CN115055976A - 一种相贯线切割机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种相贯线切割机，包括设置在机架上的切割装置、推送装置和夹持装置，夹持装置固定在机架的一端，切割装置设置在夹持装置的上端，机架上设有导轨，导轨上设置推送装置并沿导轨移动，所述夹持装置与推送装置之间设有用于检测和矫正钢管直线度、圆形度的矫正装置。本方案有效的提高了钢管切割的精度和效率，在切割之前能通过矫正装置、推送装置之间的配合对钢管的直线度、圆形度进行检测和矫正，保证了钢管进入夹持装置后不受钢管旋转和前后移动的位移影响，有效的提高了切割的精度，同时能够避免钢管旋转和前后移动过程中出现卡死现象，保证了对钢管高精度和快速的切割。

Description

一种相贯线切割机

技术领域

本发明涉及相贯线切割设备，特别是一种具有检测和矫正功能的相贯线切割机。

背景技术

随着现代机械加工业地发展，对切割的质量、精度要求的不断提高，对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升。数控切割机的发展必须要适应现代机械加工业发展的要求。相贯线切割机的发展。从几种通用数控切割机应用情况来看，火焰相贯线切割机功能及性能已比较完善，其材料切割的局限性（只能切割碳钢管），切割速度慢，生产效率低，其适用范围逐渐在缩小，市场不可能有大的增加。等离子相贯线切割机具有切割范围广（可切割所有金属材料），切割速度快，工作效率高等特点，未来的发展方向在于等离子电源技术的提高、数控***与等离子切割配合问题，如电源功率的提升可切割更厚的板材；精细等离子技术的完善和提高可提高切割的速度、切面质量和切割精度；数控***的完善和提高以适应等离子切割，可有效提高工作效率和切割质量。专用相贯线切割机的发展。相贯线切割机适用于各种管材上切割圆柱正交、斜交、偏心交等相惯线孔、方孔、椭圆孔，并能在管子端部切割与之相交的相惯线。

现有技术在对钢管生产加工过程中，因钢管的直线度和圆形度不标准在加工时切割误差很大，切割完成之后出现偏差，无法达到使用的目的；另外钢管在推送过程中因其直线度和圆形度的问题容易出现卡死，影响生产加工的效率，现有技术专利号为CN203124832U公开了一种托辊自动补偿装置，公开了具有缓冲作用的托辊防止出现卡死现象，但是仍然存在切割过程中因直线度和圆形度不标准存在切割误差的问题，因此是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种便于在切割过程中对钢管的直线度、圆形度进行检测，同时便于对钢管进行矫正，提高钢管切割精度，便于钢管生产加工效率和质量提升的相贯线切割机。

本发明的技术方案是：一种相贯线切割机，包括设置在机架上的切割装置、推送装置和夹持装置，夹持装置固定在机架的一端，切割装置设置在夹持装置的上端，机架上设有导轨，导轨上设置推送装置并沿导轨移动，所述夹持装置与推送装置之间设有用于检测和矫正钢管直线度、圆形度的矫正装置。

本方案的优点在于，通过矫正装置、切割装置、推送装置和夹持装置之间的联合作用能够实现对钢管的直线度和圆形度进行检测和矫正，能够对钢管进行高精度的加工，保证切割的精度；矫正装置、夹持装置与推送装置相结合能够实现对钢管的检测和矫正，使用过程中矫正装置与推送装置相对移动对钢管进行直线度和圆形度进行检测，通过压力传感器数据跳动的幅度大小可以确定钢管的直线度，跳动幅度越大直线度越差，跳动幅度越小说明直线度越好，钢管越笔直；当矫正装置与推送装置联合作用时，推送装置带动钢管旋转，钢管在矫正装置内转动，同时矫正装置往推送装置移动检测钢管的不同位置，压力传感器检测到钢管转动过程中不同位置的压力，从而确定钢管的圆形度，压力变化范围越大说明，压力变化范围越小说明钢管的圆形度越好；而矫正装置对钢管进行矫正时，通过矫正器对钢管进行施压使钢管的直线度和圆形度得到矫正。

