專利名稱：一種全自動切管機的制作方法
技術領域：
本發明涉及管材切割設備，具體涉及一種全自動切管機。
背景技術：
目前，常規的切管機一般采用以下方式切管一、手工送料，采用平尺確定管件的切割長度。由于人工送料，操作者憑眼睛直觀目測長度，由于觀察的角度不同，所以確定長度的誤差最少在士0. 8mm左右，這樣的誤差不能滿足生產高精度產品的要求。二、將砂輪切割機組件固定不動，由操作者手推軟管實現切斷。操作者手推的平直度，直接影響切管的切口平直度，采用這種方式切管切口的平直度較低，不能滿足高精度產品的要求。三、切斷工作需要兩個工人合作操作才能完成，效率低、速度慢、操作人員的勞動強度大。因此，有必要對現有切管機的結構進行改進。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺陷，設計一種切管長度控制精確，切管自動化程度高的全自動切管機。為實現上述目的，本發明的技術方案是提供了一種全自動切管機，其特征在于，所述切管機包括依次設置在工作臺上的送料驅動部分、切割驅動部分、管件夾持部分、切割部分、卸料部分和切割測量部分；所述送料驅動部分包括驅動支架，在所述驅動支架上設有上下垂直分布的驅動輪與碾壓輪，所述驅動輪通過驅動軸與步進電機連接，所述碾壓輪與設置在所述驅動支架上的上下調節機構連接；所述切割驅動部分包括設置在所述工作臺上且垂直于管件送料方向的滑軌，在所述滑軌的一側的所述工作臺上設有管件的切割驅動機構；所述管件夾持部分包括管件夾具和管件夾具的驅動部件；所述切割部分為切割刀具， 所述切割刀具連接在所述切割驅動機構上；所述卸料部分包括卸料驅動部件、連接在所述卸料驅動部件上的擋料板、設置在所述工作臺上且位于擋料板下端的出料槽；所述切割測量部分包括測距傳感器和由所述步進電機步進碼與驅動輪半徑乘積的電信號傳感器。為了使被切割的管材能夠平直地向前送料，同時也為了增加送料的驅動摩擦力， 以及將摩擦力均勻地分布在被傳送的管件上，優選的技術方案是，所述驅動支架包括有成一字型排列的主驅動支架和輔助驅動支架，在所述主驅動支架和輔助驅動支架上分別設有主驅動輪和輔助驅動輪，所述主驅動輪和輔助驅動輪分別通過主驅動軸和輔助驅動軸支撐在所述主驅動支架和輔助驅動支架上，在所述主驅動軸和輔助驅動軸的兩側與所述主驅動支架和輔助驅動支架之間設有軸承和軸承支架，所述軸承支架與所述主驅動支架和輔助驅動支架緊密配合，所述主驅動軸和輔助驅動軸在伸出所述主驅動支架和輔助驅動支架的一端分別裝有帶輪，在所述兩個帶輪之間連接有皮帶。
為了使驅動支架能夠適用于切割不同規格的管材，同時能夠便捷地調整管件傳送過程中的摩擦力，優選的技術方案還包括，在所述主驅動支架和輔助驅動支架上還分別設有主碾壓輪和輔助碾壓輪，所述主碾壓輪和輔助碾壓輪通過主碾壓軸和輔助碾壓軸，以及設置在主碾壓軸和輔助碾壓軸兩側的軸承、軸承支架與所述主驅動支架和輔助驅動支架上的所述上下調節機構連接。同樣為了使驅動支架能夠適用于切割不同規格的管材，同時能夠便捷地調整管件傳送過程中的摩擦力，優選的技術方案還包括，所述上下調節機構包括設置在所述軸承支架上的滑塊和與滑塊滑動配合的滑軌，所述滑軌被設置在所述主驅動支架和輔助驅動支架上部的兩內側，在所述軸承支架的上端設有驅動機構。為了便于快速便捷地調節驅動輪與碾壓輪之間的間隙，在所述軸承支架的上端與所述驅動機構之間設有調節板。為了能夠實現自動快速地將管材夾持在驅動輪與碾壓輪之間，優選的技術方案還包括，所述驅動機構為設置在所述主驅動支架和輔助驅動支架上部的液壓或氣動驅動裝置，將所述液壓或氣動驅動裝置中的缸體固定在所述主驅動支架和輔助驅動支架的上端， 所述液壓或氣動驅動裝置中的活塞桿穿過所述上端與所述調節板連接，或直接與所述軸承支架的上端連接。