CN117161938B - 一种钢管切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于管材切割技术领域，特别是涉及一种钢管切割设备。本发明的钢管切割设备包括输送机构、安装机构和加工机构，安装机构固定管材，加工机构的第一电机带动切割轮切割管材；切割轮侧面设有摩擦部，输送机构的移动基座与安装机构之间设有锁定组件和压缩弹簧，锁定组件处于锁止状态时，锁定组件将安装机构与移动基座锁定，移动基座带动安装机构同步移动；锁定组件处于解锁状态时，压缩弹簧将管材顶压在摩擦部上以打磨管材。本发明的钢管切割设备将切割轮设置为可自由摆动调节的结构，利用切割轮对管材进行打磨，简化了管材加工装置，提高了加工效率。

Description

一种钢管切割设备

技术领域

本发明属于管材切割技术领域，特别是涉及一种钢管切割设备。

背景技术

目前，常见的管材切割装置的加工过程一般是先采用传送结构输送管材，然后切割机构对管材进行自动切割，为保证管材每次切割的长度相同，传送机构每次都将管材输送相同的距离。例如授权公告号为CN113814463B的中国发明专利所公开的一种电力施工用电力管裁切装置，包括放置板、放置架以及切割机构，放置板上安装有传送机构和安装机构，通过传送机构将管材每次输送相同的距离，然后安装机构对管材进行自动固定，最后切割机构自动对管材进行切割，以保证每次切割管材的长度相同，通过这种自动化输送和加工，减少了操作人员的工作量，进而提高了加工效率。

但是，在实际加工管材的过程中，管材的切割面周围会产生毛刺和棱边，因此，后续还需要对管材进行二次加工以去除毛刺和棱边，而现有的这些管材切割装置无法自动对管材上的毛刺和棱边进行打磨，需要额外设置打磨装置或采用人工对切割后的管材进行二次磨削加工，整个加工过程较为复杂，耗时较长，导致管材的加工效率低。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术所存在的问题，提供一种钢管切割设备，以解决现有技术中的管材切割装置加工效率低的问题。

上述目的通过下述技术方案实现：一种钢管切割设备，包括加工平台、输送机构、安装机构以及加工机构，安装机构能够固定安装管材，所述输送机构能够带动所述安装机构移动，所述加工机构包括第一电机和切割轮，第一电机带动所述切割轮转动以切割管材；所述切割轮的侧面设置有摩擦部，所述切割轮能够通过所述摩擦部与管材接触以打磨管材，所述输送机构包括移动基座，移动基座与所述安装机构之间设有锁定组件和压缩弹簧，所述锁定组件具有锁止状态和解锁状态；所述锁定组件处于锁止状态时，锁定组件将所述安装机构与移动基座锁定以使所述安装机构相对于移动基座保持不动，所述移动基座能够带动所述安装机构同步移动；所述锁定组件切换至解锁状态时，所述压缩弹簧能够向远离所述移动基座的方向顶推所述安装机构，以将所述安装机构上安装的管材弹性顶压在所述切割轮的摩擦部上。

其有益效果在于：本发明的钢管切割设备采用安装机构固定安装管材，并在移动基座与安装机构之间设置锁定组件和压缩弹簧，利用锁定组件将安装机构锁定在移动基座上以保持管材的位置不变，再利用侧面设置有摩擦部的切割轮切割管材，切割完成后，锁定组件解锁，压缩弹簧将安装机构上的管材弹性顶压在切割轮侧面的摩擦部上，使得切割轮在对管材进行切割后能够直接再对管材的切割面进行打磨，不需要额外的加工装置以及运输加工过程，大大简化了管材加工的工艺流程，提高了管材的加工效率。

进一步地，所述安装机构包括安装基座、定位盘和第二电机，定位盘能够固定安装管材，所述压缩弹簧设置在所述移动基座与安装基座之间，所述第二电机固定设置在安装基座上，第二电机能够驱动所述定位盘转动。

其有益效果在于：设置能够转动的定位盘固定安装管材，定位盘能够带动管材旋转以配合切割轮的切割和打磨过程，有利于提高加工效率和加工质量。

进一步地，所述定位盘上固定设置有定位卡爪，定位卡爪能够固定管材，定位卡爪绕定位盘的转动轴线周向均匀分布，以使所述定位盘上固定的管材的轴线与所述定位盘的转动轴线重合。

