CN115401258A - 一种无缝钢管全自动切管设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无缝钢管全自动切管设备及方法，属于钢管加工技术领域，其技术方案要点是，包括支撑导料机构、上料动力机构、推进机构和切管机构；支撑导料机构并排设有多台，每台均包括支撑台以及设于支撑台上、用于传输钢管的传输线，传输线包括依次沿着传输方向设置的固定导轨、翻转板以及滚轮；固定导轨和翻转板用于支撑钢管的一侧均设有朝向滚轮方向倾斜的坡度。该种无缝钢管全自动切管设备及方法能够实现多根钢管全自动依次上料并接受裁切。
Description
技术领域
本发明涉及钢管加工技术领域，具体为一种无缝钢管全自动切管设备及方法。
背景技术
钢质无缝气瓶加工的原材料为无缝钢管，不同管径、不同壁厚、不同材质的钢瓶使用对应的无缝钢管加工，生产前根据钢瓶容积规格确定单只料胚的钢管下料长度，切管步骤则是在对应的长钢管上量出单只料胚的钢管长度并做好标记，再用带锯或者等离子切割机进行切割下料，裁切出多段长度一致的管坯后再进行后续加工，传统的切管步骤在进行上料时，往往需要一根接一根地放置钢管，即待上一根钢管裁切完毕之后再立马放上下一根钢管，这样一来就导致当有多根钢管需要裁切时，就需要操作人员盯紧进度，及时换管，而一旦未能及时换管，将导致设备空转，费电且费时间。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种无缝钢管全自动切管设备及方法，该种无缝钢管全自动切管设备及方法能够实现多根钢管全自动依次上料并接受裁切。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种无缝钢管全自动切管设备，包括支撑导料机构、上料动力机构、推进机构和切管机构；
所述支撑导料机构并排设有多台，每台均包括支撑台以及设于所述支撑台上、用于传输钢管的传输线，所述传输线包括依次沿着传输方向设置的固定导轨、翻转板以及滚轮；
所述固定导轨和所述翻转板用于支撑钢管的一侧均设有朝向所述滚轮方向倾斜的坡度；
所述固定导轨和所述翻转板的坡底均设有用于防止钢管滚落的限位机构；
所述固定导轨的坡底与所述翻转板的坡顶重叠设置，所述翻转板的坡底与所述滚轮整体重叠设置；
所述上料动力机构与各台所述支撑导料机构上的各所述翻转板传动配合，各所述翻转板能够同时随着所述上料动力机构的驱动而翻转至竖立或躺平，所述翻转板躺平时的高度低于所述固定导轨和所述滚轮的高度，所述翻转板竖立时的高度高于所述固定导轨和所述滚轮的高度；
所述推进机构用于将传输至所述滚轮上的钢管推进至所述切管机构。
在一些实施例中，位于所述固定导轨上的所述限位机构由多块限位板构成，多块所述限位板竖立在所述固定导轨的端部，二者构成L型结构；
位于所述翻转板上的所述限位机构呈上翘的弯勾状结构，其在所述翻转板支撑侧的坡底处形成一段上坡路径。
在一些实施例中，所述支撑台上转动设置有转杆，所述翻转板固定安装在所述转杆上，所述转杆上还固定安装有从动杆；
所述上料动力机构包括转动设置的电动伸缩机构、配套设置于所述电动伸缩机构动力输出端上的伸缩杆以及铰接在所述伸缩杆端部的连杆，所述连杆与各台所述支撑导料机构上的各所述从动杆铰接。
在一些实施例中，所述推进机构包括电动轨道、配套设置于所述电动轨道上的行进车、安装在所述行进车上的推进臂以及安装在所述推进臂的推进端上并可直接与钢管接触的推进头。
在一些实施例中，所述推进头呈锥形，其外径小的一端同心朝向钢管，外径大的一端与所述推进臂连接。
在一些实施例中，所述切管机构包括切管机床、转动安装在所述切管机床上的转盘以及同时贯穿所述切管机床和所述转盘、供钢管穿过的料孔；
所述转盘上开设有第一安装槽，所述第一安装槽内设有刀具轨道，所述刀具轨道上安装有切管刀，所述切管刀可沿着所述刀具轨道活动伸入至所述料孔内。
