CN114160852A - 一种管材自动坡口设备及其坡口方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于管材坡口机技术领域，公开了一种管材自动坡口设备及其坡口方法，其中管材自动坡口设备，包括机架，机架的上方转动安装有两个驱动辊，驱动辊的上方设置有管材坡口位，机架上位于驱动辊的下方安装有升降平台，升降平台上设置有呈对称布设的第一坡口装置和第二坡口装置，第一坡口装置固定安装在升降平台上，升降平台上滑动安装有滑动平台，第二坡口装置固定安装在滑动平台上，本发明整体结构简单，使用方便，能够对管材的两端进行坡口，并且自动化程度高，加工速度快，使用范围广，能够适用于对多种型号的管材进行坡口加工的管材。

Description

一种管材自动坡口设备及其坡口方法

技术领域

本发明属于管材坡口机技术领域，具体的说，涉及一种管材自动坡口设备及其坡口方法。

背景技术

管材的种类数量繁多，如钢管、硬性塑料管、复合管材、铝管、铜管、纸管等。

众所周知的，在现有技术中，管材加工成管材成品的过程中需要对管材的两端进行坡口处理，坡口处理是指对管材的两端口处进行加工打磨而形成的一个斜坡，可根据不同的管壁厚度选择具体的坡口角度，坡口角度有45°、30°等。

在现有技术，通常对管材采用夹持旋转切割的方法进行加工坡口，如专利号为CN201210241178.6，公开了一种塑料管管端坡口机，包括管段自转驱动装置，其包括互相平行设置的主动辊以及从动辊，所述主动辊连接驱动电机，所述主动辊和所述从动辊之间放置待加工管段；管段压紧装置，其包括至少一个伸入至所述待加工管段内壁的压紧辊，以及控制所述压紧辊移动的压紧辊驱动件，所述压紧辊在所述压紧辊驱动件的控制下压紧或松开所述待加工管段；以及铣刀装置，其包括分别设置于待加工管段两侧管端的铣刀，所述铣刀设置于靠近所述主动辊、所述从动辊和所述压紧辊之间的位置；所述铣刀固定安装于刀座上。

上述该类坡口机能够对管材的两端进行坡口，但是该类现有的坡口机在使用时，由于管材的直径大小和长度不一，切割刀具固定后使得装置功能单一，不能满足各种类型管件的坡口需要，并且该类现有的坡口机整体自动化程度低，不便于对管材进行快速定位，从而导致坡口倒角效率低下，而且坡口倒角参差不齐，从而影响管材的生产品质。

并且上述现有的坡口机夹紧装置的行程较小，不适用于对多种尺寸的管材进行坡口作业，使用范围小，降低使用效果。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种结构简单，使用方便，能够对管材的两端进行坡口，并且自动化程度高，加工速度快，使用范围广，能够适用于对多种型号的管材进行坡口加工的管材自动坡口设备及其坡口方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种管材自动坡口设备，包括机架，机架的上方转动安装有两个驱动辊，驱动辊的上方设置有管材坡口位，机架上位于驱动辊的下方安装有升降平台，升降平台上设置有呈对称布设的第一坡口装置和第二坡口装置，第一坡口装置固定安装在升降平台上，升降平台上滑动安装有滑动平台，第二坡口装置固定安装在滑动平台上。

以下是本发明对上述技术方案的进一步优化：

升降平台包括活动安装在机架内且位于驱动辊下方的升降台，升降台的下方且靠近其四个夹角处分别安装有升降驱动组件。

进一步优化：第一坡口装置和第二坡口装置的整体结构相同均包括安装座，安装座的上方滑动连接有第一滑动板，第一滑动板的上方滑动连接有第二滑动板，第二滑动板的上方安装有坡口驱动电机，坡口驱动电机的动力输出轴上固定安装有至少一个坡口刀。

进一步优化：安装座上与第一滑动板之间通过第一滑动组件滑动连接，安装座上安装有用于驱动第一滑动板进行滑动的第一驱动组件；第一滑动板与第二滑动板之间通过第二滑动组件滑动连接，第一滑动板上安装有用于驱动第二滑动板进行滑动的第二驱动组件。

进一步优化：第一滑动板上且靠近其两侧位置处分别固定安装有支撑杆，两个支撑杆的另一端分别布设在两个驱动辊相对外侧的上方，支撑杆靠近管材坡口位的一侧面上转动安装有顶接辊。

进一步优化：滑动平台包括滑动安装在升降台上端面上的滑动座，第二坡口装置固定安装在滑动座上，升降台上安装有用于驱动滑动座进行滑动的滑动驱动组件。

进一步优化：机架的上固定安装有支撑架，支撑架上位于管材坡口位的上方安装有至少一组压紧装置，压紧装置包括两平行布设的压紧辊，支撑架上安装有用于驱动压紧辊向靠近或远离管材坡口位两侧移动的压紧驱动组件。

