CN104942420B - 钢管束用数控方矩管等离子割孔设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢管束用数控方矩管等离子割孔设备，包括基座，还包括设置在基座上的输送机构；用于吸收等离子切割时产生的烟尘的烟尘处理机构；用于切割被加工方矩管的数组过浆孔的切割机构；以及控制上述机构动作的电气控制机构；输送机构包括沿基座的长度方向设置的主输送辊道，主输送辊道构成被加工方矩管的工作台；工作台的一侧为上料端，上料端设置有上料输送辊道，与上料端相对的工作台的另一侧设置有下料输送辊道；上述各输送辊道均可独立驱动；烟尘处理机构安装在主输送辊道的末端并且与被加工方矩管的内腔相对应；切割机构可移动地安装在工作台的上料侧，并可沿被加工方矩管的长度方向行走完成对方矩管上的过浆孔的切割加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢管束用数控方矩管等离子割孔设备。
背景技术
I型钢管束构件是一种新型钢结构墙体构件，它是由若干根薄壁U型钢管与一根用于封堵U型钢管开口的等宽方矩管，经叠加组立并焊接在一起构成钢管束构件。在方矩管的管壁上，布置有数组细长小孔。数组细长小孔(过浆孔)的作用是在墙体施工时，使浇灌的混凝土在叠加焊接的各钢管之间相互过浆贯通，形成局部联结的整体混凝土墙结构。
方矩型钢管的规格为：
长度范围约为4000—12000mm，高度范围约为130—180mm，宽度范围约为130—200mm，钢管壁厚约为4—8mm。方矩型钢管的孔加工工序，研制初期均采用手工火焰切割加工。这道工序存在着劳动强度大、生产效率低、成本高等问题。
发明内容
为了克服现有方矩型钢管孔加工工序中存在的上述缺陷，本发明提供一种使方矩管孔加工实现自动化、在保证产品质量与生产效率的同时，减轻生产人员的劳动强度的钢管束用数控方矩管等离子割孔设备。
本发明采用的技术方案是：
钢管束用数控方矩管等离子割孔设备，包括基座，其特征在于：还包括
设置在基座上的输送机构；
用于吸收等离子切割时产生的烟尘的烟尘处理机构；
用于切割被加工方矩管的数组过浆孔的切割机构；
以及控制上述机构动作的电气控制机构；
所述的输送机构包括沿基座的长度方向设置的主输送辊道，所述的主输送辊道构成被加工方矩管的工作台；所述的工作台的一侧为上料端，所述的上料端设置有上料输送辊道，与所述的上料端相对的工作台的另一侧设置有下料输送辊道；上述各输送辊道均可独立驱动；
所述的烟尘处理机构安装在主输送辊道的末端并且与被加工方矩管的内腔相对应；
所述的切割机构可移动地安装在工作台的上料侧，并可沿被加工方矩管的长度方向行走完成对方矩管上的过浆孔的切割加工。
所述的烟尘处理机构包括用于吸收等离子切割时产生的烟尘的除尘吸口、排烟管道及除尘器，所述的除尘吸口通过排烟管道与除尘器连通；所述的除尘吸口安装在主输送辊道的后端。
所述的除尘吸口为矩形结构并且除尘吸口的端部构成被加工方矩管长度方向的定位端；所述的矩形结构的尺寸与四根被加工方矩管的横截面尺寸一致，所述的除尘吸口与四根被加工方矩管的端口部位相对应，所述的除尘吸口通过方矩管的内腔吸收产生的烟尘。
所述的切割机构包括行走悬臂机架和割枪装置，所述的行走悬臂机架通过直线滚动导轨可移动地安装在工作台的上料侧，并且受控于电气控制机构；所述的割枪装置安装在割枪基座上。
所述的割枪装置由两组等离子割枪组成，两组割枪的间距可调以适应不同规格的方矩管。
所述的切割机构还包括废料拾取装置，所述的废料拾取装置包括靠近割枪位置设置的电磁铁，所述的电磁铁通电后用于吸附切割后的废料。