在一些实施例中，所述转盘上开设有第二安装槽，所述第二安装槽内设有呈半球壳状的减速套，所述第二安装槽的开口处活动嵌有减速球，所述减速球可在活动伸入所述料孔内的同时不从所述第二安装槽中掉出，所述减速套的开口朝向所述减速球，随着钢管逐渐伸入至所述料孔，所述减速球将被挤入至所述第二安装槽内并过盈嵌入至所述减速套内。
在一些实施例中，所述切管机床上配套安装有挡板。
一种无缝钢管全自动切管设备的操作方法，包括以下步骤：
将钢管横跨放置在多条所述固定导轨上；
待钢管静置后，通过所述上料动力机构同步驱动多块所述翻转板翻转至竖立状态；
待钢管再次静置后，通过所述上料动力机构同步驱动多块所述翻转板翻转至躺平状态，直至钢管被横跨放置在多个所述滚轮上；
通过所述推进机构将钢管推向所述切管机构；
所述切管机构将钢管裁切完毕之后，借助机械手将切下的钢管段抓走。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置一条依次由固定导轨、翻转板以及滚轮构成的传输线，并在固定导轨以及翻转板上设置朝向滚轮方向倾斜的坡度，实现当钢管放置在固定导轨上时，会自动向翻转板滚落，而随着翻转板翻转至竖立状态，原本滚落至固定导轨坡底的钢管会被翻转板撑起，使钢管架空于固定导轨和滚轮之上，而此时钢管又会沿着坡度滚落至翻转板的坡底，而当钢管处于翻转板的坡底时，钢管又恰好位于滚轮的上方，接着随着翻转板翻转至躺平状态，钢管将最终落在滚轮之上，最后借助推进机构将钢管推向切管机构来进行裁切工作，上述过程中，可将多根钢管平铺放置在固定导轨上，待上一根钢管被翻转板抬走之后，下一根钢管将随着坡度滚落就位，以等待下一轮的上料，整个过程中全称自动化操作，实现多根钢管全自动依次上料并接受裁切。
附图说明
图1为本发明上料第一阶段时的整体结构图；
图2为本发明上料第二阶段时的整体结构图；
图3为本发明上料第三阶段时的整体结构图；
图4为本发明支撑导料机构和上料动力机构的整体结构图；
图5为本发明切管机构的后视图；
图6为本发明转盘的剖面结构图。
图中：1、支撑导料机构；101、支撑台；102、固定导轨；103、限位板；104、第一转动安装座；105、转杆；106、翻转板；107、从动杆；108、第二转动安装座；109、滚轮；2、上料动力机构；201、电动伸缩机构；202、第三转动安装座；203、伸缩杆；204、连杆；3、推进机构；301、电动轨道；302、行进车；303、推进臂；304、推进头；4、切管机构；401、切管机床；402、挡板；403、料孔；404、转盘；405、第一安装槽；4051、刀具轨道；4052、切管刀；406、第二安装槽；4061、减速套；4062、减速球。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种无缝钢管全自动切管设备，包括支撑导料机构1、上料动力机构2、推进机构3和切管机构4，如图1-4所示，支撑导料机构1并排设置有至少两台，但不限于此，以能够稳定支撑钢管为准，每台支撑导料机构1均包括支撑台101以及设于支撑台101上、用于传输钢管的传输线，支撑台101的形状与结构不限，可以是一体式结构，也可以是分体式结构，以能够在支撑台101上平稳安装传输线为准，传输线包括依次沿着传输方向设置的固定导轨102、翻转板106以及滚轮109，滚轮109通过第二转动安装座108安装在支撑台101上，钢管的上料传输路线为：固定导轨102→翻转板106→滚轮109。
为了能够实现钢管的自动上料，需在固定导轨102和翻转板106用于支撑钢管的一侧均设置朝向滚轮109方向倾斜的坡度，具体坡度数值可依据钢管的规格来决定，本实施例中就不再限制，固定导轨102和翻转板106上设置坡度之后，就能够使钢管在自身重力的作用下自动滚落至下一个流程，实现钢管沿着传输线自动滚动。