进一步优化：机架上安装有用于驱动两个驱动辊同步转动的驱动装置，管材坡口位的一侧设置有用于对管材坡口位上坡口完成的管材进行卸料的卸料组件。

进一步优化：还包括控制***，控制***包括PLC主控制器，PLC主控制器的输入端和输出端双向电连接有触控屏，PLC主控制器的输入端电性连接有启动按钮和急停按钮。

本发明还提供一种管材自动坡口方法，基于上述管材自动坡口设备，该坡口方法包括如下步骤：

S1、准备调节：根据待坡口管材的厚度和坡口工况调节坡口刀的位置，启动管材自动坡口设备，而后调节坡口刀与管材之间的位置；

S2、装管：将待坡口的管材放置在管材坡口位上；

S3、轴向初步定位：滑动驱动组件驱动滑动座带动第二坡口装置向靠近第一坡口装置的一侧移动，用于对待坡口管材的轴向位置进行初步定位；

S4、夹紧定位：第一坡口装置和第二坡口装置的第一驱动组件同步工作，驱动第一滑动板带动顶接辊与待坡口管材的两端部进行顶接；

S5、压紧：压紧驱动组件输出动力驱动压紧辊移动，并通过压紧辊将待坡口管材压紧在管材坡口位上；

S6、管材转动：驱动装置工作驱动两个驱动辊同步转动，用于带动待坡口管材转动；

S7、坡口：坡口驱动电机工作用于驱动坡口刀高速旋转，第二驱动组件驱动第二滑动板并带动高速旋转的坡口刀向靠近待坡口管材的一侧移动，此时坡口刀用于对管材的两端口进行坡口作业；

S8、复位：坡口完成后，第二滑动板、第二坡口装置分别向远离管材坡口位的一侧移动；

S9、卸料：卸料组件工作用于将坡口完成管材在管材坡口位上卸出，并使管材进入下一工序。

本发明采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理，该管材自动坡口设备能够对管材进行自动化坡口作业，使用方便，整体运行稳定，整体自动化程度高，坡口作业能够自动化完成，大大降低劳动强度，降低生产成本，进而提高企业的经济收益。

并且整体结构简单，使用方便，能够用于对多种规格的管材进行坡口作业，提高使用范围，实现一机多用，提高使用效果，降低使用成本。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例的总体结构示意图；

图2为本发明实施例中总体结构的主视图；

图3为本发明实施例中总体结构的侧视图；

图4为本发明实施例中管材坡口位处的结构示意图；

图5为本发明实施例中升降平台的结构示意图；

图6为本发明实施例中第一坡口装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中控制***的控制框图。

图中：1-机架；2-驱动辊；21-轴承座；22-管材坡口位；3-驱动装置；31-驱动辊电机；32-传动箱；4-升降平台；41-升降台；42-升降杆；43-蜗轮蜗杆机构；44-安装块；5-第一坡口装置；501-安装座；502-第一滑动板；503-第二滑动板；504-坡口驱动电机；505-坡口刀；506-第一滑轨；507-第一滑块；508-驱动气缸；509-第二滑轨；510-第二滑块；511-伺服驱动电机；512-连接座；513-支撑杆；514-顶接辊；6-第二坡口装置；7-滑动平台；71-滑动座；72-第三滑轨；73-第三滑块；74-螺纹杆；75-螺纹块；76-伺服电机；8-压紧装置；81-支撑架；82-压紧辊；83-压紧气缸；84-安装支座；85-活动连接座；86-导向杆；9-卸料组件；91-卸料杆；92-卸料气缸；10-PLC主控制器；101-触控屏；102-启动按钮；103-急停按钮；104-第一电磁阀；105-第二电磁阀；106-第三电磁阀；107-报警器；108-升降限位传感器；109-升降原点传感器；110-第一位置传感器；111-第二位置传感器；112-有管检测传感器。

具体实施方式

实施例：请参阅图1-7，一种管材自动坡口设备，包括机架1，机架1的上方转动安装有两个驱动辊2，两个驱动辊2为平行且间隔布设，驱动辊2的上方设置有管材坡口位22，机架1上位于驱动辊2的下方安装有升降平台4，升降平台4上设置有呈对称布设的第一坡口装置5和第二坡口装置6，第一坡口装置5固定安装在升降平台4上，升降平台4上滑动安装有滑动平台7，第二坡口装置6固定安装在滑动平台7上。