為了實現自動快速地將管材切割斷，所述管件切割驅動機構包括設置在所述滑軌上的滑臺，優選的技術方案還可以是，在所述滑臺上安裝有切割驅動電機和切割刀具的傳動軸，所述傳動軸與所述切割驅動電機通過帶輪和皮帶相互連接；在所述工作臺上設有液壓或氣動驅動裝置，將所述液壓或氣動驅動裝置中的缸體固定在所述工作臺上，所述液壓或氣動驅動裝置中的活塞桿連接在所述滑臺的下面。為了使管件在切割的過程中被自動地夾緊固定，以免損傷切割刀具或影響切口的質量，優選的技術方案還可以是，所述管件夾具的驅動部件是液壓或氣動驅動裝置，所述液壓或氣動驅動裝置中的缸體通過管件夾具支架固定在所述工作臺上，所述液壓或氣動驅動裝置中的活塞桿與所述管件夾具連接。為了使被切斷后的管材能夠排列整齊地被輸送出去，優選的技術方案還可以是， 所述卸料驅動部件是液壓或氣動驅動裝置，所述液壓或氣動驅動裝置中的缸體固定在所述工作臺上的側支架上，所述液壓或氣動驅動裝置中的活塞桿與所述擋料板連接。為了提高被切割管材的長度尺寸精度，同時為了提高長度測量的速度和自動化程度，優選的技術方案還可以是，所述測量長度的傳感器為紅外測距傳感器，所述紅外測距傳感器設置在所述工作臺上的側支架上，所述紅外測距傳感器與所述步進電機編碼信號轉換成的測距信號進行比較后即可獲得管件長度的檢測信號，所述檢測信號通過控制電路輸出控制指令，所述控制指令傳送到所述管件切割驅動機構執行切管動作。本發明的優點和有益效果在于該自動切管機采用了上述夾持送料結構、自動切割結構、自動夾緊結構、自動卸料結構和自動切割管長的測量及控制機構。使得該切管機具有切管的自動化程度高，切割效率高，切割長度尺寸精確。該全自動切管機還具有結構簡單，易于操作，1人可同時操作10臺同樣的切管機，而且該切管機使用壽命長，使用成本低。
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圖1是本發明全自動切管機的主視結構示意圖；圖2是本發明全自動切管機的俯視結構示意圖；圖3是圖1中主驅動支架和輔助驅動支架的結構示意圖；圖4是圖3的側視圖。圖中1、工作臺；2、送料驅動部分；3、切割驅動部分；4、管件夾持部分；5、切割部分；6、卸料部分；7、切割測量部分；8、管件；11、側支架；21、驅動支架；22、驅動輪；23、碾壓輪；24、驅動軸；25、步進電機；26、上下調節機構；27、液壓或氣動驅動裝置；31、滑軌；32、 切割驅動機構；33、滑臺；34、切割驅動電機；35、傳動軸；36、帶輪；37、皮帶；38、缸體；39、 活塞桿；41、管件夾具；42、驅動部件；43、缸體；44、活塞桿；51、切割刀具；61、卸料驅動部件；62、擋料板；63、出料槽；64、缸體；65、活塞桿；71、測距傳感器；211、主驅動支架；212、 輔助驅動支架；221、主驅動輪；222、輔助驅動輪；223、主驅動軸；224、輔助驅動軸；225、軸承；226、軸承支架；227、帶輪；228、皮帶；231、主碾壓輪；232、輔助碾壓輪；233、主碾壓軸； 234、輔助碾壓軸；235、軸承；236、軸承支架；237、滑塊；238、滑軌；239、調節板；271、缸體； 272、活塞桿；
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。實施例1如圖1、圖2所示，本發明是一種全自動切管機，該切管機包括依次設置在工作臺1 上的送料驅動部分2、切割驅動部分3、管件夾持部分4、切割部分5、卸料部分6和切割測量部分7 ；所述送料驅動部分2包括驅動支架21，在所述驅動支架21上設有上下垂直分布驅動輪22與碾壓輪23，所述驅動輪22通過驅動軸M與步進電機25連接，所述碾壓輥23與設置在所述驅動支架21上的上下調節機構沈連接；所述切割驅動部分3包括設置在所述工作臺1上且垂直于管件8送料方向的滑軌31，在所述滑軌31的一側的所述工作臺1上設有管件8的切割驅動機構32 ；所述管件夾持部分4包括管件夾具41和管件夾具的驅動部件42 ；所述切割部分5為切割刀具51，所述切割刀具51連接在所述切割驅動機構32上；所述卸料部分6包括卸料驅動部件61、連接在所述卸料驅動部件61上的擋料板62、設置在所述工作臺1上且位于擋料板62下端的出料槽63 ；所述切割測量部分7包括測距傳感器71 和由所述步進電機25步進碼與驅動輪22半徑乘積的電信號傳感器。