申请/专利权人：东莞市特联自动化设备有限公司

申请日：2018-06-21

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN108620661B

主分类号：B23D21/04

分类号：B23D21/04;B23D33/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2018.11.02#实质审查的生效;2018.10.09#公开

摘要：本发明提供一种离心式切管机构，包括切管机构底板，切管机构底板通过轴安装座连接用于供待切割管材插入的中心轴，切管机构底板上还设有切管安装座，切管安装座内设有转动套筒，切管安装座上设有用于驱动转动套筒转动的套筒驱动机构，转动套筒连接有刀架旋转板，刀架旋转板上设有供中心轴穿出的轴通孔，刀架旋转板上还通过滑动组件连接有刀头安装板，刀头安装板上设有用于在离心力作用下按压在待切割管材上转动切割管材的切割刀。与现有技术相比，该离心式切管机构采用待切割管材直接套在中心轴上，在刀架旋转板旋转时，离心块在滑槽内滑动，带动切割刀在离心力作用下按压在待切割管材上进行转动切割，有效快速进行短料切断，减少端头10‑20mm废料。

主权项：1.一种切管装置，其特征在于，包括离心式切管机构和机框架，机框架上设有用于带动离心式切管机构移动的滑动平台机构；所述离心式切管机构，包括切管机构底板，离心式切管机构的切管机构底板安装在滑动平台机构上，切管机构底板通过轴安装座连接用于供待切割管材插入的中心轴，切管机构底板上还设有切管安装座，切管安装座内设有转动套筒，切管安装座上设有用于驱动转动套筒转动的套筒驱动机构，转动套筒连接有刀架旋转板，刀架旋转板上设有供中心轴穿出的轴通孔，刀架旋转板上还通过滑动组件连接有刀头安装板，刀头安装板上设有用于在离心力作用下按压在待切割管材上转动切割管材的切割刀，刀头安装板与刀架旋转板之间设有复位弹簧；所述滑动组件包括与刀头安装板连接的离心滑座、设置在刀架旋转板上供离心滑座滑动的离心滑轨、离心块以及设置在刀架旋转板上用于在刀架旋转板转动时供离心块滑动以带动刀头安装板滑动的滑槽；所述中心轴上套接有推料套筒，所述切管机构底板上还设有用于推动推料套筒沿中心轴滑动将切割后管材推出的丝杠驱动组件；所述机框架上还设有用于对离心式切管机构送料的入料支撑架以及用于夹取切割后管材的XYZ三轴机械手机构；所述滑动平台机构包括设置在机框架上的机框架滑轨、滑动平台、用于驱动滑动平台沿机框架滑轨滑动的第一驱动器、设置在滑动平台上用于供切管机构底板滑动的底板滑轨以及用于驱动切管机构底板沿底板滑轨滑动的第二驱动器；所述滑动平台上设有用于感应切管机构底板位置的第一光电开关；所述机框架上还设有用于感应滑动平台位置的第二光电开关；拉管机通过入料支撑架的插入孔输送管材，待切割管材套在中心轴上，直至待切割管材的端面与推料套筒贴合；第一驱动器驱动滑动平台沿机框架滑轨快速后退滑动，为推料套筒推出切割后管材留出空间。

