一种管材截断装置及系统的制作方法

1.本公开涉及管材加工设备领域，具体涉及一种管材截断装置及系统。


背景技术：

2.施工升降机、塔机等标准节的加工过程中，需要进行大量的焊接操作，目前从人工焊接向机械化焊接发展。
3.标准节是由大量的管材组合形成的桁架状结构，其直腹杆、斜腹杆等内部杆件的下料多采用冲床一次性冲压切断，切断效率较高；但是在冲压切断过程中，管材所发生的塑形形变过程无法精确控制，无法精确控制其切断的长度、切断位置的角度和断面形状，人工焊接过程中能够对其进行一一调整，但在自动化焊接生产线中，管材切断后得到的工件形状直接影响了后续机器人焊接的质量；若仅筛选出合格的工件进行焊接加工，则会造成工件的大量浪费，难以实现物料的充分利用，导致成品率低。


技术实现要素：

4.本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种管材截断装置及系统，通过配置压平机构和切断机构，对工件先进行压平后进行切断，将待切断位置先挤压形成板件后进行切断，提高切断时可控性和精度，并联动压平机构和切断机构，对其工作位置进行切换，工件在同一位置进行压平和切断，无需二次定位，提高定位加工精度。
5.本公开的第一目的是提供一种管材截断装置，采用以下技术方案：
6.包括工作台和截断构件，截断构件包括压板、刀具和压块，刀具和压块端部对接共面安装于压板，刀具和工作台之间形成切断部，压块和工作台之间形成挤压部，x向驱动机构带动压板平行于工作台移动，改变挤压部与切断部相对于工作台的位置，y向驱动机构带动压板改变与工作台间距。
7.进一步地，所述截断构件还包括框架和托板，托板安装在框架上，压板两端滑动连接框架，压板与托板平行布置，截断构件通过框架滑动配合工作台。
8.进一步地，所述截断构件通过第一移动副配合工作台，第一移动副为滑块滑槽结构，滑槽设于工作台，框架作为滑块与滑槽滑动配合，沿滑槽延伸方向上，压块和刀具依次布置。
9.进一步地，所述y向驱动机构通过支架安装于工作台，y向驱动机构输出端能够带动压板往复运动，沿y向驱动机构输出端运动方向上，y向驱动机构通过第二移动副连接压板。
10.进一步地，所述第二移动副为导块导轨结构，导块设于y向驱动机构输出端，压板作为导轨与导块滑动配合。
11.进一步地，所述压块一端对接刀具一端，压板工作台之间形成加工通道，加工通道的上游和/或下游工作台上设有输送辊。
12.进一步地，所述刀具为双刃结构，刀具与压块共线布置。
13.本公开的第二目的是提供一种管材截断系统，利用如上所述的管材截断装置。
14.进一步地，还包括供料机构、上料机构和下料机构，供料机构布置在上料机构一侧，上料机构和下料机构分别包括带有夹具的小车，小车通过夹具带动物料穿过截断构件。
15.进一步地，所述供料机构包括存放架和挡块，存放架上设有存放部，挡块位于存放部一侧。
16.与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：
17.(1)针对目前管材直接冲压截断获取工件的形状、长度无法满足需求的问题，通过配置压平机构和切断机构，对管材先进行压平后进行切断，将待切断位置先挤压形成板件后进行切断，减少切断过程中管材的不可控塑形变形，减小截断位置形状、角度偏差，提高切断时可控性和精度。
18.(2)压板带动压块和刀具同步动作，压块和托板作为压平机构，压块和托板之间形成对管材压平的挤压部，刀具和托板作为切断机构，刀具和托板之间形成对压平后管材截断的切断部，挤压部和切断部连通，通过截断构件整体的移动，挤压部、切断部的工作位置能够进行切换，改变其与管材的相对位置，工件在同一位置进行压平和切断，无需二次定位，提高定位加工精度。
19.(3)截断机构在驱动机构推拉作用下相对于工作台滑动，切断挤压部、切断部与管材的位置，先使挤压部对应管材进行压平，后改变位置使切断部对应管材进行切断，在完成切断后，管材沿轴向进给至下一加工位置，截断结构滑动改变位置，对该加工位置进行压平、切断操作，完成对管材的连续加工。
