一种轧制管材在线无屑切断装置的制作方法

1.本实用新型属于轧制管材在线无屑切断技术领域，具体涉及一种轧制管材在线无屑切断装置。


背景技术：

2.轧制管材在冷轧加工过程中，要求坯料整支轧制，轧制后的轧制管材长度增长4～6倍，外径、壁厚和内径都相应的缩小，在没有对轧制后的轧制管材进行分切前，需要使用下料架将轧制管材存放、转运，为即将实现的轧制管材分切做好准备。
3.目前，轧制管材切断的方式主要有两种，一种是采用锯切的方式进行轧制管材切断作业，即采用旋转金属锯片向轧制管材移动直至锯断轧制管材，完成切断动作，实现轧制管材分切功能；另外一种是把机加刀固定在旋转刀盘上，在刀盘旋转的同时，刀刃向轧制管材方向移动直至轧制管材，完成切断，实现轧制管材分切功能。这两种方式都必须配备较长的下料架，切断机和轧制也就有一定的距离，每当开展轧制管材切断作业时需要配备专人，而且不管锯切还是车切，都会产生屑料，这就产生了金属着火的风险，过程中需要使用冷却液，存在污染周围环境和土壤的风险。因此，目前的切断装置存在对安装场地要求高，安全风险大，成本控制难度大等问题。
4.现如今缺少一种轧制管材在线无屑切断装置，使其实现轧制管材在轧制过程中就被定尺分切，达到轧制管材轧制完就被分切完的目标，切断装置距离轧机更近，开轧机的操作人员在轧制时就能完成从而降低人工劳动强度，有效控制成本，使其也更便于推广使用。
5.因此需要一种轧制管材在线无屑切断装置。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种轧制管材在线无屑切断装置。该装置通过设置主机架，使轧机轧制出的管材直接进入轧制管材在线无屑切断装置，通过设置锁紧切断机构对轧制管材进行夹紧和无屑切断，通过设置移动架确保轧制管材和锁紧切断机构不发生相对位移，实现了在不停止轧制的过程下进行实时切断，让整个切断过程更加稳定，快捷，提高了切断的工作效率，通过设置传送机构和翻料机构将切断后的轧制管材传送至储料装置进行储存。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种轧制管材在线无屑切断装置，其特征在于，包括主机架，所述主机架上安装有移动架，所述移动架上安装有用于锁紧和切断轧制管材的锁紧切断机构，所述锁紧切断机构包括前锁紧器、后锁紧器和切断器，所述主机架后侧设置有用于运输轧制管材的传送机构和翻料机构，所述翻料机构旁侧设置有用于储存轧制管材的储料装置。
8.上述的一种轧制管材在线无屑切断装置，其特征在于，所述主机架包括设备座和设备座上部主机接油盘，所述主机接油盘上安装有前支架和后支架，所述前支架和后支架上架设用于移动架水平移动的上滑杆和下滑杆，所述主机接油盘上还设置有用于将移动架
复位的复位气缸。
9.上述的一种轧制管材在线无屑切断装置，其特征在于，所述切断器安装于前锁紧器和后锁紧器之间，所述前锁紧器的前侧还设置有用于引导轧制管材进入的导料机构。
10.上述的一种轧制管材在线无屑切断装置，其特征在于，所述传送机构包括传送支架，所述传送支架上安装有传送接油盘，所述传送接油盘顶面上且呈间距布设有处于同一条直线上的多个传送轮座，多个所述传送轮座上部均安装有传送轮，多个所述传送轮通过同步带连接，所述同步带还连接有驱动同步带运动的传送电机。
11.上述的一种轧制管材在线无屑切断装置，其特征在于，所述翻料机构包括用于承托轧制管材的多个翻料板，多个所述翻料板通过翻料轴固定，所述翻料轴连接有用于带动翻料轴运动将轧制管材从传送轮中移出到储料装置的翻料连杆和翻料气缸。
12.上述的一种轧制管材在线无屑切断装置，其特征在于，所述储料装置包括用于承接翻料机构运输的轧制管材的导料板和用于储存轧制管材的储料水箱。
13.上述的一种轧制管材在线无屑切断装置，其特征在于，所述主机架和传送机构上分别安装有用于检测轧制管材长度的定长前传感器和定长后传感器。
14.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
15.1、本实用新型通过设置主机架，保证了轧制管材在线无屑切断装置与轧机进行配合，使轧机轧制出的管材直接进入轧制管材在线无屑切断装置，通过设置锁紧切断机构对轧制管材进行夹紧和无屑切断，移动架根据轧机的出料速度移动，实现了在不停止轧制的过程下进行实时切断，便于将待轧制管材进行夹持和固定，确保轧制管材和锁紧切断机构不发生相对位移，让整个切断过程更加稳定，快捷，提高了切断的工作效率，通过控制切断的时间实现任意长度轧制管材的无屑切断，通过设置传送机构和翻料机构将切断后的轧制管材传送至储料装置进行储存。
16.2、本实用新型通过将切断器安装于前锁紧器和后锁紧器之间，便于将待轧制管材进行夹持和固定，将轧制管材在移动过程中待切断的轧制管材进行分切，确保和切断器不发生相对位移，让整个切断过程更加稳定、快捷，确保切断过程没有金属屑产生。
17.3、本实用新型通过传送机构和翻料机构快速下料，确保分切后的轧制管材能够快速脱离工位，通过储料装置，便于分切后的轧制管材通过快速下料机构输送至浸泡槽内，实现对轧制管材的浸泡储存。
18.4、本实用新型设计合理、结构简单、实用性强，自动模式下，设备按照既定程序自动进行轧制管材锁紧，在成品轧制管材生产过程中可现实轧制管材定尺自动测量，实现轧制管材测量、夹持、无屑切断、下料、储料不停顿，自动在线无屑切断、快速下料、安全储料，生产过程中可实现轧制管材在线无屑切断不停机，对场地要求低、自动化程度高，生产效率高，劳动强度低，便于推广使用，手动模式为全人工操作，各个工位可单独操作运行，在设备故障、检修、调试时，执行此模式。
19.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
20.图1为本实用新型轧制管材在线无屑切断装置的结构示意图。
21.图2为图1的附视图。
22.图3为本实用新型前锁紧器的结构示意图。
23.图4为图3的左视图。
24.图5为图3的右视图。
25.图6为本实用新型切断器的结构示意图。
26.图7为本实用新型的电路原理框图。
27.附图标记说明：
28.1—主机架；
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1-1—设备座；
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1-2—主机接油盘；
29.1-3—前支架；
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1-4—后支架；
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1-5—上滑杆；
30.1-6—下滑杆；
