金属管材自动化切割加工设备的制作方法

本发明涉及机械加工设备技术领域，具体涉及金属管材自动化切割加工设备。

背景技术

矩形类金属管材，普遍应用于家具、装饰、建筑等行业。这种管材在使用时一般需要进行必要的加工，例如根据长度要求的不同需要将其切断成小段，或将其组成“l”形构件时，一般都采用把相同规格的矩形管材切割成若干小段，然后再把两个规格相同的矩形管材进行倒角加工，然后在对倒角位置进行拼接和焊接，以便管材之间拼接和焊接牢靠。

对于这类矩形薄壁金属管材的侧壁切口加工，由于薄壁管材刚度差，致使难以采用普通冲压方法加工，目前技术大多采用切割机人工切割，这就需要专业能力和工作经验丰富的技术工人准确定位和测量后进行切割，采用这种加工方式工作难度大，对工人技术要求高，增加了工人的工作难度，产品不良率高。

现有技术中也有采用激光切割加工方法，激光切割切面平整，加工精度高，但是相应的激光切割加工费用高，设备成本高，对于小型生产企业而言较为昂贵，因此需要一种成本低廉，便于使用，加工费用低，使用效果好的加工设备来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的是现有技术中人工切割金属管材工作难度大、产品不良率高的技术问题，目的在于提供金属管材自动化切割加工设备。

本发明通过下述技术方案实现：

金属管材自动化切割加工设备，沿管材的移动方向依次包括传送管材的输送单元、对管材进行切割的管材切割分段单元、对管材进行开槽的管材开槽单元；

所述输送单元包括传输台架，在传输台架上设有驱动管材移动的输送机构，所述输送机构包括安装在传输台架两侧的安装板，其中一侧的安装板上设有驱动管材移动的主动轮，另一侧的安装板上设有驱动管材移动的从动轮，主动轮与从动轮平行且间隔设置；

所述管材切割分段单元包括气缸，所述气缸的伸缩臂设有切割机，切割机的切割方向与传输台架的长度反向垂直；

所述开槽单元包括工作台架，以及固定安装在工作台架上的自动化切割装置，所述自动切割装置包括纵向切割单元，所述纵向切割单元上设有横向切割单元，所述纵向切割单元与横向切割单元带动管材切割刀具纵向和横向移动，所述管材切割刀具为四棱锥，所述管材切割刀具的顶端向下。

优选方案，所述主动轮的底部连接步进电机，主动轮包括辊轴，步进电机的转子输出轴上连接辊轴，在辊轴上包覆有硅橡胶层，所述从动轮包括轴杆，在轴杆上穿套有滚轮，在滚轮上包覆有硅橡胶层。

优选方案，所述步进电机与安装板螺栓连接，安装板上设有调节步进电机安装位置的长形孔，长形孔的长度方向与传输台架的长度方向垂直。

优选方案，所述纵向切割单元与横向切割单元包括纵向导轨，所述纵向导轨上配合有纵向滑块，在纵向滑块上固定安装有第二液压缸安装板，所述第二液压缸安装板的上固定设有第一液压缸推板，所述第一液压缸推板与第二液压缸安装板垂直搭接，所述第一液压缸推板的底面上固定连接有横向导轨，所述横向导轨上配合有横向滑块，在横向滑块的底部固定安装有管材切割刀具安装座，所述管材切割刀具安装座的底面固定安装管材切割刀具。

优选方案，所述工作台架的顶面上还固定安装有管材限位板，管材限位板位于管材切割刀具的下部。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明的金属管材自动化切割加工设备，由输送单元、对管材进行切割的管材切割分段单元、对管材进行开槽的管材开槽单元组成，输送单元把管材传输到管材切割分段单元和管材开槽单元的加工工位，并且输送单元的主动轮与从动轮夹持管材并通过主动轮转动的圈数和角度对管材的移动距离进行计算。管材切割分段单元设置有气缸，在气缸的伸缩臂上设有对管材进行切割分段的切割机，该切割机根据设定的位置对管材进行切割。管材开槽单元通过纵向切割单元与横向切割单元协同工作来共同控制管材切割刀具上下和前后运动对管材进行开槽工作；管材开槽单元不会把被切割的管材完全切割成两段，在切割后的管材还预留有连接部，通过连接部可以把管材弯曲成设定的形状，减少焊接时间，提高管材的结构强度。本设备结构简单，使用成本低廉，便于维护，自动化程度高，适用于小规模的生产企业推广运用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的右视图；

