CN112720656B - 一种缠绕管生产用高精度切割装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缠绕管生产用高精度切割装置及其使用方法，包括底板，所述底板顶部左右两侧均固定设有限位块，两个所述限位块之间设有管体，所述底板顶部设有支撑机构，所述支撑机构包括两个第一气缸，两个所述第一气缸分别设在底板顶部左右两侧，所述第一气缸底部固定设有增高块，所述增高块底部与底板顶部固定连接，两个所述第一气缸输出端均固定设有支撑块。本发明通过两侧的第一气缸控制支撑块的移动，使管体被刀片切割时，支撑块处于管体的内部与其内壁接触，为管体的两侧提供一个受力点，避免刀片对管材切口造成挤压，不会引起切口处发生形变，从而提高了管材的切割精度和切割质量。

Description

一种缠绕管生产用高精度切割装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及管材切割技术领域，具体涉及一种缠绕管生产用高精度切割装置及其使用方法。

背景技术

缠绕管是一种以高密度聚乙烯为原料，经缠绕焊接成型的一种管材，由于其独特的成型工艺，可以生产直径达3米的管材，其本身优异的融焊接性能不但保证了产品成型工艺和产品质量，而且也为施工连接提供了多种可靠方式，同时具有其它管材不具备的独特的环保功能，因而被广泛运用于市政排水、排污的领域，一般为了满足不同使用者的使用需求，需要对管材进行等长切割，以用于广大消费者

但是，现有的缠绕管切割装置在实际使用中，刀片在切割时，会对管材切口造成挤压，使得管材切口容易变形，导致切割精度下降，影响管材的质量。

因此，发明一种缠绕管生产用高精度切割装置及其使用方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种缠绕管生产用高精度切割装置及其使用方法，通过两侧的第一气缸控制支撑块的移动，使管体被刀片切割时，支撑块处于管体的内部与其内壁接触，为管体的两侧提供一个受力点，避免刀片对管材切口造成挤压，不会引起切口处发生形变，从而提高了管材的切割精度和切割质量，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种缠绕管生产用高精度切割装置，包括底板，所述底板顶部左右两侧均固定设有限位块，两个所述限位块之间设有管体，所述底板顶部设有支撑机构；

所述支撑机构包括两个第一气缸，两个所述第一气缸分别设在底板顶部左右两侧，所述第一气缸底部固定设有增高块，所述增高块底部与底板顶部固定连接，两个所述第一气缸输出端均固定设有支撑块，两个所述支撑块相邻的一侧表面均开设有盲孔，所述盲孔内部设有电磁铁，所述电磁铁与支撑块固定连接，两个所述支撑块内壁均开设有第一滑槽，所述第一滑槽内部滑动设有圆板，所述圆板靠近电磁铁的一侧表面固定设有若干个第一弹簧，所述第一弹簧另一端与支撑块固定连接，所述支撑块远离电磁铁的一侧表面固定设有连接柱，所述连接柱另一端固定设有竖杆，所述竖杆通过盲孔与支撑柱滑动连接，所述竖杆顶部和底部均固定设有横杆，所述横杆另一端固定设有环形板，其中位于底板左侧的所述环形板顶端内部固定镶嵌有距离传感器，其中一个位于底板左侧的所述立板一侧固定设有PLC控制器，所述底板位于管体中间底部的表面开设有切割孔。

优选的，两个所述第一气缸后侧均设有立板，所述立板底部与底板顶部固定连接，两个所述立板顶部相邻的一侧表面均开设有第二滑槽。

优选的，两个所述立板之间设有顶板，所述顶板两端分别延伸至两个第二滑槽内部且通过第二滑槽与立板滑动连接，所述顶板底部两侧均设有第二气缸，所述第二气缸输出端与顶板固定连接，所述第二气缸侧壁与相邻的立板固定连接。

优选的，所述立板底部固定设有导向板，所述导向板底部固定设有电机，所述电机输出端固定设有刀片。

优选的，所述导向板设在两个第二气缸之间，两个所述第二气缸与导向板之间均设有压板，所述压板顶部与顶板底部固定连接，所述压板内部滑动设有卡板，所述卡板底部延伸出压板底部一侧，所述卡板顶部固定设有第二弹簧，所述第二弹簧顶端与压板固定连接，所述卡板底部开设有卡槽，所述卡槽与管体相匹配。

优选的，两个所述第一气缸输出端均延伸至管体的内部，两个所述限位块靠近管体的一侧设置为斜面，所述第一滑槽与盲孔相连通且左视时横截面设为圆形，所述圆板由金属材料制成。

