CN110405268A - 一种机电一体化管件切割装置、其控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机电一体化管件切割装置、其控制系统及方法，该装置包括主控箱、工作台、刀具体及下料箱；工作台上依次设置有第一支撑块、第二支撑块、第三支撑块和第四支撑块；第三支撑块滑动设置在第二支撑块、第四支撑块之间；在所述第三支撑块、第四支撑块之间设有第一伸缩机构；所述第二支撑块、第三支撑块上分别设有第一夹具体、第二夹具体；分别穿过所述第一夹具体、第二夹具体设有第二伸缩机构、第三伸缩机构。控制系统还包括控制器、操作界面、伺服电机、压力传感器、刀具控制单元、报警器。本发明及方法能够实现管件的自动化装夹、送料、切割，节约人力物力，提高生产效率。

Description

一种机电一体化管件切割装置、其控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种切割装置、其控制系统及方法，尤其涉及一种机电一体化管件切割装置、其控制系统及方法。

背景技术

金属管材因重量轻、结构坚固受力性能好，被广泛用于电力、机械、建筑、家居装饰等众多领域。由于不同应用场合对金属管材的使用长度要求不同，施工过程中经常需要对金属管件进行切割，得到不同长度的管件。

现有的用于管件生产的切割装置使用中发现，其不方便对原料管进行固定，容易造成切割失误，使用可靠性较差；且使用的自动化程度相对较低，切割效率较低，浪费人力物力。

发明内容

发明目的：本发明的其中一个目的是提供一种机电一体化管件切割装置，实现管件的自动化装夹、送料、切割，自动化程度高，节约人力物力，提高生产效率。

本发明的另一个目的是提供一种机电一体化管件切割装置的控制系统。

本发明的再一个目的是提供一种利用机电一体化管件切割装置的控制系统的方法。

技术方案：针对上述第一个发明目的，本发明的机电一体化管件切割装置，包括主控箱、安装在主控箱上的工作台，工作台)的一侧设有刀具体，刀具体的一侧设有盛放切料的下料箱；工作台上从刀具体所在侧依次向远离刀具体的方向设置有第一支撑块、第二支撑块和第四支撑块；在所述第二支撑块、第四支撑块之间滑动设置有第三支撑块；分别与所述第三支撑块、第四支撑块连接有用于使第三支撑块滑动的第一伸缩机构；所述第二支撑块、第三支撑块上分别设有用于夹持待切管件的第一夹具体、第二夹具体；在工作台的上方通过支撑板固定连接有顶板；在所述顶板和第一夹具体之间、顶板和第二夹具体之间分别连接有第二伸缩机构、第三伸缩机构，所述第二伸缩机构、第三伸缩机构的伸缩端分别穿过第一夹具体(5)、第二夹具体(6)与待切管件可伸缩接触用于夹紧待切管件；所述第三伸缩机构与顶板滑动连接，随第三支撑块的滑动而滑动。

优选地，所述第一夹具体、第二夹具体均为带有缺口的圆环，缺口用于夹持待切管件，圆环上均设有沿其径向竖直向上的通孔，所述第二伸缩机构、第三伸缩机构分别穿过通孔作用于待切管件上。

优选地，在工作台上所述第二支撑块与第四支撑块之间设有用于支撑第三支撑块滑动的第一滑槽。

优选地，所述顶板的下表面开设有与第一滑槽的位置相配合的第二滑槽，所述第三伸缩机构在所述第二滑槽内随第一夹具体滑动。

优选地，所述第一支撑块、第四支撑块的上表面分别设有与待切管件配合放置的弧形凹槽。

优选地，所述第三伸缩机构通过第二夹具体与第三支撑块连接，所述第一伸缩机构的伸缩带动第三伸缩机构滑动。

优选地，所述第一伸缩机构、第二伸缩机构第三伸缩机构为液压缸。

优选地，所述第一伸缩机构、第二伸缩机构、第三伸缩机构为机械爪。

针对上述第二个发明目的，本发明提供一种带有上述机电一体化管件切割装置的控制系统，还包括控制器、操作界面、伺服电机、压力传感器、刀具控制单元、报警器；所述控制器、伺服电机分别安装在主控箱内，所述操作界面、报警器设置在主控箱外侧；所述压力传感器设置于下料箱底部用于实时采集下料箱所受的压力信息；所述刀具控制单元与刀具体连接。

