專利名稱：一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械，屬于鋼管加工專用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，鋼管塔所用的鋼管連接主要分法蘭和插板兩種方式。本發(fā)明是對(duì)插板連接的鋼管開(kāi)槽專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
中，鋼管的開(kāi)槽工作通常是人工或簡(jiǎn)易裝置方式實(shí)現(xiàn)，整個(gè)工序包括手工劃線、手動(dòng)切割環(huán)節(jié)，而且只能單端操作；存在主要問(wèn)題是1、人工單端操作方式，工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大；2、無(wú)法保證開(kāi)槽的寬度尺寸精度要求，造成插板的安裝困難或間隙過(guò)大，增加返修時(shí)間或焊接插板的工作量；3、單端操作時(shí)兩端開(kāi)槽的相對(duì)位置不易保證，造成鋼管塔安裝的尺寸偏差；4、手動(dòng)或簡(jiǎn)易裝置完成的開(kāi)槽切割面多為向心方式， 安裝插板后一側(cè)間隙過(guò)大，使插板焊接的工作量增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械，實(shí)現(xiàn)鋼管的自動(dòng)定位、自動(dòng)切割，保證鋼管開(kāi)槽的寬度尺寸、雙端開(kāi)槽的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)槽切割面平行方式切割，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，解決背景技術(shù)存在的上述問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械機(jī)，為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在底座的左邊設(shè)置左移動(dòng)小車，在底座的右邊設(shè)置右移動(dòng)小車、底座上設(shè)有直線導(dǎo)軌，左移動(dòng)小車和右移動(dòng)小車的車輪分別與直線導(dǎo)軌匹配；在左移動(dòng)小車上設(shè)置左軸向滑座、左主軸箱和左割炬；
左軸向滑座采用絲杠傳動(dòng)方式，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)絲杠、絲母，帶動(dòng)左割炬在直線導(dǎo)軌上左右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)左割炬的軸向移動(dòng)；
左主軸箱包含左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和左升降機(jī)構(gòu)，左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)減速機(jī)、齒輪帶動(dòng)左割炬繞軸向旋轉(zhuǎn)；左升降機(jī)構(gòu)采用絲桿、絲母螺旋傳動(dòng)，手輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)左割炬升降，從而調(diào)節(jié)左割炬的回轉(zhuǎn)中心高度；
右移動(dòng)小車上的結(jié)構(gòu)與左移動(dòng)小車上結(jié)構(gòu)相同；
待加工鋼管設(shè)置在左移動(dòng)小車和右移動(dòng)小車之間，左移動(dòng)小車的左軸向滑座對(duì)左割炬進(jìn)行軸向位置調(diào)整，左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)左割炬進(jìn)行角度調(diào)整，左升降機(jī)構(gòu)對(duì)左割炬進(jìn)行高度調(diào)整，同時(shí)右側(cè)也做相應(yīng)調(diào)整，同時(shí)完成對(duì)鋼管兩端對(duì)稱開(kāi)槽。所述的左割炬平行方式切割鋼管，在鋼管端部開(kāi)出槽。所述的左軸向滑座絲杠上設(shè)有滑板，左主軸箱安裝在滑板上，隨左軸向滑座的左右移動(dòng)而移動(dòng)。左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在左升降機(jī)構(gòu)上，隨之上升、下降。