如图4所示，为了防止钢管因滚动动能过大而从固定导轨102或翻转板106上跌落，可在固定导轨102和翻转板106的坡底均设置用于防止钢管滚落的限位机构，其中位于固定导轨102上的限位机构可由多块限位板103构成，多块限位板103竖立在固定导轨102的端部，二者构成L型结构，当钢管滚落至固定导轨102的坡底时，多块限位板103能够共同起到阻挡的作用，以防钢管从固定导轨102上跌落，而位于翻转板106上的限位机构呈上翘的弯勾状结构，其在翻转板106支撑侧的坡底处形成一段上坡路径，翻转板106与其限位机构为一体式的结构，当钢管滚落至翻转板106的坡底时，由于有一段上坡路径，所以能够很好地将钢管滚落产生的动能抵消掉，从而避免了钢管从翻转板106上跌落。
如图4所示，上料动力机构2与各台支撑导料机构1上的各翻转板106传动配合，具体的，支撑台101上通过第一转动安装座104转动设置有转杆105，翻转板106固定安装在转杆105上，转杆105上还固定安装有从动杆107，上料动力机构2包括转动设置的电动伸缩机构201、配套设置于电动伸缩机构201动力输出端上的伸缩杆203以及铰接在伸缩杆203端部的连杆204，连杆204与各台支撑导料机构1上的各从动杆107铰接，电动伸缩机构201通过第三转动安装座202安装在支撑导料机构1的一侧，电动伸缩机构201通过伸缩杆203来带动连杆204做往复运动，连杆204在做往复运动的过程中同步带动多根从动杆107做翻转运动，从而带动转杆105以及转杆105上的翻转板106做翻转运动，而各翻转板106能够同时随着上料动力机构2的驱动而翻转至竖立或躺平，翻转板106躺平时的高度低于固定导轨102和滚轮109的高度，翻转板106竖立时的高度高于固定导轨102和滚轮109的高度，由此实现当翻转板106躺平时，钢管能够顺利放置在固定导轨102或滚轮109上，而当翻转板106竖立时，此时钢管只要放置在翻转板106上，就不会与固定导轨102或滚轮109接触。
如图4所示，固定导轨102的坡底与翻转板106的坡顶重叠设置，翻转板106的坡底与滚轮109整体重叠设置，这样设置的目的在于，当钢管滚落至固定导轨102的坡底且翻转板106处于躺平状态时，由于固定导轨102的坡底与翻转板106的坡顶重叠设置，所以此时钢管也就同时处于翻转板106的坡顶，此时如果翻转板106切换成竖立状态，则翻转板106将把钢管完全支撑起来，此时的钢管将与固定导轨102完全脱离接触，从而此时钢管将沿着翻转板106的坡度朝着滚轮109的方向滚落，而当钢管滚落至翻转板106的坡底时，由于翻转板106的坡底与滚轮109整体重叠设置，所以此时钢管将位于滚轮109的上方但互不接触，之后待翻转板106翻转至躺平状态时，钢管将完全放置在滚轮109上，由此实现钢管沿固定导轨102→翻转板106→滚轮109的路线自动传输，另外，可选用呈沙漏状结构的滚轮109，这样一来，钢管放置在滚轮109上就不易掉落或者跑偏。
如图1-3所示，推进机构3用于将传输至滚轮109上的钢管推进至切管机构4，推进机构3可包括电动轨道301、配套设置于电动轨道301上的行进车302、安装在行进车302上的推进臂303以及安装在推进臂303的推进端上并可直接与钢管接触的推进头304，行进车302能够在电力的驱动下在电动轨道301上行进，行进车302可通过推进臂303使推进头304准确对准并抵住钢管尾部，并随着行进车302的行进来将钢管推向切管机构4，推进头304可呈锥形，其外径小的一端同心朝向钢管，外径大的一端与推进臂303连接，该种形状的推进头304能够适配推动不同规格的钢管，当然，为了实现自动化切管，可在行进车302上集成自动化控制模块，即只需要输入相应的推进数值，就可以严格控制钢管推进的距离，由此来精准控制钢管裁切的长度，而这种功能如今已经非常成熟，属于现有技术，本实施例中就不再赘述，另外，行进车302能够在电力的驱动下在电动轨道301上行进的具体构造以及工作原理也属于常规手段，本实施例中也不再赘述。