针对上述第三个发明目的，本发明提供一种利用上述机电一体化管件切割装置的控制系统的方法，包括以下步骤：

(S1)压力传感器实时采集下料箱所受的压力信息，并传输至控制器，控制器监测到压力信息增大时，驱动刀具控制单元使刀具体回位；

(S2)控制器驱动第二伸缩机构收缩，伸缩端与待切管件分离，并驱动第一伸缩机构伸长推动第三支撑块向第二支撑块运动预设距离后，驱动第二伸缩机构伸长夹紧待切管件使其固定在第二支撑块上；

(S3)控制器驱动第三伸缩机构收缩，伸缩端与待切管件分离，并驱动第一伸缩机构收缩带动第三支撑块回位，第三伸缩机构随第三支撑块滑动；

(S4)控制器驱动第三伸缩机构伸长夹紧待切管件使其固定在第三支撑块上；

(S5)控制器驱动刀具控制单元使刀具体切割待切管件，被切割掉的管件落入下料箱内。

优选地，所述控制器监测到压力信息单次增长大于预设值时，驱动控制报警器发出声光预警。

有益效果：本发明与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1、本发明通过第一伸缩机构、第二伸缩机构、第三伸缩机构、第一夹具体、第二夹具体、压力传感器、刀具控制单元的配合联动使用，实现管件的自动化装夹、送料、切割，自动化程度高，节约人力物力，提高生产效率。2、本发明通过压力传感器实时采集下料箱所受的压力信息，并将压力信息传输至控制器，控制器监测到压力信息单次增长大于预设值时，驱动控制报警器发出声光预警，起到对管件切割大小监测的作用，有效避免切割时发生错切、切坏等现象。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的左视图；

图4为本发明的顶板的局部结构仰视图；

图5为本发明的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

请参阅图1-4所示，其中：1-主控箱，2-工作台，3-支撑板，4-顶板，5-第一夹具体，6-第二夹具体，7-刀具体，8-下料箱，9-第一支撑块，10-第二支撑块，11-第一滑槽，12-第三支撑块，13-第一伸缩机构，14-第四支撑块，15-待切管件，16-第二伸缩机构，17-第三伸缩机构，401-第二滑槽。本实施例提供一种机电一体化管件切割装置，包括主控箱1及安装在主控箱1上的工作台2，工作台2的一侧边缘设有刀具体7，并配合设有下料箱8，工作台2的一侧固定有相互垂直的支撑板3、顶板4，顶板4通过支撑板3支撑在工作台2上方，支撑板3、顶板4均为矩形板件；工作台2上从刀具体7所在侧向远离刀具体7一侧依次间隔设置有第一支撑块9、第二支撑块10、第三支撑块12、第四支撑块14，第一支撑块9、第二支撑块10、第四支撑块14固定在工作台2上，第一支撑块9、第四支撑块14的上表面均设有与待切管件15配合放置的弧形凹槽，弧形凹槽与第一夹具体5、第二夹具体6的内圆大小、高度均适配。