實施例2如圖、圖3所示，在實施例1的基礎上，為了使被切割的管材能夠平直地向前送料， 同時也為了增加送料的驅動摩擦力，以及將摩擦力均勻地分布在被傳送的管件上，所述驅動支架21包括有成一字型排列的主驅動支架211和輔助驅動支架212，在所述主驅動支架 211和輔助驅動支架212上分別設有主驅動輪221和輔助驅動輪222，所述主驅動輪221和輔助驅動輪222分別通過主驅動軸223和輔助驅動軸2M支撐在所述主驅動支架221和輔助驅動支架222上，在所述主驅動軸223和輔助驅動軸224的兩側與所述主驅動支架211 和輔助驅動支架212之間設有軸承225和軸承支架226，所述軸承支架2 與所述主驅動支架211和輔助驅動支架212緊密配合，所述主驅動軸223和輔助驅動軸2 在伸出所述主驅動支架211和輔助驅動支架212的一端分別裝有帶輪227，在所述兩個帶輪之間連接有皮帶 228。實施例3如圖1、圖4所示，在實施例2的基礎上，為了使驅動支架能夠適用于切割不同規格的管材，同時能夠便捷地調整管件傳送過程中的摩擦力，在所述主驅動支架211和輔助驅動支架212上還分別設有主碾壓輪231和輔助碾壓輪232，所述主碾壓輪231和輔助碾壓輪 232通過主碾壓軸233和輔助碾壓軸234，以及設置在主碾壓軸233和輔助碾壓軸234兩側的軸承235、軸承支架236與所述主驅動支架211和輔助驅動支架212上的所述上下調節機構26連接。實施例4如圖1、圖2所示，在實施例3的基礎上，同樣為了使驅動支架能夠適用于切割不同規格的管材，同時能夠便捷地調整管件傳送過程中的摩擦力，所述上下調節機構26包括設置在所述軸承支架236上的滑塊237和與滑塊237滑動配合的滑軌238，所述滑軌238被設置在所述主驅動支架211和輔助驅動支架212上部的兩內側，在所述軸承支架236的上端設有驅動機構。實施例5如圖3所示，在實施例4的基礎上，為了便于快速便捷地調節驅動輪22與碾壓輪 23之間的間隙，在所述軸承支架236的上端與所述驅動機構之間設有調節板239。實施例6如圖3、圖4所示，在實施例5的基礎上，為了能夠實現自動快速地將管材夾持在驅動輪與碾壓輪之間，所述驅動機構為設置在所述主驅動支架211和輔助驅動支架212上部的液壓或氣動驅動裝置27，將所述液壓或氣動驅動裝置27中的缸體271固定在所述主驅動支架211和輔助驅動支架212的上端，所述液壓或氣動驅動裝置27中的活塞桿272穿過所述上端與所述調節板239連接，或直接與所述軸承支架236的上端連接。實施例7如圖1、圖2所示，在實施例1的基礎上，為了實現自動快速地將管材切割斷，所述管件切割驅動機構32包括設置在所述滑軌31上的滑臺33，在所述滑臺33上安裝有切割驅動電機34和用于安裝切割刀具51的傳動軸35，所述傳動軸35與所述切割驅動電機34通過帶輪36和皮帶37相互連接；在所述工作臺1上設有液壓或氣動驅動裝置27，將所述液壓或氣動驅動裝置27中的缸體38固定在所述工作臺1上，所述液壓或氣動驅動裝置27中的活塞桿39連接在所述滑臺33的下面。實施例8如圖1、圖2所示，在實施例1的基礎上，為了使管件在切割的過程中被自動地夾緊固定，以免損傷切割刀具或影響切口的質量，所述管件夾具41的驅動部件是液壓或氣動驅動裝置27，所述液壓或氣動驅動裝置27中的缸體43通過管件夾具41支架固定在所述工作臺1上，所述液壓或氣動驅動裝置27中的活塞桿44與所述管件夾具41連接。實施例9如圖1、圖2所示，在實施例1的基礎上，為了使被切斷后的管材能夠排列整齊地被輸送出去，所述卸料驅動部件61是液壓或氣動驅動裝置27，所述液壓或氣動驅動裝置61中的缸體64固定在所述工作臺1上的側支架11上，所述液壓或氣動驅動裝置27中的活塞桿65與所述擋料板62連接。