[发明专利]一种切管装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动切管设备，具体的说是一种切管装置及其控制方法。

背景技术

自动切管机在工业生产中有着广泛的应用。常用自动切管机对应的管径都在50mm以下，且采用单个锯片直线切割的方式，针对较大管径也有采用车削方式的自动切管机。采用单锯片直线切割的方式，受锯片大小和驱动机构行程的限制，使得其仅适用于小管径的场合；而采用车削方式可以切割较大管径，但是产生的长铁屑的收集较难，使得该种切割方式效率较低且只能单机作业，不适合与自动生产线配套。目前制造业对生产线的自动化程度的需求日益增强，所以开发设计一种切割大管径、能与自动生产线配套、安全、可靠、高效的自动切管机成为一个亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种针对大管径，采用锯片切割方式，快速可靠的切管装置及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明切管装置包括：用于将管料输送至切管机构进行切管操作的送管机构以及执行切管操作的切管机构，送管机构的出料部分与切管机构的进料部分衔接，且送管机构的接料架位于使管料中心与切管机构的过管孔中心保持同轴的位置。

所述送管机构具有支撑框架、接料架、料头检测开关，送料机构导轨、料到位检测开关以及内孔卡盘，料头检测开关和料到位检测开关分别安装于支撑框架的前端部和中部，送料机构导轨与支撑框架水平固定连接，内孔卡盘安装于送料机构导轨上并与该送料机构导轨滑动连接；支撑框架竖直固定于地面上，接料架与支撑框架沿竖直方向滑动连接。

所述切管机构包括主卡、锯片、蜗轮大盘、床体以及扇形齿条，床体固定于地面上，蜗轮大盘轴向水平嵌设于床体中，嵌入床体部分的蜗齿与蜗杆相啮合，蜗杆的两端支撑于床体上；锯片固定安装于锯片轴的一端，锯片轴另的一端通过传动装置与驱动装置转动连接；蜗轮大盘上设有具有规定位移量的槽，锯片轴的一端位于槽中。

所述锯片为两个，其锯片轴分别通过两个主轴电机驱动，两个锯片在槽中的移动由两个锯片进给伺服电机驱动；蜗轮大盘通过大盘进给伺服电机驱动。

所述接料架的位置通过料架升降伺服电机调整；内孔卡盘的位置由送管伺服电机调整。

本发明切管装置的控制方法包括以下步骤：

开始，启动自检程序，参数、机构初始化；

判断管料是否运送到位，如到位，则由送管伺服电机将内孔卡盘送入管内，内孔卡盘的卡爪张开，将管料卡紧，开始送管；

料头检测开关开始检测料头，当料头到达料头检测开关时，记录送管伺服电机的当前位置为管料起始位置；

当送管伺服电机当前实际位置减去管料起始位置等于切管机构厚度加上切管长度时，送管伺服电机停止送料；

调用切管子程序，进行切管操作；

切管完成后判断是否需要继续切管操作，如果需要继续，则记录送管伺服电机当前位置为切断管位置，继续送管操作直到送管伺服电机当前位置与切断管位置之差等于切管机构厚度与切管长度之和，停止送管；

再次调用切管子程序，进行切管操作，循环往复直至不需要继续切管，结束主程序。

所述切管子程序的控制方法如下：

切管程序开始，位于床体上的主卡卡紧；

主轴电机启动，带动锯片旋转，达到锯片旋转速度后，启动锯片进给伺服电机带动锯片轴以锯片快进速度进给；

到达锯片快进终位后，再改为锯片工进速度进给；

到达锯片工进终位后，启动蜗轮大盘进给伺服电机，带动蜗轮大盘以大盘工进速度旋转，从而带动锯片作旋切运动；

大盘进给伺服电机到达蜗轮大盘进给终位后，主轴电机开始减速，同时锯片进给伺服电机以锯片快退速度反向旋转带动锯片退回到锯片进给初始位置；

待锯片回到锯片进给初始位置后，主卡松开，由大盘进给伺服电机带动蜗轮大盘反向旋转回到大盘初始位置，切管子程序结束。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明结构新颖，采用了扇形齿条齿轮机构、蜗轮蜗杆机构，通过铣削的方式实现大管径管料的定长切削。

2.本发明除机械结构外，还包括完善的电气控制程序，保证整个切管过程可靠高效。

3.本发明结构充分利用了伺服系统定位快速、准确的特点，从而保证切管的误差在0.1mm以内，切口平整，无毛刺。

4.由于采用铣削的方式，可以采用通用的排屑器对切割过程中产生的铁屑进行收集处理，使整个机床结构紧凑，利于推广。

附图说明

图1为本发明装置的工作原理示意图；