两个所述的等离子割枪安装在割枪基座上，所述的割枪基座安装在行走悬臂机架6的悬臂上；所述的电磁铁安装在导向装置的导杆底部，在传动气缸的带动下，所述的导向装置向下移动，电磁铁与被加工方矩管正在切割的孔内废料相接触。在每个孔即将切割完毕时，安装在导向装置导杆底部的电磁铁，在传动气缸的带动下，向下移动与方矩管正在切割的孔内废料相接触，并通电吸住废料，避免在孔完成切割后，废料从切割孔落入方矩管内部。待切割机构向下一个过浆孔位移动的途中，电磁铁失电，将过浆孔切割废料脱落在方矩管上表面或附近位置，以便加工后对切割废料的收集清理。
还包括工件定位移料装置，所述的工件定位移料装置包括相互配合作用的侧向定位装置和侧向移料装置，所述的侧向移料装置与驱动气缸驱动连接；所述的侧向定位装置安装在工作台上与上料侧相对的一侧；所述的侧向移料装置用于将上料输送辊道输送到工作台上料端的被加工方矩管推向侧向定位装置端。
所述的侧向定位装置可90翻转，当侧向定位装置处于水平位置时，所述的侧向定位装置的高度低于主输送辊道的辊顶面的高度。
所述的主输送辊道由若干沿基座长度方向平行排布的输送辊构成。
本发明中，对各机构的重点技术要求如下：
A、烟尘处理机构采用室内除尘排风形式，要求除尘主机安装在主输送辊道定位端附近，除尘吸口直接与方管一端开口相接，以利吸尘效果，同时起到方矩管端部定位作用；除尘器与除尘吸口之间的排烟管道在适当的位置应设有检查孔和排灰口。
B、输送机构
(1)工件上料与下料输送速度，需满足工件过浆孔切割及钢管束配料的节拍要求；
(2)上料输送辊道、主输送辊道、下料输送辊道的各组辊道均可独立驱动，运行时可按程序分步同速联动；其中上料输送辊道每次输送1根方钢管到主输送辊道，再由侧向移料装置依次将每根方钢管侧推到主输送辊道上进行定位，作为工作台的主输送辊道一次加工最多可装夹方钢管4根，加工完成的方钢管，再由侧向移料装置每次1根地侧推到下料输送辊上，下料输送辊道按钢管束配料要求，将方钢管每次输送1根到钢管束配料装置，即完成输送任务。
(3)辊道间距能满足不同长度(4000～12000mm)工件的连续稳定通过；
C、切割机构
在割枪切割即将结束后，电磁铁通电吸附在切割废料上，并将切割后的废料吸在电磁铁端部，当行走悬臂机架向下一组割孔位置移动时，电磁铁失电，将废料放置在设备便于手工收集的地方。
D、工件定位移料装置：
在主输送辊道的侧面布置有工件侧向定位装置与侧向移料装置，在四根方矩管依次送入主输送辊道并定位后，侧向移料装置将方管组推向侧向定位装置，目的是消除方管自身的旁弯，保证切割孔位的精准度。
数控方矩管等离子割孔设备的生产工艺过程如下：
1、方矩管吊装与上料输送：操作人员用起重设备，将方钢管工件，逐根吊至上料输送辊道上，并启动上料输送辊道，将方矩管逐根向主输送辊道输送，为方矩管切割加工准备材料。
2、方矩管侧推定位：由上料输送辊道每次输送1根到主输送辊道的方矩管，在其头部与除尘吸口接触完成端部定位后，侧向移料装置在驱动气缸的带动下，自动将方矩管推向可90度翻转的侧向定位基准逐根定位。要求侧向定位装置90度翻转的目的，是当方矩管上料及切割加工时，侧向定位装置90度向上翻起，起到对方矩管的侧向定位作用。当方矩管切割加工完成后，侧向定位装置需要向下翻转90度，使其低于主输送辊道的辊顶面高度，为方矩管向下料输送辊道侧推下料避让通道。
3、方矩管切割加工：操作人员根据方矩管工件的尺寸及切割要求，编制加工程序。并自动调整割枪***的两把等离子割枪间距，使其能够满足同时切割两根方矩管的要求。启动设备使其进入自动切割状态，从方矩管的前端部起，逐步按割孔要求完成四根方矩管组的割孔工作。如果每根方矩管的其它管壁上也需割孔，则在方矩管组一侧管壁上的全部过浆孔切割完成后，手动将各方矩管需要割孔的管壁翻转到切割位置，再行切割加工。
