一种全自动管料割料机的制作方法

本发明涉及管料切割技术领域，尤其涉及一种全自动管料割料机。

背景技术：

在机械加工过程中，通常需要将管料（管状材料，如钢管等）切割成具有一定长度的管段，为了能够高效、批量加工生产，通常采用不同切割设备进行切割。

现有技术中管料大批量切割方式主要有以下两种。

一种是利用仪表车床将管状材料连续的割断，实现批量化的生产，但此加工过程中对材料的损耗较大，相对来说产品的成本也较大，另外也需单人单机操作，无法实现自动化生产，效率也较低。

另一种是利用半自动化的割断机将管料割断，首先将管料放入设备，然后将管料手动送入割料机中割断，这种设备虽然可以实现低损耗，较高效率的生产，但因人为的疲劳强度，仍无法满足高效率的要求，再者对人的危险程度也大大提高，无法实现全天候的无人化的全自动生产。

因此，如何大批量、高效、全自动切割管料，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种全自动管料割料机，该全自动管料割料机可以大批量、高效、全自动无需人工操作的切割管料。

为了实现上述目的，本发明提供了一种全自动管料割料机，包括料架、自动推料装置、自动送料装置、管料夹紧装置、自动切割装置；

所述料架用于支撑所述自动推料装置、所述自动送料装置、所述管料夹紧装置、所述自动切割装置；所述料架上沿直线并排设有若干卡环；

所述自动推料装置用于将并排的料管按顺序推入卡环内；

自动送料装置用于将位于所述卡环内的管料沿管料轴向送入固定设置在料架上的管套内至止挡块处，直到管料切割完毕；

所述管料夹紧装置用于将所述管套内且通过夹头的管料夹紧或松开；

所述自动切割装置用于切割所述管料夹紧装置夹紧的管料。

优选的，所述自动推料装置包括拨动杆、拨动杆气缸、卡环气缸、第一指令开关、第二指令开关及控制器；所述卡环气缸的伸缩端与所述卡环的上部分连接，在拨动杆气缸的伸缩作用下，所述卡环的上部分可处于张开和关闭状态；所述拨动杆与所述拨动杆气缸的伸缩端连接，在所述拨动杆气缸的作用下，拨动杆绕其转轴转动；

所述第一指令开关用于检测所述料架送料装置前部的卡环内是否有管料，若无管料，所述控制器控制所述卡环气缸动作带动所述卡环的上部分使其张开，同时控制拨动杆气缸带动拨动杆将抵靠在拨动杆上端挡块的管料拨入所述卡环内；所述第二指令开关用于检测所述料架送料装置尾部的卡环内是否有管料，若有管料，所述控制器控制所述卡环气缸动作带动所述卡环的上部分使其关闭，同时控制拨动杆气缸带动拨动杆将恢复原位。

优选的，所述自动送料装置包括导轨、链轮传输系统、顶料杯、止挡块、拨动开关、顶料气缸，所述导轨、所述止挡块分别设于所述料架的尾部、头部，所述顶料杯用于抵靠所述管料的尾端，该顶料杯可滑动地设于所述导轨上，所述顶料杯连接所述链轮传输系统的链条；所述顶料气缸的伸缩端与所述管套连接；

所述管料拨入所述卡环后，所述控制器控制所述链轮传输系统带动抵靠所述管料的顶料杯沿所述导轨滑向所述料架头部，直至所述管料的前端穿过所述管套，抵靠所述止挡块；所述拨动开关检测到所述顶料杯已将所述管料顶至所需位置，所述控制器控制所述链轮传输系统带动顶料杯回到原位。

优选的，所述链轮传输系统包括伺服电机、链条、变速箱、链条轮，所述伺服电机的控制端与所述控制器的控制信号输出端连接，所述伺服电机的动力输出端连接所述变速箱的动力输入端，所述变速箱的动力输出端通过所述链条连接所述链条轮。

优选的，所述管料夹紧装置包括夹头、拔杆、拔杆气缸、第三指令开关；所述夹头位于所述管套与所述止挡块之间，所述拔杆气缸的伸缩端连接所述拔杆的一端，所述拔杆的另一端连接所述夹头的一端；

所述第三指令开关用于检测所述管料的前端是否抵靠所述止挡块，若抵靠，所述控制器控制拔杆气缸动作带动所述拔杆拉动所述夹头夹紧管料，然后控制器控制所述顶料气缸带动套管恢复到送料前的初始位置。

优选的，还包括档位，所述档位设有所述拔杆连接所述拔杆气缸的一端的外侧。

优选的，所述自动切割装置包括割断主架、安装在割断主架上的割刀，所述割刀正对所述管料，割刀在驱动装置的驱动下切割所述管料，所述割断主架在进退刀装置的控制下实现所述割刀的进刀和退刀。