其有益效果在于：在定位盘上绕定位盘的转动轴线均匀设置定位卡爪以固定安装管材，有利于保证管材安装位置的准确性，确保管材能够绕自身轴线转动，便于打磨加工。

进一步地，所述输送机构包括第三电机和驱动丝杠，驱动丝杠的延伸方向与所述安装机构上固定的管材的轴线平行，所述移动基座螺旋装配在驱动丝杠上，第三电机带动所述驱动丝杠转动以使所述移动基座能够沿管材的轴向平移。

其有益效果在于：设置第三电机带动驱动丝杠转动以输送管材，能够通过调节第三电机的转速和运行时间来控制管材的进给量，便于控制，有效保证了加工精度，避免二次修正切割，提高了工作效率。

进一步地，还包括固定机构，固定机构设置在所述安装机构与加工机构之间，固定机构包括保持架和至少两根顶杆，顶杆设置在保持架上并围绕所述安装机构上固定的管材均匀分布，所述顶杆能够沿所述安装机构上固定的管材的径向移动，以使顶杆的一端能够顶压在管材的外壁面上。

其有益效果在于：在安装机构和加工机构之间设置固定机构，能够有效保证管材位置的固定，避免管材在加工时发生位置变化或抖动，减小加工误差，保证加工精度。

进一步地，所述加工机构还包括第一支座、活动摆臂、第四电机以及第二支座，所述第一电机设置在第一支座上，第一支座设置在活动摆臂上，所述活动摆臂的远离第一支座的一端铰接在第二支座上，定义所述活动摆臂与第二支座的铰接轴线为第一轴线，所述切割轮的转动轴线为第二轴线，所述安装机构上固定的管材的轴线为第三轴线，所述第四电机能够驱动所述活动摆臂绕所述第一轴线摆动，所述活动摆臂摆动能够带动所述切割轮移动。

其有益效果在于：在第二支座上铰接设置活动摆臂，通过活动摆臂的摆动带动切割轮移动以切割管材，结构简单，便于操作。

进一步地，所述第一支座转动装配在所述活动摆臂上，第一支座的转动轴线与所述第一轴线互相垂直，所述第一支座的转动能够改变所述第二轴线与第三轴线之间的空间夹角。

进一步地，所述第一支座在活动摆臂上的转动角度小于90°，所述第一支座与所述活动摆臂之间设置有止转组件，所述止转组件锁定时，所述第一支座与活动摆臂相对止转，所述止转组件打开时，所述第一支座与活动摆臂能够相对转动。

其有益效果在于：第一支座转动装配在活动摆臂上，使得第一支座上的切割轮在切割完管材后能够相对于管材的切割面发生偏转，进而使得切割轮能够对管材上的棱边和毛刺进行有效地打磨去除，并且，由于切割轮能够发生偏转，管材能够在上一段管材切割完成后快速进给，不需要等待打磨过程完成后再开始进给，缩短了管材的输送时间，进而有效提高了管材的加工效率。

进一步地，所述止转组件包括复位弹簧，所述锁定组件处于锁止状态时，所述止转组件锁定，第一支座处于初始位置，所述锁定组件处于解锁状态时，所述止转组件打开，所述安装机构上固定的管材顶推切割轮以使所述第一支座转动，所述复位弹簧能够使所述第一支座在转动后自动复位至初始位置。

其有益效果在于：设置复位弹簧使得第一支座在转动时具有复位至初始位置的转动趋势，能够有效保证切割轮在打磨管材时与管材的可靠接触，并使得切割轮在与管材脱离接触后能够快速自动复位，进而能够快速地对下一段管材进行切割，有利于提高加工效率。

进一步地，所述加工机构还包括第五电机，所述第五电机能够带动所述第二支座转动，第二支座的转动轴线与所述第一轴线垂直，第二支座转动能够改变所述第二轴线与第三轴线之间的空间夹角。

其有益效果在于：设置第五电机控制切割轮对管材的切割角度，使得切割轮能够通过调整而对管材进行不同角度的切割加工，适应于多种工况，切换快速，有利于提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的钢管切割设备的立体示意图；

