一种自定位管道用切管装置的制作方法

本发明涉及管道加工设备领域，特别是涉及一种自定位管道用切管装置。

背景技术：

切管机床是一种工业生产中对管材精度切削的设备之一，传统的切管方式是用卷尺量好管道长度，并通过记号笔做好记号，然后将管道夹持在切管机床上，对管道进行切割。这样的切管方式在每次切割时都需要重新使用卷尺量长度、做记号，工作量比较大，对于几号出切割的误差比较大。为了解决这一问题，在现有的切管机床上加入了定位装置，通过定位装置完成长度测量，以便于控制下料，但是现有的定位装置只能针对尺寸较短的设备，所切割管道越长精度越低，导致后期加工时需要经过多次磨削才能保证管道达到预定的长度，而且切割较长的管道时，由于管道的自重较大，导致切割后的管道切口不齐，需要打磨后才能使用，增加了生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种定位精准且切口整齐的自定位管道用切管装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种自定位管道用切管装置，包括机架以及沿加工方向依次安装在机架顶部的多组矫直装置、切割机和定位装置，所述切割机包括切割台、两套装夹台、切割盘、电动机和支撑架，切割台安装在机架顶部，两套装夹台对称安装在切割台两端，装夹台的夹持部与矫直装置的矫直部对应，所述切割盘通过支撑架安装在切割台上且位于两套装夹台之间，所述切割盘包括套筒、太阳轮、多组行星轮、内外齿圈、切割臂和切割片，所述套筒安装在支撑架上，且套筒的进料口以及出料口均与装夹台的夹持部对应，位于支撑架后侧的套筒上套装有太阳轮，太阳轮与多组行星轮啮合构成行星齿轮，所述行星齿轮外套装有内外齿圈，内外齿圈的内齿与行星齿轮啮合，内外齿圈的外齿上啮合有安装在电动机输出轴上的齿轮，所述电动机安装在切割台上，内外齿圈后侧的端面上设有多组绕圆心均匀分布的切割臂，切割臂呈弧形，多组弧形的切割臂旋向一致，切割臂的一端通过转轴安装在内外齿圈的端面上，另一端安装有切割片，所述内外齿圈远离支撑架一侧的端面上设有与切割臂连接的拉簧和磁吸装置，拉簧安装在弧形的切割臂外侧，磁吸装置安装在弧形的切割臂内侧，所述磁吸装置的磁吸力大于拉簧的拉力，磁吸装置工作时带动切割臂转动，使切割臂上的切割片对套筒内的管道进行切割，所述定位装置包括支架、丝杆、伺服电机、挡板、多组气缸和自动夹爪，所述支架固定在切割机后侧的机架顶部，支架下部沿加工方向安装有水平的丝杆，丝杆一端安装有伺服电机，丝杆上设有与丝杆螺纹配合的挡板，所述挡板前侧设有与套筒对应的撑杆机构，多组气缸悬挂安装在支架上部，每组气缸的活塞杆上均安装有自动夹爪，支架下方的机架上加工有积料槽。

所述切割片处的切割臂上安装有马达，所述马达的输出轴穿过切割臂与切割片连接。

所述矫直装置包括矫正架、压辊和减速电机，所述矫正架安装在机架顶部，矫正架内设有两组压辊，一组压辊水平设置，另一组压辊垂直设置，两组压辊构成矫直部，每组压辊一端均穿过矫正架与减速电机的输出轴连接。

所述磁吸装置包括永磁铁和电磁铁，所述永磁铁固定在切割臂上，所述电磁铁安装在内外齿圈上。

所述装夹台包括底座、顶座、压紧轮和液压杆，所述底座安装在切割台上，底座顶面的侧边上铰接有顶座，底座的顶面和顶座的底面上均加工有半圆形的安装槽，两个半圆形的安装槽组成圆形通孔并构成装夹台的夹持部，底座和顶座的侧壁上设有多组绕夹持部圆心均匀分布的压紧轮，所述液压杆的杆套铰接在底座的侧壁上，液压杆的活塞杆铰接在顶座侧壁上。