實施例10如圖1、圖2所示，在實施例1的基礎上，為了提高被切割管材的長度尺寸精度，同時為了提高長度測量的速度和自動化程度，所述測距傳感器71為紅外測距傳感器，所述紅外測距傳感器設置在所述工作臺1上的側支架11上，所述紅外測距傳感器71和由所述步進電機25步進碼與驅動輪22半徑乘積的電信號傳感器的測距信號進行比較后，即可獲得管件長度的檢測信號，所述檢測信號通過控制電路輸出控制指令，所述控制指令傳送到所述管件切割驅動機構執行夾緊管件和切割管的動作。上述全自動切管機的工作原理是首先，將被切割的管材送入到兩個成一字排列的驅動支架內，在切管機未啟動的狀態下，在驅動支架內的驅動輪與碾壓輪之間有著較大的送料間隙。當管料被送入到預定的位置后即可啟動切管機，當然也可以預先啟動切管機。 切管機被啟動后，首先碾壓輪在驅動支架上端氣缸的驅動下，沿著驅動支架內的滑軌向下將管材夾持在驅動輪與碾壓輪之間。其中，驅動輪和碾壓輪分別安裝在驅動軸和碾壓軸上， 在驅動軸和碾壓軸兩端裝有軸承和軸承支架驅動軸的軸承支架固定安裝在驅動支架上，在碾壓軸軸承支架的兩側裝有滑塊，該滑塊與設置在驅動支架內的滑軌配合，碾壓軸軸承支架的上端與驅動氣缸上的活塞桿連接，由該活塞桿驅動碾壓輪上下滑動。當碾壓輪將管材夾持在驅動輪與碾壓輪之間后，驅動輪在步進電機的驅動下轉動，同時通過帶輪帶動輔助驅動輪一起同步轉動。而被頂壓在管材上的一對碾壓輪也被動地轉動，管材在驅動輪與碾壓輪的擠壓下依靠摩擦力驅動管材向前送料。由于步進電機轉動的角度或圈數的電信號可被傳感器采集，控制電路可根據其采集的電信號，以及輸入或存儲在控制電路內的驅動輪半徑的數據，在控制電路內可精確地計算出管材被送進的長度數據，同時在切割機的另一端還安裝了紅外測距傳感器。控制電路可依據上述兩個傳感器采集的電信號經內部處理后，與存儲或輸入到控制電路內設定的切割長度數據進行比較，當設定長度值與傳感器測定長度相同時，控制電路發出控制指令。首先，安裝在驅動支架一側的夾緊氣缸驅動夾具將管材夾住，同時步進電機停止轉動。然后由設置在驅動支架與夾緊氣缸之間的切割驅動氣缸啟動，其中切割驅動氣缸被固定在工作臺上，氣缸中的活塞與滑臺的下端連接，驅動滑臺沿著垂直于管材送料方向的滑軌前進，此時安裝在滑臺上的切割驅動電機也被啟動，切割驅動電機通過帶輪與皮帶驅動切割傳動軸轉動，在切割傳動軸另一端的端部裝有切割刀具，切割刀具在滑臺的帶動下可將管材切斷。然后夾緊氣缸復位，夾具松開被夾緊的管材， 被切斷后的管材由安裝在工作臺一側的，且位于工作臺之上的側支架上的卸料驅動氣缸驅動一塊擋料板，該擋料板可將切斷后的管材送入到設置在工作臺上的出料槽內。與此同時切割驅動氣缸復位，滑臺帶動切割刀具退回到初始狀態，然后步進電機再次啟動進入下一送料切割循環程序。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種全自動切管機，其特征在于，所述切管機包括依次設置在工作臺上的送料驅動部分、切割驅動部分、管件夾持部分、切割部分、卸料部分和切割測量部分；所述送料驅動部分包括驅動支架，在所述驅動支架上設有上下垂直分布的驅動輪與碾壓輪，所述驅動輪通過驅動軸與步進電機連接，所述碾壓輪與設置在所述驅動支架上的上下調節機構連接；所述切割驅動部分包括設置在所述工作臺上且垂直于管件送料方向的滑軌，在所述滑軌的一側的所述工作臺上設有管件的切割驅動機構；所述管件夾持部分包括管件夾具和管件夾具的驅動部件；所述切割部分為切割刀具，所述切割刀具連接在所述切割驅動機構上；所述卸料部分包括卸料驅動部件、連接在所述卸料驅動部件上的擋料板、設置在所述工作臺上且位于擋料板下端的出料槽；所述切割測量部分包括測距傳感器，和由所述步進電機步進碼與驅動輪半徑乘積的電信號傳感器。