图2为本发明的钢管切割设备的固定机构与输送机构（未示出移动基座）的立体结构示意图；

图3为本发明的钢管切割设备的输送机构的立体结构示意图；

图4为本发明的钢管切割设备的移动基座与安装机构的配合结构示意图；

图5为本发明的钢管切割设备的加工机构的立体图；

图6为本发明的钢管切割设备的加工机构在另一视角下的结构示意图；

图7为本发明的钢管切割设备的加工机构在打磨管材时的某一状态下的示意图；

图8为本发明的钢管切割设备的加工机构斜切管材的状态示意图；

图9为本发明的钢管切割设备的加工机构的另一状态下的示意图。

其中：100、加工平台；110、导向槽；120、管材；200、移动基座；210、驱动丝杠；220、第三电机；230、电动阻尼器；240、压缩弹簧；250、安装基座；260、第二电机；270、定位盘；280、定位卡爪；300、保持架；310、调节手柄；320、顶杆；400、切割轮；410、第一电机；420、第一支座；430、活动摆臂；440、第二支座；450、第四电机；460、第五电机；470、止转组件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合说明书附图及具体实施例，对本发明的钢管切割设备进行说明。

本发明的钢管切割设备的实施例一：参照图1至图9所示，钢管切割设备包括加工平台100以及设置在加工平台100上的输送机构、安装机构、固定机构以及加工机构，加工平台100上设置有前后延伸的导向槽110，输送机构驱动安装机构在加工平台100的导向槽110内前后导向移动，安装机构用于固定安装待加工的管材120，加工机构用于切割和打磨管材120，固定机构能够在加工机构切割管材120时对管材120进行定位。

安装机构包括安装基座250以及设置在安装基座250上的定位盘270和第二电机260，第二电机260能够驱动定位盘270相对于安装基座250转动，定位盘270上设置有定位卡爪280，定位卡爪280能够沿定位盘270的径向移动，以从管材120的外壁夹持或从管材120的内壁支撑固定管材120，定位卡爪280围绕定位盘270的转动轴线均匀设置以使定位卡爪280所固定的管材120的轴线能够与定位盘270的转动轴线重合，进而使第二电机260能够驱动定位盘270上的管材120自转，以便于对管材120进行周向上的均匀加工。

输送机构包括移动基座200、第三电机220和驱动丝杠210，驱动丝杠210的延伸方向与管材120的轴线平行，移动基座200螺旋装配在驱动丝杠210上，第三电机220带动驱动丝杠210转动，从而驱动移动基座200沿前后方向移动，安装基座250也沿前后方向导向装配在驱动丝杠210上。

移动基座200与安装基座250之间设置有锁定组件和压缩弹簧240，锁定组件具体为电动阻尼器230，移动基座200和安装基座250通过电动阻尼器230连接在一起。电动阻尼器230具有锁定状态和解锁状态，当电动阻尼器230处于锁定状态时，安装基座250相对于移动基座200固定，移动基座200能够带动安装基座250沿前后方向同步移动；当电动阻尼切换至解锁状态时，安装基座250能够相对于移动基座200前后移动，压缩弹簧240向前弹性顶推安装基座250。

加工机构包括第一电机410、活动摆臂430、第四电机450、第五电机460、第一支座420、第二支座440以及切割轮400，第一电机410用于带动切割轮400转动以切割管材120，切割轮400的侧面设置有摩擦部，切割轮400能够通过摩擦部与管材120接触以打磨管材120的切割面，去除切割面上的毛刺和棱边，进一步提高加工质量。

第一电机410和切割轮400设置在第一支座420上，第一支座420转动装配在活动摆臂430上，且第一支座420在活动摆臂430上的转动角度小于90°。第一支座420与所述活动摆臂430之间设置有止转组件470，当止转组件470锁定时，第一支座420与活动摆臂430相对止转，当止转组件470打开时，第一支座420与活动摆臂430能够相对转动。止转组件470包括复位弹簧，复位弹簧使第一支座420在转动后能够自动复位。

当切割完毕的管材120需要打磨时，电动阻尼器230解锁，压缩弹簧240顶推安装基座250向前移动，安装基座250上的管材120被弹性顶压在切割轮400的摩擦部上，止转组件470打开，管材120推动切割轮400偏转，使第一支座420在活动摆臂430上转动，在压缩弹簧240和复位弹簧的共同作用下，管材120的切割面弹性顶压在切割轮400侧面的摩擦部上，第一电机410带动切割轮400转动，第二电机260带动管材120转动，使得切割轮400在切割完管材120后能够对管材120的切割面进行打磨，快速有效地去除管材120在切割时产生的毛刺和棱边。