全文数据：一种离心式切管机构及切管装置技术领域[0001]本发明涉及机加工领域，特别是一种离心式切管机构及切管装置。背景技术[0002]现有的管材在进行切断过程中，一般需要将管材的一端用夹具固定，然后进行切害!]，这样现有的制管机和拉管机只能下长料约2-6米，需要二次离线搬移再使用切管机进行短料的切断，并且端头会产生10-20mm废料。发明内容[0003]针对上述问题，本发明提供了一种离心式切管机构，在带动切割刀旋转过程中，利用离心力将切割刀压在管材上进行切割，简单方便，无废料产生，提高管材利用率。[0004]本发明采用的技术方案为：一种离心式切管机构，包括切管机构底板，切管机构底板通过轴安装座连接用于供待切割管材插入的中心轴，切管机构底板上还设有切管安装座，切管安装座内设有转动套筒，切管安装座上设有用于驱动转动套筒转动的套筒驱动机构，转动套筒连接有刀架旋转板，刀架旋转板上设有供中心轴穿出的轴通孔，刀架旋转板上还通过滑动组件连接有刀头安装板，刀头安装板上设有用于在离心力作用下按压在待切割管材上转动切割管材的切割刀，刀头安装板与刀架旋转板之间设有复位弹簧。[0005]优选地，所述中心轴上套接有推料套筒，所述切管机构底板上还设有用于推动推料套筒沿中心轴滑动将切割后管材推出的丝杠驱动组件。[0006]优选地，所述滑动组件包括与刀头安装板连接的离心滑座、设置在刀架旋转板上供离心滑座滑动的离心滑轨、离心块以及设置在刀架旋转板上用于在刀架旋转板转动时供离心块滑动以带动刀头安装板滑动的滑槽。[0007]更优选地，所述离心滑座包括第一滑座、第二滑座和第三滑座，所述离心滑轨包括与第一滑座配合的第一滑轨、与第二滑座配合的第二滑轨和与第三滑座配合的第三滑轨。[0008]优选地，所述刀架旋转板上设有止位柱，所述刀头安装板上设有供止位柱滑动以控制连板刀头安装板滑动距离的止位槽。[0009]本发明还提供一种切管装置，对离心式切管机构进行供料，并且带动离心式切管机构进行滑动，提高切管效率，节省人工成本。[0010]—种切管装置，包括机框架，机框架上设有用于带动离心式切管机构移动的滑动平台机构，离心式切管机构的切管机构底板安装在滑动平台机构上，机框架上还设有用于对离心式切管机构送料的入料支撑架以及用于夹取切割后管材的XYZ三轴机械手机构。[0011]优选地，所述滑动平台机构包括设置在机框架上的机框架滑轨、滑动平台、用于驱动滑动平台沿机框架滑轨滑动的第一驱动器、设置在滑动平台上用于供切管机构底板滑动的底板滑轨以及用于驱动切管机构底板沿底板滑轨滑动的第二驱动器;所述滑动平台上设有用于感应切管机构底板位置的第一光电开关;所述机框架上还设有用于感应滑动平台位置的第二光电开关。[0012]优选地，所述入料支撑架上设有供待切割管插入的插入孔，入料支撑架的_彳则@有处于插入孔上方和下方用于在插入待切割管时减小摩擦的上滚轮和下滚轮，入料支撑架的另一侧设有处于插入孔左右两侧用于在在插入待切割管时减小摩擦的左滚轮和右滚轮。[0013]优选地，所述XYZ三轴机械手机构包括设置在机框架上的固定立柱、用于夹取切^后管材的机械手以及用于驱动机械手沿X轴、Y轴和Z轴移动的XYZ三轴移动平台。°[0014]优选地，所述切管装置还包括设置在机框架上的控制箱，控制箱内设有与离心式切管机构、滑动平台机构和XYZ三轴机械手机构控制连接的控制器，控制箱上设有与控制器连接的人机界面以及警示灯。[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明提供一种离心式切管机构及切管装置，待切割管材直接套在中心轴上，在刀架旋转板旋转时，离心块在滑槽内离心滑动，带动离心滑座沿离心滑轨滑动，使得刀头安装板滑动，切割刀在离心力作用下按压在待切割管材上转动切割管材，有效快速进行短料切断，无肩生产，切口端部整齐，减少端头10_20mm废料;整个装置与制管机拉管机设备连线使用，在线进行短料自动切断，无需搬料和运料，简单方便，提高管材利用率。附图说明[0016]图1为本发明提供的一种离心式切管机构的示意图；图2为本发明提供的一种离心式切管机构的爆炸图；图3为本发明提供的一种离心式切管机构中刀头安装板的背面示意图；图4为本发明提供的一种离心式切管机构中刀架旋转板的正面示意图；图5为本发明提供的一种切管装置的示意图；图6为本发明提供的一种切管装置的内部示意图；图7为本发明提供的一种切管装置的爆炸图；图8为本发明提供的一种切管装置中入料支撑架的爆炸图；图9为本发明提供的一种切管装置中XYZ三轴机械手机构的示意图。具体实施方式[0017]根据附图对本发明提供的优选实施方式做具体说明。[0018]图1至4,为本发明提供的一种离心式切管机构的优选实施方式。