CN103692468B - 一种大口径厚管壁pe管材行星无屑双刀切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，包括机架，所述机架上设有动力元件、伺服随动机构、夹紧机构和切割装置，所述切割装置包括安装板、电源导入装置、与安装板同轴设置的转盘和切割机构，所述安装板和转盘均开有可容纳管材的通孔。本发明能够较好切割大口径、厚管壁的PE管材，节省原材料的浪费，而且能够在保持切割小车与管材生产线速度同步的前提下提高管材的质量品质，降低了机械的故障率。

Description

一种大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机

技术领域

本发明涉及管材切割设备相关技术领域，更具体地，涉及一种大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机。

背景技术

目前，国内外塑料管道行业对大口径、厚管壁PE管材的切割，普遍采用锯片切割，实现无屑切割机困难较大。而锯片切割会产生如下不够理想的状态：锯片切割由于是一种去除材料方式的切断方式，所以切割时产生大量的锯屑，收集回收需要多个大功率的吸屑装置，该装置占用大量生产场地和产生较大的噪声，对生产环境造成混乱和污染，也不利于操作工人的身体健康；同时，因为是去材料的方式，所以也是一种原材料的浪费，常年累计，是一个不可忽视的经济损失。这种切割方式，切口也不够平整，实际铺排管线时也要再次加工；另一方面，在管材的生产线中，要求在管材切断过程中切割小车和管材的生产线速度保持绝对同步，而国内常用的方法是通过小车的夹紧装置夹紧管材，小车被管材推动而被动同步，可当生产较小管材和较薄管材时，管材的推力难克服小车的自身重量，使得在被动前进的过程中造成管材的弯曲或者切刀的断裂，影响产品品质，并且故障率高。

发明内容

本发明提供一种大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，它能够较好切割大口径、厚管壁的PE管材，节省原材料的浪费，而且能够在保持切割小车与管材生产线速度同步的前提下提高管材的质量品质，降低了机械的故障率。

本发明采用的技术方案如下：

一种大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，包括机架，所述机架上设有动力元件、伺服随动机构、夹紧机构和切割装置，所述切割装置包括安装板、电源导入装置、与安装板同轴设置的转盘和切割机构，所述安装板和转盘均开有可容纳管材的通孔，所述切割机构采用双切割刀结构，且所述双切割刀结构设于转盘上；所述伺服随动机构包括齿条、齿轮、伺服电机、编码轮、与编码轮同轴固定的编码器和凸轮控制器，所述齿条设于机架上，所述伺服电机设于切割小车上，所述伺服电机连接了齿轮，所述编码轮与管材外表面紧密接触，所述凸轮控制器分别与编码器、齿轮和伺服电机电连接。

本发明采用的双切割刀结构可以有效解决PE管材厚管壁难切割的问题，采用先后切割刀进行切割，避免了一次切割造成崩刀或者管材切口不平整的问题；另外本发明不受切割机的线速度影响，无论切割机线速度如何变化，切割小车在伺服同步随动装置的控制下始终能够通过凸轮控制器以电子凸轮的方式达到绝对的位置控制。所述的伺服电机作为从轴，编码器作为主轴，主轴与从轴之间通过凸轮控制器进行反馈，采用电子凸轮的方式进行绝对的位置控制，具体地，通过编码轮与管材的接触，编码器把编码轮的角位移转化为电信号发送给凸轮控制器，同时齿轮的转速也会通过电信号发给凸轮控制器，然后凸轮控制器会对这两个信号进行处理，然后传输给伺服电机一个能与管材同步的信号，从而伺服电机再控制齿轮齿条的配合达到切割小车的速度与管材线速度同步，这种以电子凸轮的方式和编码器同步“啮合”能够保持切割小车和管材的绝对同步。

所述双切割刀结构包括第一切割刀装置和第二切割刀装置，所述第一、第二切割刀装置关于转盘的中心点中心对称。

第一切割刀装置包括第一圆形刀片、第一位移调整装置、第一油缸和力臂比例为1:1的第一杠杆，所述第一位移调整装置与第一油缸连接，所述第一油缸与第一杠杆连接，所述第一杠杆与第一圆形刀片连接；第二切割刀装置包括第二圆形刀片、第二位移调整装置、第二油缸和力臂比例为1:1的第二杠杆，所述第二位移调整装置与第二油缸连接，所述第二油缸与第二杠杆连接，所述第二杠杆与第二圆形刀片连接。