这样设计，可将待坡口的管材放置在管材坡口位22上，而后滑动平台7可驱动第二坡口装置6向靠近第一坡口装置5的一侧移动，

此时通过第二坡口装置6可用于带动管材坡口位22上待坡口的管材向靠近第一坡口装置5的一侧移动，通过第一坡口装置5和第二坡口装置6可用于对待坡口管材的轴向位置进行限定。

而后两个驱动辊2可用于驱动待坡口的管材进行轴向转动，此时通过第一坡口装置5和第二坡口装置6能够对待坡口管材的两端进行同步坡口作业。

在本实施例中，第一坡口装置5和第二坡口装置6整体结构相同，且第一坡口装置5和第二坡口装置6为对称设置。

驱动辊2的两端分别转动安装在轴承座21上，轴承座21固定安装在机架1上。

升降平台4包括活动安装在机架1内且位于驱动辊2下方的升降台41，升降台41的下方且靠近其四个夹角处分别安装有升降驱动组件。

升降驱动组件包括升降杆42，升降杆42上安装有用于驱动升降杆42进行升降的蜗轮蜗杆机构43，蜗轮蜗杆机构43固定安装在机架1上，蜗轮蜗杆机构43由驱动电机（图中未示出）驱动工作。

在本实施例中，蜗轮蜗杆机构43和驱动电机均为现有技术，驱动电机工作驱动蜗轮蜗杆机构43工作，蜗轮蜗杆机构43工作驱动升降杆42进行升降运动，升降杆42进行升降运动时带动升降台41进行升降运动。

在本实施例外，升降驱动组件还可以采用电动伸缩杆，电动伸缩杆的安装端安装在机架1上，电动伸缩杆的伸缩端与升降台41的下端面固定连接。

这样设计，升降驱动组件可驱动升降台41进升降运动，升降台41进行升降运动时，可带动第一坡口装置5和第二坡口装置6进行升降运动，进而调节第一坡口装置5和第二坡口装置6与待坡口管材之间的位置，方便使用。

第一坡口装置5包括安装座501，安装座501的上方滑动连接有第一滑动板502，第一滑动板502的上方滑动连接有第二滑动板503，第二滑动板503的上方安装有坡口组件。

坡口组件包括固定安装在第二滑动板503上方的坡口驱动电机504，坡口驱动电机504的动力输出轴布设在两驱动辊2之间，坡口驱动电机504的动力输出轴上固定安装有坡口刀505。

第一滑动板502和第二滑动板503的滑动方向与驱动辊2的轴向平行。

安装座501上与第一滑动板502之间通过第一滑动组件滑动连接，安装座501上安装有用于驱动第一滑动板502进行滑动的第一驱动组件。

第一滑动组件包括两平行布设的第一滑轨506，第一滑动板502与驱动辊2的轴线呈空间平行布设，第一滑轨506固定安装在安装座501上。

第一滑轨506的上方滑动连接有第一滑块507，第一滑块507与第一滑动板502的下端面固定连接。

这样设计，可通过第一滑块507与第一滑轨506的滑动连接，能够将第一滑动板502滑动安装在安装座501上，方便组装和安装。

第一驱动组件包括布设在安装座501与第一滑动板502之间的驱动气缸508，驱动气缸508固定安装安装座501上，驱动气缸508的伸缩端与第一滑动板502固定连接。

驱动气缸508输出动力可驱动第一滑动板502进行移动，并且通过第一滑块507与第一滑轨506的配合，能够提高第一滑动板502移动时的稳定性。

第一滑动板502与第二滑动板503之间通过第二滑动组件滑动连接，第一滑动板502上安装有用于驱动第二滑动板503进行滑动的第二驱动组件。

第二滑动组件包括固定安装在第一滑动板502上的第二滑轨509，第二滑轨509与驱动辊2的轴线呈空间平行布设。

第二滑轨509的上方滑动连接有第二滑块510，第二滑块510与第二滑动板503固定连接。

这样设计，可通过第二滑块510与第二滑轨509的滑动连接，能够将第二滑动板503滑动安装在第一滑动板502上，方便组装和安装。

第二驱动组件包括固定安装在第一滑动板502上的伺服驱动电机511，伺服驱动电机511的动力输出端通过传动组件与第二滑动板503传动连接。

传动组件为现有技术，传动组件包括丝杠，丝杠上螺纹连接有移动块，丝杠的一端与伺服驱动电机511传动连接，移动块固定安装在第二滑动板503上。

这样设计，伺服驱动电机511输出动力可通过传动组件驱动第二滑动板503进行滑动，并且通过第二滑块510与第二滑轨509的配合，能够提高第二滑动板503移动时的稳定性。