20.(4)压板上安装刀具和压块，压板连接驱动机构从而带动压板相对于托板运动，刀具和压块同步运动，只需改变切断机构的位置即可实现加工方式的变化，减少定位过程，提高加工效率。
21.(5)采用双刃结构的刀具配合托板进行压平后管材的切断，去除过多的压平部分，使得管材端部恰好封闭，并减少压平部分的残留，使得切断管材后获取的工件能够满足后续焊接需求，管材物料能够得到充分利用，保证后续焊接机器人的焊接质量。
附图说明
22.构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
23.图1为本公开一个或多个实施例中管材截断系统的结构示意图；
24.图2为本公开一个或多个实施例中管材压平的结构示意图；
25.图3为本公开一个或多个实施例中管材切断的结构示意图；
26.图4为本公开一个或多个实施例中管材截断装置的正视示意图；
27.图5为图4中a-a处的截面示意图；
28.图6为本公开一个或多个实施例中管材截断系统的结构示意图
29.图中，1.存放架；2.上料台；3.上料夹具；4.上料小车；5.导向槽；6.管材截断装置；7.下料小车；8.下料夹具；9.下料输送带；601.工作台；602.压块；603.压块托板；604.刀具；605.刀具托板；606.导向柱；607.液压站；608.输送辊；609.框架；610.压板。
具体实施方式
30.实施例1
31.本公开的一个典型实施例中，如图2-图6所示，提供一种管材截断装置。
32.针对目前管材直接冲压截断获取工件的形状、长度无法满足需求的问题，通过配置压平机构和切断机构，对管材先进行压平后进行切断；将管材的待切断位置先挤压形变，管材压成扁平状形成板件后对扁平位置进行切断，减少切断过程中管材的不可控塑形变形，减小截断位置形状、角度偏差，提高切断时可控性和精度。
33.为了实现上述目的，提供管材截断装置，主要包括工作台601、截断构件和驱动机构，截断构件滑动安装在工作台601上，截断构件内部设有连通的切断部和挤压部，处于挤压部内的管材能够被压平，处于切断部内的压平后的管材能够被截断，工件穿过截断构件，并能够切换其所处位置，交替进行压平、截断工序。
34.管材的同一位置进行压平和切断时，管材与工作台601的相对位置不发生变化，通过使截断构件相对于工作台601滑动来调整切断部、挤压部的位置，在切换加工过程时，避免工件的二次定位，从而提高加工效率和加工精度。
35.采用双刃结构的刀具604配合托板进行压平后管材的切断，去除过多的压平部分，使得管材端部恰好封闭，并减少压平部分的残留，使得切断管材后获取的工件能够满足后续焊接需求，管材物料能够得到充分利用，保证后续焊接机器人的焊接质量。
36.驱动机构分为第一驱动机构和第二驱动机构，第二驱动机构作为截断构件执行压平、截断工作的动力输入，第一驱动机构作为带动截断构件整体相对于工作台601调整位置的动力输入，第二驱动机构能够带动截断构件压平管材或截断管材，第一驱动机构能够带动截断构件相对于工作台601往复滑动，切换管材所处加工位置。
37.具体的，如图4-图6所示，截断构件包括压板610、托板、压块602和刀具604，压块602和刀具604位于压板610和托板之间并依次安装于压板610，压块602与托板之间形成挤压部，刀具604与托板之间形成切断部。
38.托板分为对应压块602的压块托板603和对应刀具604的刀具托板605，第二驱动机构连接于压板610，通过带动压板610以带动压块602、刀具604动作，改变压块602与压块托板603的间距和刀具604与刀具托板605的间距，执行压平或截断动作。
39.截断构件通过第一移动副安装于工作台601，截断构件还包括框架6099，托板安装在框架6099上，压板610两端滑动连接框架6099，对压板610相对于托板的相对移动进行导向，压板610与托板平行布置，保证压平和截断的整齐度，提高其加工精度，截断构件通过框架6099连接工作台601。
