[发明专利]一种多规格管料同批下料的切管分管系统及其操作方法

说明书

本发明公开了一种多规格管料同批下料的切管分管系统及其操作方法，包括机械本体与电气控制系统。所述机械本体由送管装置、切管装置、分管装置组成。送管装置以伺服电机为动力，推动管材进入切管装置；切管装置使用激光切割器将管料切分成长度不一的管件；分管装置的机架与分管盖板形成斜坡可按管件长度将管件分选进五个机架隔断中。所述电气控制系统由GUS400嵌入式运动控制器、对射式光电开关、伺服电机、伺服驱动器、电磁阀、控制面板组成，可控制切管分管系统按程序实现全自动运作。本发明可以实现自动上料、测量管料长度，可将管料切分成四种不同长度的管件并按长度分选；根据编程方式不同，可实现不同功能。

技术领域

本发明属于机械加工设备领域，具体是一种多规格管料同批下料的切管分管系统。

背景技术

随着我国装备制造业的发展，高精度、多品类的管材生成需求愈发明显，现在国内开始发展的管材三维矢量精确成形系统可完成高精度、多种类的管材加工，备料要求在短时间提供多种长度的原材料管件；传统的切管设备在同批次连续加工中只能切出一种长度的管件，当原材料管料长度与所需管件长度整数倍数值相差较大时，就会造成大量的余料浪费，且当同时有多种长度管件的切割需求时，传统设备只能安排多批次生产，效率较低。

对工业生产中的管材切割下料问题，已经有了大量的基于整数规划的数学模型可以提供余料最少，生产效率最高的切管方案，但这些下料方案都需要将一根管料切割成几段长度不同的管件。由此，传统切管设备亦无法将基于整数规划的钢管最优化下料方案付诸实施。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种多规格管料同批下料的切管分管系统，可以在同批次管材下料中切出最多四种长度的管件并按长度分别放置，藉此实施基于整数规划的钢管最优化下料方案。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种多规格管料同批下料的切管分管系统，包括机械本体与电气控制系统，其特征在于，所述机械本体由送管装置、切管装置、分管装置组成，所述送管装置位于系统的最上游，所述送管装置安装有对射式光电开关一的一侧为出料端，所述切管装置位于系统的中游，所述切管装置装有送管轮的一端为进料侧，所述分管装置位于系统下游，切管装置放置在送管装置的出料端，且切管装置的进料侧与送管装置相邻，所述切管装置包括机架、送管轮组件、辅助送管轮组件、切管装置对射式光电开关二、气动卡盘组件、激光切割组件及控制面板组件，所述机架是由钢板连接而成的中空结构，所述机架内部空腔安装有电气控制系统，所述气动卡盘组件安装在机架上部凸起的一个垂直空间中，气动卡盘在远离送管装置的方向伸出机架，所述送管轮组件与辅助送管轮组件平行布置在机架靠近送管装置的一侧，所述送管轮轴心到辅助送管轮轴心的连线与气动卡盘轴心线垂直，所述切管装置对射式光电开关二安装在送管轮组件与辅助送管轮组件之间的机架上表面，与送管轮轴心到辅助送管轮轴心的连线平行，所述激光切割组件与控制面板组件安装在机架远离送管装置一侧的机架上表面；

所述气动卡盘组件包括第三伺服电机、气动卡盘以及传动机构，所述传动机构设置在机架空腔内；

所述第三伺服电机垂直安装于机架靠近送管装置一侧的外表面，电机轴通过机架上开的通孔伸入机架内，连接在传动机构输入端的同步带轮上，所述气动卡盘垂直布置在机架远离送管装置一侧的外表面，并与传动机构输出空心轴连接，所述输出空心轴外圆设有一圈同步带轮，所述输出空心轴通过第一轴承与第二轴承安装在机架内，所述同步带轮以及输出空心轴通过同步带传动连接。

所述送管轮组件包括送管轮以及第二伺服电机，所述第二伺服电机安装在机架空腔内，电机轴从机架上表面的通孔伸出，所述送管轮固定套接在第二伺服电机的输出轴上；

所述辅助送管轮组件包括辅助送管轮、连接轮轴以及推送气缸，所述推送气缸安装在机架空腔内，，所述连接轮轴的一端与推送气缸顶杆固定连接，另一端从机架上表面的长方形孔伸出，所述辅助送管轮以间隙配合安装在连接轮轴伸出机架的一端，所述辅助送管轮可绕连接轮轴自由转动；