优选的，所述进退刀装置包括伺服电机、皮带、变速箱、凸轮、第四指令开关；所述伺服电机通过皮带驱动变速箱，所述变速器的输出轴连接所述凸轮的旋转中心；

所述割刀支架铰接固定在所述料架上，所述割刀支架上设有转轮，所述转轮的轮边抵靠所述凸轮的轮边，且所述割刀支架与所述料架之间设有拉簧；

所述第四指令开关用于检测所述凸轮的工作位置，若所述凸轮的高点抵靠所述转轮时，控制器控制拔杆气缸动作带动所述拔杆恢复到松开的初始位置，所述夹头松开管料，若所述凸轮的低点抵靠所述所述转轮时，所述控制器控制所述顶料气缸带动套管将套管内的管料抵靠所述止挡块。

优选的，所述驱动装置包括割刀电机、皮带、割刀电机的转轴通过所述皮带带动所述割刀的转轴旋转

本发明提供的全自动管料割料机包括料架、自动推料装置、自动送料装置、管料夹紧装置、自动切割装置，可以实现将大批量管料全自动割断，切割效率较高，实现无人工化的操作，大大降低了材料上的浪费，减少了生产成本，提高生产品质和生产率。

附图说明

图1为本发明所提供的全自动管料割料机的俯视结构示意图；

图2为本发明所提供的全自动管料割料机的主视结构示意图；

图3为图1中自动推料装置的结构示意图；

图4为图3中自动推料装置处于无料状态的结构示意图；

图5为图3中自动推料装置处于推料过程中的结构示意图；

图6为图3中自动推料装置处于推料完毕状态的结构示意图；

图7为图1中管料夹紧装置处于夹紧状态时的结构示意图；

图8为图1中管料夹紧装置处于松脱状态时的结构示意图；

图9为图1中自动切割装置的结构示意图；

其中，图1-图9中：

料架1、拨动杆2、卡环3、卡环气缸4、第一指令开关5、管料6、顶料气缸7、套管8、第三指令开关9、伺服电机10、链条11、变速箱12、链条轮13、导轨14、顶料杯15、拨动开关16、割刀17、割断主架18、止挡块19、夹头20、拨杆21、拨杆气缸22、挡位23、割刀电机24、皮带25、转轮26、拉簧27、伺服电机28、皮带29、变速箱30、凸轮31、转轴32、第二指令开关33、拨动杆气缸34、第四指令开关35。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参看图1、图2，图1为本发明所提供的全自动管料割料机的俯视结构示意图，图2为本发明所提供的全自动管料割料机的主视结构示意图。

如图1、图2所示，本发明提供的全自动管料割料机，包括料架1、自动推料装置、自动送料装置、管料夹紧装置、自动切割装置；所述料架1用于支撑所述自动推料装置、所述自动送料装置、所述管料夹紧装置、所述自动切割装置；所述料架1上沿直线并排设有若干卡环3；所述自动推料装置用于将并排的管料6按顺序推入卡环3内；自动送料装置用于将进入所述卡环3内的管料6沿管料6轴向送入固定设置在料架1上的管套8内至止挡块19处，直到管料6切割完毕；所述管料夹紧装置用于将所述管套内且通过夹头的管料6夹紧或松开；所述自动切割装置用于切割所述管料夹紧装置夹紧的管料6。

本发明提供的全自动管料割料机包括料架1、自动推料装置、自动送料装置、管料夹紧装置、自动切割装置，可以实现将大批量管料6全自动割断，切割效率较高，实现无人工化的操作，大大降低了材料上的浪费，减少了生产成本，提高生产品质和生产率。

具体的实施方式中，如图3-图6所示，所述自动推料装置包括拨动杆2、拨动杆气缸34、卡环气缸4、第一指令开关5、第二指令开关33及控制器，具体的，所示卡环3可包括端部铰接在一起的上部分和下部分，所述上部分和下部分扣合后中间形成用于容纳管料6的圆形孔，所述圆形孔的直径略大于管料6的直径，所述第一指令开关5、所述第二指令开关33可以采用接触开关等传感器，且第一指令开关5、第二指令开关33的信号发出端与控制器的信号接收端相连，控制器可以接收第一指令开关5、第二指令开关33所发送的检测信号；控制器的控制信号发出端与所述卡环气缸4、拨动杆气缸34的控制端连接，可控制卡环气缸4、拨动杆气缸34进行相应的伸缩动作。

