CN111136329A - 用于切割钢管的方法和装置 - Google Patents

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李栋
耿鑫
张莲
王聪
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Shanghai Supezet Engineering Technology Co ltd
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Abstract

本发明涉及用于切割钢管的方法和装置。本申请的一个实施例公开了一种用于切割钢管的方法，其包括：基于位置数据，由可编程逻辑控制器PLC确定可横向移动的定位档辊(113)的位置；将所述定位档辊(113)驱动至所确定的位置；当传感器在切管机工位检测到钢管时，经由夹紧机构(104)固定所述钢管；当所述传感器检测到所述钢管已固定后，切管机小车(110)进行轴向移动并由所述定位挡辊(113)轴向定位；以及经由切割移动装置移动至切割位置并切割所述钢管。

Description

用于切割钢管的方法和装置
技术领域
本申请涉及用于切割钢管的方法和装置。
背景技术
现有技术中，在钢管切割作业时，定尺需要人工调节，搬运调整过程耗时耗力，并且装夹过程繁琐，往往炉管切割过程中还易产生偏移，切割精度不高，且人工操作切割机时存在一定的安全隐患。
因此，需要一种新的切割钢管的方法和装置，来改进切割精度并减少人工操作。
发明内容
本申请的一个实施例公开了：一种用于切割钢管的方法，其包括：基于位置数据，由可编程逻辑控制器PLC确定可横向移动的定位档辊(113)的位置；将所述定位档辊(113)驱动至所确定的位置；当传感器在切管机工位检测到钢管时，经由夹紧机构(104)固定所述钢管；当所述传感器检测到所述钢管已固定后，切管机小车(110)进行轴向移动并由定位挡辊(113)轴向定位；以及经由切割移动装置移动至切割位置并切割所述钢管。
本申请的另一个实施例公开了：一种用于切割钢管的设备，其包括：可横向移动的定位档辊(113)；夹紧机构(104)；切管机小车(110)；举升旋转托辊组，其包括：减速机(305)；切割移动装置；传感器；以及可编程逻辑控制器PLC，其经配置以：基于位置数据，确定所述定位档辊(113)的位置；将所述定位档辊(113)驱动至所确定的位置；当传感器在切管机工位检测到钢管时，指示夹紧机构(104)固定所述钢管；当所述传感器检测到所述钢管已固定后，指示切管机小车(110)进行轴向移动并由定位挡辊(113)轴向定位；以及指示切割移动装置移动至所述切割位置并切割所述钢管。
附图说明
图1展示了根据本申请所记载的用于切割钢管的设备。
图2展示了根据本申请所记载的夹紧机构。
图3展示了根据本申请所记载的横向移动托辊组。
图4展示了根据本申请所记载的切割移动装置。
具体实施方式
为了解决上述技术问题，本申请记载了一种钢管生产线上自动切割钢管的设备，可广泛用于无缝钢管或离心铸造炉管的自动化切管生产作业中。该设备可自动调节切割长度，并实现快速切割作业，无需人工操作。
图1展示了根据本申请所记载的用于切割钢管的设备。图1中包括以下组件：导轨(101)、固定底座(102)、管头及试样环收集箱(103)、夹紧机构(104)、防护罩(105)、托辊(106)、固定底座(107)、移动座(108)、切管机移动座(109)、切管机小车(110)、丝杆(111)、切割机升降电机(112)、可横向移动的定位档辊(113)、切割机头(114)、切割机(115)、以及切割机电机(116)。其中切管机小车及小车驱动是由液压缸驱动的，切割头的切割片旋转是由电机驱动的，切割头上升下降是由气缸驱动的；压辊框架及压辊；举升旋转托辊组(106)，其中举升旋转托辊组的举升是由液压缸驱动的，举升旋转托辊组的旋转是由电机减速机驱动的，可横向移动的定位挡辊(113)是由液压缸驱动的。
另外，虽然图中没有标示，但是用于切割钢管的设备还包括一个或多个传感器和可编程逻辑控制器PLC，其用来感测并控制用于切割钢管的设备的操作。
本申请对设备的名称没有限制，例如，本申请的设备可以称为：切管机、钢管切割机等等，这些均为本申请中的切割钢管的设备。
具体来说，本申请的用于切割钢管的设备的工作流程为：
首先由工作人员对待切割的钢管喷码或用激光标记，用于切割钢管的设备由PLC控制，依据喷码或激光标记的位置数据，PLC自动计算出钢管上的切管位置，其中计算的时候需要确保钢管的长度及所喷涂钢管的ID号码完整。更具体的说，包括以下步骤：
首先：依据喷码或激光标记位置数据，由PLC和/及编码器来计算出可横向移动的定位挡辊(113)的位置，在电机减速机的驱动下，定位挡辊(113)移动至由PLC所确定的位置。
接着，当钢管被运输链送至切管机工位时，传感器在切管机工位检测到了钢管后并将检测结果发送至PLC，PLC发送驱动指令至举升旋转托辊组(106)的升降装置，由液压缸驱动升降装置上升，钢管被固定在举升旋转托辊组(106)和压辊之间。
之后，当传感器检测到钢管到位后，也即钢管被固定好了，PLC发送驱动指令至切管机小车(110)，由电机减速机驱动切管机小车(110)，切管机小车(110)通过适量的轴向移动后，被定位挡辊(113)轴向定位。
在PLC和/及编码器的控制下，切割机头(114)在切割机电机(116)的驱动下移动至待废弃的钢管的切割位置。并且PLC进一步控制切割机头(114)的切割机电机(116)旋转带动切片旋转并下降，也就是对钢管进行切割。至此，钢管的切割完成。
切割机头(114)的切割机电机(116)的驱动下上升并返回原位，废弃的部分钢管坠落到管头及试样环收集箱(103)中。
另外，本申请的设备还包括集尘装置，其通过管道连接到除尘器，从而收集切管过程中产生的灰尘。钢管一端的废弃管头和完成切割后，定位挡辊(113)在电机的驱动下返回原位，切管机小车(110)在电机的驱动下返回原位，夹紧机构(104)松开，同时将钢管返回运输链。
经过上述步骤，本申请的切割钢管的设备自动完成了钢管一端的管头和试样环的自动切割。钢管的另一端安装相同的切割钢管的设备，这样便可同时进行两端的切割。
图2展示了本申请中的夹紧机构(104)，其包括：压板(201)、手爪后端(202)、多个连接件(203)、气缸(204)以及手爪前端(205)。手爪后端(202)固定在底座上并与压板(201)连接，压板(201)其用来夹紧钢管，气缸(204)用来控制压板(201)，手爪前端(205)用来固定气缸(204)的一端，多个连接件(203)用于连接各部件。
图3展示了本申请中的横向移动托辊组：其包括导轨(301)、两个电机(302)、夹紧机构(303)、多个托辊(304)、减速机(305)、固定底座(306)以及两个移动底座(307)，其中虽然图中仅示出一个移动底座，但本申请的移动底座是两端各有一个移动底座，从而可以根据钢管长短控制托辊(304)之间的距离。类似的，电机也是两组，分别用来控制一端的移动底座(307)进行移动。多个托辊(304)其用于放置钢管。
图4展示了本申请中的钢管切割移动装置，其包括：切割机升降电机(401)、升降减速机(402)，其用于控制切割机升降、切割机电机(403)，其用于控制切割机工作、切割移动座(404)，其可以根据需切割钢管的长短移动、切割机头(405)以及横向移动定位挡辊(406)。
本申请的用于切割钢管的设备适用各种口径的炉管，且操作方便，节省人力，大大的提高了工作效率。同时，使用机器控制，降低了人工使用切割机的风险。
虽然本文中描述的实施例可具有各种修改及替代形式，但是特定实施例已在图式中通过实例展示且已在本文中予以详细描述。本发明并不限于所揭示的特定形式。本发明涵盖落于如由权利要求书定义的本发明的精神及范围内的所有修改、等效物及替代。

