一种铜管切割装置的制作方法

本发明涉及切割加工技术领域，尤其涉及一种铜管切割装置。

背景技术

在切割加工技术领域，较长直段的铜管原料切割成一定长度后应用在空调、太阳能热水器等产品上时，而应用于空调换热件的铜管是采用长u管穿管后，在另外一端焊接小弯头的形式来实现整个换热件铜管联通。

目前，由于生产制造工艺的限制，采用现有切割装置切割后的长u管存在管口不平、外翻边、打管等问题，空调换热件在穿长u管时一方面不利于长u管和空调换热件的安装配合，另一方面长u管管口会刮到空调换热件的内壁上，进而从内壁上刮出铝屑、铝粉，而残留在长u管管口处的铝屑、铝粉会导致在焊接小弯头时出现焊接泄漏等问题，因此，为了降低因铜管管口刮铝屑、铝粉导致的焊漏风险，设计一种新型的铜管切割装置显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明提供一种铜管切割装置，该铜管切割装置通过在切割铜管时形成带有内缩口及锥面形管口，减少了在穿管时管口对翅片的剐蹭，从而降低因铜管管口刮铝屑、铝粉导致的焊漏风险。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

一种铜管切割装置，包括机架，还包括安装在所述机架上的刀头机构和驱动机构，其中：

所述刀头机构包括切割刀和切割台，所述切割刀的刀头倒角为25°～40°，所述切割台与切割刀相对设置、且与所述切割刀的刀头相对的端面为锥面；

所述驱动机构与刀头机构传动连接、且可驱动所述刀头机构沿垂直于待切割铜管轴向的方向移动以及在刀头机构夹紧待切割铜管时驱动刀头机构旋转。

在上述铜管切割装置中，在需要对铜管进行切割时，由于刀头机构的切割台与切割刀相对设置，驱动机构驱动与之传动连接的刀头机构沿垂直于待切割铜管轴向的方向向着待切割铜管移动至切割台与切割刀将待切割铜管夹紧以固定待切割铜管，避免切割位置不稳定，然后，驱动机构继续驱动刀头机构沿垂直于待切割铜管轴向的方向向着待切割铜管移动，并同时驱动刀头机构旋转，此时，相向运动的切割刀和切割台慢慢向内挤压铜管，直至切割完成，由于切割刀的刀头倒角为25°～40°，并且切割台与切割刀的刀头相对的端面为锥面，能够使得切割后的铜管的管口为内缩口，同时铜管的管壁被挤压成一个向内倾斜的锥面，从而使得带有内缩口及锥面形管口的长u铜管在穿管时管口不会碰到翅片，进而避免长u铜管与翅片相剐蹭，从而解决了长u铜管管口刮铝屑、铝粉问题。

优选地，所述切割台为锥形轴承，所述锥形轴承的安装轴与所述切割刀的安装轴相平行，所述锥形轴承的轴承端为锥面、且与所述切割刀的刀头相对。

优选地，所述切割刀的刀头倒角为30°。

优选地，所述刀头机构还包括夹紧块，所述夹紧块、切割刀以及切割台相配合以夹紧所述待切割铜管。

优选地，所述夹紧块、切割刀以及切割台在垂直于所述待切割铜管轴向的平面上沿周向均匀分布。

优选地，所述夹紧块为锥形轴承。

优选地，所述驱动机构包括：

第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述刀头机构传动连接，驱动所述刀头机构向着或远离所述待切割铜管移动；

第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述刀头机构传动连接，驱动所述夹紧块、切割刀以及切割台沿平行于待切割铜管轴向的方向转动；