第二滑动板503的上方固定安装有连接座512，坡口驱动电机504固定安装在连接座512上。

在本实施例中，坡口刀505为两个，且两个坡口刀505分别固定安装在坡口驱动电机504的动力输出轴上。

两个坡口刀505为间隔布设，且两个坡口刀505的间隔距离与待坡口管材的壁厚相匹配。

这样设计，可通过两个坡口刀505能够对管材端口的内外表面同步进行坡口，可提高坡口作业的工作速率，提高使用效果。

在本实施例外，坡口刀505还可以为一个，且一个坡口刀505用于对管材端口的内表面或外表面进行单一坡口。

第一滑动板502上且靠近其两侧位置处分别固定安装有支撑杆513，两个支撑杆513的另一端分别布设在两个驱动辊2相对外侧的上方。

支撑杆513靠近管材坡口位22的一侧面上且靠近其上端位置处分别转动安装有顶接辊514。

这样设计，在使用时，首先驱动气缸508输出动力驱动第一滑动板502向靠近管材坡口位22的一侧移动，第一滑动板502可带动支撑杆513和顶接辊514向靠近管材坡口位22的一侧移动。

此时顶接辊514可与管材坡口位22上放置的待坡口管材的端面向顶接，进而实现对待坡口管材的轴向位置进行定位。

而后坡口驱动电机504工作，坡口驱动电机504工作驱动坡口刀505进行高速旋转。

然后伺服驱动电机511工作，伺服驱动电机511工作驱动第二滑动板503向靠近管材坡口位22的一侧移动，此时第二滑动板503带动高速旋转的坡口刀505与待坡口的管材接触，通过高速旋转的坡口刀505用于对待坡口管材的两端口进行坡口作业，方便使用。

在本实施例中，升降台41上靠近第一坡口装置5的位置处固定安装有安装块44，第一坡口装置5的安装座501固定安装在安装块44上。

这样设计，可通过安装块44能够方便的进行安装第一坡口装置5，进而能够保证第一坡口装置5的上端与第二坡口装置6的上端位于同一平面内。

滑动平台7包括滑动安装在升降台41上端面上的滑动座71，滑动座71的滑动方向与驱动辊2的轴线平行，第二坡口装置6固定安装在滑动座71上。

升降台41的上端面上固定安装有两个呈平行布设的第三滑轨72，第三滑轨72与驱动辊2的轴线呈空间平行布设。

第三滑轨72上滑动安装有第三滑块73，滑动座71固定安装在第三滑块73上。

这样设计，可通过第三滑块73与第三滑轨72的滑动连接，能够实现将滑动座71滑动安装在升降台41上，方便组装和安装。

升降台41上安装有用于驱动滑动座71进行滑动的滑动驱动组件。

滑动驱动组件包括转动安装在升降台41上的螺纹杆74，螺纹杆74布设在两个第三滑轨72之间。

螺纹杆74的两端分别转动安装在轴承支座上，轴承支座固定安装在升降台41上。

螺纹杆74上螺纹连接有螺纹块75，螺纹块75固定安装在滑动座71上。

升降台41上固定安装有伺服电机76，伺服电机76的动力输出端与螺纹杆74传动连接。

这样设计，伺服电机76输出动力驱动螺纹杆74转动，螺纹杆74转动带动螺纹块75进行移动，螺纹块75移动带动滑动座71进行移动，进而实现带动第二坡口装置6向靠近或远离第一坡口装置5的两侧进行移动，方便使用，使该管材自动坡口设备能够适用于对多种长度的管材进行坡口作业。