所述卡环气缸4的伸缩端与所述卡环3的上部分连接，在拨动杆气缸34的伸缩作用下，所述卡环3的上部分可处于张开和关闭状态；所述拨动杆2与所述拨动杆气缸34的伸缩端连接，在所述拨动杆气缸34的作用下，拨动杆2绕其转轴转动；为了便于拨动并排设置的管料6，拨动杆2的初始位置可以为如图4所示的倾斜位置，拨动杆2为折弯形结构，其中间铰接，下端与拨动杆气缸34的伸缩端连接，拨动杆2的上表面设有挡块，用于在初始位置挡住管料6。

所述第一指令开关5用于检测所述自动送料装置前部的卡环3内是否有管料6，若无管料6，所述控制器控制所述卡环气缸4动作带动所述卡环3的上部分使其张开，同时控制拨动杆气缸34带动拨动杆2将抵靠在拨动杆2上端挡块的管料6拨入所述卡环3内；所述第二指令开关33用于检测所述自动送料装置尾部的卡环3内是否有管料6，若有管料6，所述控制器控制所述卡环气缸4动作带动所述卡环3的上部分使其关闭，同时控制拨动杆气缸34带动拨动杆2将恢复原位。

具体的实施方式中，所述自动送料装置包括导轨14、链轮传输系统、顶料杯15、止挡块19、拨动开关16、顶料气缸7，所述导轨14、所述止挡块19分别设于所述料架1的尾部、头部，所述止挡块19位于所述管套的外侧，且所述管套、所述顶料杯15、所述卡环3、所述止挡块19大体上位于同一条直线上，所述顶料杯15用于抵靠所述管料6的尾端，该顶料杯15可滑动地设于所述导轨14上，所述顶料杯15连接所述链轮传输系统的链条11；所述顶料气缸7的伸缩端与所述管套连接；拨动开关16的信号发送端与所述控制器的信号接收端连接，控制器的控制端与所述链轮传输系统的控制端连接。

所述管料6拨入所述卡环3后，所述控制器控制所述链轮传输系统带动抵靠所述管料6的顶料杯15沿所述导轨14滑向所述料架1头部，直至所述管料6的前端穿过所述管套，抵靠所述止挡块19；所述拨动开关16检测到所述顶料杯15已将所述管料6顶至所需位置，所述控制器控制所述链轮传输系统带动顶料杯15回到原位。

优选的方案中，所述链轮传输系统包括伺服电机10、链条11、变速箱12、、链条轮13，所述伺服电机10的控制端与所述控制器的控制信号输出端连接，所述伺服电机10的动力输出端连接所述变速箱12、的动力输入端，所述变速箱12的动力输出端通过所述链条11连接所述链条轮13。

具体的方案中，如图1、图7、图8所示，所述管料夹紧装置包括夹头20、拨杆21、拨杆气缸22、第三指令开关9；所述夹头20位于所述管套与所述止挡块19之间，所述拨杆气缸22的伸缩端连接所述拨杆21的一端，所述拨杆21的另一端连接所述夹头20的一端；所述第三指令开关9可以为接触开关等传感器，第三指令开关9的信号发送端与所述控制器的信号接收端连接，所述控制器的控制信号输出端与所述拨杆气缸22的控制端相连；所述第三指令开关9用于检测所述管料6的前端是否抵靠所述止挡块19，若抵靠，所述控制器控制拔杆气缸22动作带动所述拔杆21拉动所述夹头夹紧管料6，然后控制器控制所述顶料气缸7带动套管8恢复到送料前的初始位置。

优选的方案中，为了防止拨杆气缸22拨动拨杆21时，出现脱落或松动等现象，可在所述拔杆连接所述拔杆气缸的一端的两侧相应位置均设置档位23，用于限制拨杆21左右摆动的幅度。

优选的方案中，可通过调节止挡块19的轴向位置，可控制所要切割管料6段的长度。

具体的方案中，所述自动切割装置包括割断主架18、安装在割断主架18上的割刀17，所述割刀17正对所述管料6，割刀17在驱动装置的驱动下切割所述管料6，所述割断主架18在进退刀装置的控制下实现所述割刀17的进刀和退刀。

更具体的方案中，所述驱动装置可以包括割刀电机24、皮带25、割刀电机24的转轴通过所述皮带25带动所述割刀17的转轴旋转。

进一步的方案中，所述进退刀装置包括伺服电机28、皮带29、变速箱30、凸轮31、第四指令开关35；所述伺服电机28通过皮带29驱动变速箱30，所述变速器的输出轴连接所述凸轮31的旋转中心；所述割刀17支架铰接固定在所述料架1上，所述割刀17支架上设有转轮26，所述转轮26的轮边抵靠所述凸轮31的轮边，且所述割刀17支架与所述料架1之间设有拉簧27。