如图1至图4所示，该离心式切管机构10包括切管机构底板11，切管机构底板11通过轴安装座连接用于供待切割管材插入的中心轴12，切管机构底板11上还设有切管安装座13，切管安装座13内设有转动套筒14,切管安装座13上设有用于驱动转动套筒14转动的套筒驱动机构15,转动套筒14连接有刀架旋转板16,刀架旋转板16上设有供中心轴12穿出的轴通孔161，刀架旋转板16上还通过滑动组件I7连接有刀头安装板18,刀头安装板18上设有用于在离心力作用下按压在待切割管材上转动切割管材的切割刀19,刀头安装板18与刀架旋转板19之间设有复位弹簧I62，这样在套筒驱动机构15驱动转动套筒14转动时，刀架旋转板16转动，刀架旋转板ie上的刀头安装板18在滑动组件17的带动下滑动，使得切割刀19在离心力的作用下向轴通孔lei靠近，按压在待切割管材上进行转动切割管材，复位弹簧162会带动刀头安装板1S复位。作为一种优选实施方式，套筒驱动机构15采用电机带动同步带机构来带动转动套筒14旋转。[0019]如图3和图4所示，所述滑动组件I7包括与刀头安装板I8连接的离心滑座171、设置在刀架旋转板16上供离心滑座171滑动的离心滑轨172、离心块173以及设置在刀架旋转板16上用于在刀架旋转板16转动时供离心块I73滑动以带动刀头安装板18滑动的滑槽174,在刀架旋转板I6旋转时，滑槽U4向下转动时，离心块173受离心力作用在滑槽174内向下滑动，带动刀头安装板18上离心滑座171沿离心滑轨I72滑动，使得刀头安装板18上切割刀19向轴通孔lei靠近，按压在待切割管材上进行转动切割管材，而在滑槽174向上转动时，离心块173受离心力作用在滑槽174内依然向下滑动，带动刀头安装板18上离心滑座171沿离心滑轨I72滑动，使得刀头安装板18上切割刀I9向轴通孔161远离，切割刀19与待切割管材不接触。[0020]所述离心滑座171包括第一滑座nil、第二滑座1712和第三滑座1713,三个滑座都分布在刀头安装板18的背面，所述离心滑轨I72包括与第一滑座1711配合的第一滑轨1721、与第二滑座1712配合的第二滑轨1722和与第三滑座1713配合的第三滑轨1723,三条滑轨都分布在刀架旋转板16的正面，这样在刀架旋转板16转动时，各滑座沿着对应滑轨滑动，带动刀头安装板18滑动。[0021]所述刀架旋转板16上设有止位柱163,所述刀头安装板18上设有供止位柱163滑动以控制刀头安装板18滑动距离的止位槽181，这样在刀头安装板18受滑动组件17带动时，限制刀头安装板18的滑动距离。[0022]作为一种优选实施方式，如图1至图2所示，该刀架旋转板16上设有两个相对设置的刀头安装板18,每个刀头安装板18都通过对应的滑动组件17带动滑动，两个切割刀19相对设置，这样在离心力的作用下，两个切割刀19交错按压在待切割管材上进行转动切割，提高切割速度，无废屑产生。为了便于安装方便以及节省材料，当刀架旋转板16上设有两个相对设置的刀头安装板18时，一个滑动组件17中的第一滑轨1721与另一个滑动组件17中的第三滑轨1723合为一条滑轨。[0023]所述中心轴I2上套接有推料套筒121，所述切管机构底板11上还设有用于推动推料套筒U1沿中心轴12滑动将切割后管材推出的丝杠驱动组件122,根据需要调节推料套筒121与中心轴12端头之间的距离，可变化待切割管材的长度，在进行切割完成后，丝杠驱动组件122驱动推料套筒121沿中心轴12滑动将切割后管材推出，这样在进行切割时，无需装夹管材，减少端头10-20mm废料。[0024]if离心式切管机构切割管材的工作过程为：1调节推料套筒121与中心轴12端头之间的距离;2将待切割管材套在中心轴上，待切割管材的端面与推料套筒121贴合:3套筒驱动机构15驱动转动套筒14转动，带动刀架旋转板16转动;4离心块173受离心力作用在滑槽174内向下滑动，带动刀头安装板18上离心滑座171沿离心滑轨172滑动，使得刀头安装板I8上切割刀I9向轴通孔W1靠近，按压在待切割管材上进行转动切割管材;5切割完成后，丝杠驱动组件I22推动推料套筒U1沿中心轴12滑动将切割后管材推出。[0025]图5至图9，为本发明提供的一种切管装置，该切管装置利用离心式切管机构进行切割管材，与拉管机设备连线使用，在线进行短料自动切断，无需搬料和运料，简单方便。该切管装置包括机框架20,机框架20上设有用于带动离心式切管机构1〇移动的滑动平台机构洲，尚^、瓦切官机构10的切官机构胲攸11安装在滑动平台机构30上，机框架2〇上还设有用于对离心式切管机构10送料的入料支撑架40以及用于夹取切割后管材的XYZ三轴机械手机构50,通过入料支撑架40引导拉管机设备输送的管材套在离心式切管机构1〇的中心轴12上，滑动平台机构3〇带动离心式切管机构10移动，离心式切管机构1〇对管材进行切割，在推料套筒121将切割后管材推出时，XYZ三轴机械手机构50夹取切割后管材。°’[0026]所述切管装置还包括设置在机框架20上的控制箱⑼，控制箱6〇内设有与离心式切管机构、滑动平台机构和XYZ三轴机械手机构控制连接的控制器，控制箱6〇上设有与控制器连接的人机界面61以及警示灯62。