CN116529041A - 用于热塑性塑料管件的切割单元 - Google Patents

Abstract

本公开描述了一种用于热塑性管件(T)的切割单元(1)，其包括环(2)和安装在旋转环(2)上的至少一个切割臂(3)，该环(2)围绕旋转轴线(X)旋转且管件(T)在其中以滑动方式逐渐移动，使得管件(T)的纵向轴线与旋转轴线(X)重合。切割单元(1)还包括至少一个测距传感器(4)，其位于旋转环(2)上并且构造为在旋转环(2)的旋转期间采集表示该至少一个测量传感器(4)与管件(T)的外表面(S)之间的径向距离的多个值。该距离是在横向于、特别是垂直于旋转轴线(X)的测量平面(M)上测量的。切割单元(1)还包括处理和控制单元(5)，其操作性地连接到至少一个测量传感器(5)并且构造为接收表示测量值的多个值，并构造为基于它们来计算与测量平面(M)上管件(T)的外围轮廓相关的至少一个参数。

Description

用于热塑性塑料管件的切割单元

技术领域

本发明涉及一种用于切割由热塑性材料制成的管件的单元。

特别地，本发明涉及一种用于切割由热塑性材料制成的管件的单元，其可以优选地在设计用于切割大直径和/或大厚度管件的自动切割机中广泛使用，比如举例来说由聚烯烃材料制成的管件，用于制造即使在压力下(通常是水或气体)输送流体的管件以及一般用于设计用于制造例如在建筑工程、污水网络、饮用水分配网络中的供水和/或排水管的管件。

背景技术

在用于生产热塑性材料制成的管件的系统中，自动切割机通常与生产连续管件的挤出工位对齐，更具体地说是后者的下游。

自动切割机通常具有配备有一个或多个切割工具的切割单元，用于在被挤出的管件上进行切割并按顺序生成多个预定长度的工件。

通常，切割单元具有环，其可在旋转方向上绕管件移动，在该环上安装了切割工具。

通常，根据优选实施例，在切割步骤期间，切割单元沿着管件的纵向轴线与管件的馈送同步移动。在切割步骤期间，径向地馈送切割工具直到其发生与管件的接触以穿透厚度。同时，可动环绕管件的轴线旋转使得切割工具可以在一次或多次连续旋转中做到完全的圆周切割，这样形成一件的管件。

一旦已经完成切割，切割工具将径向地移动远离管件，使得切割工具和管件轮廓之间不再接触。

众所周知，由于尚未完全硬化，管件在挤出过程期间由于其自身重量的影响通常倾向于偏离挤出机设定的圆柱形形状，并优选采用具有椭圆横截面的形状。上述现象随着管件直径和相对厚度尺寸的增加而明显增加。管件在重力作用下采用的椭圆形形状一般具有较大的半轴线水平定位，同时有较小的半轴线垂直定位。

通常，在现有技术的切割单元中，在开始挤出之前的设置步骤期间，控制切割机的操作人员参考必须挤出的管件的公称直径来设置机器。特别地，切割工具被设计成用于切割参考直径，然后致动切割单元。由于安装切割工具的可移动环具有圆形横截面，而如前所述，管件可能具有或多或少的椭圆形横截面，因此在可移动环围绕管件旋转期间，存在切割工具无法与切割截面中管件的整个轮廓正确接触、描绘所述工具基本上圆形的轨迹的风险。事实上，当管件的横截面通常是椭圆形时，会有其中切割工具可能会在管件的截面上施加过度的切割作用(在切割单元和管件上产生可能的机械应力，也会产生不精确的切割)的一些点，而另一方面，在其他点中则相反，穿透将不符合预期，因此可能无法完成切割。

现有技术存在可以限定被挤出管件的最大直径和最小直径(在过程期间执行的测量并不简单)的切割单元，因此原则上可以获得管件采用的假设椭圆形状。

不利地，这些切割单元在精度和多功能性方面也有缺点。

事实上，所述切割单元采用椭圆形，其来源于插入的最大和最小直径，通常具有水平定位(平行于地面)的较大半轴线和垂直定位(垂直于地面)的较小半轴线。

但是，如果管件的横截面不完全具有椭圆形横截面，其较大的半轴线水平定位，而较小的半轴线垂直放置或更一般地采用非圆形横截面，但甚至形状也不完全椭圆，例如由于凹槽或凸起的存在，切割工具在任何情况下都会相对于要切割的实际截面不正确地定位和移动。

