CN110935937A - 一种钢管切割机控制监测系统及方法 - Google Patents

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杨运钢
袁进生
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    • B23D45/12—Sawing machines or sawing devices with circular saw blades or with friction saw discs with a circular saw blade for cutting tubes
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Abstract

本发明公开了一种钢管切割机控制监测系统及方法，系统包括锯盘、电阻尺、AD模块和控制模块；电阻尺连接在基座和锯盘座之间，电阻尺通过AD模块与控制模块电性连接，控制模块与进给驱动装置电性连接。方法为电阻尺的电压信号通过AD模块转换成数字信号被控制模块获取，实时监测锯盘位置；在锯盘切割方形钢管不同方向的管壁时，分别采用第一进给速度S1和第二进给速度S2；第一进给速度S1小于第二进给速度S2。本发明提供的钢管切割机控制监测系统及方法，能避免锯盘的旋转驱动装置过载，延长锯盘和旋转驱动装置的使用寿命。

Description

一种钢管切割机控制监测系统及方法
技术领域
本发明涉及钢管切割领域，尤其涉及一种钢管切割机控制监测系统及方法。
背景技术
目前，用锯盘向下切割方形钢管时，锯盘的进给速度都是固定的。当锯盘切割方形钢管左、右两侧的管壁接触时，由于锯盘与管壁接触面积小，锯盘和电机的负载小，即使进给速度较快，也不会让驱动锯盘的电机电流上升过大。然而，当锯盘切割方形钢管的上/下管壁时，两者的接触面积较大，若锯盘仍采用与切割左右管壁时相同的进给速度，锯盘和电机的负载较大，则锯盘驱动电机的电流会急剧升高。如果电机电流超过一定数值，则很容易损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢管切割机控制监测系统及方法，能避免锯盘的旋转驱动装置过载，延长锯盘和旋转驱动装置的使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供一种钢管切割机控制监测系统，包括基座，基座上设有依次连接的进给驱动装置、锯盘座和锯盘，锯盘座上设有与锯盘联动的旋转驱动装置，还包括电阻尺、AD模块和控制模块；所述电阻尺连接在基座和锯盘座之间，电阻尺通过所述AD模块与控制模块电性连接，控制模块与进给驱动装置电性连接。
作为本发明的进一步改进，所述电阻尺包括活动连接的壳体和伸缩轴；所述壳体和伸缩轴两者其中一个与基座连接，另一个与所述锯盘座连接。
为实现上述目的，本发明还提供一种钢管切割机控制监测方法，所述电阻尺的电压信号通过AD模块转换成数字信号被控制模块获取，从而实时监测锯盘的位置；在锯盘切割方形钢管上与锯盘进给方向相垂直的管壁时，控制模块控制进给驱动装置使锯盘采用第一进给速度S1；当锯盘切割方形钢管上与锯盘进给方向相平行的管壁时，控制模块控制进给驱动装置使锯盘采用第二进给速度S2；第一进给速度S1小于第二进给速度S2。
作为本发明的更进一步改进，在所述锯盘朝待切割钢管进给的方向依次设置锯盘的原点、管面位置点、中间开始点、中间结束点和切断点；其中，所述管面位置点为锯盘开始切割方形钢管上与其最接近的管壁的位置；所述中间开始点为锯盘结束切割方形钢管上与其最接近的管壁的位置；所述中间结束点为锯盘开始切割方形钢管上距其最远的管壁的位置；所述切断点为锯盘结束切割方形钢管上距其最远的管壁的位置；锯盘在管面位置点与中间开始点之间采用第一进给速度S1；锯盘在中间开始点与中间结束点之间采用第二进给速度S2；锯盘在中间结束点和切断点之间采用第一进给速度S1。
作为本发明的更进一步改进，当所述锯盘达到或超过切断点后，控制模块控制进给驱动装置使锯盘返回至所述原点。
作为本发明的更进一步改进，所述锯盘中点的移动路径与方形钢管的中线相平行且相互错开；锯盘中点的移动路径偏向锯盘锯齿拉力的方向。
有益效果
与现有技术相比，本发明的钢管切割机控制监测系统及方法的优点为：
1、通过控制模块监控电阻尺采集的数据变化，从而实时监测锯盘的位置，并根据锯盘切割方形钢管时的具体位置调节进给速度，避免锯盘和旋转驱动装置负载过大，从而延长锯盘和旋转驱动装置的使用寿命。电阻尺的电压信号通过AD模块转换成数字信号被控制模块获取，由于电阻尺的电阻变化不容易受到外界干扰，其数据准确率高，让控制模块能获得锯盘的准确位置，从而实现锯盘进给速度调节的准确控制。
2、锯盘中点的移动路径偏向锯盘锯齿拉力的方向，不容易出现锯盘被卡住的情况，不仅降低了因锯盘被卡住而导致的旋转驱动装置过热的风险，而且确保了方形钢管的切割进度。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为钢管切割机控制监测系统的结构图；
图2为锯盘的原点、管面位置点、中间开始点、中间结束点和切断点示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。
实施例
本发明的具体实施方式如图1至图2所示，一种钢管切割机控制监测系统，包括基座1，基座1上设有依次连接的进给驱动装置2、锯盘座4和锯盘3。锯盘座4上设有与锯盘3联动的旋转驱动装置。本实施例中，进给驱动装置2为气缸，旋转驱动装置为电机。还包括电阻尺5、AD模块6和控制模块7。电阻尺5连接在基座1和锯盘座4之间，电阻尺5通过AD模块6与控制模块7电性连接，控制模块7与进给驱动装置2电性连接。
电阻尺5包括活动连接的壳体51和伸缩轴52。壳体51和伸缩轴52两者其中一个与基座1连接，另一个与锯盘座4连接。本实施例中，进给驱动装置2和锯盘3分别上、下布置，锯盘3从上往下切割被固定在其下方的方形钢管8。壳体51与基座1固定连接，伸缩轴52一端与锯盘座4固定连接。壳体51上设有与AD模块6连接的信号线。
采用上述钢管切割机控制监测系统的钢管切割机控制监测方法，其中，电阻尺5的电压信号通过AD模块6转换成数字信号被控制模块7获取。随着锯盘座4的移动，电阻尺5上的伸缩轴52相对壳体51出现位移，电阻尺5内的电阻发生线性变化，同时电压大小也发生线性变化，电压信号被转换成数字信号被控制模块7获取，即可实时监测锯盘3的位置。在锯盘3切割方形钢管8上与锯盘3进给方向相垂直的管壁时，控制模块7控制进给驱动装置2使锯盘3采用第一进给速度S1。当锯盘3切割方形钢管8上与锯盘3进给方向相平行的管壁时，控制模块7控制进给驱动装置2使锯盘3采用第二进给速度S2。第一进给速度S1小于第二进给速度S2。
在锯盘3朝待切割方形钢管8进给的方向依次设置锯盘3的原点、管面位置点、中间开始点、中间结束点和切断点。其中，管面位置点为锯盘3开始切割方形钢管8上与其最接近的管壁的位置。中间开始点为锯盘3结束切割方形钢管8上与其最接近的管壁的位置，此时锯盘3正在切割方形钢管8上与其进给方向相平行的管壁。中间结束点为锯盘3开始切割方形钢管8上距其最远的管壁的位置。切断点为锯盘3结束切割方形钢管8上距其最远的管壁的位置，此时方形钢管8已被完全切断。锯盘3在管面位置点与中间开始点之间采用第一进给速度S1。锯盘3在中间开始点与中间结束点之间采用第二进给速度S2。锯盘3在中间结束点和切断点之间采用第一进给速度S1。
当锯盘3达到或超过切断点后，控制模块7控制进给驱动装置2使锯盘3快速返回至原点。当锯盘3从原点向管面位置点移动、从切断点返回至原点的过程中，其直线移动速度均大于第一进给速度S1和第二进给速度S2，以节省时间。
锯盘3中点的移动路径与方形钢管的中线相平行且相互错开。锯盘3中点的移动路径偏向锯盘3锯齿拉力的方向。
通过控制模块7监控电阻尺5采集的数据变化，从而实时监测锯盘3的位置，并根据锯盘3切割方形钢管8时的具体位置调节进给速度，避免锯盘3和电机负载过大。本实施例中，电机的最大电流控制在5A以下。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (6)