套筒驱动机构15和丝杠驱动组件122都与控制器连接，控制器控制套筒驱动机构15和丝杠驱动组件122的启动。[0027]如图8所示，所述入料支撑架40上设有供待切割管插入的插入孔41，入料支撑架40的一侧设有处于插入孔41上方和下方用于在插入待切割管时减小摩擦的上滚轮42和下滚轮43,入料支撑架40的另一侧设有处于插入孔41左右两侧用于在在插入待切割管时减小摩擦的左滚轮44和右滚轮45，这样将拉管机中管材插入时，减小摩擦，便于管材移动。所述上滚轮42、下滚轮43、左滚轮44和右滚轮45都通过滑轨安装在入料支撑架40上，这样可根据管材大小控制滚轮之间的距离，以便于管材顺利穿过插入孔41。[0028]如图6至图7所示，所述滑动平台机构30包括设置在机框架20上的机框架滑轨31、滑动平台32、用于驱动滑动平台32沿机框架滑轨31滑动的第一驱动器33、设置在滑动平台32上用于供切管机构底板11滑动的底板滑轨34以及用于驱动切管机构底板n沿底板滑轨34滑动的第二驱动器35,第一驱动器33和第二驱动器35都与控制器连接，这样可带动切管机构底板11向入料支撑架40方向移动，将待切割管材从入料支撑架40上接收进料。在拉管机将管材从插入孔41插入时，管材套在中心轴12上，由于拉管机的持续输送，在管材的推动下，切管机构底板11沿底板滑轨34滑动。优选地，拉管机以每米15秒的均匀速度，经过入料支撑架40自动向前送料。优选地，第一驱动器33为伺服电机，所述第二驱动器35为缓冲气缸。[0029]所述滑动平台32上设有用于感应切管机构底板11位置的第一光电开关321;所述机框架20上还设有用于感应滑动平台32位置的第二光电开关21，第一光电开关321和第二光电开关21都与控制器连接，当拉管机持续输入管材时，管材推动切管机构底板11沿底板滑轨34滑动，当切管机构底板11滑动至第一光电开关321位置时，第一光电开关321感应到并向控制器发出信号，控制器启动套筒驱动机构15,带动刀架旋转板16转动；离心块173受离心力作用在滑槽174内向下滑动，带动刀头安装板18上离心滑座171沿离心滑轨172滑动，使得刀头安装板18上切割刀19向轴通孔161靠近，按压在待切割管材上进行转动切割管材；而在切割完成后，由于拉管机还持续输送管材，第一驱动器33驱动滑动平台32沿机架机框架滑轨31快速后退滑动，为推料套筒121推出切割后管材留出空间，机框架20上设置有首尾两个第二光电开关21感应滑动平台32的位置，两个第二光电开关21之间的距离为滑动平台32可滑动长度，当第二光电开关21感应到滑动平台32时，第二光电开关21向控制器发出信号，控制器控制第一驱动器33的停止工作。[0030]如图9所示，所述XYZ三轴机械手机构50包括设置在机框架2〇上的固定立柱51、用于夹取切割后管材的机械手52以及用于驱动机械手52沿X轴、Y轴和Z轴移动的XYZ三轴移动平台53,这样机械手52沿X方向、Y方向和Z方向滑动，在推料套筒121将切割后管材推出时，夹取切割后管材。[0031]另外，整个切管装置上还设有防护罩70,在切割过程中起到防护作用。[0032]该切管装置进行切割管材的工作过程为：1通过第一驱动器33驱动滑动平台32沿机框架滑轨31滑动至首个第二光电开关21位置，第二驱动器35驱动切管机构底板11沿底板滑轨34滑动至第一光电开关321的前方;2拉管机通过入料支撑架40的插入孔41输送管材，待切割管材套在中心轴12上，直至待切割管材的端面与推料套筒121贴合;3由于拉管机的持续输送管材，管材推动切管机构底板11沿底板滑轨34滑动，当切管机构底板11滑动至第一光电开关321位置时，第一光电开关321感应到并向控制器发出信号;4控制器启动套筒驱动机构15,带动刀架旋转板16转动，在离心力作用下，刀头安装板18上切割刀19向轴通孔161靠近，按压在待切割管材上进行转动切割管材;第一驱动器33驱动滑动平台32沿机架机框架滑轨31快速后退滑动，为推料套筒121推出切割后管材留出空间；5同时，丝杠驱动组件I22推动推料套筒121沿中心轴12滑动将切割后管材推出;6机械手52沿X方向、Y方向和Z方向滑动，在推料套筒121将切割后管材推出时，夹取切割后管材;7在取料完成后，第二驱动器35带动切管机构底板11复位，同时全部驱动器以及驱动机构复位到初始状态，等待下一次无肩切管的光电信号。[0033]综上所述，本发明的技术方案可以充分有效的实现上述发明目的，且本发明的结构及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，能达到预期的功效及目的，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对发明的实施例做出多种变更或修改。因此，本发明包括一切在专利申请范围中所提到范围内的所有替换内容，任何在本发明申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。