机架1的上固定安装有支撑架81，支撑架81上位于管材坡口位22的上方安装有至少一组压紧装置8，压紧装置8用于将待坡口的管材压紧在管材坡口位22上。

压紧装置8包括两平行布设的压紧辊82，压紧辊82与驱动辊2呈平行布设，支撑架81上安装有用于驱动压紧辊82向靠近或远离管材坡口位22两侧移动的压紧驱动组件。

压紧驱动组件包括固定安装在支撑架81上的安装支座84，安装支座84上固定安装有压紧气缸83，压紧气缸83的伸缩端贯穿安装支座84并延伸至安装支座84的下方。

压紧气缸83的伸缩端上固定连接有活动连接座85，压紧辊82的两端分别转动安装在活动连接座85上。

活动连接座85的上方固定安装有两个为间隔布设的导向杆86，导向杆86呈竖直布设。

导向杆86的上端贯穿安装支座84并延伸至安装支座84的上方，导向杆86与安装支座84之间为滑动连接。

这样设计，可通过导向杆86与安装支座84的滑动连接，能够用于对活动连接座85的上下移动进行导向，提高活动连接座85移动时的稳定性。

压紧气缸83输出动力可使其伸缩端进行伸缩运动，进而带动活动连接座85和压紧辊82向靠近或远离管材坡口位22的两侧进行移动，方便使用。

压紧气缸83驱动压紧辊82向靠近管材坡口位22的一侧进行移动时，压紧辊82可与待坡口管材的外表面进行接触，进而实现将待坡口管材压紧在管材坡口位22上。

反之，压紧气缸83驱动压紧辊82向远离管材坡口位22的一侧进行移动时，压紧辊82与待坡口管材分离。

机架1上安装有用于驱动两个驱动辊2同步转动的驱动装置3。

驱动装置3包括固定安装在机架1上的驱动辊电机31和传动箱32，驱动辊电机31的动力输出端与传动箱32的动力输入端传动连接。

传动箱32上设置有两个动力输出端，传动箱32的两个动力输出端分别与相对应的驱动辊2传动连接。

在本实施例中，传动箱32为现有技术，传动箱32内可采用链轮链条传动、齿轮组传动等。

管材坡口位22的一侧设置有用于对管材坡口位22上坡口完成的管材进行卸料的卸料组件9。

卸料组件9包括设置在管材坡口位22上方一侧的卸料杆91，卸料杆91与驱动辊2为平行布设。

机架1上靠近卸料杆91两端位置处分别固定安装有卸料气缸92，卸料气缸92为倾斜布设，两个卸料气缸92的伸缩端分别与卸料杆91相对应的两端连接。

卸料气缸92输出动力可使其伸缩端进行伸缩运动，卸料气缸92的伸缩端进行伸缩运动可带动卸料杆91向靠近或远离管材坡口位22的两侧移动。

当卸料气缸92驱动卸料杆91向靠近管材坡口位22的一侧移动时，卸料杆91可顶接管材坡口位22上坡口完成管材，进而实现将坡口完成管材在管材坡口位22上卸出，并使管材进入下一工序。

该管材自动坡口设备由控制***进行自动化控制，控制***包括PLC主控制器10，PLC主控制器10的输入端和输出端双向电连接有触控屏101。

触控屏101能够实时显示工作时的各项参数和用于对PLC主控制器10输入、修改各项参数。

在本实施例中，PLC主控制器10和触控屏101均为现有技术，可由市面上购买获得。

PLC主控制器10的输入端电性连接有启动按钮102和急停按钮103。

启动按钮102用于控制该管材自动坡口设备整体启动，急停按钮103用于控制该管材自动坡口设备整体急停。

PLC主控制器10的输入端电性连接有升降限位传感器108和升降原点传感器109。

升降限位传感器108安装在机架1上且靠近升降台41的上移极限位置处。

升降原点传感器109安装在机架1上且靠近升降台41的原点位置处。

升降限位传感器108和升降原点传感器109用于控制升降台41的上升和下降移动距离。

升降台41进行上升运动并与升降限位传感器108接触后，升降限位传感器108发出检测信号输送至PLC主控制器10内，此时PLC主控制器10根据该检测信号控制驱动电机停止转动，进而控制升降台41停止上升运动，此时表示升降台41已移动至上升极限位置。

升降台41进行下降运动并与升降原点传感器109接触后，升降原点传感器109发出检测信号输送至PLC主控制器10内，此时PLC主控制器10根据该检测信号控制驱动电机停止转动，进而控制升降台41停止下降运动，此时表示升降台41已移动至下降极限位置，并且下降极限位置也是升降台41的原点。

PLC主控制器10的输入端电性连接有第一位置传感器110。

第一位置传感器110安装在第一滑动板502上，且靠近第二滑动板503向远离管材坡口位22一侧移动时的极限位置处。

第一位置传感器110用于检测第二滑动板503的移动位置，当第二滑动板503向远离管材坡口位22一侧移动并与第一位置传感器110接触时，第一位置传感器110发出检测信号输送至PLC主控制器10内，此时PLC主控制器10根据该检测信号控制伺服驱动电机511停止转动，进而控制第二滑动板503停止移动，此时表示第二滑动板503以移动至最远极限位置，并该最远极限位置也是第二滑动板503的原点。

PLC主控制器10的输入端电性连接有第二位置传感器111。

第二坡口装置6向远离第一坡口装置5一侧移动时的极限位置处表示第二坡口装置6的原点。

第二位置传感器111安装在升降台41上且靠近第二坡口装置6的原点位置处。

第二位置传感器111向远离第一坡口装置5一侧移动并与第二位置传感器111接触后，第二位置传感器111发出检测信号输送至PLC主控制器10内，此时PLC主控制器10根据该检测信号控制伺服电机76停止转动，进而控制第二位置传感器111停止移动。