与所述第一驱动机构和第二驱动机构信号相连的控制机构，用于控制所述第一驱动机构和第二驱动机构动作。

优选地，所述第一驱动机构为伺服马达，所述夹紧块、切割刀以及切割台分别与所述伺服马达的外伸端传动连接，所述伺服马达与所述控制机构信号相连。

优选地，所述第二驱动机构为皮带转动装置，所述夹紧块、切割刀以及切割台分别与所述皮带转动装置的皮带带动轴传动连接，所述皮带转动装置与所述控制机构信号相连。

优选地，铜管切割装置还包括送料机构，所述送料机构包括气缸以及与所述机架滑动配合的滑块，其中：

所述滑块用于承载待切割铜管；

所述气缸的外伸端与所述滑块传动连接，驱动所述滑块沿平行于待切割铜管轴向的方向移动；

所述气缸与所述控制机构信号相连。

附图说明

图1为本发明实施例中一种铜管切割装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种铜管切割装置切割时的结构示意图；

图3为本发明实施例中一种铜管切割装置的工作原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2以及图3所示，一种铜管切割装置，包括机架300，还包括安装在机架300上的刀头121机构100和驱动机构200，其中：

刀头121机构100包括切割刀120和切割台110，切割刀120的刀头121倒角为25°～40°，切割台110与切割刀120相对设置、且与切割刀120的刀头121相对的端面为锥面；

驱动机构200与刀头121机构100传动连接、且可驱动刀头121机构100沿垂直于待切割铜管400轴向的方向移动以及在刀头121机构100夹紧待切割铜管400时驱动刀头121机构100旋转。

在上述铜管切割装置中，在需要对铜管进行切割时，由于刀头121机构100的切割台110与切割刀120相对设置，驱动机构200驱动与之传动连接的刀头121机构100沿垂直于待切割铜管400轴向的方向向着待切割铜管400移动至切割台110与切割刀120将待切割铜管400夹紧以固定待切割铜管400，避免切割位置不稳定，然后，驱动机构200继续驱动刀头121机构100沿垂直于待切割铜管400轴向的方向向着待切割铜管400移动，并同时驱动刀头121机构100旋转，此时，相向运动的切割刀120和切割台110慢慢向内挤压铜管，直至切割完成，由于切割刀120的刀头121倒角为25°～40°，并且切割台110与切割刀120的刀头121相对的端面为锥面，能够使得切割后的铜管的管口为内缩口，同时铜管的管壁被挤压成一个向内倾斜的锥面，从而使得带有内缩口及锥面形管口的长u铜管在穿管时管口不会碰到翅片，进而避免长u铜管与翅片相剐蹭，从而解决了长u铜管管口刮铝屑、铝粉问题。

在上述铜管切割装置的基础上，为了更为容易地获得带有内缩口及锥面形管口，如图1、图2以及图3所示，一种优选实施方式中，切割台110为锥形轴承，锥形轴承的安装轴与切割刀120的安装轴相平行，锥形轴承的轴承端为锥面111、且与切割刀120的刀头121相对。

在上述铜管切割装置中，切割时，驱动机构200驱动与之传动连接的刀头121机构100沿垂直于待切割铜管400轴向的方向向着待切割铜管400移动，由于锥形轴承的安装轴与切割刀120的安装轴相平行，锥形轴承的轴承端与切割刀120的刀头121相对设置，轴承端与刀头121将待切割铜管400夹紧以固定待切割铜管400，保证了整个切割过程始终沿着垂直于待切割铜管400轴向的方向进行，切割位置稳定，然后，驱动机构200继续驱动刀头121机构100沿垂直于待切割铜管400轴向的方向向着待切割铜管400移动，并同时驱动锥形轴承以及切割刀120的刀头121分别沿平行于待切割铜管400轴向的方向旋转，此时，相向运动的切割刀120和锥形轴承慢慢向内挤压铜管，直至切割完成，由于切割刀120的刀头121倒角为25°～40°，并且锥形轴承的轴承端为锥面111，能够使得切割后的铜管的管口为内缩口，同时铜管的管壁被挤压成一个向内倾斜的锥面。

