CN109382546A - 管子切割设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管子切割设备，包括：盘状切割刀，具有第一中心轴线，可伸入待切割的管子中，以便从内向外切割管子；第一驱动装置，适于驱动切割刀围绕所述第一中心轴线自转；第二驱动装置，适于驱动切割刀围绕与所述第一中心轴线平行的第二中心轴线公转；和第三驱动装置，适于在与第一中心轴线和第二中心轴线垂直的径向方向上平移所述切割刀，以便调节所述切割刀与所述第二中心轴线之间的距离，使得所述切割刀可切割不同直径的管子。在本发明中，可通过驱动切割刀自转和公转来自动地切割管子，从而提高了管子的切割效率和质量。此外，切割刀与公转中心轴线之间的距离可调节，从而可切割不同直径管子，扩大了管子切割设备的应用范围。

Description

管子切割设备
技术领域
本发明涉及一种管子切割设备。
背景技术
在管子制造领域，经常需要将一根长管子切割成具有预定长度的短管子。在现有技术中，通常采用人工切割，但是人工切割管子的效率太低，质量太差。为了提高切割效率和质量，在现有技术中，也曾提出了一种管子切割机器，但是，现有的管子切割机器只能切割单一直径的管子，不能切割不同直径的管子，其应用受到限制。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
根据本发明的一个目的，提供一种管子切割设备，其能够自动地切割管子，提高了管子的切割效率和质量，而且适于切割不同直径管子。
根据本发明的一个方面，提供一种管子切割设备，包括：盘状切割刀，具有第一中心轴线，可伸入待切割的管子中，以便从内向外切割管子；第一驱动装置，适于驱动所述切割刀围绕所述第一中心轴线自转；第二驱动装置，适于驱动所述切割刀围绕与所述第一中心轴线平行的第二中心轴线公转；和第三驱动装置，适于在与所述第一中心轴线和所述第二中心轴线垂直的径向方向上平移所述切割刀，以便调节所述切割刀与所述第二中心轴线之间的距离，使得所述切割刀可切割不同直径的管子。
根据本发明的一个实例性的实施例，所述管子切割设备具有一个安装板，所述第一驱动装置和所述盘状切割刀安装在所述安装板的一端上。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一驱动装置包括安装在所述安装板的一端上的第一伺服电机驱动机构，所述盘状切割刀安装在所述第一伺服电机驱动机构的输出轴上。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第二驱动装置包括：
环形滑轨，固定在所述管子切割设备的机架上，其中心轴线与所述第二中心轴线重合；滑块，固定在所述安装板上，并滑动地安装在所述环形滑轨上；环形大齿轮，固定在所述机架上，其中心轴线与所述第二中心轴线重合；小齿轮，固定在所述安装板的另一端上，并与所述环形大齿轮啮合；和第二伺服电机驱动机构，安装在所述安装板的另一端上，用于驱动所述小齿轮绕其中心轴线自转；当所述第二伺服电机驱动机构驱动所述小齿轮绕其中心轴线自转时，所述小齿轮围绕所述环形大齿轮的中心轴线公转，并驱动所述滑块沿所述环形滑轨滑动，从而驱动安装在所述安装板上的盘状切割刀围绕所述第二中心轴线公转。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第三驱动装置包括安装在所述安装板上的第三伺服电机驱动机构，所述第三伺服电机驱动机构适于驱动所述第一伺服电机驱动机构沿所述径向方向平移。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一伺服电机驱动机构滑动地安装在所述安装板的一端上，所述第三伺服电机驱动机构适于驱动所述第一伺服电机驱动机构在所述安装板上沿所述径向方向滑动。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述机架为中空的环形框架式机架，所述机架的中心轴线与所述环形滑轨和所述环形大齿轮的中心轴线重合。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述小齿轮位于所述环形大齿轮的外侧，所述环形滑轨位于所述环形大齿轮的内侧；所述第一伺服电机驱动机构穿过所述环形滑轨的内部空间。