本发明通过先用第一圆形刀片将管材切开一定深度，使第二圆形刀片切割时的摩擦阻力减小，有利于第二圆形刀片的深入切入，不容易因为管壁厚而使刀片崩裂，第二圆形刀片绕着管材进行切割直至管材切断。另外，所述的位移调节装置调节油缸的位移，进而使杠杆控制切割刀切割，这样可以实现不同管径的切割。

所述编码轮与固定于机架一侧的转动副连接。

所述的油缸由设于转盘上的液压动力单元驱动。

所述电源导入装置包括电源外导入组件和电源内导入组件，所述电源外导入组件包括导电滑环、刀式碳刷和用于连接外部电源的碳刷插头，所述导电滑环设于转盘上且与电源内导入组件连接，所述刀式碳刷通过弹性件设于安装板上，所述导电滑环与刀式碳刷接触，所述碳刷插头与刀式碳刷连接。

所述刀式碳刷和导电滑环为弹性接触。

本发明设有的电源导入装置主要采用弹性连接，可实现电源导入的灵活摆动，其中刀式碳刷片和滑环之间非硬性接触，降低碳刷折断的频率，避免了接触面积小而导致接触不良的现象，从而杜绝火灾发生的几率，保证生产的安全和提高生产的效率。

所述电源内导入组件连接了设于转盘上的切割机构。

电源内导入组件从电源外导入组件获得电源再输送给转盘上的执行机构如切割机构。

所述转盘由动力元件驱动旋转。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

1.可对大口径厚壁PE管材在线无屑切割，管材切口无翻边、切口平整光滑，能够切割不同管径的PE管材。

2.采用的伺服随动机构能够在保持切割小车与管材生产线速度同步的前提下提高管材的质量品质，降低了机械的故障率。

3.采用的电源导入装置能够保证最大接触面积来产生电源给切割机构供电，同时降低碳刷折断的频率，保证生产安全和提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的主视图；      

图2为本发明的右视图；

图3为本发明切割机构的结构示意图；

图4为本发明加工管材时伺服随动***的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述。

如图1、图2和图3所述，一种大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，包括机架15，所述机架15上设有动力元件1、夹紧机构3、切割装置2和伺服随动***，所述切割装置2包括安装板16、电源导入装置、与安装板16同轴设置的转盘17和切割机构，所述安装板16和转盘17均开有可容纳管材的通孔，所述切割机构采用双切割刀结构，且所述双切割刀结构设于转盘17上。

所述双切割刀结构包括第一切割刀装置和第二切割刀装置，所述第一、第二切割刀装置关于转盘17的中心点中心对称。

第一切割刀装置包括第一圆形刀片18、第一位移调整装置7、第一油缸8和力臂比例为1:1的第一杠杆10，所述第一位移调整装置7与第一油缸8连接，所述第一油缸8与第一杠杆10连接，所述第一杠杆10与第一圆形刀片18连接；第二切割刀装置包括第二圆形刀片6、第二位移调整装置13、第二油缸11和力臂比例为1:1的第二杠杆14，所述第二位移调整装置13与第二油缸11连接，所述第二油缸11与第二杠杆14连接，所述第二杠杆14与第二圆形刀片6连接。

所述电源导入装置包括电源外导入组件4和电源内导入组件9，所述电源外导入组件4设于安装板15上，所述电源内导入组件9设于转盘17上且连接了切割机构。

如图4，所述伺服随动机构包括齿条24、齿轮23、伺服电机22、编码轮19、与编码轮19同轴固定的编码器20和凸轮控制器21，所述齿条24设于机架15上，所述伺服电机22设于切割小车15上，所述伺服电机22连接了齿轮23，所述编码轮19与管材外表面紧密接触，所述凸轮控制器21分别与编码器20、齿轮23和伺服电机22电连接。所述编码轮19与固定于机架15一侧的转动副连接。

