮403,圆柱辊轮403垂直于与金属管2轴线方向上且等间距分布在矩形框架404内侧,圆柱辊轮403顶部至矩形框架404底部距离高于矩形框架404侧壁高度,第二支撑板402底部放置在圆柱辊轮403上,避免第二支撑板402底部触碰到矩形框架404。
作为本实施方式进一步优选的,所述自纠偏数控成套制管机还包括控制系统,所述控制系统包括控制模块、监测模块、驱动模块和电源模块,电源模块为控制模块、监测模块和驱动模块提供电能,监测模块与控制模块电性连接,控制模块电性连接驱动模块,所述监测模块用于测量金属管2轴线的横向和竖向位置纠偏,控制模块接收监测模块数据,计算横向纠偏量和竖向纠偏量,将所得结果传输至驱动模块,驱动模块控制横向纠偏装置或竖向纠偏装置移动。
所述监测模块包括第一位移传感器、第二位移传感器、第三传感器和第四传感器,第一位移传感器安装在竖向纠偏装置的第一伸缩机构301上,监测第一伸缩机构301的伸缩长度;第二位移传感器安装在横向纠偏装置的第二伸缩机构301上,监测第二伸缩机构301的伸缩长度;第三传感器安装于第一支撑架的第一支撑板104中间位置处,第四传感器安装于第二支撑架侧板中间位置处,通过第三传感器和第四传感器确定金属管2轴线位置。所述控制模块设定有标准金属管2轴线位置,当第三传感器和第四传感器测得的金属管2轴线位置与控制模块中标准金属管2轴线位置出现偏差,控制模块计算得出两者横向和竖向的偏差数值,该偏差数值即为纠偏量,控制模块经各方向上纠偏量发送至驱动模块,驱动模块驱动相应的纠偏装置做伸缩运动,直至第三传感器和第四传感器测得的金属管2轴线位置与设定的标准金属管2轴线位置一致,完成纠偏动作。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例,如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种自纠偏数控成套制管机,所述制管机包括制管机主体、切割机、送料架和纠偏装置,所述制管机主体与切割机主体通过送料架连接,所述送料架上安装纠偏装置,其特征在于:所述纠偏装置包括卡接装置、竖向纠偏装置和横向纠偏装置,所述卡接装置套设在金属管(2)上,所述卡接装置底部置于所述竖向纠偏装置上方,所述横向纠偏装置安装于所述竖向纠偏装置下方;所述卡接装置还包括横向辊轮组、竖向辊轮组和支撑架,所述支撑架固定在竖向纠偏装置上方,横向辊轮组和竖向辊轮组通过转轴固定在支撑架上;所述支撑架由底板(105)、第一支撑架和第二支撑架组成,底板(105)放置在竖向纠偏装置上方,第一支撑架和第二支撑架均设于底板(105)上方且相对放置,第一支撑架上安装竖向辊轮组,第二支撑架上安装横向辊轮组;所述竖向纠偏装置包括安装板(302)和第一伸缩机构(301),安装板(302)设于所述第一伸缩机构(301)顶端,所述安装板(302)与底板(105)固定连接;所述横向纠偏装置包括固定底座、第二伸缩机构(405)和第二支撑板(402),所述第二伸缩机构(405)一端垂直安装于固定底座侧壁,另一端连接第二支撑板(402),所述第二支撑板(402)置于固定底座内侧;
所述固定底座包括固定底座本体(401)和移动组件,移动组件安装于固定底座本体(401)内部中间位置处,第二支撑板(402)放置在移动组件上方,第二支撑板402上方放置竖向纠偏装置;
所述固定底座本体(401)沿金属管轴向方向上的截面呈凹字形,所述第二伸缩机构(405)安装在固定底座本体(401)侧板上相对设置;
所述移动组件包括矩形框架(404)和若干个圆柱辊轮(403),圆柱辊轮(403)垂直于与金属管轴线方向上且等间距分布在矩形框架(404)内侧;圆柱辊轮(403)顶部至矩形框架(404)底部距离高于矩形框架(404)侧壁高度;
所述第一支撑架由顶板(102)、侧板和第一支撑板(104)构成,两侧板相对设置,第一支撑板(104)连接两侧板中间任意位置,两侧板顶端设有顶板(102),顶板(102)和第一支撑板(104)相互平行;所述竖向辊轮组由两个竖向辊轮(103)构成,该竖向辊轮(103)垂直安装在顶板(102)和第一支撑板(104)之间,顶板(102)和第一支撑板(104)在竖直辊轮安装位置处开设通孔,竖向辊轮(103)转轴贯穿通孔并通过轴承固定连接;所述第二支撑架由两侧板构成,两侧板相对设置;所述横向辊轮组由两个横向辊轮(101)构成,横向辊轮(101)安装于两侧板之间,横向辊轮(101)同时垂直于两侧板,两侧板在横向辊轮(101)安装位置处开设通孔,横向辊轮(101)转轴安装在通孔内并采用轴承固定;所述竖向辊轮(103)和横向辊轮(101)的托辊侧面为腰鼓形,托辊中间腰鼓处弧线的弧度与所固定金属管(2)表面圆周面弧度相同,保证每个托辊均贴紧在圆弧面上,精确金属管(2)轴线位置;
所述数控成套制管机还包括控制系统,所述控制系统包括控制模块、监测模块、驱动模块和电源模块,电源模块为控制模块、监测模块和驱动模块提供电能,监测模块与控制模块电性连接,控制模块电性连接驱动模块,所述监测模块用于测量金属管轴线的横向和竖向位置纠偏,控制模块接收监测模块数据,计算横向纠偏量和竖向纠偏量,将所得结果传输至驱动模块,驱动模块控制横向纠偏装置或竖向纠偏装置移动;
所述监测模块包括第一位移传感器、第二位移传感器、第三传感器和第四传感器,第一位移传感器安装在竖向纠偏装置的第一伸缩机构(301)上,监测第一伸缩机构(301)的伸缩长度;第二位移传感器安装在横向纠偏装置的第二伸缩机构(405)上,监测第二伸缩机构(405)的伸缩长度;第三传感器安装于第一支撑架的第一支撑板中间位置处,第四传感器安装于第二支撑架侧板中间位置处,通过第三传感器和第四传感器确定金属管轴线位置。
2.根据权利要求1所述的数控成套制管机,其特征在于:所述控制模块预设有标准金属管轴线位置。
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GR01 Patent grant
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