所述撑杆机构包括滑杆、滑套、两组支撑翼、支撑杆和液压伸缩杆，滑杆固定在挡板靠近切割机一侧的侧壁上，滑杆上套装有滑套，所述滑杆呈t型，两组支撑翼对称地铰接在t型的滑杆两侧，支撑翼靠近滑套一侧设有支撑杆，所述支撑杆分别与支撑翼和滑套铰接，所述液压伸缩杆安装在挡板后侧，液压伸缩杆的活塞杆穿过挡板与滑套连接。

所述自动夹爪包括两组对称设置的卡爪，卡爪呈弧形，卡爪的侧壁上设有多组绕弧心安装的辊筒，辊筒上套装有压紧带。

所述积料槽底部的机架侧壁上设有红外测量器，所述红外测量器包括双向螺纹杆、测量板、红外发射器和红外接收器，所述双向螺纹杆可转动地安装在机架上，双向螺纹杆两端均套装有与双向螺纹杆螺纹配合的测量板，两块测量板上分别安装有相互配合的红外发射器和红外接收器。

本发明具有如下效果：

(1)通过设置矫直装置，可将管道弯曲的地方矫直，同时将矫直后的管道送入切割机，避免了管道因弯曲造成精度低，提高管道的精度；

(2)通过在装夹台上设置压紧轮，可减少管道转动时产生的振动，提高了管道切割的精度；

(3)通过在内外齿圈上设置切割臂，缩短了切割时间，提高了切割效率；

(4)通过设置磁吸装置和拉簧，可控制切割片加工，通过拉簧可使切割片脱离管道，避免了管道传送时撞击切割片，延长了切割片的使用寿命；

(5)通过在定位装置上设置伺服电机、丝杆和挡板，使管道在下料时，可根据伺服电机控制下料的长度，提高了管道的下料精度，减少了切除多余管道的工序，缩短了加工时间，提高了生产效率，同时节省了原材料；

(6)通过在挡板上设置撑杆机构，可在管道传送时，通过撑杆机构卡住管道，避免管道传送时撞击挡板影响定位装置的精度，同时撑杆机构可带动管道拖动，便于控制管道的加工长度；

(7)通过设置自动夹爪，可减小管道在转动时的晃动，同时避免管道因自重导致切口不齐的情况产生，提高了管道的精度；

(8)通过设置红外测量器，可对切割后的管道进行测量，及时筛选出尺寸不合格的管道。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明矫直装置的立体结构示意图。

图3为图2的侧视图。

图4为本发明切割机的结构示意图。

图5为本发明装夹台的结构示意图。

图6为本发明切割盘的结构示意图。

图7为本发明定位装置的结构示意图。

图8为本发明自动夹爪的结构示意图。

图9为本发明撑杆机构的结构示意图。

附图标记：1、机架；11、积料槽；2、矫直装置；21、矫正架；22、压辊；23、减速电机；3、切割机；31、切割台；32、装夹台；321、底座；322、顶座；323、压紧轮；324、液压杆；325、安装槽；33、切割盘；331、套筒；332、太阳轮；333、行星轮；334、内外齿圈；335、切割臂；336、转轴；337、切割片；338、马达；34、电动机；341、齿轮；35、支撑架；4、拉簧；5、磁吸装置；51、永磁铁；52、电磁铁；6、定位装置；61、支架；62、丝杆；63、伺服电机；64、挡板；65、气缸；7、自动夹爪；71、卡爪；72、辊筒；73、压紧带；8、撑杆机构；81、滑杆；82、滑套；83、支撑翼；84、支撑杆；85、液压伸缩杆；9、红外测量装置；91、双向螺纹杆；92、测量板；93、红外发射器；94、红外接收器；95、无刷电机。