切割台110可以为锥形轴承，还可以为一个锥形轴套，所述锥形轴套的外表面为锥面，切割台110还可以为其他能够满足要求的结构形式。

在上述铜管切割装置的基础上，为了更为容易地获得带有内缩口及锥面形管口，一种优选实施方式中，切割刀120的刀头121倒角可以为30°。

在上述铜管切割装置中，通过将现有技术中的切割刀120的刀头121倒角(10°)增大，能够使得在切割时管口被切割成内缩口，并同时与带有锥面的切割台110相配合以将管壁挤压成一个向内倾斜的锥面，切割刀120的刀头121倒角可以为25°、27°、29°、30°、32°、35°、38°、40°。切割刀120的刀头121倒角的具体值可以根据铜管切割装置以及待切割铜管400的实际情况进行选择。

在上述铜管切割装置的基础上，为了更好地固定待切割铜管400，如图1以及图2所示，一种优选实施方式中，刀头121机构100还包括夹紧块130，夹紧块130、切割刀120以及切割台110相配合以夹紧待切割铜管400。

在上述铜管切割装置中，在切割时，驱动机构200驱动的夹紧块130、切割刀120以及切割台110沿垂直于待切割铜管400轴向的方向向着待切割铜管400移动至夹紧块130、切割刀120以及切割台110相配合将待切割铜管400夹紧以固定待切割铜管400，根据三点共面的原理，与夹紧块130、切割刀120、切割台110相接触并被三者夹紧的待切割铜管400的位置固定，保证了整个切割过程始终沿着垂直于待切割铜管400轴向的方向进行，切割位置稳定，并且保证切割时有铜管，杜绝了因设备异常停机导致长u管虚切、单边偏短的问题；驱动机构200继续驱动刀头121机构100沿垂直于待切割铜管400轴向的方向向着待切割铜管400移动，并同时驱动刀头121机构100旋转，此时，相向运动的夹紧块130、切割刀120、切割台110慢慢向内挤压铜管，直至切割完成，能够使得切割后的铜管的管口为内缩口，同时铜管的管壁被挤压成一个向内倾斜的锥面。

为了保证待切割铜管400受力均匀，具体地，夹紧块130、切割刀120以及切割台110在垂直于待切割铜管400轴向的平面上沿周向均匀分布。

在上述铜管切割装置中，通过将夹紧块130、切割刀120以及切割台110设置成在垂直于待切割铜管400轴向的平面上沿周向均匀分布，夹紧块130、切割刀120以及切割台110两两之间的角度为120°，使得在切割时待切割铜管400周向受力均匀，从而保证了切割后管口的端面与铜管的轴向相垂直，从而大大降低了因缩口刮铝屑、铝粉导致的焊漏风险。