4、工件下料：当方矩管组的全部割孔工作完成后，侧向定位装置向下翻转90度，避让下料通道。侧向移料装置将完成切割的方矩管全部推离主输送辊道，进入下料存放区，为钢管束配料作准备。并准备后续方矩管的切割加工。
本发明的有益效果体现在：
1、电气化控制，操作方便，劳动强度降低，且成本低。
2、烟尘处理机构采用室内除尘排风形式，除尘主机安装在主输送辊道定位端附近，除尘吸口直接与方管一端开口相接，以利吸尘效果，同时起到方矩管端部定位作用。
3、上料输送辊道、主输送辊道、下料输送辊道的各组辊道均可独立驱动，运行时可按程序分步同速联动；其中上料输送辊道每次输送1根方钢管到主输送辊道，再由侧向移料装置依次将每根方钢管侧推到主输送辊道上进行定位，作为工作台的主输送辊道一次加工最多可装夹方钢管4根，加工完成的方钢管，再由侧向移料装置每次1根地侧推到下料输送辊上，下料输送辊道按钢管束配料要求，将方钢管每次输送1根到钢管束配料装置，即完成输送任务。
4、辊道间距能满足不同长度(4000～12000mm)工件的连续稳定通过；
5、在割枪切割即将结束后，电磁铁通电吸附在切割废料上，并将切割后的废料吸在电磁铁端部，当行走悬臂机架向下一组割孔位置移动时，电磁铁失电，将废料放置在设备便于手工收集的地方。
6、在主输送辊道的侧面布置有工件侧向定位装置与侧向移料装置，在四根方矩管依次送入主输送辊道并定位后，侧向移料装置将方管组推向侧向定位装置，目的是消除方管自身的旁弯，保证切割孔位的精准度。
附图说明
图1是本发明整体结构主视图。
图2是本发明整体结构俯视图。
图3是本发明整体结构侧视图。
图4是本发明割枪机构示意图。
图5是本发明烟尘处理机构示意图。
具体实施方式
参照图1至图5，钢管束用数控方矩管等离子割孔设备，包括基座4，还包括
设置在基座上的输送机构；
用于吸收等离子切割时产生的烟尘的烟尘处理机构1；
用于切割被加工方矩管2的数组过浆孔的切割机构7；
以及控制上述机构动作的电气控制机构；
所述的输送机构包括沿基座的长度方向设置的主输送辊道5，所述的主输送辊道5构成被加工方矩管的工作台；所述的工作台的一侧为上料端，所述的上料端设置有上料输送辊道8，与所述的上料端相对的工作台的另一侧设置有下料输送辊道10；上述各输送辊道均可独立驱动；
所述的烟尘处理机构1安装在主输送辊道5的末端并且与被加工方矩管2的内腔相对应；
所述的切割机构7可移动地安装在工作台的上料侧，并可沿被加工方矩管2的长度方向行走完成对方矩管上的过浆孔的切割加工。
所述的烟尘处理机构1包括用于吸收等离子切割时产生的烟尘的除尘吸口11、排烟管道12及除尘器13，所述的除尘吸口通过排烟管道与除尘器连通；所述的除尘吸口安装在主输送辊道的后端。
所述的除尘吸口11为矩形结构并且除尘吸口的端部构成被加工方矩管长度方向的定位端；所述的矩形结构的尺寸与四根被加工方矩管的横截面尺寸一致，所述的除尘吸口与四根被加工方矩管的端口部位相对应，所述的除尘吸口通过方矩管的内腔吸收产生的烟尘。
所述的切割机构7包括行走悬臂机架6和割枪装置71，所述的行走悬臂机架6通过直线滚动导轨可移动地安装在工作台的上料侧，并且受控于电气控制机构；所述的割枪装置71安装在行走割枪基座73上。
所述的割枪装置由两组等离子割枪组成，两组割枪的间距可调以适应不同规格的方矩管。
所述的切割机构还包括废料拾取装置，所述的废料拾取装置包括靠近割枪位置设置的电磁铁72，所述的电磁铁72通电后用于吸附切割后的废料。