具体实施方式

实施例

如图1所示，本实施例提供的自定位管道用切管装置包括机架1和沿加工方向依次安装在机架1顶部的多组矫直装置2、切割机3和定位装置6。

如图2、图3所示，所述矫直装置2包括矫正架21、压辊22和减速电机23，所述矫正架21安装在机架1顶部，矫正架21内设有两组压辊22，一组压辊22水平设置，另一组压辊22垂直设置，两组压辊22构成矫直装置2的矫直部，每组压辊22均穿过矫正架21与减速电机23的输出轴连接。

如图4～图6所示，所述切割机3包括切割台31、两套装夹台32、切割盘33、电动机34和支撑架35，切割台31安装在机架1顶部，两套装夹台32对称安装在切割台31上，所述装夹台32包括底座321、顶座322、压紧轮323和液压杆324，所述底座321安装在切割台31上，底座321的表面侧边上铰接有顶座322，底座321的顶面和顶座322的底面上均加工有半圆形的安装槽325，两个半圆形的安装槽325组成装夹台32的夹持部，两套装夹台32的夹持部与矫直装置2的矫直部对应，底座321和顶座322的侧壁上设有多组绕夹持部圆心均匀分布的压紧轮323，所述液压杆324的杆套铰接在底座321的侧壁上，液压杆324的液压伸缩杆85铰接在顶座322侧壁上；所述切割盘33通过支撑架35安装在两套装夹台32之间的切割台31上，切割盘33包括套筒331、太阳轮332、多组行星轮333、内外齿圈334、切割臂335和切割片337，所述套筒331安装在支撑架35上，且套筒331的进料口和出料口与装夹台32的夹持部对应，位于支撑架35右侧的套筒331上套装有太阳轮332，太阳轮332啮合有多组行星轮333构成行星齿轮341，所述行星齿轮341的外侧套装有内外齿圈334，内外齿圈334的内齿与行星齿轮341啮合，内外齿圈334的外齿上啮合有安装在电动机34输出轴上的齿轮341，内外齿圈334后侧的端面上设有多组均匀绕齿心分布的切割臂335，切割臂335呈弧形，多组弧形的切割臂335旋向一致，切割臂335的一端通过转轴336安装在内外齿圈334的端面上，另一端安装有马达338，内外齿圈334上设有与切割臂335连接的拉簧4和磁吸装置5，磁吸装置5的磁吸力大于拉簧4的拉力，拉簧4安装在切割臂335外侧，磁吸装置5安装在切割臂335内侧，所述磁吸装置5包括永磁铁51和电磁铁52，所述永磁铁51固定在切割臂335上，所述电磁铁52安装在内外齿圈334上，所述马达338的输出轴穿过切割臂335与切割片337连接，磁吸装置5工作时带动切割臂335转动，使切割臂335上的切割片337对套筒331内的管道进行切割。

如图7～图9所示，所述定位装置6包括支架61、丝杆62、伺服电机63、挡板64、多组气缸65和自动夹爪7，所述支架61固定在切割机3后侧的机架1顶部，支架61下部安装有沿加工方向水平设置的丝杆62，丝杆62一端安装有伺服电机63，丝杆62上安装有与丝杆62螺纹配合的挡板64，所述挡板64前侧设有与套筒331对应的撑杆机构8，所述撑杆机构8包括滑杆81、滑套82、两组支撑翼83、支撑杆84和液压伸缩杆85，滑杆81固定在挡板64靠近切割机3一侧的侧壁上，滑杆81上套装有滑套82，所述滑杆81呈t型，两组支撑翼83对称地铰接在t型的滑杆81两侧，支撑翼83靠近滑套82一侧设有支撑杆84，所述支撑杆84分别与支撑翼83和滑套82铰接，所述液压伸缩杆85安装在挡板64后侧，液压伸缩杆85的活塞杆穿过挡板64与滑套82连接；多组气缸65均匀的安装在支架61上部，每组气缸65的活塞杆上均安装有自动夹爪7，所述自动夹爪7包括两组对称设置的卡爪71，卡爪71呈弧形，卡爪71的侧壁上设有多组绕弧心安装的辊筒72，辊筒72上套装有压紧带73，支架61下方的机架1上加工有积料槽11，所述积料槽11底部的机架1侧壁上设有红外测量器，所述红外测量器包括双向螺纹杆91、测量板92、红外发射器93和红外接收器94，所述双向螺纹杆91可转动地安装在机架1上，双向螺纹杆91的一端与无刷电机95的输出轴连接，双向螺纹杆91两端均套装有与双向螺纹杆91螺纹配合的测量板92，两块测量板92上分别安装有相互配合的红外发射器93和红外接收器94。

