专利名称：自动泡沫夹克切割机及切割方法
技术领域：
本发明涉及管道切割技术领域，特别涉及一种在线管道泡沫夹克层切割设备及切割方法。
背景技术：
在以往的钢管道“一步法”泡沫夹克成型作业线上，最后一道工序都是以人工用刀切割钢管道连接处的一小段(约15cm)泡沫夹克层的，然后才能退下钢管间的连接塞，使带有泡沫夹克层的成品钢管道一根根地脱离作业线而运走；这种用人工切割钢管道泡沫夹克层的工序，其中最费力的是必须至少要在径向切割三周，即每一周都须把刀径向插入泡沫夹克层再用力旋转切割360度，如此切割三周，而且还要随在线前进的管道一起走动，是十分吃力又显然紧张的，但长期以来，只能如此，其根本原因是没有代替这种手工操作的专用设备。
因此，需要一种设备整体布局结构合理，能够将泡沫夹克层连续包敷在一起的钢管，按产品要求逐根割断分离，使其按有关技术要求变为两端裸露一定长度的成品泡沫夹克保温管的自动化设备。
发明内容
本发明提供了一种自动泡沫夹克切割机及切割方法，能够将泡沫夹克层连续包敷在一起的钢管，按产品要求逐根自动化割断分离，使其按有关技术要求变为两端裸露一定长度的成品泡沫夹克保温管。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动泡沫夹克切割机，包括能够沿带有泡沫夹克层的管道轴向轨道方向平行移动的移动装置，并进一步包括夹紧装置，用于管道泡沫夹克层的夹紧；切割装置，用于管道泡沫夹克层的切割；
探测装置，用于探测捕捉工序中行进的管道的接头位置；控制装置，用于控制所述切割机切割带有泡沫夹克层的管道全过程。
所述的自动泡沫夹克切割机还可以进一步包括阻尼装置，用于对管道泡沫夹克层的切割过程中切割装置中刀具的径向力控制。
所述的自动泡沫夹克切割机还可以进一步包括剥离装置，用于管道泡沫夹克层的切割完成后，对管道泡沫夹克层的剥离。
所述切割装置可以进一步包括纵切刀、环切刀和刀架。
所述阻尼装置可以进一步包括内筒、外筒和电机。
所述环切刀可以径向设置于内筒或外筒上的刀筒内，刀身通过刀筒底部的刀缝伸出而指向带有泡沫夹克层的管道的中心位置。
所述阻尼装置可以设于刀筒壁上，包括一个供环切刀进刀后旋转切割360度时，所述环切刀杠杆式刀柄绕支撑轴转动依托的内筒或外筒，所述内筒或外筒与带有泡沫夹克层的管道同心。
为解决上述技术问题，本发明又提供了一种管道泡沫夹克层的切割方法，包括探测的步骤管道接头经过管道接头探测装置时，探测装置捕捉信号，向控制装置发出信号；夹紧的步骤管道继续行进到一个设定距离时，控制装置指令夹紧装置夹紧管道；环切的步骤移动装置与管道同步移动，同时切割装置启动，完成径向切割；控制的步骤环切电机、阻尼装置依次启动，产生扭矩使切割装置将泡沫夹克层切断；而后夹紧装置松开，在惯性矩的作用下将切割装置径向推出；纵切的步骤管道继续行进至另一设定距离时，切割装置纵切。
所述的管道泡沫夹克层的切割方法还可以进一步包括牵引的步骤管道继续行进第3个设定的距离时，切割装置退出，完成纵切，移动装置将切割后的成品管牵引脱离本工序。
所述的管道泡沫夹克层的切割方法还可以进一步包括剥离的步骤管道继续行进，剥离装置将割开的管道泡沫夹克层剥离。
本发明自动泡沫夹克切割机进给分离机构采用了差速设计，切割方便迅速、工进力度可调，保护了刀具和钢管不受损伤，解决了泡沫夹克保温层与管道不同轴向的切割问题。切割全过程采用微电脑控制，也可实现手动、半自动、全自动操作，设备运行准确可靠。
图1为本发明实施例所述的自动泡沫夹克切割机的结构图；图2为本发明实施例所述的自动泡沫夹克切割机在切割工序步骤1中的状态图；图3为本发明实施例所述的自动泡沫夹克切割机在切割工序步骤2中的状态图；图4为本发明实施例所述的自动泡沫夹克切割机在切割工序步骤3中的状态图；图5为本发明实施例所述的自动泡沫夹克切割机在切割工序步骤4中的状态图；图6为本发明实施例所述的自动泡沫夹克切割机在切割工序步骤5中的状态图；图7为本发明实施例所述的自动泡沫夹克切割机在切割工序步骤6中的状态图；图8为本发明实施例所述的自动泡沫夹克切割机在切割工序步骤7中的状态图；图9为本发明实施例所述的自动泡沫夹克切割机在切割工序步骤8中的状态图。