两个所述的等离子割枪安装在割枪基座73上，所述的割枪基座安装在行走悬臂机架6的悬臂上；所述的电磁铁安装在导向装置74的导杆底部，在传动气缸75的带动下，所述的导向装置向下移动，电磁铁与被加工方矩管正在切割的孔内废料相接触。在每个孔即将切割完毕时，安装在导向装置导杆底部的电磁铁，在传动气缸的带动下，向下移动与方矩管正在切割的孔内废料相接触，并通电吸住废料，避免在孔完成切割后，废料从切割孔落入方矩管内部。待切割机构向下一个过浆孔位移动的途中，电磁铁失电，将过浆孔切割废料脱落在方矩管上表面或附近位置，以便加工后对切割废料的收集清理。
还包括工件定位移料装置，所述的工件定位移料装置包括相互配合作用的侧向定位装置3和侧向移料装置9，所述的侧向移料装置与驱动气缸驱动连接；所述的侧向定位装置安装在工作台上与上料侧相对的一侧；所述的侧向移料装置用于将上料输送辊道输送到工作台上料端的被加工方矩管推向侧向定位装置端。
所述的侧向定位装置可90翻转，当侧向定位装置处于水平位置时，所述的侧向定位装置的高度低于主输送辊道的辊顶面的高度。
所述的主输送辊道由若干沿基座长度方向平行排布的输送辊构成。
本发明中，对各机构的重点技术要求如下：
A、烟尘处理机构采用室内除尘排风形式，要求除尘主机安装在主输送辊道定位端附近，除尘吸口直接与方管一端开口相接，以利吸尘效果，同时起到方矩管端部定位作用；除尘器与除尘吸口之间的排烟管道在适当的位置应设有检查孔和排灰口。
B、输送机构
(1)工件上料与下料输送速度，需满足工件过浆孔切割及钢管束配料的节拍要求；
(2)上料输送辊道、主输送辊道、下料输送辊道的各组辊道均可独立驱动，运行时可按程序分步同速联动；其中上料输送辊道每次输送1根方钢管到主输送辊道，再由侧向移料装置依次将每根方钢管侧推到主输送辊道上进行定位，作为工作台的主输送辊道一次加工最多可装夹方钢管4根，加工完成的方钢管，再由侧向移料装置每次1根地侧推到下料输送辊上，下料输送辊道按钢管束配料要求，将方钢管每次输送1根到钢管束配料装置，即完成输送任务。
(3)辊道间距能满足不同长度(4000～12000mm)工件的连续稳定通过；
C、切割机构
在割枪切割即将结束后，电磁铁通电吸附在切割废料上，并将切割后的废料吸在电磁铁端部，当行走悬臂机架向下一组割孔位置移动时，电磁铁失电，将废料放置在设备便于手工收集的地方。
D、工件定位移料装置：
在主输送辊道的侧面布置有工件侧向定位装置与侧向移料装置，在四根方矩管依次送入主输送辊道并定位后，侧向移料装置将方管组推向侧向定位装置，目的是消除方管自身的旁弯，保证切割孔位的精准度。
数控方矩管等离子割孔设备的生产工艺过程如下：
1、方矩管吊装与上料输送：操作人员用起重设备，将方钢管工件，逐根吊至上料输送辊道上，并启动上料输送辊道，将方矩管逐根向主输送辊道输送，为方矩管切割加工准备材料。
2、方矩管侧推定位：由上料输送辊道每次输送1根到主输送辊道的方矩管，在其头部与除尘吸口接触完成端部定位后，侧向移料装置在驱动气缸的带动下，自动将方矩管推向可90度翻转的侧向定位基准逐根定位。要求侧向定位装置90度翻转的目的，是当方矩管上料及切割加工时，侧向定位装置90度向上翻起，起到对方矩管的侧向定位作用。当方矩管切割加工完成后，侧向定位装置需要向下翻转90度，使其低于主输送辊道的辊顶面高度，为方矩管向下料输送辊道侧推下料避让通道。
3、方矩管切割加工：操作人员根据方矩管工件的尺寸及切割要求，编制加工程序。并自动调整割枪***的两把等离子割枪间距，使其能够满足同时切割两根方矩管的要求。启动设备使其进入自动切割状态，从方矩管的前端部起，逐步按割孔要求完成四根方矩管组的割孔工作。如果每根方矩管的其它管壁上也需割孔，则在方矩管组一侧管壁上的全部过浆孔切割完成后，手动将各方矩管需要割孔的管壁翻转到切割位置，再行切割加工。