Claims (9)

1.一种用于切割钢管的方法，其包括：
基于位置数据，由可编程逻辑控制器PLC确定横向移动定位档辊(113)的位置；
将所述定位档辊(113)驱动至所确定的位置；
当传感器在切管机工位检测到钢管时，经由夹紧机构(104)固定所述钢管；
当所述传感器检测到所述钢管已固定后，切管机小车(110)进行轴向移动并由所述定位挡辊(113)轴向定位；以及
经由切割移动装置移动至切割位置并切割所述钢管。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
其中所述位置数据由人工喷码或激光标记来确定。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
所述可编程逻辑控制器PLC进一步基于所述位置数据确定所述切管位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在切割完成后，所述可编程逻辑控制器PLC进一步驱动切割移动装置回复原位。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
经由集尘装置(103)收集切割过程中产生的灰尘。
6.一种用于切割钢管的设备，其包括：
可横向移动的定位档辊(113)；
夹紧机构(104)；
切管机小车(110)；
举升旋转托辊组，其包括：减速机(305)；
切割移动装置；
传感器；以及
可编程逻辑控制器PLC，其经配置以：
基于位置数据，确定所述定位档辊(113)的位置；
将所述横向移动定位档辊(113)驱动至所确定的位置；
当传感器在切管机工位检测到钢管时，指示夹紧机构(104)固定所述钢管；
当所述传感器检测到所述钢管已固定后，指示切管机小车(110)进行轴向移动并由定位挡辊(113)轴向定位；以及
指示切割移动装置移动至所述切割位置并切割所述钢管。
7.根据权利要求6所述的设备，其进一步包括：
集尘装置，其经配置以收集切割过程中产生的灰尘。
8.根据权利要求6所述的设备，其中所述可编程逻辑控制器PLC进一步经配置以基于所述位置数据确定所述切管位置。
9.根据权利要求6所述的设备，其中所述可编程逻辑控制器PLC进一步经配置以在切割完成后，驱动切割移动装置回复原位。
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