事实上，如已经描述的，如果横截面的推断或指定的点相对于管件实际横截面的相应点与管件轴线的距离较小，则切割工具将向要切割的横截面过度移动，从而赋予其大于预期的作用，这可能会对结构的整体性产生负面影响和/或导致管件上的毛刺、刮擦的产生或损坏切割工具。另一方面，如果横截面的所推断或指定的点相对于管件实际横截面的相应点与管件轴线的距离更大，则切割工具将无法移动到足够靠近管件的位置，并且存在无法完全穿透其厚度的风险，产生不完全的切割并导致管件可能被拒绝。

因此，本发明的技术目的是提供一种能够克服现有技术缺陷的用于切割热塑性塑料管的单元和方法。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种热塑性管件的切割单元，其能够对管件进行精确切割，无论切割平面中管件的横截面采用何种形状。

因此，本发明的进一步目的是提供一种用于切割热塑性塑料管件的单元和一种可靠、精确和简单的方法，该方法不需要操作员测量管件的实际尺寸。

所指示的技术目的和指定的目的基本上是通过切割热塑性塑料管件的单元和包括一个或多个所附权利要求中描述的技术特征的方法来实现的。从属权利要求对应于本发明的可能的实施例。

特别地，所指出的技术目的和指定的目标是通过热塑性管件的切割单元来实现的，该切割单元包括围绕旋转轴线旋转的环，其中管件以滑动方式逐渐移动，使得管件的纵向轴线与旋转轴线重合。根据本发明的切割单元还包括至少一个切割臂，其安装在旋转环上并且配备有切割工具且具有与旋转环集成的相关部分。切割臂还可以在操作位置和静止位置之间移动，在操作位置中切割工具与管件接合以施加切割动作，而在静止位置中切割工具与管件脱开。根据本发明的切割单元还包括至少一个测距传感器，其位于旋转环上并且构造为用于在旋转环的旋转期间采集表示至少一个测量传感器与管件外表面之间的径向距离的多个值。该距离是在横向于、特别是垂直于旋转轴线的测量平面上测量的。

在单个测距传感器的情况下，旋转是整圈的；在两个或多个测距传感器的情况下，旋转也可能是部分的(例如，有2个传感器时，旋转可能只有180°)。

优选地，在切割平面上测量距离，也就是说，在切割元件操作性地活动的平面上测量。

切割单元还包括处理和控制单元，其操作性地连接到至少一个测距传感器并且构造为接收表示测量值的多个值，并构造为用于基于上述测量的表示值计算与测量平面上管件的外围轮廓相关的至少一个参数。

换言之，测距传感器可以扫描必须进行切割的区域中的管件外表面，从而得出该区域中管件的实际轮廓。

有利地，获得必须进行切割的横截面的管件的实际轮廓的可能性允许调整和移动切割单元的部件，特别是切割工具，以便在横截面的每个点上进行干净和精确的切割。

有利地，由于可以重建管件的实际横截面，因此可以检测管件在必须进行切割的区域是否存在缺陷(例如凸起，凹槽和表面不规则)，从而根据测量的轮廓设置切割工具的运动，因此，保证对任何类型的横截面具有最佳穿透力，并避免对管件或切割单元施加过大应力。

本发明的进一步特征和优点在随后的非限制性描述中更为明显，该描述是本发明的切割单元和方法的非排他性实施例。

附图说明

以下参考附图进行描述，附图仅用于说明目的而不限制本发明的范围，其中：

-图1A和1B分别示出了根据本发明的切割单元的立体图，其中在切割单元上安装有框架以及其中框架被移除；

-图2是根据本发明的切割单元的正视图；

-图3A-3C示出了使用中的切割单元的一系列正视图；

-图4是根据本发明的切割单元的进一步实施例的正视图。

具体实施方式

参考附图，数字1表示热塑性管件切割单元“T”，其构造为从连续管件“T”开始获得成件的管件“T”。

切割单元1可以插入系统中的自动切割机(未示出)内，用于成型由热塑性材料制成的管件“T”，以便从来自挤出工位(未示出)的连续管件“T”开始进行预定测量。

如图1A所示，切割单元1包括框架8和一个或多个轧钳8a、8b，一个或多个轧钳8a、8b构造为以管件“T”的纵向轴线与旋转轴线“X”重合的方式将管件“T”约束到切割单元1。

优选地，框架8可根据平行于旋转轴线“X”的导轨8c的交替滑动移动来移动，使得通常处于待机位置的切割单元1可以沿轴线“X”加速，到达所讨论的切割区域，并在切割操作期间继续与管件“T”作为一个整体移动，然后在它们结束时返回到起始位置。