图3为本发明的立体图。

附图中标记及对应的零部件名称：

101-传输台架，102-安装板，103-主动轮，104-步进电机，105-从动轮，201-气缸，202-切割机，301-工作台架，302-纵向导轨，303-纵向滑块，304-第一液压缸推板，305-第二液压缸安装板，306-横向导轨，307-横向滑块，308-管材切割刀具安装座，309-管材切割刀具，310-第一液压缸，311-第二液压缸，401-管材。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1至图3所示，本发明金属管材自动化切割加工设备，沿管材401的移动方向依次包括传送管材401的输送单元、对管材401进行切割的管材切割分段单元、对管材401进行开槽的管材开槽单元；

输送单元包括传输台架101，在传输台架101上设有驱动管材401移动的输送机构，该输送机构包括安装在传输台架101两侧的安装板102，传输台架101其中一侧的安装板102上设有驱动管材401移动的主动轮103；传输台架101另一侧的安装板102上设有驱动管材401移动的从动轮105，主动轮103与从动轮105平行且间隔设置。主动轮103的底部连接步进电机104，步进电机104包括辊轴，步进电机104的转子输出轴上连接辊轴，在辊轴上包覆有硅橡胶层。从动轮105包括轴杆，在轴杆上穿套有滚轮，在滚轮上包覆有硅橡胶层，硅橡胶层具有良好的耐磨和柔韧性，硅橡胶层与管材401的外壁接触时不仅会保证管材401的表面不受损坏，而且硅橡胶层能够提高主动轮103与从动轮105与管材401的摩擦力，提高测量管材401运动距离的精度。

输送单元的传输台架101用于放置管材401，设置在台架101两侧的主动轮103和从动轮105配合夹持住管材401，同时保证管材401在台架101上沿着台架101的长度方向直线运动。主动轮103的底部连接有步进电机104，步进电机104用于驱动主动轮103旋转运动，管材401在主动轮103和从动轮105夹持摩擦力的作用下向前运动，管材401的运动距离通过主动轮103的直径和转动圈数和角度来控制，对管材401的运动距离进行精确测量。

管材切割分段单元包括气缸201，在气缸201的伸缩臂设有切割机202，切割机202的切割方向与传输台架101的长度反向垂直。气缸201固定在开槽单元的工作台架301上。

开槽单元包括工作台架301，以及固定安装在工作台架301上的自动化切割装置，自动切割装置包括纵向切割单元，纵向切割单元上设有横向切割单元，纵向切割单元与横向切割单元带动管材切割刀具309纵向和横向移动，管材切割刀具309为四棱锥，管材切割刀具309的顶端向下。在工作台架301的顶面上还固定安装有管材限位板，管材限位板位于管材切割刀具309的下部。

纵向切割单元与横向切割单元包括纵向导轨302，纵向导轨302上配合有纵向滑块303，在纵向滑块303上固定安装有第二液压缸安装板305，第二液压缸安装板305上固定设有第一液压缸推板304，第一液压缸推板304与第二液压缸安装板305垂直搭接。第一液压缸推板304的底面上固定连接有横向导轨306，横向导轨306上配合有横向滑块307，在横向滑块307的底部固定安装有管材切割刀具安装座308，管材切割刀具安装座308的底面固定安装管材切割刀具309。

开槽单元通过三步对管材401进行自动化切割，具体为：第一步，把待切割的管材401固定在矩形管限位板上，然后纵向切割单元带动管材切割刀具309向下运动，直到管材切割刀具309的顶端刺入管材401内部，直到管材切割刀具309的顶端与管材401底部的内壁接触时停止下降，第二步，启动横向切割单元带动管材切割刀具309向前运动，直到管材切割刀具309把管材401前端侧壁完全切割掉停止，第三步，启动横向切割单元带动管材切割刀具309向后运动，直到管材切割刀具309把管材401后端侧壁完全切割掉停止。

优选实施例方案，步进电机104与安装板102螺栓连接，安装板102上设有调节步进电机104安装位置的长形孔，长形孔的长度方向与传输台架101的长度方向垂直，通过调节步进电机104与传输台架101中心线之间的距离来达到调节主动轮103与从动轮105之间的间距，以此来实现对不用管材401进行输送，提高了本输送单元的通用性能。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。