进一步地，活动摆臂430的远离第一支座420的一端铰接在第二支座440上，定义活动摆臂430与第二支座440的铰接轴线为第一轴线，切割轮400的转动轴线为第二轴线，定位盘270上固定的管材120的轴线为第三轴线，第一支座420的转动轴线与第一轴线互相垂直，第一支座420的转动能够改变第二轴线与第三轴线之间的空间夹角，第四电机450能够驱动活动摆臂430绕第一轴线摆动，从而使第一支座420上安装的切割轮400移动以对管材120进行切割。

另外，第五电机460能够带动第二支座440转动，第二支座440的转动轴线与第一轴线垂直，第二支座440转动能够改变第二轴线与第三轴线之间的空间夹角，以使切割轮400的切割平面与管材120的轴线的夹角能够改变，从而使切割轮400能够满足斜切管材120的加工需求，提高装置的适用范围。

固定机构设置在所述安装机构与加工机构之间，固定机构包括保持架300、顶杆320以及调节手柄310，顶杆320有四根，四根顶杆320设置在保持架300上并围绕定位盘270上固定的管材120均匀分布，通过旋拧调节手柄310能够带动顶杆320沿保持架300的径向移动，也就是沿定位盘270上固定的管材120的径向移动，以使顶杆320的一端能够顶压在管材120的外壁面上，进而使顶杆320能够对管材120进行定位，确保管材120的轴线沿前后方向水平延伸,保证管材120在切割和打磨过程中的位置准确性，提高加工精度。

下面以结合使用过程对本申请的钢管切割设备进一步说明。

第一步，将管材120安装在定位盘270上，定位卡爪280对管材120进行固定，电动阻尼器230处于锁止状态，旋拧调节手柄310，使顶杆320对管材120进行径向的限位，以引导管材120保持前后水平移动，启动第三电机220，输送机构带动管材120向前移动，伸出设定长度。

第二步，根据管材120需要切割的角度，第五电机460带动第二支座440转动，使切割轮400的切割平面与管材120的轴线调整至设定夹角；启动第四电机450，第四电机450驱动活动摆臂430绕第一轴线摆动，从而带动第一支座420上的切割轮400移动，以对管材120进行切割加工。

第三步，切割完成后，电动阻尼切换至解锁状态，压缩弹簧240将管材120向前弹性顶压在切割轮400侧面的摩擦部上，第二电机260驱动定位盘270转动，以使管材120的切割面与摩擦部相互摩擦，以打磨去除管材120在切割时产生的毛刺和棱边；同时可以根据打磨需要，解锁止转组件470，使切割轮400发生适应性偏转，以对管材120进行打磨，提高管材120的加工精度。

本申请所提供的钢管切割设备通过上述设置，使得管材120在切割完成后，能够利用切割轮400对管材120进行进一步打磨加工，不需要再设置输送流程和打磨加工流程对管材120进行加工，简化了管材120的加工工艺流程，减少了管材120加工所需的装置和劳动力，大大提高了管材120加工效率。

当然，本发明的钢管切割设备不仅限于上述的实施方式，下列提供了几种与上述实施例中的钢管切割设备不同的其它实施方式。

在本发明的钢管切割设备的其它实施例中，与上述实施例不同的是：安装机构也可以采用其它结构固定安装管材，例如可以自由改变孔径大小的固定箍或限位孔。

在本发明的钢管切割设备的其它实施例中，与上述实施例不同的是：输送机构也可以采用其它结构设计，例如轨道小车或者液压活塞杆。

在本发明的钢管切割设备的其它实施例中，与上述实施例不同的是：固定机构也可以采用其它结构设计，例如采用液压缸替代调节手柄驱动顶杆移动，顶杆也可以设置为弹性伸缩杆，弹性顶压在管材的周面上。

在本发明的钢管切割设备的其它实施例中，与上述实施例不同的是：止转组件也可以是驱动电机或具有锁止功能的棘轮配合结构，能够调节并锁定第一支座的转动角度即可。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种钢管切割设备，其特征在于：包括加工平台、输送机构、安装机构以及加工机构，安装机构能够固定安装管材，所述输送机构能够带动所述安装机构移动，所述加工机构包括第一电机和切割轮，第一电机带动所述切割轮转动以切割管材；