优选的，所述支撑块设置为圆柱体，所述支撑块的外径与管体的内径相匹配。

优选的，所述底板底部四角均固定设有支腿。

优选的，所述PLC控制器输入端设置有A/D转换器，所述PLC控制器输出端设置有D/A转换器，所述距离传感器与A/D转换器电性连接，所述第一气缸、电磁铁、第二气缸均与D/A转换器电性连接。

一种缠绕管生产用高精度切割装置的使用方法，包括以下步骤：

（A）、使用者将需要切割的管体放置在两个限位块之间，限位块斜面设置有利于管体的放入，然后启动两侧的第一气缸，控制第一气缸输出端向管体内部延伸；

（B）、第一气缸输出端伸出带动支撑块向管体内部移动，支撑块靠近管体的一侧断面可进行倒角处理，方便支撑块插入管体内部，支撑块移动带动圆板移动，进一步的通过连接柱带动竖杆移动，进而通过横杆使两个环形板相互靠近；

（C）、当两个环形板的距离发生变化，直至两个环形板的侧面相接触时，即二者之间的距离小于预先设置的距离时，距离传感器将模拟信号转换为电信号传送给A/D转换器，A/D转换器将数字信号传输给PLC控制器进行分析处理，之后将处理完的数据传输给D/A转换器，从而通过D/A转换器控制第一气缸输出端停止伸出，同时两个电磁铁通电、两个第二气缸输出端收回、电机输出端转动；

（D）、电磁铁通电使电磁铁具有磁性，吸引圆板靠近，进而通过连接柱带动竖杆向电磁铁处移动，进一步的通过横杆带动环形板向电磁铁处移动，即使两个环形板向支撑块内部滑动，相互远离；

（E）、第二气缸输出端回收使顶板向下移动，带动两侧的压板向下移动，进一步的带动卡板向下移动，当卡板与管体顶部表面相接触时，卡板相对于压板受力向上移动，第二弹簧收缩并提供一个弹力，使卡板与管体表面充分接触，从而完成管体的夹持固定，与此同时，电机在顶板向下移动的同时，通过导向板的推动也向下移动；

（F）、电机输出端转动带动刀片转动，且刀片处于切割孔的上方，两个环形板相互远离，使管体中间内部以及外部没有任何零部件阻挡刀片的旋转，刀片随着电机向下移动而向下移动完成切割工序，而两个支撑块与管体内壁接触，为管体提供一个受力面，避免切割端口发生形变，导致切割精确度下降，影响使用；

（G）、再次启动两侧的第一气缸，控制其输出端收回，使支撑块复位，并在距离传感器的作用下，电磁铁断电、两个第二气缸输出端伸出、电机输出端停止转动，圆板在第一弹簧弹力的作用下复位，顶板随着第二气缸输出端伸出复位，同时第二弹簧恢复形变使卡板复位，电机输出端停止转动，并随着顶板向上移动复位，为下次使用做准备；

（H）、取下被切割后一分为二的管体，再次将需要切割的管体放置在两个限位块之间，循环上述步骤，完成管体的批量高精度切割。

在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

与现有技术相比，本发明通过两侧的第一气缸控制支撑块的移动，使管体被刀片切割时，两个支撑块可相互靠近，直至两个环形板接触，在距离传感器的作用下，电磁铁通电对圆板有一个吸引力，从而使两个环形板相互分离，为管体中间内部留出一段空间，与此同时第二气缸输出端回收，电机输出端转动，卡板可先于刀片到达管体顶部表面，且随着刀片的下落，卡板在第二弹簧弹力的作用下与管体贴合更为精密，避免管体发生滑动，同时支撑块处于管体的内部与其内壁接触，为管体的两侧提供一个受力点，避免刀片对管材切口造成挤压，不会引起切口处发生形变，从而提高了管材的切割精度和切割质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的支撑块与连接柱爆炸结构示意图；

图3为本发明的压板和卡板连接结构示意图；

图4为本发明图1的A部结构放大图；

图5为本发明的控制系统示意图。

附图标记说明：

1底板、2限位块、3管体、41第一气缸、42增高块、43支撑块、44盲孔、45电磁铁、46第一滑槽、47圆板、48第一弹簧、49连接柱、410竖杆、411横杆、412环形板、413距离传感器、414PLC控制器、415切割孔、5立板、6第二滑槽、7顶板、8第二气缸、9导向板、10电机、11刀片、12压板、13卡板、14第二弹簧、15卡槽、16支腿。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明提供了如图1-5所示的一种缠绕管生产用高精度切割装置，包括底板1，所述底板1顶部左右两侧均固定设有限位块2，两个所述限位块2之间设有管体3，所述底板1顶部设有支撑机构；