如图5和图6所示，切管机构4可包括切管机床401、转动安装在切管机床401上的转盘404以及同时贯穿切管机床401和转盘404并供钢管穿过的料孔403，切管机床401上配套安装有挡板402，用于防止切管产生的碎屑飞溅，转盘404上开设有第一安装槽405，第一安装槽405内设有刀具轨道4051，刀具轨道4051上安装有切管刀4052，切管刀4052可沿着刀具轨道4051活动伸入至料孔403内，切管时，先通过推进机构3将钢管推入至料孔403内，待钢管推进就位之后，再沿刀具轨道4051调节切管刀4052的位置，直至切管刀4052的刀尖与钢管接触，接着驱动转盘404高速旋转，此时切管刀4052也随之高速旋转，由此实现对钢管的裁切，这里需要说明的是，转盘404的旋转驱动、切管刀4052沿刀具轨道4051的活动调节以及裁切过程中对切管刀4052的降温操作都属于常规技术手段，是现有技术，因此，上述内容在本实施例中就不再赘述。
如图6所示，转盘404上开设有第二安装槽406，第二安装槽406内设有呈半球壳状的减速套4061，第二安装槽406的开口处活动嵌有减速球4062，减速球4062可在活动伸入料孔403内的同时不从第二安装槽406中掉出，减速套4061的开口朝向减速球4062，随着钢管逐渐伸入至料孔403，减速球4062将被挤入至第二安装槽406内并过盈嵌入至减速套4061内，期间在减速球4062的阻拦作用下，实现为钢管减速，并且减速球4062在过盈嵌入至减速套4061内之后，随着钢管的继续伸入，减速球4062将发生滚动，而减速球4062在滚动的过程中将持续与减速套4061发生摩擦，二者之间产生的巨大摩擦力将进一步为钢管减速，由此大大减小了钢管推进停止时产生的惯性对进料精度造成的影响，减速球4062与减速套4061优选均为橡胶材质。
一种无缝钢管全自动切管设备的操作方法，包括以下步骤：
将钢管横跨放置在多条固定导轨102上；
待钢管静置后，通过上料动力机构2同步驱动多块翻转板106翻转至竖立状态；
待钢管再次静置后，通过上料动力机构2同步驱动多块翻转板106翻转至躺平状态，直至钢管被横跨放置在多个滚轮109上；
通过推进机构3将钢管推向切管机构4；
切管机构4将钢管裁切完毕之后，借助机械手将切下的钢管段抓走。
这里需要说明的是，抓取管道用的机械手属于常规技术手段，本实施例中就不再赘述其具体结构及原理。
通过以上技术方案，本发明通过设置一条依次由固定导轨102、翻转板106以及滚轮109构成的传输线，并在固定导轨102以及翻转板106上设置朝向滚轮109方向倾斜的坡度，实现当钢管放置在固定导轨102上时，会自动向翻转板106滚落，而随着翻转板106翻转至竖立状态，原本滚落至固定导轨102坡底的钢管会被翻转板106撑起，使钢管架空于固定导轨102和滚轮109之上，而此时钢管又会沿着坡度滚落至翻转板106的坡底，而当钢管处于翻转板106的坡底时，钢管又恰好位于滚轮109的上方，接着随着翻转板106翻转至躺平状态，钢管将最终落在滚轮109之上，最后借助推进机构3将钢管推向切管机构4来进行裁切工作，上述过程中，可将多根钢管平铺放置在固定导轨102上，待上一根钢管被翻转板106抬走之后，下一根钢管将随着坡度滚落就位，以等待下一轮的上料，整个过程中全称自动化操作，实现多根钢管全自动依次上料并接受裁切。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种无缝钢管全自动切管设备，其特征在于：
包括支撑导料机构(1)、上料动力机构(2)、推进机构(3)和切管机构(4)；
所述支撑导料机构(1)并排设有多台，每台均包括支撑台(101)以及设于所述支撑台(101)上、用于传输钢管的传输线，所述传输线包括依次沿着传输方向设置的固定导轨(102)、翻转板(106)以及滚轮(109)；
所述固定导轨(102)和所述翻转板(106)用于支撑钢管的一侧均设有朝向所述滚轮(109)方向倾斜的坡度；
所述固定导轨(102)和所述翻转板(106)的坡底均设有用于防止钢管滚落的限位机构；
所述固定导轨(102)的坡底与所述翻转板(106)的坡顶重叠设置，所述翻转板(106)的坡底与所述滚轮(109)整体重叠设置；