实际上，在使用中，轧钳8a、8b构造为将切割单元1约束到管件“T”上，使得切割单元1在切割操作期间能够以滑动模式与管件“T”一体地移动。更详细地，为了执行切割操作，轧钳8a、8b围绕管件“T”紧固，使得框架8和整个切割单元1沿旋转轴线“X”在管件“T”的馈送方向上与管件“T”一起滑动。一旦切割操作已经完成，也就是说，一旦获得成件的管件“T”，轧钳8a、8b打开，切割单元1在与管件“T”的馈送方向相反的方向上滑动以返回起始位置并执行对切割管件“T”的新操作。

如图1B所示，切割单元1还包括围绕旋转轴线“X”旋转的环2，其中要切割的管件“T”以滑动方式以管件“T”的纵向轴线与旋转轴线“X”重合的方式逐渐移动。优选地，所述旋转环2位于轧钳8a、8b之间并插入框架8中。

再次例如图2所示，切割单元1还包括安装在旋转环2上的至少一个切割臂3，其配备有切割工具3a并且具有与旋转环2集成的相关部分3b。

优选地，切割工具3a是圆形惰刀片，从而通过材料的分离而在管件“T”上进行切割。

根据进一步可能的实施例(未示出)，切割工具3a以固定刀片或圆形电机驱动刀片的形式制成。

如附图所示，切割臂3可在操作位置和静止位置之间移动，在操作位置中切割工具3a与管件“T”接合，用于在管件“T”上施加切割动作，而在静止位置中切割工具3a与管件“T”脱开。

优选地，切割臂3在切割平面上与旋转轴线“X”成直角地在操作位置和静止位置之间移动切割工具3a，反之亦然。

更优选地，切割臂3借助于安装在旋转环2上的致动器来移动切割工具3a。

换言之，分别如图3A-3C所示，在操作位置处，切割工具3a首先与管“T”的外表面“S”接触，随后通过施加切割动作来穿透其厚度，以将成件管件“T”从连续管件“T”上分离，同时在静止位置处，切割工具3a远离管件“T，并且不以任何方式与其接触。

因此，在使用中，在初始步骤中，管件“T”沿旋转环2内的旋转轴线“X”限定的方向向前滑动。根据切割指令，框架8开始前进，到达要切割的部段并与之同步。在这种情况下，轧钳8a、8b被激活以闭合，以将切割单元1约束到管件“T”上，从而保证后者在整个切割过程期间与管件“T”作为一个整体向前移动。在激活轧钳8a、8b以闭合后，切割臂3从静止位置移动到操作位置，以在管件“T上施加切割动作。当切割臂3处于操作位置时，旋转环2绕管件“T”进行一次或多次旋转，使得切割工具3a逐渐在管件“T”上进行圆周切割(通过将工具3a沉入管件T的厚度而发生的切割)并将成件的管件“T”从连续管件“T”上分离。在切割操作结束时，切割臂3(以及因此切割工具3a)返回到静止位置，轧钳8a、8b将切割单元1从管件“T”释放，使得后者可以自由地沿着轨道8c在与管件“T的馈送相反的方向上滑动，以重新定位并能够执行新的切割操作。

根据图4所示的可能的实施例，切割单元1包括两个切割臂3，它们优选定位在相对于旋转环2的沿直径相对的位置中，并且还同时作用于管件“T”以执行切割动作。优选地，各切割臂3同时在操作位置和静止位置之间移动。更优选地，根据该实施例，所述切割臂7的一个切割工具7a具有比所述另一切割臂3的切割工具3a小的尺寸。

有利地，两个切割臂3和7的存在通常用于特别大厚度的管件，其中厚度的第一部分由有较小但较坚固的延伸部的切割工具7a切割，在其中创建第一精确凹槽，然后引导第二切割工具3a(必须具有较大的尺寸，以便能够处理整个厚度，但由此更灵活)直到切割完成，这将没有错位或偏差。然后，两个工具的同时动作加速整体切割动作，从而提高整个切割单元的生产速率。

如图2所示，根据本发明的切割单元1包括至少一个测距传感器4。

测距传感器4可以较佳地在激光传感器或超声波传感器中选择，但这不限制本发明的范围。测量传感器4位于旋转环2上(即，作为一个整体由旋转环2支承)，并且构造为用于在旋转环2的旋转期间采集表示至少一个测量传感器4与管件“T”的外表面“S”之间的径向距离的多个值。距离是在横向于、特别是垂直于旋转轴线“X”的测量平面“M”上测量的。