4、工件下料：当方矩管组的全部割孔工作完成后，侧向定位装置向下翻转90度，避让下料通道。侧向移料装置将完成切割的方矩管全部推离主输送辊道，进入下料存放区，为钢管束配料作准备。并准备后续方矩管的切割加工。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (8)
1.钢管束用数控方矩管等离子割孔设备，包括基座，其特征在于：还包括
设置在基座上的输送机构；
用于吸收等离子切割时产生的烟尘的烟尘处理机构；
用于切割被加工方矩管的数组过浆孔的切割机构；
以及控制上述机构动作的电气控制机构；
所述的输送机构包括沿基座的长度方向设置的主输送辊道，所述的主输送辊道构成被加工方矩管的工作台；所述的工作台的一侧为上料端，所述的上料端设置有上料输送辊道，与所述的上料端相对的工作台的另一侧设置有下料输送辊道；上述各输送辊道均可独立驱动；
所述的烟尘处理机构安装在主输送辊道的末端并且与被加工方矩管的内腔相对应；
所述的切割机构可移动地安装在工作台的上料侧，并可沿被加工方矩管的长度方向行走完成对方矩管上的过浆孔的切割加工；
所述的烟尘处理机构包括用于吸收等离子切割时产生的烟尘的除尘吸口、排烟管道及除尘器，所述的除尘吸口通过排烟管道与除尘器连通；所述的除尘吸口安装在主输送辊道的后端；
所述的除尘吸口为矩形结构并且除尘吸口的端部构成被加工方矩管长度方向的定位端；所述的矩形结构的尺寸与四根被加工方矩管的横截面尺寸一致，所述的除尘吸口与四根被加工方矩管的端口部位相对应，所述的除尘吸口通过方矩管的内腔吸收产生的烟尘。
2.如权利要求1所述的钢管束用数控方矩管等离子割孔设备，其特征在于：所述的切割机构包括行走悬臂机架和割枪装置，所述的行走悬臂机架通过直线滚动导轨可移动地安装在工作台的上料侧，并且受控于电气控制机构；所述的割枪装置安装在割枪基座上。
3.如权利要求2所述的钢管束用数控方矩管等离子割孔设备，其特征在于：所述的割枪装置由两组等离子割枪组成，两组割枪的间距可调以适应不同规格的方矩管。
4.如权利要求3所述的钢管束用数控方矩管等离子割孔设备，其特征在于：所述的切割机构还包括废料拾取装置，所述的废料拾取装置包括靠近割枪位置设置的电磁铁，所述的电磁铁通电后用于吸附切割后的废料。
5.如权利要求4所述的钢管束用数控方矩管等离子割孔设备，其特征在于：两组所述的等离子割枪安装在割枪基座上，所述的割枪基座安装在行走悬臂机架的悬臂上；所述的电磁铁安装在导向装置的导杆底部，在传动气缸的带动下，所述的导向装置向下移动，电磁铁与被加工方矩管正在切割的孔内废料相接触。
6.如权利要求5所述的钢管束用数控方矩管等离子割孔设备，其特征在于：还包括工件定位移料装置，所述的工件定位移料装置包括相互配合作用的侧向定位装置和侧向移料装置，所述的侧向移料装置与驱动气缸驱动连接；所述的侧向定位装置安装在工作台上与上料侧相对的一侧；所述的侧向移料装置用于将上料输送辊道输送到工作台上料端的被加工方矩管推向侧向定位装置端。
7.如权利要求6所述的钢管束用数控方矩管等离子割孔设备，其特征在于：所述的侧向定位装置可90度翻转，当侧向定位装置处于水平位置时，所述的侧向定位装置的高度低于主输送辊道的辊顶面的高度。
8.如权利要求7所述的钢管束用数控方矩管等离子割孔设备，其特征在于：所述的主输送辊道由若干沿基座长度方向平行排布的输送辊构成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
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| TR01 | Transfer of patent right |