权利要求：1.一种离心式切管机构，其特征在于，包括切管机构底板，切管机构底板通过轴安装座连接用于供待切割管材插入的中心轴，切管机构底板上还设有切管安装座，切管安装座内设有转动套筒，切管安装座上设有用于驱动转动套筒转动的套筒驱动机构，转动套筒连接有刀架旋转板，刀架旋转板上设有供中心轴穿出的轴通孔，刀架旋转板上还通过滑动组件连接有刀头安装板，刀头安装板上设有用于在离心力作用下按压在待切割管材上转动切割管材的切割刀，刀头安装板与刀架旋转板之间设有复位弹簧。2.根据权利要求1所述的离心式切管机构，其特征在于:所述中心轴上套接有推料套筒，所述切管机构底板上还设有用于推动推料套筒沿中心轴滑动将切割后管材推出的丝杠驱动组件。3.根据权利要求1所述的离心式切管机构，其特征在于:所述滑动组件包括与刀头安装板连接的离心滑座、设置在刀架旋转板上供离心滑座滑动的离心滑轨、离心块以及设置在刀架旋转板上用于在刀架旋转板转动时供离心块滑动以带动刀头安装板滑动的滑槽。4.根据权利要求4所述的离心式切管机构，其特征在于:所述离心滑座包括第一滑座、第二滑座和第三滑座，所述离心滑轨包括与第一滑座配合的第一滑轨、与第二滑座配合的第二滑轨和与第三滑座配合的第三滑轨。5.根据权利要求1所述的离心式切管机构，其特征在于：所述刀架旋转板上设有止位柱，所述刀头安装板上设有供止位柱滑动以控制连板刀头安装板滑动距离的止位槽。6.—种利用权利要求1至5任一所述离心式切管机构的切管装置，其特征在于，包括机框架，机框架上设有用于带动离心式切管机构移动的滑动平台机构，离心式切管机构的切管机构底板安装在滑动平台机构上，机框架上还设有用于对离心式切管机构送料的入料支撑架以及用于夹取切割后管材的XYZ三轴机械手机构。7.根据权利要求6所述的切管装置，其特征在于:所述滑动平台机构包括设置在机框架上的机框架滑轨、滑动平台、用于驱动滑动平台沿机框架滑轨滑动的第一驱动器、设置在滑动平台上用于供切管机构底板滑动的底板滑轨以及用于驱动切管机构底板沿底板滑轨滑动的第二驱动器;所述滑动平台上设有用于感应切管机构底板位置的第一光电开关;所述机框架上还设有用于感应滑动平台位置的第二光电开关。8.根据权利要求6所述的切管装置，其特征在于:所述入料支撑架上设有供待切割管插入的插入孔，入料支撑架的一侧设有处于插入孔上方和下方用于在插入待切割管时减小摩擦的上滚轮和下滚轮，入料支撑架的另一侧设有处于插入孔左右两侧用于在在插入待切割管时减小摩擦的左滚轮和右滚轮。9.根据权利要求6所述的切管装置，其特征在于:所述XYZ三轴机械手机构包括设置在机框架上的固定立柱、用于夹取切割后管材的机械手以及用于驱动机械手沿X轴、Y轴和Z轴移动的XYZ三轴移动平台。10.根据权利要求6所述的切管装置，其特征在于:所述切管装置还包括设置在机框架上的控制箱，控制箱内设有与离心式切管机构、滑动平台机构和XYZ三轴机械手机构控制连接的控制器，控制箱上设有与控制器连接的人机界面以及警示灯。

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