具体实施例方式
如图1所示，为本发明实施例所述的自动泡沫夹克切割机的结构图。其中包括钢管接头探测器1、夹具2、3、纵切刀4、阻尼装置5、内筒6、外筒7、刀架8、环切刀9、在线泡沫夹克管10、死档铁11、切割小车12、电机13、联结件14、抓钩15、摇臂机械手16。
如图2至图9所示，分别为本发明实施例所述的自动泡沫夹克切割机在切割工序步骤1至步骤8的状态图。当上道工序被泡沫夹克保温层包敷在一起的钢管接头，从设备一端进入经过钢管接头探测器时，从探测器发出信号。经微电脑控制设备一系列动作当微电脑检测数据满足预设值a时夹具2、3包紧泡沫夹克管10的管壁，切割小车12与泡沫夹克管10同步纵向移动，环切电机13启动。由于施加在内筒6和外筒7的转矩不同，(T内＞＞T外)此时套筒产生滑移，死档铁11迫使刀架8绕轴心顺时针旋转，环切刀9瞬间完成快进，环切刀9紧贴泡沫夹克管10的管壁。随之阻尼装置5开始工作，环切刀9开始工进直至完成环周切割。调节阻尼的大小可改变进刀力度，进而获得刀具接触钢管壁时的最佳顺性。
当设备执行与1相反顺序程序指令时，完成关闭阻尼器、退刀、松开夹具等动作。
当微电脑检测数据满足预设值B时纵切刀4进刀将泡沫夹克管10的接头部位的环形泡沫夹克纵向切开，退刀后切割小车12复位。等待下一个切割周期。
其具体切割步骤为步骤1，钢管接头经过钢管接头探测器1时，被钢管接头探测器1捕捉，向控制器发出信号；步骤2，当在线泡沫夹克管10行进至距离L1时，夹具2、夹具3抱紧泡沫夹克管10；步骤3，切割小车12与泡沫夹克管10同步移动，随后环切电机13启动，在惯性矩的作用下，环切刀9完成径向快进；步骤4，阻尼装置5启动，内筒6、外筒7产生扭矩使环切刀9径向进刀将泡沫夹克管10的泡沫夹克层切断，夹具2、夹具3松开，电机13关闭，在惯性矩的作用下环切刀9径向推出；步骤5，当泡沫夹克管10继续行进至距离L2时，纵切刀4进刀；步骤6，当夹克管继续行进至距离L3时，纵切刀4退出，完成纵切，下游牵引机将成品管牵引脱离本工序；步骤7，泡沫夹克管10继续行进，抓钩15将割开的泡沫剥离；步骤8，摇臂机械手16启动，将联结件14从泡沫夹克管10中取出复位，本道工序完成一个工作周期。
根据实际需要，可以将切割刀在滚筒的筒壁轴向地设置两把，每把刀间距离为30cm，这样就保证了在钢管道接头处左右被切割的泡沫夹克层的长度为15cm，远比人工切割准确。且这样的两周切割(两道口)同时进行，实测显示不到2秒钟即可完成，比人工切割快得很多。因此，本发明的实施应用，完全可以便捷地代替人工来完成对在线钢管道泡沫夹克层的切割，从根本上解除或有效地减轻钢管道泡沫夹克成型作业线最后切割工序上工人的劳动强度。
切割小车12可以由上下两块板组成，两块板之间的距离是可调的，它靠装于上板而顶于下板的调节螺丝调节，从而可以实现在线钢管道泡沫夹克层切割机所需加工中心距的调节，这个中心距是指在线钢管道的理想中心轴线至切割机专用钢轨道表面的距离。
这种以切割刀旋转来切割在线钢管道泡沫夹克层的技术方案中，其中的切割刀进退控制依托部分的技术方案，虽然还可以概括出近似的几种，例如把依托圆筒设计成这样几种两体式①均分为两个半圆筒，一边靠可以开合的合页结构连接两个半圆筒，另一边分别由一对气缸连接两个半圆筒，靠气缸的动作而实现切割刀的进退。
②如①靠合页连接的两体式，下半圆筒固定，只靠上半圆筒的一个气缸，下半圆筒不用连接气缸，动作来实现切割刀的进退。
③均分为两个半圆筒，一个半圆筒固定，另一个半圆筒连接气缸，靠气缸动作而实现切割刀的进退。