在左移動(dòng)小車上還設(shè)有左徑向調(diào)整滑座和左對(duì)中調(diào)整滑座，左徑向調(diào)整滑座采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠副帶動(dòng)左軸向滑座絲杠上的滑板在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，根據(jù)鋼管直徑的不同來(lái)調(diào)節(jié)左割炬的回轉(zhuǎn)半徑；左對(duì)中調(diào)整滑座采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠副帶動(dòng)左軸向滑座絲杠上的滑板在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，與左徑向調(diào)整滑座組成十字滑座，調(diào)整左割炬與鋼管左端中心對(duì)正。在左移動(dòng)小車上還設(shè)有左檢測(cè)裝置，左檢測(cè)裝置可檢測(cè)鋼管的左端的中心位置；通過(guò)左徑向調(diào)整滑座和左對(duì)中調(diào)整滑座進(jìn)行調(diào)節(jié)左割炬位置，保證鋼管中心與左割炬的回轉(zhuǎn)中心一致。在左移動(dòng)小車上還設(shè)有左托架，對(duì)鋼管進(jìn)行托持。本發(fā)明的積極效果本發(fā)明采用雙端同時(shí)切割方式，并應(yīng)用伺服電機(jī)與滾珠絲杠結(jié)構(gòu)配合，提高效率，保證精度；增加檢測(cè)裝置和光電開(kāi)關(guān)，可以獲得鋼管端頭的邊緣位置和中心位置；可以對(duì)直線度不好的鋼管進(jìn)行開(kāi)槽；并對(duì)鋼管的上料位置要求降低；增加徑向調(diào)整滑座、對(duì)中調(diào)整滑座，實(shí)現(xiàn)鋼管中心位置的檢測(cè)跟蹤，并實(shí)現(xiàn)開(kāi)槽切割面平行方式，保證開(kāi)槽精度。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意 圖2為背景技術(shù)向心切割鋼管示意 圖3為本發(fā)明實(shí)施例鋼管兩個(gè)端部開(kāi)槽后連接插板示意 圖4為本發(fā)明實(shí)施例左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明實(shí)施例平行切割鋼管示意 圖中底座I、輔助支架2、控制系統(tǒng)3、鋼管5 ;左移動(dòng)小車10、左軸向滑座11、左主軸箱12、左徑向調(diào)整滑座13、左對(duì)中調(diào)整滑座14、左檢測(cè)裝置15、左割炬16、左托架17、左光電開(kāi)關(guān)18 ;右移動(dòng)小車20、右軸向滑座21、右主軸箱22、右徑向調(diào)整滑座23、右對(duì)中調(diào)整滑座24、右檢測(cè)裝置25、右割炬26、右托架27、右光電開(kāi)關(guān)28 ;左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120、左升降機(jī)構(gòu)121、右回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)220、右升降機(jī)構(gòu)221。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參照附圖2、3，背景技術(shù)采用向心切割鋼管，鋼管兩個(gè)端部開(kāi)槽后連接插板，裝插板后一側(cè)間隙過(guò)大，使插板焊接的工作量增加。參照附圖1、4，在實(shí)施例中，一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械機(jī)，為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在底座I的左邊設(shè)置左移動(dòng)小車10，在底座的右邊設(shè)置右移動(dòng)小車20、底座上設(shè)有直線導(dǎo)軌，左移動(dòng)小車和右移動(dòng)小車的車輪分別與直線導(dǎo)軌匹配；在左移動(dòng)小車上設(shè)置左軸向滑座11、左主軸箱12和左割炬16 ；
左軸向滑座采用絲杠傳動(dòng)方式，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)絲杠、絲母，帶動(dòng)左割炬在直線導(dǎo)軌上左右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)左割炬16的軸向移動(dòng)；
左主軸箱12包含左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120和左升降機(jī)構(gòu)121，左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)減速機(jī)、齒輪帶動(dòng)左割炬16繞軸向旋轉(zhuǎn)；左升降機(jī)構(gòu)采用絲桿、絲母螺旋傳動(dòng)，手輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)左割炬升降，從而調(diào)節(jié)左割炬16的回轉(zhuǎn)中心高度；
右移動(dòng)小車20上的結(jié)構(gòu)與左移動(dòng)小車上結(jié)構(gòu)相同；