40.第一移动副为滑块滑槽结构，滑槽设于工作台601，框架6099作为滑块与滑槽滑动配合，沿滑槽延伸方向上，压块602和刀具604依次布置，从而使得刀具604能够垂直于管材轴线切断管材。
41.对于压平、截断动作的驱动力，第二驱动机构通过支架安装于工作台601，第二驱动机构输出端能够带动压板610往复运动，沿第二驱动机构输出端运动方向上，第二驱动机构通过第二移动副连接压板610。
42.第二驱动机构选用往复伸缩机构，在本实施例中可以选用伸缩油缸，通过管路结合控制阀接入液压站607。
43.第二移动副布置在导向板上，导向板通过导向柱606连接工作台601，通过第二移动副改变第二驱动机构与压板610的相对位置后，第二移动副仍能够传递第二驱动机构的动力，使得第二驱动机构能够带动压板610进行往复运动，从而保证挤压部、切断部切换工作位置后，保持稳定的动力输入。
44.所述第二移动副为导块导轨结构，导块设于第二驱动机构输出端，压板610作为导轨与导块滑动配合。
45.对于截断构件相对于工作台601的运动，第一驱动机构采用往复伸缩机构，比如选用伸缩油缸，伸缩油缸通过控制阀和管路接入液压站607，驱动截断构件的动作。
46.对于第一驱动机构和第二驱动机构，在其他实施方式中，还可以选用其他往复运动机构，比如电缸、气缸等，也可以采用电动机配合传动机构输出的往复运动机构，能够满足动作方式和动力需求即可。
47.进一步的，所述压块602一端对接刀具604一端，压板610与托板之间形成加工通道，加工通道的上游和/或下游工作台601上设有输送辊608。
48.所述输送辊608一方面起到支撑作用，另一方面起到导向作用，使得管材能够平稳穿过加工通道，方便管材的上料和排料。
49.刀具604为双刃结构，刀具604与压块602共线布置；如图2、图3所示，采用双刃结构的刀具604配合托板进行压平后管材的切断，去除过多的压平部分，使得管材端部恰好封闭，并减少压平部分的残留，使得切断管材后获取的工件能够满足后续焊接需求，管材物料能够得到充分利用，保证后续焊接机器人的焊接质量。
50.截断机构在驱动机构推拉作用下相对于工作台601滑动，切断挤压部、切断部与管材的位置，先使挤压部对应管材进行压平，后改变位置使切断部对应管材进行切断，在完成切断后，管材沿轴向进给至下一加工位置，截断结构滑动改变位置，对该加工位置进行压平、切断操作，完成对管材的连续加工。
51.实施例2
52.本公开的另一个实施例中，如图1-图6所示，提供一种管材截断系统。
53.如图2-图6所示，利用如实施例1中所述的管材截断装置，还包括供料机构、上料机构和下料机构，供料机构布置在上料机构一侧，上料机构和下料机构分别包括带有夹具的小车，小车通过夹具带动物料穿过截断构件。
54.供料机构包括存放架和挡块，存放架上设有存放部，挡块位于存放部一侧。
55.结合图1，对于其工作过程进行描述：
56.首先人工将成捆的管材吊至存放架1上，把成捆的管材开捆、摊开，4套气缸同步推升机构把管材推升到带斜度的上料台2上；
57.利用管材的滚动和滑动，使管材上料至上料机构的导向槽5内，上料夹具3夹持管材，并在上料小车4驱动下向管材截断装置6移动，管材截断装置6通过截断机构将管件先压扁、然后左右移动更换成切断机构双刃剪切；
58.完成后上料夹具3夹持管材继续向前运行，下料小车7带着下料夹具8夹持管材拉料，并将截断后输出的工件移动至下料输送带9排出，依次循环往复下料，并重复上述上料、压扁、切断过程。
59.整个管材截断系统实现工序之间的物料传递，实现自动上料和下料，并利用管材
截断装置进行截断加工，通过配置压平机构和切断机构，对工件先进行压平后进行切断，将待切断位置先挤压形成板件后进行切断，提高切断时可控性和精度，并联动压平机构和切断机构，对其工作位置进行切换，工件在同一位置进行压平和切断，无需二次定位，提高定位加工精度。
60.以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。