所述上料动力机构(2)与各台所述支撑导料机构(1)上的各所述翻转板(106)传动配合，各所述翻转板(106)能够同时随着所述上料动力机构(2)的驱动而翻转至竖立或躺平，所述翻转板(106)躺平时的高度低于所述固定导轨(102)和所述滚轮(109)的高度，所述翻转板(106)竖立时的高度高于所述固定导轨(102)和所述滚轮(109)的高度；
所述推进机构(3)用于将传输至所述滚轮(109)上的钢管推进至所述切管机构(4)。
2.根据权利要求1所述的一种无缝钢管全自动切管设备，其特征在于：位于所述固定导轨(102)上的所述限位机构由多块限位板(103)构成，多块所述限位板(103)竖立在所述固定导轨(102)的端部，二者构成L型结构；
位于所述翻转板(106)上的所述限位机构呈上翘的弯勾状结构，其在所述翻转板(106)支撑侧的坡底处形成一段上坡路径。
3.根据权利要求1所述的一种无缝钢管全自动切管设备，其特征在于：所述支撑台(101)上转动设置有转杆(105)，所述翻转板(106)固定安装在所述转杆(105)上，所述转杆(105)上还固定安装有从动杆(107)；
所述上料动力机构(2)包括转动设置的电动伸缩机构(201)、配套设置于所述电动伸缩机构(201)动力输出端上的伸缩杆(203)以及铰接在所述伸缩杆(203)端部的连杆(204)，所述连杆(204)与各台所述支撑导料机构(1)上的各所述从动杆(107)铰接。
4.根据权利要求1所述的一种无缝钢管全自动切管设备，其特征在于：所述推进机构(3)包括电动轨道(301)、配套设置于所述电动轨道(301)上的行进车(302)、安装在所述行进车(302)上的推进臂(303)以及安装在所述推进臂(303)的推进端上并可直接与钢管接触的推进头(304)。
5.根据权利要求4所述的一种无缝钢管全自动切管设备，其特征在于：所述推进头(304)呈锥形，其外径小的一端同心朝向钢管，外径大的一端与所述推进臂(303)连接。
6.根据权利要求1所述的一种无缝钢管全自动切管设备，其特征在于：所述切管机构(4)包括切管机床(401)、转动安装在所述切管机床(401)上的转盘(404)以及同时贯穿所述切管机床(401)和所述转盘(404)、供钢管穿过的料孔(403)；
所述转盘(404)上开设有第一安装槽(405)，所述第一安装槽(405)内设有刀具轨道(4051)，所述刀具轨道(4051)上安装有切管刀(4052)，所述切管刀(4052)可沿着所述刀具轨道(4051)活动伸入至所述料孔(403)内。
7.根据权利要求6所述的一种无缝钢管全自动切管设备，其特征在于：所述转盘(404)上开设有第二安装槽(406)，所述第二安装槽(406)内设有呈半球壳状的减速套(4061)，所述第二安装槽(406)的开口处活动嵌有减速球(4062)，所述减速球(4062)可在活动伸入所述料孔(403)内的同时不从所述第二安装槽(406)中掉出，所述减速套(4061)的开口朝向所述减速球(4062)，随着钢管逐渐伸入至所述料孔(403)，所述减速球(4062)将被挤入至所述第二安装槽(406)内并过盈嵌入至所述减速套(4061)内。
8.根据权利要求6所述的一种无缝钢管全自动切管设备，其特征在于：所述切管机床(401)上配套安装有挡板(402)。
9.一种无缝钢管全自动切管设备的操作方法，其基于权利要求1-8任一所述的无缝钢管全自动切管设备，其特征在于：
包括以下步骤：
将钢管横跨放置在多条所述固定导轨(102)上；
待钢管静置后，通过所述上料动力机构(2)同步驱动多块所述翻转板(106)翻转至竖立状态；
待钢管再次静置后，通过所述上料动力机构(2)同步驱动多块所述翻转板(106)翻转至躺平状态，直至钢管被横跨放置在多个所述滚轮(109)上；
通过所述推进机构(3)将钢管推向所述切管机构(4)；
所述切管机构(4)将钢管裁切完毕之后，借助机械手将切下的钢管段抓走。
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