待加工鋼管設(shè)置在左移動(dòng)小車10和右移動(dòng)小車20之間，左移動(dòng)小車的左軸向滑座對(duì)左割炬進(jìn)行軸向位置調(diào)整，左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)左割炬進(jìn)行角度調(diào)整，左升降機(jī)構(gòu)對(duì)左割炬進(jìn)行高度調(diào)整，同時(shí)右側(cè)也做相應(yīng)調(diào)整，同時(shí)完成對(duì)鋼管兩端對(duì)稱開(kāi)槽。所述的左割炬平行方式切割鋼管，在鋼管端部開(kāi)出槽。所述的左軸向滑座絲杠上設(shè)有滑板，左主軸箱12安裝在滑板上，隨左軸向滑座11的左右移動(dòng)而移動(dòng)。左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在左升降機(jī)構(gòu)上，隨之上升、下降。在左移動(dòng)小車上還設(shè)有左徑向調(diào)整滑座13和左對(duì)中調(diào)整滑座14，左徑向調(diào)整滑座13采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠副帶動(dòng)左軸向滑座絲杠上的滑板在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，根據(jù)鋼管直徑的不同來(lái)調(diào)節(jié)左割炬16的回轉(zhuǎn)半徑；左對(duì)中調(diào)整滑座14采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠副帶動(dòng)左軸向滑座絲杠上的滑板在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，與左徑向調(diào)整滑座13組成十字滑座，調(diào)整左割炬16與鋼管5左端中心對(duì)正。 在左移動(dòng)小車上還設(shè)有左檢測(cè)裝置15，左檢測(cè)裝置15可檢測(cè)鋼管5的左端的中心位置；通過(guò)左徑向調(diào)整滑座13和左對(duì)中調(diào)整滑座14進(jìn)行調(diào)節(jié)左割炬位置，保證鋼管5中心與左割炬16的回轉(zhuǎn)中心一致。在左移動(dòng)小車上還設(shè)有左托架17，對(duì)鋼管進(jìn)行托持。左托架與右托架一起用于鋼管5的支撐，由型鋼拼焊而成，上面安裝V型架、上下料板和下料臂。V型架用于支撐管材。上下料板用鉸鏈與氣缸連接，隨氣缸伸縮，完成上下料工作。下料臂用鉸鏈連接在V型架上，靠螺栓支撐水平放置，和下料板共同完成下料工作。下料臂可以繞鉸軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)操作者需要通過(guò)下料臂時(shí)，將其抬起即可。托架整體安裝在移動(dòng)小車上，隨小車導(dǎo)軌移動(dòng)合適位置。底座I為整體底座，采用型鋼拼焊，兩側(cè)安裝移動(dòng)小車行走導(dǎo)軌，一側(cè)安裝齒條，與移動(dòng)小車齒輪嚙合，便于小車行走。底座底部焊接地腳板，其上加工有螺紋和通孔，螺紋安裝調(diào)整螺釘，用于調(diào)整底座整體水平；通孔用于設(shè)備整體調(diào)整完畢后配打膨脹螺栓與地基固定。輔助支架2安裝在設(shè)備底座I的中間位置，起輔助支撐工件的作用。輔助支架2可以手動(dòng)抬起和放倒，切割長(zhǎng)的工件時(shí)抬起支架輔助支撐工件，以防工件鋼管5過(guò)長(zhǎng)中間塌腰；切割短的工件時(shí)放倒支架，縮短左右切割機(jī)頭的距離?？刂葡到y(tǒng)3采用歐姆龍CPlH系列可編程序控制器，能夠完成專機(jī)的過(guò)程控制、定位控制和其他各種類型的控制。專機(jī)使用伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)割炬位置的數(shù)字控制，保證了定位、切割的精度。參照附圖5，本發(fā)明平行方式切割的鋼管，裝插板后間隙均勻，便于操作，焊接質(zhì)量好。工作過(guò)程
1.根據(jù)待開(kāi)槽的鋼管5的長(zhǎng)度，將左移動(dòng)小車10、右移動(dòng)小車20移動(dòng)到合適位置；
2.確認(rèn)左軸向滑座11、左主軸箱12、左徑向調(diào)整滑座13、左對(duì)中調(diào)整滑座14、左跟蹤裝置15、左割炬16、左托架17、右軸向滑座21、右主軸箱22、右徑向調(diào)整滑座23、右對(duì)中調(diào)整滑座24、右跟蹤裝置25、右割炬26、右托架27回到初始位置；
3.將鋼管5放置于左托架17、右托架27上；
4.左軸向滑座11沿軸向向右移動(dòng)，當(dāng)左光電開(kāi)關(guān)18檢測(cè)到鋼管左邊緣時(shí)停止并記憶位置，用于計(jì)算左起弧點(diǎn)；同時(shí)，右軸向滑座21沿軸向向左移動(dòng)，當(dāng)右光電開(kāi)關(guān)28檢測(cè)到鋼管右邊緣時(shí)停止并記憶位置，用于計(jì)算右起弧點(diǎn)；