具体地，夹紧块130可以为锥形轴承，还可以为一个锥形轴套，所述锥形轴套的外表面为锥面，夹紧块130还可以为其他能够满足要求的结构形式。

一种优选实施方式中，如图1以及图2所示，驱动机构200包括：

第一驱动机构210，第一驱动机构210与刀头121机构100传动连接，驱动刀头121机构100向着或远离待切割铜管400移动；

第二驱动机构220，第二驱动机构220与刀头121机构100传动连接，驱动夹紧块130、切割刀120以及切割台110沿平行于待切割铜管400轴向的方向转动；

与第一驱动机构210和第二驱动机构220信号相连的控制机构，用于控制第一驱动机构210和第二驱动机构220动作。

在上述铜管切割装置中，在切割时，控制机构控制第一驱动机构210动作，第一驱动机构210驱动刀头121机构100送刀，夹紧块130、切割刀120以及切割台110沿垂直于待切割铜管400轴向的方向向着待切割铜管400移动至夹紧块130、切割刀120以及切割台110相配合将待切割铜管400夹紧以固定待切割铜管400；控制机构控制第二驱动机构220动作，第二驱动机构220驱动刀头121机构100旋转，夹紧块130、切割刀120以及切割台110沿平行于待切割铜管400轴向的方向旋转，同时第一驱动机构210继续动作，第一驱动机构210驱动刀头121机构100切割铜管，刀头121机构100的夹紧块130、切割刀120以及切割台110沿垂直于待切割铜管400轴向的方向向着待切割铜管400移动，此时，相向运动的夹紧块130、切割刀120、切割台110慢慢向内挤压铜管，直至切割完成，能够使得切割后的铜管的管口为内缩口，同时铜管的管壁被挤压成一个向内倾斜的锥面，在切割完成后控制机构控制第一驱动机构210反向动作，夹紧块130、切割刀120以及切割台110沿垂直于待切割铜管400轴向的方向远离待切割铜管400并复位，控制机构控制第二驱动机构220停止动作，夹紧块130、切割刀120以及切割台110停止旋转，以完成一个铜管切割过程。

为了实现精准的运动控制，具体地，第一驱动机构210为伺服马达，夹紧块130、切割刀120以及切割台110分别与伺服马达的外伸端传动连接，伺服马达与控制机构信号相连。

伺服马达可使控制速度、位置精度非常准确，并且能够快速反应，在上述铜管切割装置中，夹紧块130、切割刀120以及切割台110分别与伺服马达的外伸端传动连接，通过伺服马达能够精准地控制夹紧块130、切割刀120以及切割台110的运动，并且伺服马达在接收到控制机构发出的动作信号号能够快速响应，进而实现第一驱动机构210对刀头121机构100精准的运动控制。第一驱动机构210可以为伺服马达，还可以为其他能够实现精准的运动控制的结构形式。

具体地，如图1以及图2所示，第二驱动机构220为皮带转动装置，夹紧块130、切割刀120以及切割台110分别与皮带转动装置的皮带带动轴221传动连接，皮带转动装置与控制机构信号相连。

在上述铜管切割装置中，夹紧块130、切割刀120以及切割台110分别通过皮带带动轴221与皮带转动装置的传动连接，皮带转动装置在接收到控制机构发出的动作信号后开始转动，带动皮带带动轴221转动，皮带带动轴221与之传动连接的夹紧块130、切割刀120以及切割台110分别沿着平行于待切割铜管400轴向的方向转动。第二驱动机构220可以为皮带转动装置，还可以为其他能够实现旋转功能的结构形式。

如图1以及图2所示，为了实现待切割铜管400的送料，一种优选实施方式中，铜管切割装置还包括送料机构500，送料机构500包括气缸520以及与机架300滑动配合的滑块510，其中：

滑块510用于承载待切割铜管400；

气缸520的外伸端与滑块510传动连接，驱动滑块510沿平行于待切割铜管400轴向的方向移动；

气缸520与控制机构信号相连。

在上述铜管切割装置中，在切割时，控制机构控制气缸520动作，气缸520的外伸端沿着平行于待切割铜管400的轴向方向向着刀头121机构100移动，滑块510在外伸端的带动下向着刀头121机构100推进，使得放置在滑块510上的待切割铜管400向着刀头121机构100推进至切割位置，然后控制机构控制第一驱动机构210动作，第一驱动机构210驱动刀头121机构100沿垂直于待切割铜管400轴向的方向向着待切割铜管400送刀；控制机构控制第二驱动机构220动作，第二驱动机构220驱动夹紧块130、切割刀120以及切割台110沿平行于待切割铜管400轴向的方向旋转，同时第一驱动机构210继续动作，第一驱动机构210驱动刀头121机构100切割铜管；在切割完成后，控制机构控制气缸520反向动作，气缸520的外伸端沿着平行于待切割铜管400的轴向方向远离刀头121机构100移动，滑块510在外伸端的带动下远离刀头121机构100，从而收回放置在滑块510上的铜管，同时，控制机构控制第一驱动机构210反向动作，夹紧块130、切割刀120以及切割台110复位至初始位置，控制机构控制第二驱动机构220停止动作，夹紧块130、切割刀120以及切割台110停止旋转，以完成一个铜管切割过程。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。