进一步，所述矫正装置包括底座、顶板和矫正器，顶板通过立柱设置在底座上，矫正器通过气缸设置在底座与顶板之间。优选地，矫正器用于对钢管进行矫正，矫正器的长度至少为20cm；更优地，矫正器的长度为30-100cm；最佳地，矫正器的长度为50/60/70cm，便于提高矫正的效果，保证矫正过程中钢管的直线度和圆形度；同时矫正器还能够在切割过程中起到支撑作用，避免钢管中间悬空在钢管的自身重力下而发生弯曲或者折断，便于对钢管切割精度的提升。

进一步，所述矫正器包括呈弧形的上矫正板和下矫正板，上矫正板通过第一气缸设置在顶板上，下矫正板通过第二气缸设置在底座上，上矫正板与顶板之间设有第一压力传感器，下矫正板与底座之间设有第二压力传感器。使用过程中，通过第一压力传感器和第二压力传感器数据差异来判断钢管的直线度和圆形度，便于钢管加工质量和精度的提高，第一压力传感器和第二压力传感器分别受第一气缸和第二气缸的驱动对钢管进行施压，同时在推送装置的作用下实现对钢管进行矫正，矫正装置也可以独立进行矫正，与推送装置联合矫正便于矫正效率的提高。

进一步，所述矫正器的一侧设有第一驱动电机，第一驱动电机设置在底座上，底座的下端设有与第一驱动电机连接的第一齿轮，第一齿轮与机架上的条形齿轮匹配设置，底座上还设有导套，导套与导轨匹配设置。优选地，安装过程状矫正装置通过第一齿轮与条形齿轮匹配设置，第一齿轮在第一驱动电机的驱动下使矫正装置沿导轨移动，导套穿设在导轨上，使矫正器能够平稳的沿着导轨移动，避免移动过程中产生位移，提高了对钢管的加工精度。

进一步，所述推送装置包括三爪卡盘、电机和吹风机，三爪卡盘通过电机安装在底盘上，电机的一端设有吹风机，吹风机的进风管与三爪卡盘连通，吹风机的后端设有用于驱动推送装置沿导轨移动的第二驱动电机，第二驱动电机的下端设有第二齿轮，第二齿轮与条形齿轮匹配设置，第二驱动电机的一侧设有控制器。三爪卡盘在液压缸的驱动下能够实现对钢管进行夹持动作，在三爪卡盘通过驱动轴与电机连接，在电机的驱动下实现旋转的动作，推送装置通过第二驱动电机带动第二齿轮沿着条形齿轮移动，底盘下设有导套，推送装置通过导套沿着导轨平稳的移动，导套设置在底盘下端的四角，保证推送装置移动的平稳性。

进一步，所述底盘上设有箱盖，盖体上设有电源控制开关和操控键。便于设置和控制切割装置、矫正装置、推送装置和夹持装置的工作及其协调，便于切割精度的提高。

进一步，所述夹持装置包括壳体、转盘和夹持件，壳体固定在机架上，转盘通过轴承设置在壳体内并与壳体同轴设置，壳体中间设有安装孔，夹持件设置安装孔的边缘用于固定钢管。优选地，转盘上设有轴孔，轴孔与轴承匹配设置，轴承设置在安装孔内，转盘通过轴孔设置在轴承上，通过转动转盘来带动夹持件的夹持动作。更优地，轴承焊接在安装孔内或者安装固定在安装孔内的轴心上，轴心与壳体一体成型设置。

进一步，所述夹持件包括固定块和伸缩杆，固定块设置在壳体的同一侧，伸缩杆通过滑块设置在固定块的滑槽内，滑块的内侧设有传动杆，传动杆穿设在转盘的弧形凹槽中，弧形凹槽与传动杆匹配设置，转盘通过把手控制转动，把手与转盘通过齿轮连接。优选地，把手内侧设有齿轮并与转盘边缘上的齿轮匹配设置，通过转动把手带动齿轮的转动，从而实现夹持件的夹持动作。更优地，夹持件设置四个分别位于安装孔的上、下、左、右四个方向，夹持件安装在壳体的同一侧，便于对钢管进行夹持。

进一步，所述切割装置包括切割枪和安装座，安装座设置在壳体的上端，安装座上设有凹槽，凹槽内设有移动块，移动块外侧设有卡箍，切割枪通过卡箍设置在移动块上。优选地，切割枪可拆卸安装在卡箍上，便于对切割枪进行检修更换，提高切割装置的使用便利，同时能够根据使用的需要通过移动块调节切割枪切割高度的位置。