优选地，测量传感器4在其上测量距离的测量平面“M”与切割臂3的切割工具3a在其上进行作用的切割平面重合。

有利地，在这种情况下，由测量传感器4对距离的测量恰好发生在随后通过切割工具3a进行切割的同一平面上，以使切割单元1精确可靠。

切割单元1还包括处理和控制单元5，处理和控制单元5操作性地连接到测量传感器4并且构造为用于接收所测量的多个表示值，以及构造为基于上述测量的表示值来计算表示测量平面M上管件T的外围轮廓的至少一个参数。

优选地，处理和控制单元5定位在旋转环2上。

优选地，该单元包括所述切割臂3的致动器，用于在操作位置和静止位置之间移动所述切割工具3a。处理和控制单元5操作性地连接到切割臂3的致动器，该致动器用于根据表示所述测量平面M上所述管件T的外围轮廓的所述参数来(朝向和远离管件地)移动切割工具3a，该参数基于测距传感器4所采集的表示径向距离的值而得出。

根据另一方面，处理和控制单元5构造成向切割臂3的致动器发送根据由第一传感器6a(位于切割工具3a处)测量的值与预期定位值之间的比较而朝向或远离所述管件T的移动信号，所述定位值是根据测距传感器4采集的表示径向距离的值计算的。

根据未示出的进一步的可能实施例，处理和控制单元5定位在框架8的一部分上。

在使用中，在借助切割工具3a执行实际切割操作之前，一旦轧钳8a、8b已经夹持，则旋转环2围绕管件“T”旋转，使得测量传感器4能够在测量平面“M”上测量管件“T”的外表面“S”的若干点的径向距离，以获得表示各个点的径向距离的多个值。

在这种情况下，表示各个点的径向距离的值被发送到处理和控制单元5，处理与控制单元5处理它们，从而获得位于测量平面“M”上的管件“T”的横截面的实际外围轮廓的趋势。一旦在测量平面“M”上采集了管件“T”所采用的实际外围轮廓(并且优选整个轮廓)，则切割工具3a在切割平面(根据附图中所示的实施例，切割平面与测量平面“M”重合)上从静止位置移动到切割位置。在这种情况下，切割工具3a(在安装在旋转环2上时围绕管件旋转)按照所采集的轮廓的趋势逐渐穿透到管件“T”中，其方式使得始终在管件“T”上执行(校准的)圆周切割，用于将成件的管件“T”从其余的连续管件“T”上分离。

因此，有利的是在测量平面“M”上测量管件“T”的实际圆周轮廓的可能性允许即使在非椭圆形截面和/或有凹槽或凹陷等缺陷的情况下也可以执行精确的切割操作。实际上，在这种情况下，通过知道测量平面“M”中管件“T”轮廓的实际形状，可以移动和调整切割工具3a，使得它始终相对于管件“T处于所需位置，由此在其每个点上施加正确的切割动作。

有利地，检测位于测量平面“M”上的管件“T”的实际横截面的可能性允许以管件“T”在测量平面“M”中采用的任何形状的横截面轮廓来执行精确和校准的切割操作，而无需操作员干预以补偿管件的任何缺陷或圆度的缺乏。

有利地，测量平面“M”与切割平面重合的事实使得可以知道切割工具3a必须作用的横截面的实际形状，因此允许切割工具3a在旋转环2的旋转期间以更精确的方式移动，防止在管件“T”上施加过多或不足的穿透力的风险。

根据优选实施例，切割单元1还包括如前所述的第一传感器6a，该第一传感器6a位于切割工具3a上，并构造为在切割工具3a的不同角位置采集在测量平面“M”上测量的表示切割工具3a与管件“T”的外表面“S”之间的距离的多个值。在这种情况下，处理和控制单元5还构造成用于接收和处理这些表示值，以及用于在各个角位置中执行与外围轮廓相关的参数的比较。处理和控制单元5还构造成，如果传感器6a测量的距离偏离预期距离，则向切割工具3a发送根据由第一传感器6a测量的值的任何朝向或远离管件T的移动信号。

在使用中，一旦已经借助测量传感器4采集了测量平面“M”上的管件“T”的轮廓，则移动切割臂3，从而使其自身定位成如切割工具3a必须执行在测量平面“M”上具有等于测量传感器4所测量的最大直径的管件“T”的切割一样。在旋转环2的旋转期间，第一传感器6a被激活，从而在切割工具3a的不同角位置处采集表示在测量平面“M”上测量的切割工具3a与管件“T”的外表面“S”之间的实际径向距离的多个值。对于每个角位置，相应的表示值被发送到处理和控制单元5，该处理和控制单元5处理该值，特别是将该值与相应的角位置中的外围轮廓相关的参数进行比较。借助这种比较，可以了解切割工具3a在每个角位置处的实际位置相对于管件“T”在切割平面上的实际轮廓是否正确。实际上，如果需要校正切割工具3a相对于与传感器4所确定的外围轮廓相关的位置，根据由第一传感器6a测量的值，处理和控制单元5可以向移动切割臂3并且因此移动切割工具3a的致动器发送朝向或远离管件“T”的移动信号。