5.左檢測(cè)裝置15檢測(cè)鋼管左端中心并記憶位置，用于計(jì)算左起弧點(diǎn)；同時(shí)，右檢測(cè)裝置25檢測(cè)鋼管右端中心并記憶位置，用于計(jì)算右起弧點(diǎn)；
6.左軸向滑座11、左徑向調(diào)整滑座13、左對(duì)中調(diào)整滑座14移動(dòng)左割炬16到鋼管左端第一槽起弧點(diǎn)位置；同時(shí)，右軸向滑座21、右徑向調(diào)整滑座23、右對(duì)中調(diào)整滑座24移動(dòng)右割炬26到鋼管右端第一槽起弧點(diǎn)位置；
7.左割炬16起弧，通過(guò)左軸向滑座11、左徑向調(diào)整滑座13、左對(duì)中調(diào)整滑座14移動(dòng)左割炬16完成鋼管左端第一槽的切割；同時(shí)，右割炬26起弧，通過(guò)右軸向滑座21、右徑向調(diào)整滑座23、右對(duì)中調(diào)整滑座24移動(dòng)右割炬26完成鋼管右端第一槽的切割；
8.左主軸箱12旋轉(zhuǎn)左割炬16到鋼管左端第二槽位置；同時(shí)右主軸箱22旋轉(zhuǎn)右割炬26到鋼管右端第二槽位置；
9.重復(fù)步驟6，左軸向滑座11、左徑向調(diào)整滑座13、左對(duì)中調(diào)整滑座14移動(dòng)左割炬16到鋼管左端第二槽起弧點(diǎn)位置；同時(shí)，右軸向滑座21、右徑向調(diào)整滑座23、右對(duì)中調(diào)整滑座24移動(dòng)右割炬26到鋼管右端第二槽起弧點(diǎn)位置；
10.重復(fù)步驟7，左割炬16起弧，通過(guò)左軸向滑座11、左徑向調(diào)整滑座13、左對(duì)中調(diào)整滑座14移動(dòng)左割炬16完成鋼管左端第二槽的切割；同時(shí)，右割炬26起弧，通過(guò)右軸向滑座21、右徑向調(diào)整滑座23、右對(duì)中調(diào)整滑座24移動(dòng)右割炬26完成鋼管右端第二槽的切割；
11.開(kāi)槽結(jié)束，左軸向滑座11、左主軸箱12、左徑向調(diào)整滑座13、左對(duì)中調(diào)整滑座14、左跟蹤裝置15、左割炬16、左托架17、右軸向滑座21、右主軸箱22、右徑向調(diào)整滑座23、右對(duì)中調(diào)整滑座24、右跟蹤裝置25、右割炬26、右托架27回到初始位置；
12.卸料，一個(gè)鋼管開(kāi)槽工序完成，等待切割下一根鋼管。
權(quán)利要求
1.一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械，其特征在于為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在底座(I)的左邊設(shè)置左移動(dòng)小車(10)，在底座的右邊設(shè)置右移動(dòng)小車(20)、底座上設(shè)有直線導(dǎo)軌，左移動(dòng)小車和右移動(dòng)小車的車輪分別與直線導(dǎo)軌匹配；在左移動(dòng)小車上設(shè)置左軸向滑座(11)、左主軸箱(12)和左割炬(16)； 左軸向滑座采用絲杠傳動(dòng)方式，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)絲杠、絲母，帶動(dòng)左割炬在直線導(dǎo)軌上左右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)左割炬(16)的軸向移動(dòng)； 左主軸箱(12)包含左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和左升降機(jī)構(gòu)，左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)減速機(jī)、齒輪帶動(dòng)左割炬(16)繞軸向旋轉(zhuǎn)；左升降機(jī)構(gòu)采用絲桿、絲母螺旋傳動(dòng)，手輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)左割炬升降，從而調(diào)節(jié)左割炬的回轉(zhuǎn)中心高度； 右移動(dòng)小車(20)上的結(jié)構(gòu)與左移動(dòng)小車上結(jié)構(gòu)相同； 