此时表示第二位置传感器111以移动至原点位置处。

PLC主控制器10的输入端电性连接有有管检测传感器112。

有管检测传感器112安装在机架1上且位于管材坡口位22的下方。

有管检测传感器112用于检测管材坡口位22的上方是否管材。

驱动电机的控制端与PLC主控制器10的输出端电性连接。

PLC主控制器10输出控制信号可控制驱动电机进行正反转动或停止转动，驱动电机工作通过蜗轮蜗杆机构43驱动升降杆42进行升降运动，进而带动升降台41进行升降运动，实现调节坡口刀505与待坡口管材之间的位置。

坡口驱动电机504的控制端与PLC主控制器10的输出端电性连接。

PLC主控制器10输出控制信号可控制坡口驱动电机504进行工作或停止，坡口驱动电机504工作用于驱动坡口刀505进行高速旋转。

伺服驱动电机511的控制端与PLC主控制器10的输出端电性连接。

PLC主控制器10输出控制信号可控制伺服驱动电机511进行正反转动或停止转动，伺服驱动电机511工作可驱动第二滑动板503带动坡口刀505进行进给或后退。

伺服电机76的控制端与PLC主控制器10的输出端电性连接。

PLC主控制器10输出控制信号可控制伺服电机76进行正反转动或停止转动，伺服电机76工作可驱动滑动座71进行移动，滑动座71移动带动第二坡口装置6向靠近或远离第一坡口装置5的两侧进行移动。

驱动气缸508的控制管路上连接有用于控制驱动气缸508进行伸缩工作的第一电磁阀104。

第一电磁阀104的控制端与PLC主控制器10的输出端电性连接。

PLC主控制器10输出控制信号可控制第一电磁阀104进行工作，第一电磁阀104工作可用于控制驱动气缸508进行伸缩工作。

压紧气缸83的控制管路上连接有用于控制压紧气缸83进行伸缩工作的第二电磁阀105。

第二电磁阀105的控制端与PLC主控制器10的输出端电性连接。

PLC主控制器10输出控制信号可控制第二电磁阀105进行工作，第二电磁阀105工作可用于控制压紧气缸83进行伸缩工作。

卸料气缸92的控制管路上连接有用于控制卸料气缸92进行伸缩工作的第三电磁阀106。

第三电磁阀106的控制端与PLC主控制器10的输出端电性连接。

PLC主控制器10输出控制信号可控制第三电磁阀106进行工作，第三电磁阀106工作可用于控制卸料气缸92进行伸缩工作。

PLC主控制器10的输出端电性连接有报警器107，报警器107用于发出报警信号进而提醒操作人员。

由此可见，该管材自动坡口设备能够对管材进行自动化坡口作业，使用方便，整体运行稳定，整体自动化程度高，坡口作业能够自动化完成，大大降低劳动强度，降低生产成本，进而提高企业的经济收益。

并且整体结构简单，使用方便，能够用于对多种规格的管材进行坡口作业，提高使用范围，实现一机多用，提高使用效果，降低使用成本。

本发明还提供一种管材自动坡口方法，基于上述管材自动坡口设备，该坡口方法包括如下步骤：

S1、准备调节：根据待坡口管材的厚度和坡口工况调节坡口刀505的位置，启动管材自动坡口设备，而后调节坡口刀505与管材之间的位置，通过PLC主控制器10启动升降驱动组件，升降驱动组件驱动升降台41带动坡口刀505进行升降移动以调节坡口刀505管材之间的位置。

步骤S1中，坡口工况分为：1）、对管材端口的内表面和外表面均进行坡口作业；2）、对管材端口的外表面进行坡口作业；3）、对管材端口的内表面进行坡口作业。

当坡口工况为：1）、对管材端口的内表面和外表面均进行坡口作业时，选取内表面坡口刀和外表面坡口刀，并将该两个坡口刀分别装配在坡口驱动电机504的动力输出轴上，而后根据管材的厚度调节两个坡口刀之间的间距。

当坡口工况为：2）、对管材端口的外表面进行坡口作业时，选取外表面坡口刀，并将外表面坡口刀装配在坡口驱动电机504的动力输出轴上。

当坡口工况为：3）、对管材端口的内表面进行坡口作业时，选取内表面坡口刀，并将内表面坡口刀装配在坡口驱动电机504的动力输出轴上。

步骤S1中，调节坡口刀505与管材之间的位置时，可通过触控屏101进行设置升降台41的升降距离参数，触控屏101将设定完成的升降距离参数发送至PLC主控制器10内，此时PLC主控制器10可启动驱动电机，驱动电机工作通过蜗轮蜗杆机构43驱动升降杆42进行升降运动，进而带动升降台41进行升降运动，实现调节坡口刀505与待坡口管材之间的位置。