换言之，第一传感器6a允许在切割操作期间执行闭合控制，使得切割臂3在旋转环2的旋转期间始终将切割工具3a定位在相对于管件“T”的外表面“S”的实际轮廓对于切割工具3a所采用的每个角位置而言的最佳距离处。

换言之，在旋转环2的旋转期间，切割臂3基于第一传感器6a所提供的数据与由于测量传感器4而采集到的数据之间的比较，在测量平面“M”上从管件“T”的外表面“S”朝向或远离切割工具3a移动，从而“遵循”管件“T”在该测量平面“M”中采用的实际轮廓。

根据优选实施例(如图2所示)，根据本发明的切割单元1还包括至少一个接触臂7，其配备有用于管件“T”的接触元件7a并且具有与旋转环2成一体的相关部分7b。

优选地，接触臂7以使其与割臂3沿直径相对的方式安装在旋转环2上。

优选地，接触元件7a主要位于平面“M”上。

在使用中，当旋转环2旋转以使得切割工具3a切割管件“T”以进行分离时，接触臂7还移动以使得接触元件7a与管件“T”的外表面“S”的一部分接触，该部分与切割工具3a操作的部分相对。由于两个臂均与旋转环2集成，当切割工具3a改变其角位置时，接触元件7a也改变其角位置，使其始终基本上处于与切割元件3a沿直径相对的位置。

有利地，在切割期间，接触元件7a支承管件“T”的部分，防止由于切割元件3a的穿透作用和管件的重量而导致的任何弯曲(当管件失去轴向刚度时，弯曲在切割的最终步骤期间尤其明显)，从而保证更好的切割精度和最终质量。

优选地，如图2示例所示，接触元件7a以一个或多个惰支承辊的形式制成，搁置在管件“T的外表面上。

有利地，辊允许接触元件7a沿管件“T”的外表面“S”滚动接触地移动，而不会通过刮擦或刮划损坏外表面“S”。

根据优选实施例，接触臂7还可以在测量平面“M”上在操作位置和静止位置之间的移动，在操作位置中接触元件7a与管件“T”接触以施加用于支承管件“T”的动作，而在静止位置中接触元件7a远离管件“T”。

优选地，像切割臂3一样，接触臂7也可以借助于致动器移动。

因此，根据另一方面，该单元包括接触臂7的致动器，用于在操作位置和静止位置之间移动所述接触元件7a。处理和控制单元5操作性地连接到所述接触臂7的致动器，该致动器用于根据表示所述测量平面M上所述管件T的外围轮廓的所述参数来移动接触元件7a，该参数基于测距传感器4表示径向距离的值得出。

根据又一方面，处理和控制单元5构造成向接触臂7的致动器发送根据由第二传感器6b(位于接触元件7a处)所测量的值与预期定位值之间的比较来朝向或远离所述管件T的移动信号，该预期定位值基于测距传感器4采集的表示径向距离的值计算。

在使用中，当切割臂3从操作位置通过到静止位置时，接触臂7也从操作位置通过到静止位置，反之亦然，这样接触元件7a与切割工具3a一起执行在测量平面“M”上切割管件“T”的操作。

优选地，切割单元1还包括第二传感器6b，其位于接触元件7a上并且构造为在接触元件7a的不同角位置处采集在测量平面“M”上测量的表示接触元件7a和管件“T”的外表面“S”之间的距离的多个值。

甚至更优选地，处理和控制单元5还构造成接收和处理上述表示值，并在各个角位置中执行与外围轮廓相关的参数的比较。这一方面使得能够检查接触元件7a在旋转环2的不同角位置处所采用的位置相对于在测量平面“M”上采用并由测量传感器4采集的管件“T”的实际轮廓的趋势是否正确。

处理和控制单元5还构造成在上述比较之后向接触元件7a发送根据由第二传感器6b测量的值的任何朝向或远离管件“T”的移动信号。在这种情况下，第二传感器6b允许执行闭合控制，使得单元5可以基于传感器4所确定的测量平面“M”上管件“T”的实际轮廓趋势与传感器6b直接测量的距离之间的比较来修改接触元件7a的位置。这保证了接触元件7a始终处于管件表面S上正确的支承状态，而不会离它太远(从而不执行支承防止弯曲的功能)或太靠近它(过度压迫管件表面，在管件表面上产生痕迹或在部件上产生机械应力)。