进一步，机架包括支架和两根横梁，两根横梁平行设置在支架上，横梁的上表面设有导轨，横梁的内侧设有条形齿轮，支架包括固定杆、支撑杆和支腿，支撑杆竖直设置在固定杆的两端用于连接横梁，支腿设置在固定杆的下端，支腿的底部设有防滑垫。

本发明具有如下特点：本方案有效的提高了钢管切割的精度和效率，在切割之前能通过矫正装置、推送装置之间的配合对钢管的直线度、圆形度进行检测和矫正，保证了钢管进入夹持装置后不受钢管旋转和前后移动的位移影响，有效的提高了切割的精度，同时能够避免钢管旋转和前后移动过程中出现卡死现象，保证了对钢管高精度和快速的切割。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

图1-为本发明结构示意图；

图2-为机架结构示意图；

图3-为推送装置结构示意图；

图4-为推送装置内部结构示意图；

图5-为夹持装置结构示意图；

图6-为转盘结构示意图；

图7-为矫正装置结构示意图；

图8-为矫正装置底部结构示意图；

1-夹持装置，2-矫正装置，3-推送装置，4-导轨，5-条形齿轮，6-横梁，7-支架，8-固定杆，9-支撑杆，10-支腿，11-箱盖，12-操控键，13-底盘，14-电源控制开关，15-三爪卡盘，16-电机，17-进风管，18-风机，19-伸缩杆，20-控制器，21-第二驱动电机，22-驱动轴，23-切割枪，24-凹槽，25-移动块，26-安装座，27-壳体，28-把手，29-固定块，30-卡箍，31-弧形凹槽，32-转盘，33-轴孔，34-顶板，35-第一气缸，36-上矫正板，37-下矫正板，38-立柱，39-第一驱动电机，40-第二气缸，41-底座，42-第二压力传感器，43-第一压力传感器，44-导套，45-第一齿轮。

具体实施方式

如附图所示：一种相贯线切割机，包括设置在机架上的切割装置、推送装置3和夹持装置1，机架包括支架7和两根横梁6，两根横梁6平行设置在支架7上，横梁6的上表面设有导轨4，横梁6的内侧设有条形齿轮5，支架7包括固定杆8、支撑杆9和支腿10，支撑杆9竖直设置在固定杆8的两端用于连接横梁6，支腿10设置在固定杆8的下端，支腿10的底部设有防滑垫，便于机架稳定性的提高，同时还能够通过支腿10调节高度，保持机架的平稳性；夹持装置1固定在机架的一端，切割装置设置在夹持装置1的上端，机架上设有导轨4，导轨4上设置推送装置3并沿导轨4移动，夹持装置1与推送装置3之间设有用于检测和矫正钢管直线度、圆形度的矫正装置2。

在实施例中，矫正装置2包括底座41、顶板34和矫正器，顶板34通过立柱38设置在底座41上，矫正器通过气缸设置在底座41与顶板34之间。优选地，矫正器用于对钢管进行矫正，矫正器的长度至少为20cm；更优地，矫正器的长度为30-100cm；最佳地，矫正器的长度为50/60/70cm，便于提高矫正的效果，保证矫正过程中钢管的直线度和圆形度；同时矫正器还能够在切割过程中起到支撑作用，避免钢管中间悬空在钢管的自身重力下而发生弯曲或者折断，便于对钢管切割精度的提升。

在实施例中，矫正器包括呈弧形的上矫正板36和下矫正板37，上矫正板36通过第一气缸35设置在顶板34上，下矫正板37通过第二气缸40设置在底座41上，上矫正板36与顶板34之间设有第一压力传感器43，下矫正板37与底座41之间设有第二压力传感器42。使用过程中，通过第一压力传感器43和第二压力传感器42数据差异来判断钢管的直线度和圆形度，便于钢管加工质量和精度的提高，第一压力传感器43和第二压力传感器42分别受第一气缸35和第二气缸40的驱动对钢管进行施压，同时在推送装置3的作用下实现对钢管进行矫正，矫正装置2也可以独立进行矫正，与推送装置3联合矫正便于矫正效率的提高。 更优地，上矫正板36和下矫正板37可以根据切割钢管的需要进行更换，便于匹配钢管的尺寸，提高矫正的效率和加工质量。