待加工鋼管(5)設(shè)置在左移動(dòng)小車(10)和右移動(dòng)小車(20)之間，左移動(dòng)小車的左軸向滑座對(duì)左割炬進(jìn)行軸向位置調(diào)整，左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)左割炬進(jìn)行角度調(diào)整，左升降機(jī)構(gòu)對(duì)左割炬進(jìn)行高度調(diào)整，同時(shí)右側(cè)也做相應(yīng)調(diào)整，同時(shí)完成對(duì)鋼管兩端對(duì)稱開(kāi)槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述之一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械，其特征在于所述的左割炬平行方式切割鋼管，在鋼管端部開(kāi)出槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述之一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械，其特征在于所述的左軸向滑座絲杠上設(shè)有滑板，左主軸箱(12)安裝在滑板上，隨左軸向滑座(11)的左右移動(dòng)而移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述之一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械，其特征在于左回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在左升降機(jī)構(gòu)上，隨之上升、下降。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述之一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械，其特征在于在左移動(dòng)小車上還設(shè)有左徑向調(diào)整滑座(13)和左對(duì)中調(diào)整滑座(14)，左徑向調(diào)整滑座采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠副帶動(dòng)左軸向滑座絲杠上的滑板在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，根據(jù)鋼管直徑的不同來(lái)調(diào)節(jié)左割炬(16)的回轉(zhuǎn)半徑；左對(duì)中調(diào)整滑座采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠副帶動(dòng)左軸向滑座絲杠上的滑板在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，與左徑向調(diào)整滑座(13)組成十字滑座，調(diào)整左割炬(16)與鋼管(5)左端中心對(duì)正。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述之一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械，其特征在于在左移動(dòng)小車上還設(shè)有左檢測(cè)裝置(15)，左檢測(cè)裝置(15)可檢測(cè)鋼管(5)的左端的中心位置；通過(guò)左徑向調(diào)整滑座(13)和左對(duì)中調(diào)整滑座(14)進(jìn)行調(diào)節(jié)左割炬位置，保證鋼管(5)中心與左割炬(16)的回轉(zhuǎn)中心一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述之一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械，其特征在于在左移動(dòng)小車上還設(shè)有左托架(17)，對(duì)鋼管進(jìn)行托持。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼管雙端開(kāi)槽專用機(jī)械，屬于鋼管加工專用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在底座(1)的左邊設(shè)置左移動(dòng)小車(10)，在底座的右邊設(shè)置右移動(dòng)小車(20)、底座上設(shè)有直線導(dǎo)軌，左移動(dòng)小車和右移動(dòng)小車的車輪分別與直線導(dǎo)軌匹配；在左移動(dòng)小車上設(shè)置左軸向滑座(11)、左主軸箱(12)和左割炬(16)；本發(fā)明采用雙端同時(shí)切割方式，并應(yīng)用伺服電機(jī)與滾珠絲杠結(jié)構(gòu)配合，提高效率，保證精度；檢測(cè)裝置可以獲得鋼管端頭的邊緣位置和中心位置，可以對(duì)直線度不好的鋼管進(jìn)行開(kāi)槽，并對(duì)鋼管的上料位置要求降低，增加徑向調(diào)整滑座、對(duì)中調(diào)整滑座，實(shí)現(xiàn)鋼管中心位置的檢測(cè)跟蹤，并實(shí)現(xiàn)開(kāi)槽切割面平行方式，保證開(kāi)槽精度。
文檔編號(hào)B23K7/00GK102699480SQ20121018498
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者馮忠友, 朱金龍, 熊偉, 田麗萍, 賀宗會(huì) 申請(qǐng)人:唐山開(kāi)元自動(dòng)焊接裝備有限公司