其中，在第三支撑块12、第四支撑块14之间分别与第三支撑块12、第四支撑块14固定连接有第一伸缩机构13，在工作台2上第三支撑块12与第四支撑块14之间开设有第一滑槽11，第三支撑块12在第一滑槽11内随第一伸缩机构13的伸缩而往复运动；第二支撑块10、第三支撑块12上分别对应固定安装有第一夹具体5、第二夹具体6，本实施例第一夹具体5、第二夹具体6均为带有缺口的圆环型结构，夹具体可以为其他形状，只要夹具体直径能够供待切管件15从其中穿过即可，第一夹具体5、第二夹具体6均设有沿其径向竖直向上的圆孔，第二伸缩机构16、第三伸缩机构17分别连接在顶板4和第一夹具体5、第二夹具体6之间，本实施例第二伸缩机构16的一端固定在顶板4上，第三伸缩机构17通过滑块与顶板4连接，第二伸缩机构16、第三伸缩机构17分别与第一夹具体5、第二夹具体6连接并穿过对应的夹具体，伸缩端通过伸缩可接触待切管件15用于使待切管件15固定在对应的支撑块上；本实施例第一伸缩机构13、第二伸缩机构16、第三伸缩机构17均为液压缸，第二伸缩机构16、第三伸缩机构17的伸缩端通过伸长后顶紧待切管件15即可实现固定待切管件15的作用；第一伸缩机构13、第二伸缩机构16、第三伸缩机构17还可以为其它能够伸缩的机构，如机械爪，第一伸缩机构只要能够带动第三支撑块往复运动即可，在夹具体的夹持作用下，第二伸缩机构和第三伸缩机构的伸缩端只要能够通过顶伸或者夹紧使待切管件15固定在对应的支撑块上即可。

其中，顶板4的下表面开设有与第一滑槽11的位置相配合对应的第二滑槽401，第三支撑块12上的第二夹具体6随第三支撑块12滑动，第三伸缩机构17连接在第二夹具体6上，第三伸缩机构17通过滑块与第二滑槽401滑动配合的方式随第二夹具体6及第三支撑块12滑动。

本发明公开一种带有上述机电一体化管件切割装置的控制系统，如图5所示，还包括控制器、操作界面、伺服电机、压力传感器、第一伸缩机构13、第二伸缩机构16、第三伸缩机构17、刀具控制单元、报警器：控制器、伺服电机均安装在主控箱1内，操作界面、报警器设置在主控箱1一侧；所述压力传感器设置于下料箱8底部用于实时采集下料箱8所受的压力信息，并将压力信息传输至控制器；所述刀具控制单元与刀具体(7)连接,；控制器根据压力信息驱动控制第一伸缩机构13、第二伸缩机构16、第三伸缩机构17、刀具控制单元。

一种利用机电一体化管件切割装置的控制系统的方法，包括以下步骤：

(1)压力传感器实时采集下料箱8所受的压力信息，并输至控制器，控制器监测到压力信息增大时，驱动刀具控制单元使刀具体7回位；

(2)控制器驱动第二伸缩机构16收缩，并驱动第一伸缩机构13顶伸第三支撑块12向第二支撑块10运动预设距离后，驱动第二伸缩机构16顶伸紧贴并夹紧待切管件15；

(3)控制器驱动第三伸缩机构17收缩，并驱动第一伸缩机构13收缩使第三支撑块12滑动至初始位置，此时，第三伸缩机构17由于连接在第二夹具体6上随第三支撑块12滑动；

(4)控制器驱动第三伸缩机构17顶伸紧贴并夹紧待切管件15；

(5)控制器驱动刀具控制单元使刀具体7切割待切管件15，被切割掉的管件落入下料箱8内。

其中，控制器监测到压力信息单次增长大于预设值时，控制报警器发出声光预警，此预设值为切割后的单个管件对应的重力信息，将压力信息转为相应的电信号即可。

Claims (10)

1.一种机电一体化管件切割装置，其特征在于，包括主控箱(1)、安装在主控箱(1)上的工作台(2)，工作台(2)的一侧设有刀具体(7)，刀具体(7)的一侧设有盛放切料的下料箱(8)；工作台(2)上从刀具体(7)所在侧依次向远离刀具体(7)的方向设置有第一支撑块(9)、第二支撑块(10)和第四支撑块(14)；在所述第二支撑块(10)、第四支撑块(14)之间滑动设置有第三支撑块(12)；分别与所述第三支撑块(12)、第四支撑块(14)连接有用于使第三支撑块(12)滑动的第一伸缩机构(13)；所述第二支撑块(10)、第三支撑块(12)上分别设有用于夹持待切管件(15)的第一夹具体(5)、第二夹具体(6)；在工作台(2)的上方通过支撑板(3)固定连接有顶板(4)；在所述顶板(4)分别和第一夹具体(5)、第二夹具体(6)之间连接有第二伸缩机构(16)、第三伸缩机构(17)；所述第二伸缩机构(16)、第三伸缩机构(17)的伸缩端分别穿过第一夹具体(5)、第二夹具体(6)与待切管件(15)可伸缩接触用于夹紧待切管件(15)；所述第三伸缩机构(17)与顶板(4)滑动连接随第三支撑块(12)的滑动而滑动。