所述切割轮的侧面设置有摩擦部，所述切割轮能够通过所述摩擦部与管材接触以打磨管材，所述输送机构包括移动基座，移动基座与所述安装机构之间设有锁定组件和压缩弹簧，所述锁定组件为电动阻尼器，所述锁定组件具有锁止状态和解锁状态；

所述锁定组件处于锁止状态时，锁定组件将所述安装机构与移动基座锁定以使所述安装机构相对于移动基座保持不动，所述移动基座能够带动所述安装机构同步移动；

所述锁定组件切换至解锁状态时，所述压缩弹簧能够向远离所述移动基座的方向顶推所述安装机构，以将所述安装机构上安装的管材弹性顶压在所述切割轮的摩擦部上；

所述安装机构包括安装基座、定位盘和第二电机，定位盘能够固定安装管材，所述压缩弹簧设置在所述移动基座与安装基座之间，当电动阻尼器处于锁定状态时，安装基座相对于移动基座固定，移动基座能够带动安装基座沿前后方向同步移动；当电动阻尼切换至解锁状态时，安装基座能够相对于移动基座前后移动，压缩弹簧向前弹性顶推安装基座，所述第二电机固定设置在安装基座上，第二电机能够驱动所述定位盘转动；

所述定位盘上固定设置有定位卡爪，定位卡爪能够固定管材，定位卡爪绕定位盘的转动轴线周向均匀分布，以使所述定位盘上固定的管材的轴线与所述定位盘的转动轴线重合；

所述输送机构包括第三电机和驱动丝杠，驱动丝杠的延伸方向与所述安装机构上固定的管材的轴线平行，所述移动基座螺旋装配在驱动丝杠上，第三电机带动所述驱动丝杠转动以使所述移动基座能够沿管材的轴向平移；

所述加工机构还包括第一支座、活动摆臂、第四电机以及第二支座，所述第一电机设置在第一支座上，第一支座设置在活动摆臂上，所述活动摆臂的远离第一支座的一端铰接在第二支座上，定义所述活动摆臂与第二支座的铰接轴线为第一轴线，所述切割轮的转动轴线为第二轴线，所述安装机构上固定的管材的轴线为第三轴线，所述第四电机能够驱动所述活动摆臂绕所述第一轴线摆动，所述活动摆臂摆动能够带动所述切割轮移动；

所述第一支座转动装配在所述活动摆臂上，第一支座的转动轴线与所述第一轴线互相垂直，所述第一支座的转动能够改变所述第二轴线与第三轴线之间的空间夹角；

所述第一支座在活动摆臂上的转动角度小于90°，所述第一支座与所述活动摆臂之间设置有止转组件，所述止转组件锁定时，所述第一支座与活动摆臂相对止转，所述止转组件打开时，所述第一支座与活动摆臂能够相对转动；

所述止转组件包括复位弹簧，所述锁定组件处于锁止状态时，所述止转组件锁定，第一支座处于初始位置，所述锁定组件处于解锁状态时，所述止转组件打开，所述安装机构上固定的管材顶推切割轮以使所述第一支座转动，所述复位弹簧能够使所述第一支座在转动后自动复位至初始位置；切割完成后，电动阻尼器切换至解锁状态，压缩弹簧将管材向前弹性顶压在切割轮侧面的摩擦部上，第二电机驱动定位盘转动，使管材的切割面与摩擦部相互摩擦，根据打磨需要，解锁止转组件，使切割轮发生适应性偏转，以对管材进行打磨。

2.根据权利要求1所述的钢管切割设备，其特征在于，还包括固定机构，固定机构设置在所述安装机构与加工机构之间，固定机构包括保持架和至少两根顶杆，顶杆设置在保持架上并围绕所述安装机构上固定的管材均匀分布，所述顶杆能够沿所述安装机构上固定的管材的径向移动，以使顶杆的一端能够顶压在管材的外壁面上。

3.根据权利要求1所述的钢管切割设备，其特征在于，所述加工机构还包括第五电机，所述第五电机能够带动所述第二支座转动，第二支座的转动轴线与所述第一轴线垂直，第二支座转动能够改变所述第二轴线与第三轴线之间的空间夹角。