在实施例中，矫正器的一侧设有第一驱动电机39，第一驱动电机39设置在底座41上，底座41的下端设有与第一驱动电机39连接的第一齿轮45，第一齿轮45与机架上的条形齿轮5匹配设置，底座41上还设有导套44，导套44与导轨4匹配设置。优选地，安装过程状矫正装置2通过第一齿轮45与条形齿轮5匹配设置，第一齿轮45在第一驱动电机39的驱动下使矫正装置2沿导轨4移动，导套44穿设在导轨4上，使矫正器能够平稳的沿着导轨4移动，避免移动过程中产生位移，提高了对钢管的加工精度。

本方案通过矫正装置2、切割装置、推送装置3和夹持装置1之间的联合作用能够实现对钢管的直线度和圆形度进行检测和矫正，能够对钢管进行高精度的加工，保证切割的精度；矫正装置2、夹持装置1与推送装置3相结合能够实现对钢管的检测和矫正，使用过程中矫正装置2与推送装置3相对移动对钢管进行直线度和圆形度进行检测，通过压力传感器数据跳动的幅度大小可以确定钢管的直线度，跳动幅度越大直线度越差，跳动幅度越小说明直线度越好，钢管越笔直；当矫正装置2与推送装置3联合作用时，推送装置3带动钢管旋转，钢管在矫正装置2内转动，同时矫正装置2往推送装置3移动检测钢管的不同位置，压力传感器检测到钢管转动过程中不同位置的压力，从而确定钢管的圆形度，压力变化范围越大说明，压力变化范围越小说明钢管的圆形度越好；而矫正装置2对钢管进行矫正时，通过矫正器对钢管进行施压使钢管的直线度和圆形度得到矫正。

在实施例中，推送装置3包括三爪卡盘15、电机16和吹风机18，三爪卡盘15通过电机16安装在底盘13上，电机16的一端设有吹风机18，吹风机18的进风管17与三爪卡盘15连通，吹风机18的后端设有用于驱动推送装置3沿导轨4移动的第二驱动电机21，第二驱动电机21的下端设有第二齿轮，第二齿轮与条形齿轮5匹配设置，第二驱动电机21的一侧设有控制器20。三爪卡盘15在液压缸的驱动下能够实现对钢管进行夹持动作，在三爪卡盘15通过驱动轴22与电机16连接，在电机16的驱动下实现旋转的动作，推送装置3通过第二驱动电机21带动第二齿轮沿着条形齿轮5移动，底盘13下设有导套44，推送装置3通过导套44沿着导轨4平稳的移动，导套44设置在底盘13下端的四角，保证推送装置3移动的平稳性。优选地，底盘13上设有箱盖11，盖体上设有电源控制开关14和操控键12。便于设置和控制切割装置、矫正装置2、推送装置3和夹持装置1的工作及其协调，便于切割精度的提高。优选地，吹风机的设置能够在切割过程中吹除切割时产生的杂质，同时还能够对切割口进行冷却降温，避免切割完成后切割口温度过高而烫伤操作员，有效的提高了使用安全。

在实施例中，夹持装置1包括壳体27、转盘32和夹持件，壳体27固定在机架上，转盘32通过轴承设置在壳体27内并与壳体27同轴设置，壳体27中间设有安装孔，夹持件设置安装孔的边缘用于固定钢管。优选地，转盘32上设有轴孔33，轴孔33与轴承匹配设置，轴承设置在安装孔内，转盘32通过轴孔33设置在轴承上，通过转动转盘32来带动夹持件的夹持动作。更优地，轴承焊接在安装孔内或者安装固定在安装孔内的轴心上，轴心与壳体27一体成型设置。优选地，夹持件包括固定块29和伸缩杆19，固定块29设置在壳体27的同一侧，伸缩杆19通过滑块设置在固定块29的滑槽内，滑块的内侧设有传动杆，传动杆穿设在转盘32的弧形凹槽31中，弧形凹槽31与传动杆匹配设置，转盘32通过把手28控制转动，把手28与转盘32通过齿轮连接。优选地，把手28内侧设有齿轮并与转盘32边缘上的齿轮匹配设置，通过转动把手28带动齿轮的转动，从而实现夹持件的夹持动作。更优地，夹持件设置四个分别位于安装孔的上、下、左、右四个方向，夹持件安装在壳体27的同一侧，便于对钢管进行夹持。