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述管子切割设备还包括壳体，所述第一驱动装置、所述第一驱动装置、所述第三驱动装置和所述机架容纳在所述第一壳体中；所述盘状切割刀位于所述壳体外部，以便可伸入到待切割的管子中。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述管子切割设备还包括适于夹持和定位待切割的管子的夹持装置。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述夹持装置包括至少一对可开合的夹板和驱动所述至少一对可开合的夹板打开和闭合的驱动装置；每对所述夹板具有与所述待切割的管子的外周面相匹配的弧形内表面，以便从管子的外部夹持住所述管子。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述夹持装置包括在所述管子的纵向方向上前后隔开的两对可开合的夹板。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述管子切割设备还包括真空抽吸装置，所述真空抽吸装置的吸管位于所述切割刀的后侧，可随所述切割刀一起伸入所述管子中，以便将切割管子时产生的碎末抽吸到所述真空抽吸装置中。
在本发明的前述各个实例性的实施例中，可通过驱动盘状切割刀自转和公转来自动地切割管子，从而提高了管子的切割效率和质量。此外，盘状切割刀与公转中心轴线之间的距离可调节，从而可切割不同直径管子，扩大了管子切割设备的应用范围。
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
附图说明
图1显示根据本发明的一个实例性的实施例的管子切割设备的立体示意图；
图2显示图1所示的管子切割设备的局部放大示意图；
图3显示图2所示的管子切割设备的第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置的结构示意图；和
图4显示图2所示的管子切割设备的切割刀的自转和公转的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
根据本发明的一个总体技术构思，提供一种管子切割设备，包括：盘状切割刀，具有第一中心轴线，可伸入待切割的管子中，以便从内向外切割管子；第一驱动装置，适于驱动所述切割刀围绕所述第一中心轴线自转；第二驱动装置，适于驱动所述切割刀围绕与所述第一中心轴线平行的第二中心轴线公转；和第三驱动装置，适于在与所述第一中心轴线和所述第二中心轴线垂直的径向方向上平移所述切割刀，以便调节所述切割刀与所述第二中心轴线之间的距离，使得所述切割刀可切割不同直径的管子。
图1显示根据本发明的一个实例性的实施例的管子切割设备的立体示意图。图2显示图1所示的管子切割设备的局部放大示意图。图4显示图2所示的管子切割设备的切割刀110的自转和公转的示意图。
如图1、图2和图4所示，在图示的实施例中，该管子切割设备主要包括：盘状切割刀110、第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置。
如图2和图4所示，在图示的实施例中，盘状切割刀110具有第一中心轴线C1，可伸入待切割的管子10中，以便从内向外切割管子10。
如图2和图4所示，在图示的实施例中，第一驱动装置适于驱动切割刀110围绕第一中心轴线C1自转。第二驱动装置适于驱动切割刀110围绕与第一中心轴线C1平行的第二中心轴线C2公转。
如图2和图4所示，在图示的实施例中，第三驱动装置适于在与第一中心轴线C1和第二中心轴线C2垂直的径向方向上平移切割刀110，以便调节切割刀110与第二中心轴线C2之间的距离R，使得切割刀110可切割不同直径的管子10。
图3显示图2所示的管子切割设备的第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置的结构示意图。
如图3所示，在图示的实施例中，管子切割设备具有一个安装板120，第一驱动装置和盘状切割刀110安装在安装板120的一端上。
如图3所示，在图示的实施例中，第一驱动装置包括安装在安装板120的一端上的第一伺服电机驱动机构111，盘状切割刀110安装在第一伺服电机驱动机构111的输出轴上。