S2、装管：将待坡口的管材放置在管材坡口位22上。

S3、轴向初步定位：PLC主控制器10发出控制信号控制滑动驱动组件的伺服电机76进行正向转动，此时伺服电机76驱动滑动座71带动第二坡口装置6向靠近第一坡口装置5的一侧移动，此时第二坡口装置6可顶接待坡口管材并带动待坡口管材向靠近第一坡口装置5的一侧移动。

此时通过第一坡口装置5和第二坡口装置6对待坡口管材的轴向位置进行初步定位。

S4、夹紧定位：PLC主控制器10发出控制信号控制第一坡口装置5和第二坡口装置6的第一驱动组件同步工作，此时第一驱动组件的驱动气缸508伸缩端伸出驱动第一滑动板502向靠近管材坡口位22的一侧移动，第一滑动板502可带动支撑杆513和顶接辊514向靠近管材坡口位22的一侧移动，此时第一坡口装置5和第二坡口装置6上的顶接辊514分别与待坡口管材的两端部进行顶接，进而实现夹紧待坡口管材，实现对待坡口管材的轴向位置进行定位。

步骤S4中，具体控制过程为：PLC主控制器10发出控制信号控制第一电磁阀104工作，第一电磁阀104工作可控制驱动气缸508进行伸出工作，驱动气缸508进行伸出工作时，可驱动第一滑动板502向靠近管材坡口位22的一侧移动。

S5、压紧：PLC主控制器10发出控制信号控制压紧驱动组件工作，压紧驱动组件的压紧气缸83输出动力使其伸缩端进行伸出工作，进而带动活动连接座85和压紧辊82向靠近管材坡口位22的一侧进行移动，压紧辊82与待坡口管材的外表面进行接触，进而实现将待坡口管材压紧在管材坡口位22上。

步骤S5中，具体控制过程为：PLC主控制器10发出控制信号控制第二电磁阀105工作，第二电磁阀105工作可控制压紧气缸83进行伸出工作，压紧气缸83进行伸出工作时，可驱动活动连接座85和压紧辊82向靠近管材坡口位22的一侧进行移动。

S6、管材转动：PLC主控制器10发出控制信号控制驱动装置3工作，驱动装置3的驱动辊电机31输出动力通过传动箱32驱动两个驱动辊2同步转动，此时驱动辊2转动用于带动待坡口管材转动。

步骤S6中，具体控制过程为：PLC主控制器10发出控制信号控制驱动辊电机31工作，驱动辊电机31工作输出动力通过传动箱32驱动两个驱动辊2同步转动。

S7、坡口：PLC主控制器10发出控制信号控制坡口驱动电机504工作用于驱动坡口刀505进行高速旋转，而后PLC主控制器10发出控制信号控制第二驱动组件工作，第二驱动组件的伺服驱动电机511输出动力驱动第二滑动板503向靠近管材坡口位22的一侧移动，此时第二滑动板503带动高速旋转的坡口刀505向靠近待坡口管材的一侧移动，通过高速旋转的坡口刀505用于对待坡口管材的两端口进行坡口作业。

步骤S7中，具体控制过程为：PLC主控制器10发出控制信号控制伺服驱动电机511工作，伺服驱动电机511工作输出动力驱动第二滑动板503向靠近管材坡口位22的一侧移动。

S8、复位：坡口完成后，PLC主控制器10发出控制信号控制第二驱动组件工作，第二驱动组件的伺服驱动电机511输出动力驱动第二滑动板503向远离管材坡口位22的一侧移动；PLC主控制器10发出控制信号控制滑动驱动组件的伺服电机76进行反向转动，此时伺服电机76驱动滑动座71带动第二坡口装置6向远离第一坡口装置5的一侧移动。

S9、卸料：PLC主控制器10发出控制信号控制卸料气缸92工作，卸料气缸92输出动力驱动卸料杆91向靠近管材坡口位22的一侧移动时，卸料杆91可顶接管材坡口位22上坡口完成管材，进而实现将坡口完成管材在管材坡口位22上卸出，并使管材进入下一工序。

本发明采用上述技术方案，能够对管材进行自动化坡口作业，使用方便，整体运行稳定，整体自动化程度高，坡口作业能够自动化完成，大大降低劳动强度，降低生产成本，进而提高企业的经济收益。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管材自动坡口设备，包括机架（1），机架（1）的上方转动安装有两个驱动辊（2），驱动辊（2）的上方设置有管材坡口位（22），其特征在于：机架（1）上位于驱动辊（2）的下方安装有升降平台（4），升降平台（4）上设置有呈对称布设的第一坡口装置（5）和第二坡口装置（6），第一坡口装置（5）固定安装在升降平台（4）上，升降平台（4）上滑动安装有滑动平台（7），第二坡口装置（6）固定安装在滑动平台（7）上。

