一种车丝机用钢管自动定位系统的制作方法

本实用新型涉及一种钢管定位系统，尤其是涉及一种车丝机用钢管自动定位系统。

背景技术：

油井管螺纹加工通常采用数控车丝机来实现，在加工时需要对钢管进行定位，现有的定位装置主要是气动卡盘，用于夹紧定心，因此气动卡盘是数控车丝机关键部件，气动卡盘的工作状况将直接影响油管螺纹质量。现有的钢管定位系统通常需要很多人工参与，自动化程度低，且气动卡盘的定位效果较差，当定位存在较大偏差时，将大大影响螺纹质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种车丝机用钢管自动定位系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种车丝机用钢管自动定位系统，该系统包括钢管输送辊机和气动卡盘，该系统还包括卡盘高度调节单元、卡盘对中定位调节单元和控制器，所述的气动卡盘和卡盘对中定位调节单元均固定在卡盘高度调节单元上，所述的卡盘高度调节单元和卡盘对中定位调节单元均连接所述的控制器。

所述的卡盘高度调节单元包括底座、升降杆和驱动电机，所述的升降杆设置多根并穿过底座滑动连接，所述的驱动电机连接升降杆，所述的气动卡盘设置在升降杆上方并与升降杆固定连接。

所述的气动卡盘包括：

卡盘壳体：该卡盘端盖沿圆周均匀分布3个开口槽；

楔形套：该楔形套设置在卡盘壳体内部，所述的楔形套沿圆周均匀分布3个楔 形部以及径向相对于楔形部设置的3个定位孔；

卡爪：该卡爪设置3个，卡爪包括夹紧部和安装部，夹紧部穿过所述的开口槽滑动连接，卡爪夹紧部连接气动驱动器，所述的气动驱动器连接所述的控制器，卡爪安装部穿过卡盘壳体活动连接楔形套，卡爪安装部设有与楔形套上的楔形部相匹配的楔形槽；

定位销轴：所述的定位销轴设有3个，定位销轴穿过卡盘壳体并活动连接楔形套上的定位孔。

所述的卡盘壳体上设有3个与所述的定位销轴匹配的螺纹孔，所述的螺纹孔直径与楔形套上的定位孔直径相等。

所述的定位销轴包括调节部和定位部，所述的定位部穿过所述的螺纹孔进行匹配连接，所述的调节部直径大于所述的定位部，进而调节部和定位部连接处形成止挡面，采用定位销轴定位时，控制器控制对中定位调节单元工作，对中定位调节单元带动定位销轴的定位部转动，进而调节部穿过卡盘壳体的螺纹孔及楔形套的定位孔进行定位。

所述的止挡面上设有第一压力传感器，对中定位单元带动定位销轴的定位部转动，止挡面触碰卡盘壳体，第一压力传感器压力大于设定值后，控制器控制对中定位单元停止运动，进而定位销轴停止运动。

所述的对中定位调节单元为机械手。

3个卡爪端部夹紧钢管处均设有第二压力传感器，所述的第二压力传感器均连接所述的控制器。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型的车丝机用钢管自动定位系统中的卡盘高度调节单元和卡盘对中定位调节单元自动化程度高，卡盘高度调节单元用于根据需要调节卡盘高度，便于根据需要进行钢管的水平高度的定位，同时卡盘对中定位调节单元实现了钢管轴心的定位控制，定位精度高；

(2)本实用新型的气动卡盘采用定位孔、螺纹孔、定位销轴、楔形部和楔形槽的设定，通过定位销轴穿过螺纹孔，进而定位销轴带动楔形套在卡盘壳体内的上下运行，进一步楔形套上的楔形部在卡爪上的楔形槽内滑动，从而带动卡爪的径向运动，实现卡爪的定位，定位精度高，自动化程度高，无需人工操作；

(3)本实用新型的定位销轴的止挡面上设置的第一压力传感器能够实现机械 手带动定位销轴的有效控制，防止过分转动定位销轴而发生损坏，提高实用寿命；

(4)本实用新型3个卡爪端部夹紧钢管处设置的第二压力传感器能够控制夹紧钢管的压力，能够防止过分夹紧钢管而导致钢管发生变形，从而提高产品质量。

附图说明

图1为本实用新型车丝机用钢管自动定位系统的结构示意图；

图2为本实用新型气动卡盘的主视图；

图3为图2中A-A面剖视图。

图中，1为钢管，2为气动卡盘，3为底座，4为升降杆，5为驱动电机，6为控制器，7为机械手，21为开口槽，22为楔形套，23为楔形部，24为定位孔，25为卡爪，26为定位销轴，27为螺纹孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种车丝机用钢管自动定位系统，该系统包括钢管输送辊机和气动卡盘2，该系统还包括卡盘高度调节单元、卡盘对中定位调节单元和控制器6，气动卡盘2和卡盘对中定位调节单元均固定在卡盘高度调节单元上，卡盘高度调节单元和卡盘对中定位调节单元均连接控制器6。卡盘高度调节单元包括底座3、升降杆4和驱动电机5，升降杆4设置多根并穿过底座3滑动连接，驱动电机5连接升降杆4，气动卡盘2设置在升降杆4上方并与升降杆4固定连接。对中定位调节单元为机械手7，通过车丝机在钢管1上制造螺纹时，钢管1输送辊机带动钢管1沿图中箭头方向运动，控制器6控制卡盘调节单元运动至设定高度，从而使得钢管1能穿过气动卡盘2进行定位，通过驱动电机5驱动升降杆4运动的方式，结构简单，易于实现，且稳定可靠。

如图2～3所示：气动卡盘2包括：

卡盘壳体：该卡盘端盖沿圆周均匀分布3个开口槽21；

楔形套22：该楔形套22设置在卡盘壳体内部，楔形套22沿圆周均匀分布3个楔形部23以及径向相对于楔形部23设置的3个定位孔24；

卡爪25：该卡爪25设置3个，卡爪25包括夹紧部和安装部，夹紧部穿过开 口槽21滑动连接，卡爪25夹紧部连接气动驱动器，气动驱动器连接控制器6，卡爪25安装部穿过卡盘壳体活动连接楔形套22，卡爪25安装部设有与楔形套22上的楔形部23相匹配的楔形槽；

定位销轴26：定位销轴26设有3个，定位销轴26穿过卡盘壳体并活动连接楔形套22上的定位孔24。

卡盘壳体上设有3个与定位销轴26匹配的螺纹孔27，螺纹孔27直径与楔形套22上的定位孔24直径相等。

其中，定位销轴26包括调节部和定位部，定位部穿过螺纹孔27进行匹配连接，调节部直径大于定位部，进而调节部和定位部连接处形成止挡面，采用定位销轴26定位时，控制器6控制对中定位调节单元工作，对中定位调节单元带动定位销轴26的定位部转动，进而调节部穿过卡盘壳体的螺纹孔27及楔形套22的定位孔24进行定位。止挡面上设有第一压力传感器，对中定位单元带动定位销轴26的定位部转动，止挡面触碰卡盘壳体，第一压力传感器压力大于设定值后，控制器6控制对中定位单元停止运动，进而定位销轴26停止运动。3个卡爪25端部夹紧钢管1处均设有第二压力传感器，第二压力传感器均连接控制器6，第二压力传感器测量卡爪25端部与钢管1夹紧处的压力并发送给控制器6，控制器6根据压力大小判断是否需要继续夹紧或保持现有压力，从而实现闭环控制，防止过分夹紧钢管1而导致钢管1发生变形，从而提高产品质量。