因此，在使用中，沿旋转轴线“X”前进的管件“T”进入到切割单元1中，从而插入旋转环2内。在所需的切割信号下，框架8开始沿导轨8c滑动而到达切割区域；轧钳8a、8b夹持在管件“T”周围，同时框架8以与管件“T”相同的速度移动，使得整个切割单元1与管件“T”沿旋转轴线“X”作为一个整体前进。

在切割单元1的馈送期间，切割工具3a和接触元件7a最初处于静止位置，并且旋转环2旋转以使得测距传感器4在测量平面“M”上在旋转环2所采用的多个角位置处测量表示测量传感器4与管件“T”的外表面“S之间的径向距离的多个值。

在测量步骤之后，将所测量的多个表示值发送到处理和控制单元5，在其中，它被处理用于计算表示测量平面“M”上管件“T”的外围轮廓的至少一个参数。

在采集测量平面“M”上管件“T”采用的外围轮廓的趋势之后，切割臂3和接触臂7被预先定位，就如它们必须作用在测量平面“M”具有等于测量传感器4采集的最大值的直径值的管件“T”上一样。优选地，为了执行这种定位，切割臂3和接触臂7均具有电位器。

在此第一次定位之后，旋转环2保持围绕管件“T”旋转，同时切割臂3和接触臂7从所述预定位位置通过到操作位置。

在旋转环2的旋转期间，第一传感器6a在切割工具3a的不同角位置处采集在测量平面“M”上测量的表示切割工具3a和管件“T”的外表面“S”之间的径向距离的多个值。同时，第二传感器6b在接触元件7a的不同角位置处采集在测量平面“M”上测量的表示接触元件7a和管件“T”的外表面“S”之间的径向距离的多个值。

通过这种方式，可以随时知道切割工具3a和/或接触元件7a相对于管件表面的实际位置。

根据优选实施例，第一和第二传感器6a、6b均以激光传感器或超声波传感器的形式制成。

在上述采集步骤的同时，将表示值发送到处理和控制单元5，该单元对其进行处理，并将它们与先前在相应角位置中确定的外围轮廓相关的参数进行比较(轮廓借助于测距传感器4测量的点确定)。随后，如果需要改变相对于由传感器4确定的外围轮廓相关的那些实际位置，则根据由第一和第二传感器6a、6b分别测量的参数，任何接近或移开信号被发送到切割工具3a和接触元件7a。通过这种方式，所有切割操作都是通过对工具和接触元件位置的完全闭合控制进行的，这保证了切割的高精度。

换言之，由于借助测量传感器4在测量平面“M”上采集管件“T”的实际轮廓，以及由于与从第一和第二传感器6a、6b在不同角位置处采集的距离进行比较，对于外表面“S”的每个点，可以校正切割工具3a和接触元件7a的相应定位，使它们始终精确地遵循管件“T”的实际轮廓，从而进行特别精确的切割，无论管件“T”的轮廓形状如何。

有利地，测量传感器4与第一和第二传感器6a、6b的合作使得可以根据管件“T”在测量平面“M”上的实际轮廓的趋势，在任何时刻切割工具3a和接触元件7a的修改位置，特别是与管件“T”的外表面“S”的径向距离。

有利地，测量传感器4与第一和第二传感器6a、6b的合作使得可以确保切割元件3a(如果接触元件7a存在，则以及接触元件7a)始终处于正确的位置，以在切割期间赋予最佳的穿透作用，这既可以转化为不会对切割工具3a(和接触元件7a)产生过大的力，也可以有效地穿透整个厚度管件“T”，将成件的管件“T”从连续管件上完全分离(如果接触元件7a存在，则用接触元件7a适当地支承它)。

根据优选实施例，切割单元1还包括调整传感器9(如图2所示)，其定位在框架8上并且构造为用于测量旋转环2相对于框架8的角位置以及用于在测量平面“M”上限定管件“T的外围轮廓的方向。

优选地，调整传感器9是电容式传感器，并且提供旋转环2在空间中且随时间变化的角位置的参考。

有利地，调整传感器9是有用的，因为它确保测量传感器4总是从同一点开始执行其测量，并允许在相应的测量平面“M”上测量的轮廓唯一地定向。

更一般地，调整传感器9可以是任何类型的传感器。

本发明实现了预定目标，克服了现有技术的缺陷。

特别地，测量传感器4的存在使得可以在测量平面“M”上扫描(即，采集其轮廓)管件“T”的外表面“S”，以便通过点重建管件“T”的实际截面，从而以更精确的方式移动切割工具3a和/或接触元件7a，避免施加过多或不足的切割动作的风险。