2.根据权利要求1所述的机电一体化管件切割装置，其特征在于，所述第一夹具体(5)、第二夹具体(6)均为带有缺口的圆环，缺口用于夹持待切管件(15)，圆环上均设有沿其径向竖直向上的通孔，所述第二伸缩机构(16)、第三伸缩机构(17)分别穿过通孔作用于待切管件(15)上。

3.根据权利要求1所述的机电一体化管件切割装置，其特征在于，在工作台(2)上所述第二支撑块(10)与第四支撑块(14)之间设有用于第三支撑块(12)滑动的第一滑槽(11)。

4.根据权利要求3所述的机电一体化管件切割装置，其特征在于，在所述顶板(4)的下表面开设有与第一滑槽(11)的位置相配合的第二滑槽(401)，所述第三伸缩机构(17)在所述第二滑槽(401)内随第三支撑块(12)滑动。

5.根据权利要求1所述的机电一体化管件切割装置，其特征在于，所述第一支撑块(9)、第四支撑块(14)的上表面分别设有与待切管件(15)配合放置的弧形凹槽。

6.根据权利要求1所述的机电一体化管件切割装置，其特征在于，所述第一伸缩机构(13)、第二伸缩机构(16)、第三伸缩机构(17)为液压缸。

7.根据权利要求1所述的机电一体化管件切割装置，其特征在于，所述第一伸缩机构(13)、第二伸缩机构(16)、第三伸缩机构(17)为机械爪。

8.一种带有权利要求1所述机电一体化管件切割装置的控制系统，其特征在于，还包括控制器、与控制器连接的操作界面、伺服电机、压力传感器、刀具控制单元和报警器；所述控制器、伺服电机、刀具控制单元分别安装在主控箱(1)内，所述操作界面、报警器设置在主控箱(1)外侧；所述压力传感器设置于下料箱(8)底部用于实时采集下料箱(8)所受的压力信息；所述刀具控制单元与刀具体(7)连接；所述控制器分别与第一伸缩机构(13)、第二伸缩机构(16)、第三伸缩机构(17)连接。

9.一种利用权利要求8所述机电一体化管件切割装置的控制系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S1)压力传感器实时采集下料箱(8)所受的压力信息，并传输至控制器，控制器监测到压力信息增大时，驱动刀具控制单元使刀具体(7)回位；

(S2)控制器驱动第二伸缩机构(16)收缩，伸缩端与待切管件(15)分离，并驱动第一伸缩机构(13)伸长推动第三支撑块(12)向第二支撑块(10)运动预设距离后，驱动第二伸缩机构(16)伸长夹紧待切管件(15)使其固定在第二支撑块上；

(S3)控制器驱动第三伸缩机构(17)收缩，伸缩端与待切管件(15)分离，并驱动第一伸缩机构(13)收缩带动第三支撑块(12)回位，第三伸缩机构(17)随第三支撑块(12)滑动；

(S4)控制器驱动第三伸缩机构(17)伸长夹紧待切管件(15)使其固定在第三支撑块(12)上；

(S5)控制器驱动刀具控制单元使刀具体(7)切割待切管件(15)，被切割掉的管件落入下料箱(8)内。

10.根据权利要求9所述机电一体化管件切割装置的控制系统的利用方法，其特征在于，所述控制器监测到压力信息单次增长大于预设值时，驱动控制报警器发出声光预警。