在实施例中，切割装置包括切割枪23和安装座26，安装座26设置在壳体27的上端，安装座26上设有凹槽24，凹槽24内设有移动块25，移动块25外侧设有卡箍30，切割枪23通过卡箍30设置在移动块25上。优选地，切割枪23可拆卸安装在卡箍30上，便于对切割枪23进行检修更换，提高切割装置的使用便利，同时能够根据使用的需要通过移动块25调节切割枪23切割高度的位置。

本方案有效的提高了钢管切割的精度和效率，在切割之前能通过矫正装置2、推送装置3之间的配合对钢管的直线度、圆形度进行检测和矫正，保证了钢管进入夹持装置1后不受钢管旋转和前后移动的位移影响，有效的提高了切割的精度，同时能够避免钢管旋转和前后移动过程中出现卡死现象，保证了对钢管高精度和快速的切割。

以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种相贯线切割机，包括设置在机架上的切割装置、推送装置和夹持装置，夹持装置固定在机架的一端，切割装置设置在夹持装置的上端，机架上设有导轨，导轨上设置推送装置并沿导轨移动，其特征在于：所述夹持装置与推送装置之间设有用于检测和矫正钢管直线度、圆形度的矫正装置。

2.根据权利要求1所述的相贯线切割机，其特征在于：所述矫正装置包括底座、顶板和矫正器，顶板通过立柱设置在底座上，矫正器通过气缸设置在底座与顶板之间。

3.根据权利要求2所述的相贯线切割机，其特征在于：所述矫正器包括呈弧形的上矫正板和下矫正板，上矫正板通过第一气缸设置在顶板上，下矫正板通过第二气缸设置在底座上，上矫正板与顶板之间设有第一压力传感器，下矫正板与底座之间设有第二压力传感器。

4.根据权利要求3所述的相贯线切割机，其特征在于：所述矫正器的一侧设有第一驱动电机，第一驱动电机设置在底座上，底座的下端设有与第一驱动电机连接的第一齿轮，第一齿轮与机架上的条形齿轮匹配设置，底座上还设有导套，导套与导轨匹配设置。

5.根据权利要求1所述的相贯线切割机，其特征在于：所述推送装置包括三爪卡盘、电机和吹风机，三爪卡盘通过电机安装在底盘上，电机的一端设有吹风机，吹风机的进风管与三爪卡盘连通，吹风机的后端设有用于驱动推送装置沿导轨移动的第二驱动电机，第二驱动电机的下端设有第二齿轮，第二齿轮与条形齿轮匹配设置，第二驱动电机的一侧设有控制器。

6.根据权利要求5所述的相贯线切割机，其特征在于：所述底盘上设有箱盖，盖体上设有电源控制开关和操控键。

7.根据权利要求1所述的相贯线切割机，其特征在于：所述夹持装置包括壳体、转盘和夹持件，壳体固定在机架上，转盘通过轴承设置在壳体内并与壳体同轴设置，壳体中间设有安装孔，夹持件设置安装孔的边缘用于固定钢管。

8.根据权利要求7所述的相贯线切割机，其特征在于：所述夹持件包括固定块和伸缩杆，固定块设置在壳体的同一侧，伸缩杆通过滑块设置在固定块的滑槽内，滑块的内侧设有传动杆，传动杆穿设在转盘的弧形凹槽中，弧形凹槽与传动杆匹配设置，转盘通过把手控制转动，把手与转盘通过齿轮连接。

9.根据权利要求7所述的相贯线切割机，其特征在于：所述切割装置包括切割枪和安装座，安装座设置在壳体的上端，安装座上设有凹槽，凹槽内设有移动块，移动块外侧设有卡箍，切割枪通过卡箍设置在移动块上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的相贯线切割机，其特征在于：机架包括支架和两根横梁，两根横梁平行设置在支架上，横梁的上表面设有导轨，横梁的内侧设有条形齿轮，支架包括固定杆、支撑杆和支腿，支撑杆竖直设置在固定杆的两端用于连接横梁，支腿设置在固定杆的下端，支腿的底部设有防滑垫。

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