分别位于工具3a和接触元件7a处的第一和第二传感器6a和6b的存在使得切割单元1在切割中更加精确，因为它们允许在切割工具3a和接触元件7a的瞬时位置上执行闭合控制。

第一和第二传感器6a、6b的存在允许如有必要的话根据测量传感器4采集的管件“T”的实际轮廓的趋势，修改和调整切割工具3a和接触元件7a的位置。

因此，根据本发明的切割单元1是精确、可靠和通用的，因为它能够不管管件“T”的横截面形状如何地进行精确和准确的切割，根据被切割区域处的管件的特定轮廓，该切割以独特和实时的方式调整切割和接触装置的动作，显著提高了由热塑性材料制成的挤出管件线上的整个切割过程的易用性和多功能性，消除了操作员要求的纠正措施或任何不正确的设置，并保证了过程的完全自动化。

Claims (19)

1.一种用于热塑性管件(T)的切割单元(1)，包括：

-环(2)，所述环(2)围绕旋转轴线(X)旋转，并且管件(T)在所述环中以滑动方式逐渐移动，使得所述管件(T)的纵向轴线与所述旋转轴线(X)重合；

-至少一个切割臂(3)，所述至少一个切割臂(3)安装在所述旋转环(2)上并且配备有切割工具(3a)且具有与所述旋转环(2)集成的相关部分(3b)，所述切割臂(3)还能在操作位置和静止位置之间移动，在所述操作位置中所述切割工具(3a)与所述管件(T)接合，用于施加切割动作，而在所述静止位置中所述切割工具(3a)与所述管件(T)脱开；

-至少一个测距传感器(4)，所述至少一个测距传感器(4)位于所述旋转环(2)上并且构造为在所述旋转环的旋转期间采集表示所述至少一个测量传感器(4)与所述管件(T)的外表面(S)之间的径向距离的多个值，所述距离在横向于、特别是垂直于所述旋转轴线(X)的测量平面(M)上测量；

-处理和控制单元(5)，所述处理和控制单元(5)操作性地连接到所述至少一个测距传感器(4)并且构造为接收所测量的多个表示值以及基于所测量的所述表示值计算与所述测量平面(M)上所述管件(T)的外围轮廓相关的至少一个参数。

2.根据前述权利要求所述的切割单元(1)，其特征在于，所述至少一个测距传感器(4)构造为在所述旋转环(2)的完全旋转期间采集表示径向距离的所述多个值。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的切割单元(1)，其特征在于，包括所述切割臂(3)的致动器，所述致动器用于在所述操作位置和所述静置位置之间移动所述切割工具(3a)，并且其中，所述处理和控制单元(5)操作性地连接到所述切割臂(3)的所述致动器，用于根据表示所述测量表面(M)上所述管件(T)的外围轮廓的所述参数来移动所述切割工具(3a)，所述参数基于由所述测距传感器(4)采集的表示径向距离的所述值而得到。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的切割单元(1)，其特征在于，所述测距传感器(4)能够选自：激光传感器；超声波传感器。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的切割单元(1)，其特征在于，所述切割臂(3)在与所述旋转轴线(X)成直角的切割平面中移动所述切割工具(3a)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的切割单元(1)，其特征在于，所述测量平面(M)与所述切割平面重合。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的切割单元(1)，其特征在于，包括第一传感器(6a)，所述第一传感器(6a)位于所述切割工具(3a)上并且构造为用于在所述至少一个切割工具(3a)的不同角位置处采集表示所述切割工具(3a)与所述管件(T)的所述外表面(S)之间的距离的多个值，所述距离在所述测量平面(M)上测量。

8.根据前述权利要求和权利要求3所述的切割单元(1)，其特征在于，所述处理和控制单元(5)构造为向所述切割臂(3)的所述致动器发送根据由所述第一传感器(6a)测量的所述值与预期定位值之间的比较而朝向或远离所述管件(T)的移动信号，所述预期定位值是基于所述测距传感器(4)采集的表示径向距离的值而计算的。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的切割单元(1)，其特征在于，包括至少一个接触臂(7)，所述至少一个接触臂(7)配备有用于所述管件(T)的接触元件(7a)并且具有与所述旋转环(2)集成的相关部分(7b)，所述接触臂(7)还能够在操作位置和静止位置之间移动，在所述操作位置中所述接触元件(7a)与所述管件(T)接触以施加用于支承所述管件(T)的动作，而在所述静止位置中所述接触元件(7a)远离所述管件(T)，优选地所述至少一个接触臂(7)与所述至少一个切割臂(3)沿直径相对。