管材在线生产时，当管材达到预定设置的长度，电气控制发出切割信号至切割机，夹紧机构3接收信号发出夹紧指令将管材夹紧，动力元件1接收信号驱动切割装置2旋转；同时，电源外导入组件4导入外部电源，再输送给电源内导入组件9，电源内导入组件9将电源和信号指令传入切割机构，液压动力元件5启动，在第一位置调整装置7、第一油缸8和第一杠杆10共同作用下驱动第一圆形刀片18切入管材，切到一定深度后，第一圆形刀片18停止进刀；液压动力元件12启动，第二圆形刀片6开始进行第二次切割，第一圆形刀片18已经将管材切开一定深度，使第二圆形刀片6的二次切割时的摩擦阻力减小，有利于第二圆形刀片6的深入切入，不容易因为管壁厚而使刀片崩裂，第二圆形刀片6在第二位移调整装置13、第二油缸11和第二杠杆14共同作用下绕着管材进行切割直至管材切断；特殊的双刀进刀设计实现对大口径厚壁PE管材在线无屑切割。第一油缸8和第二油缸11接收反向动作指令做退回动作，使双刀切割刀退回至原始位置，转盘17停止旋转，夹紧机构3接收反向指令松开夹紧，切割完成，等待下一次的切割信号。该切割装置在切割不同直径大小管径时，可以通过位移调节装置7和位移调整装置13分别调节第一油缸8和第二油缸11的位移，实现不同管径的切割。该切割机合理的结构和传动设计，使管材切口无翻边，切口平整光滑，合理的导电输送和杠杆设计，使整机运行更可靠。

Claims (8)

1.一种大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，包括机架，所述机架上设有动力元件、伺服随动机构、夹紧机构和切割装置，所述切割装置包括安装板、电源导入装置、与安装板同轴设置的转盘和切割机构，所述安装板和转盘均开有可容纳管材的通孔，其特征在于，所述切割机构采用双切割刀结构，且所述双切割刀结构设于转盘上；所述伺服随动机构包括齿条、齿轮、伺服电机、编码轮、与编码轮同轴固定的编码器和凸轮控制器，所述齿条设于机架上，所述伺服电机设于切割小车上，所述伺服电机连接了齿轮，所述编码轮与管材外表面紧密接触，所述凸轮控制器分别与编码器、齿轮和伺服电机电连接，所述电源导入装置包括电源外导入组件和电源内导入组件，所述电源外导入组件包括导电滑环、刀式碳刷和用于连接外部电源的碳刷插头，所述导电滑环设于转盘上且与电源内导入组件连接，所述刀式碳刷通过弹性件设于安装板上，所述导电滑环与刀式碳刷接触，所述碳刷插头与刀式碳刷连接。

2.根据权利要求1所述的大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，其特征在于，所述双切割刀结构包括第一切割刀装置和第二切割刀装置，所述第一、第二切割刀装置关于转盘的中心点中心对称。

3.根据权利要求2所述的大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，其特征在于，第一切割刀装置包括第一圆形刀片、第一位移调整装置、第一油缸和力臂比例为1:1的第一杠杆，所述第一位移调整装置与第一油缸连接，所述第一油缸与第一杠杆连接，所述第一杠杆与第一圆形刀片连接；第二切割刀装置包括第二圆形刀片、第二位移调整装置、第二油缸和力臂比例为1:1的第二杠杆，所述第二位移调整装置与第二油缸连接，所述第二油缸与第二杠杆连接，所述第二杠杆与第二圆形刀片连接。

4.根据权利要求1所述的大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，其特征在于，所述编码轮与固定于机架一侧的转动副连接。

5.根据权利要求3所述的大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，其特征在于，所述的油缸由设于转盘上的液压动力单元驱动。

6.根据权利要求1所述的大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，其特征在于，所述刀式碳刷和导电滑环为弹性接触。

7.根据权利要求6所述的大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，其特征在于，所述电源内导入组件连接了设于转盘上的切割机构。

8.根据权利要求1所述的大口径厚管壁PE管材行星无屑双刀切割机，其特征在于，所述转盘由动力元件驱动旋转。