所述支撑机构包括两个第一气缸41，两个所述第一气缸41分别设在底板1顶部左右两侧，所述第一气缸41底部固定设有增高块42，所述增高块42底部与底板1顶部固定连接，两个所述第一气缸41输出端均固定设有支撑块43，两个所述支撑块43相邻的一侧表面均开设有盲孔44，所述盲孔44内部设有电磁铁45，所述电磁铁45与支撑块43固定连接，两个所述支撑块43内壁均开设有第一滑槽46，所述第一滑槽46内部滑动设有圆板47，所述圆板47靠近电磁铁45的一侧表面固定设有若干个第一弹簧48，所述第一弹簧48另一端与支撑块43固定连接，所述支撑块43远离电磁铁45的一侧表面固定设有连接柱49，所述连接柱49另一端固定设有竖杆410，所述竖杆410通过盲孔44与支撑柱滑动连接，所述竖杆410顶部和底部均固定设有横杆411，所述横杆411另一端固定设有环形板412，其中位于底板1左侧的所述环形板412顶端内部固定镶嵌有距离传感器413，其中一个位于底板1左侧的所述立板5一侧固定设有PLC控制器414，所述底板1位于管体3中间底部的表面开设有切割孔415。

进一步的，在上述技术方案中，两个所述第一气缸41后侧均设有立板5，所述立板5底部与底板1顶部固定连接，两个所述立板5顶部相邻的一侧表面均开设有第二滑槽6。

进一步的，在上述技术方案中，两个所述立板5之间设有顶板7，所述顶板7两端分别延伸至两个第二滑槽6内部且通过第二滑槽6与立板5滑动连接，所述顶板7底部两侧均设有第二气缸8，所述第二气缸8输出端与顶板7固定连接，所述第二气缸8侧壁与相邻的立板5固定连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述立板5底部固定设有导向板9，所述导向板9底部固定设有电机10，所述电机10输出端固定设有刀片11。

进一步的，在上述技术方案中，所述导向板9设在两个第二气缸8之间，两个所述第二气缸8与导向板9之间均设有压板12，所述压板12顶部与顶板7底部固定连接，所述压板12内部滑动设有卡板13，所述卡板13底部延伸出压板12底部一侧，所述卡板13顶部固定设有第二弹簧14，所述第二弹簧14顶端与压板12固定连接，所述卡板13底部开设有卡槽15，所述卡槽15与管体3相匹配。

进一步的，在上述技术方案中，两个所述第一气缸41输出端均延伸至管体3的内部，两个所述限位块2靠近管体3的一侧设置为斜面，便于管体3放入，对管体3左右两端进行限位固定，所述第一滑槽46与盲孔44相连通且左视时横截面设为圆形，所述圆板47由金属材料制成。

进一步的，在上述技术方案中，所述支撑块43设置为圆柱体，所述支撑块43的外径与管体3的内径相匹配，为管体3内部提供一个受力点，避免管体3在切割时发生形变。

进一步的，在上述技术方案中，所述底板1底部四角均固定设有支腿16，提高底板1与地面之间的高度，便于此装置的使用。

进一步的，在上述技术方案中，所述PLC控制器414输入端设置有A/D转换器，所述PLC控制器414输出端设置有D/A转换器，所述距离传感器413与A/D转换器电性连接，所述第一气缸41、电磁铁45、第二气缸8均与D/A转换器电性连接。

一种缠绕管生产用高精度切割装置的使用方法，包括以下步骤：

A、其距离传感器413的型号设置为GP2Y0A21YK0F， PLC控制器41411的型号设置为TL2N-14MR-2V，均为现有技术,在此不多做描述，在使用时，使用者将需要切割的管体3放置在两个限位块2之间，限位块2斜面设置有利于管体3的放入，然后启动两侧的第一气缸41，控制第一气缸41输出端向管体3内部延伸；

B、第一气缸41输出端伸出带动支撑块43向管体3内部移动，支撑块43靠近管体3的一侧断面可进行倒角处理，方便支撑块43插入管体3内部，支撑块43移动带动圆板47移动，进一步的通过连接柱49带动竖杆410移动，进而通过横杆411使两个环形板412相互靠近；

C、当两个环形板412的距离发生变化，直至两个环形板412的侧面相接触时，即二者之间的距离小于预先设置的距离时，距离传感器413将模拟信号转换为电信号传送给A/D转换器，A/D转换器将数字信号传输给PLC控制器414进行分析处理，之后将处理完的数据传输给D/A转换器，从而通过D/A转换器控制第一气缸41输出端停止伸出，同时两个电磁铁45通电、两个第二气缸8输出端收回、电机10输出端转动；