10.根据权利要求9所述的切割单元(1)，其特征在于，包括第二传感器(6b)，所述第二传感器(6b)位于所述接触元件(7a)上并且构造为在所述至少一个接触元件(7a)的不同角位置处采集表示所述接触元件(7a)与所述管件(T)的所述外表面(S)之间的距离的多个值，所述距离在所述测量平面(M)上测量。

11.根据权利要求9或10所述的切割单元(1)，其特征在于，包括所述接触臂(7)的致动器，所述致动器用于在所述操作位置和所述静置位置之间移动所述接触元件(7a)，并且其中，所述处理和控制单元(5)操作性地连接所述接触臂(7)的所述致动器，所述致动器用于根据表示所述测量表面(M)上所述管件(T)的外围轮廓的所述参数来移动所述接触元件(7a)，所述参数基于由所述测距传感器(4)采集的表示径向距离的所述值得到。

12.根据前述权利要求和权利要求10所述的切割单元(1)，其特征在于，所述处理和控制单元(5)构造为向所述接触臂(7)的所述致动器发送根据由所述第二传感器(6b)测量的所述值与预期定位值之间的比较而朝向或远离所述管件(T)的移动信号，所述预期定位值基于所述测距传感器(4)采集的表示径向距离的值计算。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的切割单元(1)，其特征在于，所述处理和控制单元(5)定位在所述旋转环(2)上。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的切割单元(1)，其特征在于，包括框架(8)和调整传感器(9)，所述框架(8)设计为用于支承所述旋转环(2)并且能根据交替滑动移动而沿着所述旋转轴线(X)移动，所述调整传感器(9)定位在所述框架(8)上并且构造为用于测量所述旋转环(2)相对于所述框架(8)的角位置。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的切割单元(1)，其特征在于，包括一个或多个轧钳(8a、8b)，所述一个或多个轧钳(8a、8b)构造为用于将所述管件(T)约束到所述切割单元(T)上，使得所述管件(T)的所述纵向轴线与所述旋转轴线(X)重合。

16.一种方法，包括以下步骤：

-准备根据权利要求1到15中的任一项所述的切割单元(1)；

-旋转所述旋转环(2)；

-对于围绕所述管件(T)旋转的所述环(2)所采用的多个角位置，使用所述至少一个测距传感器(4)来测量表示所述测量传感器(4)与所述管件(T)的所述外表面(S)之间的所述径向距离的多个值，所述距离在横向于、优选垂直于所述旋转轴线(X)的测量平面(M)上测量；

-使用所述处理和控制单元(5)来处理所述多个表示值，用于基于所测量的所述表示值来计算表示所述测量表面(M)上所述管件(T)的外围轮廓的至少一个参数。

17.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，包括步骤：基于所计算的表示所述测量表面(M)上所述管件(T)的外围轮廓的所述参数，根据所述测距传感器(4)所测量的所述表示值来朝向或远离所述管件(T)地移动所述切割臂(3)。

18.根据权利要求16至17所述的任一项所述的方法，其特征在于，当所述单元根据权利要求7所制成时，还包括以下步骤：

-使用所述第一传感器(6a)来采集表示所述切割工具(3a)与所述管件(T)的所述外表面(S)之间的径向距离的值，所述距离在所述测量平面(M)上测量；

-比较表示所述切割工具(3a)与所述管件(T)的所述外表面(S)之间的径向距离的所述值和与所述外围轮廓相关的所述参数；

-根据表示所述切割工具(3a)与所述管件(T)的所述外表面(S)之间的径向距离的所述值和与所述外围轮廓相关的所述参数的所述比较的结果来朝向或远离所述管件(T)移动所述切割工具(3a)。

19.根据权利要求16至18所述的任一项所述的方法，其特征在于，当所述单元根据权利要求9所制成时，还包括以下步骤：

-使用所述第二传感器(6b)来采集表示所述接触元件(7a)与所述管件(T)的所述外表面(S)之间的径向距离的值，所述距离在所述测量平面(M)上测量；

-比较表示所述接触元件(7a)与所述管件(T)的所述外表面(S)之间的径向距离的所述值和与所述外围轮廓相关的所述参数；

-根据表示所述接触元件(7a)与所述管件(T)的所述外表面(S)之间的径向距离的所述值和与所述外围轮廓相关的所述参数的所述比较的结果来朝向或远离所述管件(T)移动所述接触元件(7a)。