所述第四指令开关35的信号发送端与控制器的信号接收端连接，所述控制器的控制信号发送端与顶料气缸7的控制端连接，所述第四指令开关35用于检测所述凸轮31的工作位置，若所述凸轮31的高点抵靠所述转轮26时，控制器控制拔杆气缸22动作带动所述拔杆21恢复到松开的初始位置，所述夹头20松开管料6，若所述凸轮31的低点抵靠所述所述转轮26时，所述控制器控制所述顶料气缸7带动套管8将套管8内的管料6抵靠所述止挡块19。

具体的方案中，第四指令开关35可以为接触开关，凸轮31的轮边可以为不规则形状，如图9所示，第四指令开关35可以设置在所述凸轮31的侧面，若所述凸轮31的高点抵靠所述转轮26时，即第四指令开关35未检测到凸轮31的轮边时，第四指令开关35向控制器发出检测信号，表示凸轮31将转轮26顶起，割刀17处于进刀状态；若所述凸轮31的低点抵靠所述转轮26时，即第四指令开关35检测到凸轮31的轮边时，第四指令开关35向控制器发出检测信号，表示凸轮31未将转轮26顶起，割刀17处于退刀状态。

以下结合图1-图9，对上述实施例中提供的全自动管料割料机的工作原理进行介绍。

启动料架电源后，第一步，如图1、图3、图4、图5、图6所示，当安装在料架1前端上的第一指令开关5未感应到管料6时，通过控制器将指令发向安装在料架1上的卡环气缸4，卡环气缸4带动卡环3的上半部分使其张开，同时拨动杆气缸34又带动拔动杆2将管料6拔入卡环3内，当管料6进入卡环3内时，管料6被安装在料架1中后端上的第二指令开关33感应到，第二指令开关33通过控制器将控制指令发向卡环气缸4、拨动杆气缸34和料架1尾部的伺服电机10，使卡环气缸4带动卡环3闭合，拨动杆气缸34带动拔动杆2恢复原位准备下一次动作，同时由伺服电机10带动变速箱12，变速箱12又通过链条11和链条轮13带动安装在导轨14上的顶料杯15，顶料杯15沿着导轨14向前端移动顶到管料6端部，将管料6向前推入套管8内，直到将管料6首端推过夹头20至止挡块19为止；

第二步，如图2所示，当第三指令开关9感应到管料6已被送到管料最前端的止挡块19时，随即通过控制器将指令发向气缸拨杆22，使拨杆气缸22带动拔杆21向左摆动，拔杆21拉动夹头20将管料6夹紧，然后控制器控制所述顶料气缸7带动套管8恢复到送料前的初始位置；

第三步，如图9所示，割刀电机24及伺服电机28转动，割刀电机24通过皮带25带动割刀17快速转动，伺服电机28通过皮带29带动变速箱30，变速箱30又带动凸轮31匀速的旋转，凸轮31与割断主架18上的转轮26配合；

当凸轮31由最低点逐渐转动到最高点时，凸轮31也逐渐的将割断主架18上的转轮26顶起，割断主架18绕转轴32朝左侧摆动使割刀17往下进刀开始切割；可通过调节安装在料架1上伺服电机28的皮带29位置或更换凸轮31的规格来使割断主架18左右摆动的快慢，也就可调节割刀17进刀或退刀时间的长短，这样就可切割厚度不等的各种管料；此时第四指令开关35未感应到凸轮31，随即通过控制器将指令发向拨杆气缸22，使拨杆气缸22带动拔杆21向右，拔杆21向右拉动松开夹头20将管料6松开，准备下一次的夹紧动作；

当凸轮31由最高低逐渐的转动到最低点时，通过割断主架18上的拉簧27又使割断主架18绕转轴32朝右摆动，使割刀17往上抬起实现退刀，此时第四指令开关35感应到凸轮31，随即通过控制器将指令发向顶料气缸7，顶料气缸7推动套管8向右移动将通过套管8内的管料6送至止挡块19处准备下一次切割；

第四步，当将管料6送到一定的行程时顶料杯15碰到安装在料架1上的拔动开关16时，顶料杯15又沿着导轨14自动回到原始位置，等待自动推料装置将下一根管料拨入卡环内；

当一根管料6将要割完时，重复上述第一步至第四步，就可实现连续的全自动化的将管料6推入料架1上的卡环3内、将管料6送入割刀17内割断、在送料过程中的夹紧和松开、连续的使割刀17进刀和退刀。

其中，上述第二步和第三步就可实现连续的全自动化的将管料6送入割刀17内割断、在送料过程中的夹紧和松开、连续的使割刀17进刀和退刀这样一个过程。

以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。