2.如權利要求1所述的全自動切管機，其特征在于，所述驅動支架包括有成一字型排列的主驅動支架和輔助驅動支架，在所述主驅動支架和輔助驅動支架上分別設有主驅動輪和輔助驅動輪，所述主驅動輪和輔助驅動輪分別通過主驅動軸和輔助驅動軸支撐在所述主驅動支架和輔助驅動支架上，在所述主驅動軸和輔助驅動軸的兩側與所述主驅動支架和輔助驅動支架之間設有軸承和軸承支架，所述軸承支架與所述主驅動支架和輔助驅動支架緊密配合，所述主驅動軸和輔助驅動軸在伸出所述主驅動支架和輔助驅動支架的一端分別裝有帶輪，在所述兩個帶輪之間連接有皮帶。
3.如權利要求2所述的全自動切管機，其特征在于，在所述主驅動支架和輔助驅動支架上還分別設有主碾壓輪和輔助碾壓輪，所述主碾壓輪和輔助碾壓輪通過主碾壓軸和輔助碾壓軸，以及設置在主碾壓軸和輔助碾壓軸兩側的軸承、軸承支架與所述主驅動支架和輔助驅動支架上的所述上下調節機構連接。
4.如權利要求3所述的全自動切管機，其特征在于，所述上下調節機構包括設置在所述軸承支架上的滑塊和與滑塊滑動配合的滑軌，所述滑軌被設置在所述主驅動支架和輔助驅動支架上部的兩內側，在所述軸承支架的上端設有驅動機構。
5.如權利要求4所述的全自動切管機，其特征在于，在所述軸承支架的上端與所述驅動機構之間設有調節板。
6.如權利要求5所述的全自動切管機，其特征在于，所述驅動機構為設置在所述主驅動支架和輔助驅動支架上部的液壓或氣動驅動裝置，將所述液壓或氣動驅動裝置中的缸體固定在所述主驅動支架和輔助驅動支架的上端，所述液壓或氣動驅動裝置中的活塞桿穿過所述上端與所述調節板連接，或直接與所述軸承支架的上端連接。
7.如權利要求1所述的全自動切管機，其特征在于，所述管件切割驅動機構包括設置在所述滑軌上的滑臺，在所述滑臺上安裝有切割驅動電機和切割刀具的傳動軸，所述傳動軸與所述切割驅動電機通過帶輪和皮帶相互連接；在所述工作臺上設有液壓或氣動驅動裝置，將所述液壓或氣動驅動裝置中的缸體固定在所述工作臺上，所述液壓或氣動驅動裝置中的活塞桿連接在所述滑臺的下面。
8.如權利要求1所述的全自動切管機，其特征在于，所述管件夾具的驅動部件是液壓或氣動驅動裝置，所述液壓或氣動驅動裝置中的缸體通過管件夾具支架固定在所述工作臺上，所述液壓或氣動驅動裝置中的活塞桿與所述管件夾具連接。
9.如權利要求1所述的全自動切管機，其特征在于，所述卸料驅動部件是液壓或氣動驅動裝置，所述液壓或氣動驅動裝置中的缸體固定在所述工作臺上的側支架上，所述液壓或氣動驅動裝置中的活塞桿與所述擋料板連接。
10.如權利要求1所述的全自動切管機，其特征在于，所述測量長度的傳感器為紅外測距傳感器，所述紅外測距傳感器設置在所述工作臺上的側支架上，所述紅外測距傳感器與所述步進電機編碼信號轉換成的測距信號進行比較后即可獲得管件長度的檢測信號，所述檢測信號通過控制電路輸出控制指令，所述控制指令傳送到所述管件切割驅動機構執行切管動作。
全文摘要
本發明公開了一種全自動切管機，該切管機包括依次設置在工作臺上的送料驅動部分、切割驅動部分、管件夾持部分、切割部分、卸料部分和切割測量部分；送料驅動部分通過驅動輪與碾壓輪將管傳送到切割部位，再由切割刀具在切割驅動部件的驅動下將管件切斷；該切管機的驅動輪由步進電機驅動，通過步進電機步進量的電信號及驅動輪半徑的數據即可準確檢測并控制切管的長度，另外在工作臺上還安裝了紅外測距傳感器，該測距電信號與步進電機轉動量檢測信號共同保證了切管長度的精確性。該自動切管機采用了上述夾持送料結構、自動切割結構、自動夾緊結構、自動卸料結構和自動切割管長的測量及控制機構。使得該切管機的自動化程度得到了提高。
文檔編號B23D33/02GK102179562SQ20111008390
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月6日 優先權日2011年4月6日
發明者包雅星, 李東升, 申素琴 申請人:江陰索利德數控科技有限公司