D、电磁铁45通电使电磁铁45具有磁性，吸引圆板47靠近，进而通过连接柱49带动竖杆410向电磁铁45处移动，进一步的通过横杆411带动环形板412向电磁铁45处移动，即使两个环形板412向支撑块43内部滑动，相互远离；

E、第二气缸8输出端回收使顶板7向下移动，带动两侧的压板12向下移动，进一步的带动卡板13向下移动，当卡板13与管体3顶部表面相接触时，卡板13相对于压板12受力向上移动，第二弹簧14收缩并提供一个弹力，使卡板13与管体3表面充分接触，从而完成管体3的夹持固定，与此同时，电机10在顶板7向下移动的同时，通过导向板9的推动也向下移动；

F、电机10输出端转动带动刀片11转动，且刀片11处于切割孔415的上方，两个环形板412相互远离，使管体3中间内部以及外部没有任何零部件阻挡刀片11的旋转，刀片11随着电机10向下移动而向下移动完成切割工序，而两个支撑块43与管体3内壁接触，为管体3提供一个受力面，避免切割端口发生形变，导致切割精确度下降，影响使用；

G、再次启动两侧的第一气缸41，控制其输出端收回，使支撑块43复位，并在距离传感器413的作用下，电磁铁45断电、两个第二气缸8输出端伸出、电机10输出端停止转动，圆板47在第一弹簧48弹力的作用下复位，顶板7随着第二气缸8输出端伸出复位，同时第二弹簧14恢复形变使卡板13复位，电机10输出端停止转动，并随着顶板7向上移动复位，为下次使用做准备；

H、取下被切割后一分为二的管体3，再次将需要切割的管体3放置在两个限位块2之间，循环上述步骤，完成管体3的批量高精度切割。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种缠绕管生产用高精度切割装置，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）顶部左右两侧均固定设有限位块（2），两个所述限位块（2）之间设有管体（3），所述底板（1）顶部设有支撑机构；

所述支撑机构包括两个第一气缸（41），两个所述第一气缸（41）分别设在底板（1）顶部左右两侧，所述第一气缸（41）底部固定设有增高块（42），所述增高块（42）底部与底板（1）顶部固定连接，两个所述第一气缸（41）输出端均固定设有支撑块（43），两个所述支撑块（43）相邻的一侧表面均开设有盲孔（44），所述盲孔（44）内部设有电磁铁（45），所述电磁铁（45）与支撑块（43）固定连接，两个所述支撑块（43）内壁均开设有第一滑槽（46），所述第一滑槽（46）内部滑动设有圆板（47），所述圆板（47）靠近电磁铁（45）的一侧表面固定设有若干个第一弹簧（48），所述第一弹簧（48）另一端与支撑块（43）固定连接，所述支撑块（43）远离电磁铁（45）的一侧表面固定设有连接柱（49），所述连接柱（49）另一端固定设有竖杆（410），所述竖杆（410）通过盲孔（44）与支撑柱滑动连接，所述竖杆（410）顶部和底部均固定设有横杆（411），所述横杆（411）另一端固定设有环形板（412），其中位于底板（1）左侧的所述环形板（412）顶端内部固定镶嵌有距离传感器（413），所述底板（1）位于管体（3）中间底部的表面开设有切割孔（415）；

两个所述第一气缸（41）后侧均设有立板（5），所述立板（5）底部与底板（1）顶部固定连接，两个所述立板（5）顶部相邻的一侧表面均开设有第二滑槽（6），其中一个位于底板（1）左侧的所述立板（5）一侧固定设有PLC控制器（414）；

两个所述立板（5）之间设有顶板（7），所述顶板（7）两端分别延伸至两个第二滑槽（6）内部且通过第二滑槽（6）与立板（5）滑动连接，所述顶板（7）底部两侧均设有第二气缸（8），所述第二气缸（8）输出端与顶板（7）固定连接，所述第二气缸（8）侧壁与相邻的立板（5）固定连接；