如图3和图4所示，在图示的实施例中，第二驱动装置主要包括：环形滑轨160、滑块150、环形大齿轮140、小齿轮130和第二伺服电机驱动机构131。环形滑轨160固定在管子切割设备的机架170上，其中心轴线与第二中心轴线C2重合。滑块150固定在安装板120上，并滑动地安装在环形滑轨160上。环形大齿轮140固定在机架170上，其中心轴线与第二中心轴线C2重合。小齿轮130固定在安装板120的另一端上，并与环形大齿轮140啮合。第二伺服电机驱动机构131安装在安装板120的另一端上，用于驱动小齿轮130绕其中心轴线自转。
如图3和图4所示，在图示的实施例中，当第二伺服电机驱动机构131驱动小齿轮130绕其中心轴线自转时，小齿轮130就会围绕环形大齿轮140的中心轴线公转，并驱动滑块150沿环形滑轨160滑动，从而驱动安装在安装板120上的盘状切割刀110围绕第二中心轴线C2公转。
如图3和图4所示，在图示的实施例中，第三驱动装置包括安装在安装板120上的第三伺服电机驱动机构121，该第三伺服电机驱动机构121适于驱动第一伺服电机驱动机构111沿径向方向平移，从而可调节切割刀110与第二中心轴线C2之间的距离R，使得切割刀110可切割不同直径的管子10。
如图3所示，在图示的实施例中，第一伺服电机驱动机构111滑动地安装在安装板120的一端上，第三伺服电机驱动机构121适于驱动第一伺服电机驱动机构111在安装板上沿径向方向滑动。
如图2和图3所示，在图示的实施例中，机架170为中空的环形框架式机架，机架170的中心轴线与环形滑轨160和环形大齿轮140的中心轴线重合。
如图2和图3所示，在图示的实施例中，小齿轮130位于环形大齿轮140的外侧，环形滑轨160位于环形大齿轮140的内侧；第一伺服电机驱动机构111穿过环形滑轨160的内部空间101。
如图1所示，在图示的实施例中，管子切割设备还包括壳体100，第一驱动装置、第一驱动装置、第三驱动装置和机架170容纳在第一壳体100中。盘状切割刀110位于壳体100外部，以便可伸入到待切割的管子10中。
如图2所示，在图示的实施例中，管子切割设备还包括真空抽吸装置(未图示)，该真空抽吸装置的吸管180位于切割刀110的后侧，可随切割刀110一起伸入管子10中，以便将切割管子10时产生的碎末抽吸到真空抽吸装置中。
如图1和图2所示，在图示的实施例中，管子切割设备还包括适于夹持和定位待切割的管子10的夹持装置200。
如图1和图2所示，在图示的实施例中，夹持装置200包括至少一对可开合的夹板210、220和驱动至少一对可开合的夹板210、220打开和闭合的驱动装置(未图示)。
如图2所示，在图示的实施例中，每对夹板210、220具有与待切割的管子10的外周面相匹配的弧形内表面，以便从管子10的外部夹持住管子10。
如图2所示，在图示的实施例中，夹持装置包括在管子10的纵向方向上前后隔开的两对可开合的夹板210、220。
在本发明的一个实例性的实施例中，前述管子10可以为柔性管，也可以为刚性管。
下面将根据图1至图4来详细说明利用本发明的管子切割设备切割管子的过程。
首先，如图1和图2所示，用夹持装置200夹持住管子10；
然后，将切割刀110伸入管子10中；
然后，如图3和图4所示，启动第三伺服电机驱动机构121调节切割刀110与第二中心轴线C2之间的距离R，使得切割刀110的切割刀刃与管子10的内壁接触；
然后，如图3和图4所示，启动第一伺服电机驱动机构111驱动切割刀110绕第一中心轴线C1自转并切割管子10，同时利用第三伺服电机驱动机构121继续调节切割刀110与第二中心轴线C2之间的距离R，直至切割刀110的切割刀刃从管子10的外壁稍微露出；
然后，如图3和图4所示，停止第三伺服电机驱动机构121，并启动第二伺服电机驱动机构131，使得切割刀110在绕第一中心轴线C1自转的同时绕第二中心轴线C2公转；
最后，如图3和图4所示，在切割刀110绕第二中心轴线C2公转一圈之后，停止第一伺服电机驱动机构111和第二伺服电机驱动机构131。
这样，就可以切断管子10。
本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。

Claims (13)

1.一种管子切割设备，其特征在于，包括：
盘状切割刀(110)，具有第一中心轴线(C1)，可伸入待切割的管子(10)中，以便从内向外切割管子(10)；
第一驱动装置(111)，适于驱动所述切割刀(110)围绕所述第一中心轴线(C1)自转；