另外，在具体的实施中，为了保证控制板的准确动作定位，除制作安装的精细之外，还采取了必要的定位技术措施①在控制板的两边中间对称部位设置了相应的导管，并与之相配套，在依托圆筒的对应部位设置有相应的导杆，导管套在导杆上运动，这样就规范了控制板的运动轨迹。
②在控制板上沿对称部位设置有一个两边突出的弧面定位板，其弧面弧度也与圆筒相同。
③在控制板和退刀窗口的周边开有相同的锥度。这样，就从设计上根本保证了控制板在进刀时能准确地落在尺寸相应的退刀窗口处，使其成为依托圆筒理想到位的一部分。
权利要求
1.一种自动泡沫夹克切割机，包括能够沿带有泡沫夹克层的管道轴向轨道方向平行移动的移动装置，其特征在于，进一步包括夹紧装置，用于管道泡沫夹克层的夹紧；切割装置，用于管道泡沫夹克层的切割；探测装置，用于探测捕捉工序中行进的管道的接头位置；控制装置，用于控制所述切割机切割带有泡沫夹克层的管道全过程。
2.根据权利要求1所述的自动泡沫夹克切割机，其特征在于，进一步包括阻尼装置，用于对管道泡沫夹克层的切割过程中切割装置中刀具的径向力控制。
3.根据权利要求2所述的自动泡沫夹克切割机，其特征在于，进一步包括剥离装置，用于管道泡沫夹克层的切割完成后，对管道泡沫夹克层的剥离。
4.根据权利要求2所述的自动泡沫夹克切割机，其特征在于，所述切割装置进一步包括纵切刀、环切刀和刀架。
5.根据权利要求4所述的自动泡沫夹克切割机，其特征在于，所述阻尼装置进一步包括内筒、外筒和电机。
6.根据权利要求5所述的自动泡沫夹克切割机，其特征在于，所述环切刀径向设置于内筒或外筒上的刀筒内，刀身通过刀筒底部的刀缝伸出而指向带有泡沫夹克层的管道的中心位置。
7.根据权利要求6所述的自动泡沫夹克切割机，其特征在于，所述阻尼装置设于刀筒壁上，包括一个供环切刀进刀后旋转切割360度时，所述环切刀杠杆式刀柄绕支撑轴转动依托的内筒或外筒，所述内筒或外筒与带有泡沫夹克层的管道同心。
8.一种管道泡沫夹克层的切割方法，其特征在于，包括探测的步骤管道接头经过管道接头探测装置时，探测装置捕捉信号，向控制装置发出信号；夹紧的步骤管道继续行进到一个设定距离时，控制装置指令夹紧装置夹紧管道；环切的步骤移动装置与管道同步移动，同时切割装置启动，完成径向切割；控制的步骤环切电机、阻尼装置依次启动，产生扭矩使切割装置将泡沫夹克层切断；而后夹紧装置松开，在惯性矩的作用下将切割装置径向推出；纵切的步骤管道继续行进至另一设定距离时，切割装置纵切。
9.根据权利要求8所述的管道泡沫夹克层的切割方法，其特征在于，进一步包括牵引的步骤管道继续行进第3个设定的距离时，切割装置退出，完成纵切，移动装置将切割后的成品管牵引脱离本工序。
10.根据权利要求9所述的管道泡沫夹克层的切割方法，其特征在于，进一步包括剥离的步骤管道继续行进，剥离装置将割开的管道泡沫夹克层剥离。
全文摘要
本发明公开了一种自动泡沫夹克切割机及切割方法。自动泡沫夹克切割机包括能够沿带有泡沫夹克层的管道轴向轨道方向平行移动的移动装置，夹紧装置，用于管道泡沫夹克层的夹紧；切割装置，用于管道泡沫夹克层的切割；探测装置，用于探测捕捉工序中行进的管道的接头位置；控制装置，用于控制所述切割机切割带有泡沫夹克层的管道全过程。本发明自动泡沫夹克切割机进给分离机构采用了差速设计，切割方便迅速、工进力度可调，保护了刀具和钢管不受损伤，解决了泡沫夹克保温层与管道不同轴向的切割问题。切割全过程采用微电脑控制，也可实现手动、半自动、全自动操作，设备运行准确可靠。
文档编号B26D1/00GK1962210SQ20061014501
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月29日 优先权日2006年11月29日
发明者张景远, 邹汉中, 张国祯, 庄士奇 申请人:张景远