1.一种钢管切割机控制监测系统，包括基座(1)，基座(1)上设有依次连接的进给驱动装置(2)、锯盘座(4)和锯盘(3)，锯盘座(4)上设有与锯盘(3)联动的旋转驱动装置，其特征在于，还包括电阻尺(5)、AD模块(6)和控制模块(7)；所述电阻尺(5)连接在基座(1)和锯盘座(4)之间，电阻尺(5)通过所述AD模块(6)与控制模块(7)电性连接，控制模块(7)与进给驱动装置(2)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种钢管切割机控制监测系统，其特征在于，所述电阻尺(5)包括活动连接的壳体(51)和伸缩轴(52)；所述壳体(51)和伸缩轴(52)两者其中一个与基座(1)连接，另一个与所述锯盘座(4)连接。
3.采用权利要求1或2所述的钢管切割机控制监测系统的一种钢管切割机控制监测方法，其特征在于，所述电阻尺(5)的电压信号通过AD模块(6)转换成数字信号被控制模块(7)获取，从而实时监测锯盘(3)的位置；在锯盘(3)切割方形钢管上与锯盘(3)进给方向相垂直的管壁时，控制模块(7)控制进给驱动装置(2)使锯盘(3)采用第一进给速度S1；当锯盘(3)切割方形钢管上与锯盘(3)进给方向相平行的管壁时，控制模块(7)控制进给驱动装置(2)使锯盘(3)采用第二进给速度S2；第一进给速度S1小于第二进给速度S2。
4.根据权利要求3所述的一种钢管切割机控制监测方法，其特征在于，在所述锯盘(3)朝待切割钢管进给的方向依次设置锯盘(3)的原点、管面位置点、中间开始点、中间结束点和切断点；其中，所述管面位置点为锯盘(3)开始切割方形钢管上与其最接近的管壁的位置；所述中间开始点为锯盘(3)结束切割方形钢管上与其最接近的管壁的位置；所述中间结束点为锯盘(3)开始切割方形钢管上距其最远的管壁的位置；所述切断点为锯盘(3)结束切割方形钢管上距其最远的管壁的位置；锯盘(3)在管面位置点与中间开始点之间采用第一进给速度S1；锯盘(3)在中间开始点与中间结束点之间采用第二进给速度S2；锯盘(3)在中间结束点和切断点之间采用第一进给速度S1。
5.根据权利要求4所述的一种钢管切割机控制监测方法，其特征在于，当所述锯盘(3)达到或超过切断点后，控制模块(7)控制进给驱动装置(2)使锯盘(3)返回至所述原点。
6.根据权利要求3所述的一种钢管切割机控制监测方法，其特征在于，所述锯盘(3)中点的移动路径与方形钢管的中线相平行且相互错开；锯盘(3)中点的移动路径偏向锯盘(3)锯齿拉力的方向。
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