所述立板（5）底部固定设有导向板（9），所述导向板（9）底部固定设有电机（10），所述电机（10）输出端固定设有刀片（11）；

所述导向板（9）设在两个第二气缸（8）之间，两个所述第二气缸（8）与导向板（9）之间均设有压板（12），所述压板（12）顶部与顶板（7）底部固定连接，所述压板（12）内部滑动设有卡板（13），所述卡板（13）底部延伸出压板（12）底部一侧，所述卡板（13）顶部固定设有第二弹簧（14），所述第二弹簧（14）顶端与压板（12）固定连接，所述卡板（13）底部开设有卡槽（15），所述卡槽（15）与管体（3）相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种缠绕管生产用高精度切割装置，其特征在于：两个所述第一气缸（41）输出端均延伸至管体（3）的内部，两个所述限位块（2）靠近管体（3）的一侧设置为斜面，所述第一滑槽（46）与盲孔（44）相连通且左视时横截面设为圆形，所述圆板（47）由金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种缠绕管生产用高精度切割装置，其特征在于：所述支撑块（43）设置为圆柱体，所述支撑块（43）的外径与管体（3）的内径相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种缠绕管生产用高精度切割装置，其特征在于：所述底板（1）底部四角均固定设有支腿（16）。

5.根据权利要求1所述的一种缠绕管生产用高精度切割装置，其特征在于：所述PLC控制器（414）输入端设置有A/D转换器，所述PLC控制器（414）输出端设置有D/A转换器，所述距离传感器（413）与A/D转换器电性连接，所述第一气缸（41）、电磁铁（45）、第二气缸（8）均与D/A转换器电性连接。

6.基于权利要求1-5任一项所述的一种缠绕管生产用高精度切割装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

（A）、使用者将需要切割的管体（3）放置在两个限位块（2）之间，限位块（2）斜面设置有利于管体（3）的放入，然后启动两侧的第一气缸（41），控制第一气缸（41）输出端向管体（3）内部延伸；

（B）、第一气缸（41）输出端伸出带动支撑块（43）向管体（3）内部移动，支撑块（43）靠近管体（3）的一侧断面可进行倒角处理，方便支撑块（43）插入管体（3）内部，支撑块（43）移动带动圆板（47）移动，进一步的通过连接柱（49）带动竖杆（410）移动，进而通过横杆（411）使两个环形板（412）相互靠近；

（C）、当两个环形板（412）的距离发生变化，直至两个环形板（412）的侧面相接触时，即二者之间的距离小于预先设置的距离时，距离传感器（413）将模拟信号转换为电信号传送给A/D转换器，A/D转换器将数字信号传输给PLC控制器（414）进行分析处理，之后将处理完的数据传输给D/A转换器，从而通过D/A转换器控制第一气缸（41）输出端停止伸出，同时两个电磁铁（45）通电、两个第二气缸（8）输出端收回、电机（10）输出端转动；

（D）、电磁铁（45）通电使电磁铁（45）具有磁性，吸引圆板（47）靠近，进而通过连接柱（49）带动竖杆（410）向电磁铁（45）处移动，进一步的通过横杆（411）带动环形板（412）向电磁铁（45）处移动，即使两个环形板（412）向支撑块（43）内部滑动，相互远离；

（E）、第二气缸（8）输出端回收使顶板（7）向下移动，带动两侧的压板（12）向下移动，进一步的带动卡板（13）向下移动，当卡板（13）与管体（3）顶部表面相接触时，卡板（13）相对于压板（12）受力向上移动，第二弹簧（14）收缩并提供一个弹力，使卡板（13）与管体（3）表面充分接触，从而完成管体（3）的夹持固定，与此同时，电机（10）在顶板（7）向下移动的同时，通过导向板（9）的推动也向下移动；

（F）、电机（10）输出端转动带动刀片（11）转动，且刀片（11）处于切割孔（415）的上方，两个环形板（412）相互远离，使管体（3）中间内部以及外部没有任何零部件阻挡刀片（11）的旋转，刀片（11）随着电机（10）向下移动而向下移动完成切割工序，而两个支撑块（43）与管体（3）内壁接触，为管体（3）提供一个受力面，避免切割端口发生形变，导致切割精确度下降，影响使用；

（G）、再次启动两侧的第一气缸（41），控制其输出端收回，使支撑块（43）复位，并在距离传感器（413）的作用下，电磁铁（45）断电、两个第二气缸（8）输出端伸出、电机（10）输出端停止转动，圆板（47）在第一弹簧（48）弹力的作用下复位，顶板（7）随着第二气缸（8）输出端伸出复位，同时第二弹簧（14）恢复形变使卡板（13）复位，电机（10）输出端停止转动，并随着顶板（7）向上移动复位，为下次使用做准备；

（H）、取下被切割后一分为二的管体（3），再次将需要切割的管体（3）放置在两个限位块（2）之间，循环上述步骤，完成管体（3）的批量高精度切割。

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