第二驱动装置(130、131、140、150、160)，适于驱动所述切割刀(110)围绕与所述第一中心轴线(C1)平行的第二中心轴线(C2)公转；和
第三驱动装置(121)，适于在与所述第一中心轴线(C1)和所述第二中心轴线(C2)垂直的径向方向上平移所述切割刀(110)，以便调节所述切割刀(110)与所述第二中心轴线(C2)之间的距离(R)，使得所述切割刀(110)可切割不同直径的管子(10)。
2.根据权利要求1所述的管子切割设备，其特征在于：
所述管子切割设备具有一个安装板(120)，所述第一驱动装置和所述盘状切割刀(110)安装在所述安装板(120)的一端上。
3.根据权利要求2所述的管子切割设备，其特征在于：
所述第一驱动装置包括安装在所述安装板(120)的一端上的第一伺服电机驱动机构(111)，所述盘状切割刀(110)安装在所述第一伺服电机驱动机构(111)的输出轴上。
4.根据权利要求3所述的管子切割设备，其特征在于，所述第二驱动装置包括：
环形滑轨(160)，固定在所述管子切割设备的机架(170)上，其中心轴线与所述第二中心轴线(C2)重合；
滑块(150)，固定在所述安装板(120)上，并滑动地安装在所述环形滑轨(160)上；
环形大齿轮(140)，固定在所述机架(170)上，其中心轴线与所述第二中心轴线(C2)重合；
小齿轮(130)，固定在所述安装板(120)的另一端上，并与所述环形大齿轮(140)啮合；和
第二伺服电机驱动机构(131)，安装在所述安装板(120)的另一端上，用于驱动所述小齿轮(130)绕其中心轴线自转，
当所述第二伺服电机驱动机构(131)驱动所述小齿轮(130)绕其中心轴线自转时，所述小齿轮(130)围绕所述环形大齿轮(140)的中心轴线公转，并驱动所述滑块(150)沿所述环形滑轨(160)滑动，从而驱动安装在所述安装板(120)上的盘状切割刀(110)围绕所述第二中心轴线(C2)公转。
5.根据权利要求4所述的管子切割设备，其特征在于：
所述第三驱动装置包括安装在所述安装板(120)上的第三伺服电机驱动机构(121)，所述第三伺服电机驱动机构(121)适于驱动所述第一伺服电机驱动机构(111)沿所述径向方向平移。
6.根据权利要求5所述的管子切割设备，其特征在于：
所述第一伺服电机驱动机构(111)滑动地安装在所述安装板(120)的一端上，所述第三伺服电机驱动机构(121)适于驱动所述第一伺服电机驱动机构(111)在所述安装板上沿所述径向方向滑动。
7.根据权利要求4所述的管子切割设备，其特征在于：
所述机架(170)为中空的环形框架式机架，所述机架(170)的中心轴线与所述环形滑轨(160)和所述环形大齿轮(140)的中心轴线重合。
8.根据权利要求7所述的管子切割设备，其特征在于：
所述小齿轮(130)位于所述环形大齿轮(140)的外侧，所述环形滑轨(160)位于所述环形大齿轮(140)的内侧；
所述第一伺服电机驱动机构(111)穿过所述环形滑轨(160)的内部空间(101)。
9.根据权利要求4所述的管子切割设备，其特征在于：
所述管子切割设备还包括壳体(100)，所述第一驱动装置、所述第一驱动装置、所述第三驱动装置和所述机架(170)容纳在所述第一壳体(100)中；
所述盘状切割刀(110)位于所述壳体(100)外部，以便可伸入到待切割的管子(10)中。
10.根据权利要求1所述的管子切割设备，其特征在于：
所述管子切割设备还包括适于夹持和定位待切割的管子(10)的夹持装置(200)。
11.根据权利要求10所述的管子切割设备，其特征在于：
所述夹持装置(200)包括至少一对可开合的夹板(210、220)和驱动所述至少一对可开合的夹板(210、220)打开和闭合的驱动装置；
每对所述夹板(210、220)具有与所述待切割的管子(10)的外周面相匹配的弧形内表面，以便从管子(10)的外部夹持住所述管子(10)。
12.根据权利要求11所述的管子切割设备，其特征在于：
所述夹持装置包括在所述管子(10)的纵向方向上前后隔开的两对可开合的夹板(210、220)。
13.根据权利要求1所述的管子切割设备，其特征在于：
所述管子切割设备还包括真空抽吸装置，所述真空抽吸装置的吸管(180)位于所述切割刀(110)的后侧，可随所述切割刀(110)一起伸入所述管子(10)中，以便将切割管子(10)时产生的碎末抽吸到所述真空抽吸装置中。
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