本发明的使用方法是：

定位装夹步骤：工人将待切割的管道放置在矫直装置2上，多组矫直装置2通过压辊22对弯曲的管道进行矫直，矫直时减速电机23启动，减速电机23带动压辊22转动，压辊22上的弧面可避免管道在矫直时被压扁，同时矫直装置在工作时还能将管道送入切割机3，管道被送入切割机3时，液压杆324的活塞杆伸出，使顶座322向上旋起，此时管道在矫直装置2的带动下将依次穿过左侧的装夹台32、套筒331和右侧的装夹台32，随后伺服电机63带动丝杆62转动，使挡板64向切割机3移动，当管道与挡板64表面接触时，液压伸缩杆85伸出，带动滑套82向左移动，使支撑翼83张开，用于将管道锁定，同时便于监测管道的长度，随后伺服电机63根据设定的长度带动丝杆62转动，通过丝杆62带动挡板64向右移动，通过挡板64上的撑杆机构8将管道拖出，当管道达到切割长度后(切割长度是指挡板64左端面与切割片337垂线之间的距离)，液压杆324的活塞杆收回，将管道夹住，用于减少管道切割时产生的晃动，同时气缸65的活塞杆伸出，并通过自动夹爪7夹住管道，以避免管道因较长导致切割时因两端较重造成管道弯曲，同时避免管道端面的切口不齐的问题，当自动夹爪7夹住管道时，安装在卡爪71上的压紧带73压住管道，可减小管道的晃动。

切割步骤：管道装夹完成后，马达338启动带动切割片337旋转，同时电磁铁52通电，使永磁铁51向电磁铁52移动，从而带动切割片337对管道进行切割，切割片337切割管道时拉簧4被拉伸，随后电动机34工作，电动机34通过齿轮341带动内外齿圈334绕套装在套筒331内的管道旋转，内外齿圈334旋转时带动安装在切割臂335上的切割片337转动对管道进行切割，由于内外齿圈334上设有多个切割臂335，因此内外齿圈334旋转一圈时就能将管道切断，提高了切管的效率；当管道切断后电磁铁52断电，此时拉簧4恢复原状，带动切割臂335转动，使切割片337远离管道，同时液压杆324将顶座322顶起，伺服电机63工作，将切断的管道拖出，接着液压伸缩杆85收回，使撑杆机构8松开管道，此时伺服电机63再次带动挡板64向右移动，使撑杆机构8脱离管道，接着自动夹爪7松开，使管道落入积料槽11内，接着伺服电机63再次控制挡板64移动至支架61左端，重复“定位装夹步骤”和“切割步骤”对下根待切削的管道进行切割，重复“切割步骤”时电动机34反向转动，以避免马达338的电源线结团。

检验步骤：当管道落入积料槽11后，双向螺纹杆91跟随连接的无刷电机95转动，使双向螺纹杆91两端的测量板92之间的距离缩短，用于卡住管道，接着红外发射器93和红外接收器94发出的信号传输给信号转换器，通过信号转换器读出所切管道的尺寸，最后无刷电机95控制两块测量板92之间的距离伸长，以便于下次检验，此时工人将检验后的管道取出。

以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。