2.根据权利要求1所述的一种管材自动坡口设备，其特征在于：升降平台（4）包括活动安装在机架（1）内且位于驱动辊（2）下方的升降台（41），升降台（41）的下方且靠近其四个夹角处分别安装有升降驱动组件。

3.根据权利要求2所述的一种管材自动坡口设备，其特征在于：第一坡口装置（5）和第二坡口装置（6）的整体结构相同均包括安装座（501），安装座（501）的上方滑动连接有第一滑动板（502），第一滑动板（502）的上方滑动连接有第二滑动板（503），第二滑动板（503）的上方安装有坡口驱动电机（504），坡口驱动电机（504）的动力输出轴上固定安装有至少一个坡口刀（505）。

4.根据权利要求3所述的一种管材自动坡口设备，其特征在于：安装座（501）上与第一滑动板（502）之间通过第一滑动组件滑动连接，安装座（501）上安装有用于驱动第一滑动板（502）进行滑动的第一驱动组件；第一滑动板（502）与第二滑动板（503）之间通过第二滑动组件滑动连接，第一滑动板（502）上安装有用于驱动第二滑动板（503）进行滑动的第二驱动组件。

5.根据权利要求4所述的一种管材自动坡口设备，其特征在于：第一滑动板（502）上且靠近其两侧位置处分别固定安装有支撑杆（513），两个支撑杆（513）的另一端分别布设在两个驱动辊（2）相对外侧的上方，支撑杆（513）靠近管材坡口位（22）的一侧面上转动安装有顶接辊（514）。

6.根据权利要求5所述的一种管材自动坡口设备，其特征在于：滑动平台（7）包括滑动安装在升降台（41）上端面上的滑动座（71），第二坡口装置（6）固定安装在滑动座（71）上，升降台（41）上安装有用于驱动滑动座（71）进行滑动的滑动驱动组件。

7.根据权利要求6所述的一种管材自动坡口设备，其特征在于：机架（1）的上固定安装有支撑架（81），支撑架（81）上位于管材坡口位（22）的上方安装有至少一组压紧装置（8），压紧装置（8）包括两平行布设的压紧辊（82），支撑架（81）上安装有用于驱动压紧辊（82）向靠近或远离管材坡口位（22）两侧移动的压紧驱动组件。

8.根据权利要求7所述的一种管材自动坡口设备，其特征在于：机架（1）上安装有用于驱动两个驱动辊（2）同步转动的驱动装置（3），管材坡口位（22）的一侧设置有用于对管材坡口位（22）上坡口完成的管材进行卸料的卸料组件（9）。

9.根据权利要求8所述的一种管材自动坡口设备，其特征在于：还包括控制***，控制***包括PLC主控制器（10），PLC主控制器（10）的输入端和输出端双向电连接有触控屏（101），PLC主控制器（10）的输入端电性连接有启动按钮（102）和急停按钮（103）。

10.一种管材自动坡口方法，基于权利要求1-9任一项所述的管材自动坡口设备，其特征在于：该坡口方法包括如下步骤：

S1、准备调节：根据待坡口管材的厚度和坡口工况调节坡口刀（505）的位置，启动管材自动坡口设备，而后调节坡口刀（505）与管材之间的位置；

S2、装管：将待坡口的管材放置在管材坡口位（22）上；

S3、轴向初步定位：滑动驱动组件驱动滑动座（71）带动第二坡口装置（6）向靠近第一坡口装置（5）的一侧移动，用于对待坡口管材的轴向位置进行初步定位；

S4、夹紧定位：第一坡口装置（5）和第二坡口装置（6）的第一驱动组件同步工作，驱动第一滑动板（502）带动顶接辊（514）与待坡口管材的两端部进行顶接；

S5、压紧：压紧驱动组件输出动力驱动压紧辊（82）移动，并通过压紧辊（82）将待坡口管材压紧在管材坡口位（22）上；

S6、管材转动：驱动装置（3）工作驱动两个驱动辊（2）同步转动，用于带动待坡口管材转动；

S7、坡口：坡口驱动电机（504）工作用于驱动坡口刀（505）高速旋转，第二驱动组件驱动第二滑动板（503）并带动高速旋转的坡口刀（505）向靠近待坡口管材的一侧移动，此时坡口刀（505）用于对管材的两端口进行坡口作业；

S8、复位：坡口完成后，第二滑动板（503）、第二坡口装置（6）分别向远离管材坡口位（22）的一侧移动；

S9、卸料：卸料组件（9）工作用于将坡口完成管材在管材坡口位（22）上卸出，并使管材进入下一工序。

Images