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1-7—复位气缸座；
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1-8—复位气缸；
31.2—移动架；
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2-1—前滑块；
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2-2—后滑块；
32.3—前锁紧器；
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3-1—锁紧气缸座；
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3-2—锁紧气缸；
33.3-3—锁紧卡爪；
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3-4—锁紧锥套；
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3-5—卡爪盖板；
34.3-6—套筒；
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3-7—入口导套；
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3-8—护罩；
35.3-9—推杆；
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3-10—空心轴；
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4—后锁紧器；
36.5—切断器；
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5-1—旋转臂；
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5-2—送进气缸；
37.5-3—送进气缸座；
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5-4—送进环；
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5-5—专用刀片；
38.5-6—刀片轴；
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5-7—送进臂；
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5-8—送进轴；
39.5-9—刀盘座；
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6—传送机构；
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6-1—传送电机；
40.6-2—传送轮座；
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6-3—传送轮；
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6-4—同步带；
41.6-5—传送支架；
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6-6—传送接油盘；
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7—翻料机构；
42.7-1—翻料气缸；
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7-2—翻料连杆；
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7-3—翻料轴；
43.7-4—翻料板；
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8—储料装置；
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8-1—储料水箱；
44.8-2—压紧螺母；
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8-3—导料板；
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8-4—接料带；
45.8-5—溢流排水管；
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9—定长前传感器；
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10—定长后传感器；
46.11—微控制器；
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12—轧制管材。
具体实施方式
47.如图1和图2所示，本实用新型的轧制管材在线无屑切断装置包括主机架1，所述主机架1上安装有移动架2，所述移动架2上安装有用于锁紧和切断轧制管材12的锁紧切断机构，所述锁紧切断机构包括前锁紧器3、后锁紧器4和切断器5，所述主机架1后侧设置有用于运输轧制管材12的传送机构6和翻料机构7，所述翻料机构7旁侧设置有用于储存轧制管材12的储料装置8。
48.需要说明的是，通过设置主机架1提供了移动架2的安装基础，并且通过调整主机架1的高度和位置，保证了轧制管材在线无屑切断装置与轧机进行配合，使轧机轧制出的管材直接进入轧制管材在线无屑切断装置，通过设置锁紧切断机构对轧制管材12进行夹紧和无屑切断，由于轧机中的轧制管材12是源源不断输出，通过设置移动架2在锁紧切断机构对轧制管材12进行夹紧时，移动架2根据轧机的出料速度移动，实现了在不停止轧制的过程下进行实时切断，便于将待轧制管材12进行夹持和固定，确保轧制管材12和锁紧切断机构不发生相对位移，让整个切断过程更加稳定，快捷，提高了切断的工作效率，通过控制切断的
时间实现任意长度轧制管材12的无屑切断，通过设置传送机构6将不能主动移动的切断后的轧制管材12传送至翻料机构7，通过翻料机构7将传送机构6上的切断后的轧制管材12取下送入储料装置8，通过储料装置8将切断后的轧制管材12进行储存。
49.如图1和图2所示，本实用新型中，主机架1包括设备座1-1和设备座1-1上部主机接油盘1-2，所述主机接油盘1-2上安装有前支架1-3和后支架1-4，所述前支架1-3和后支架1-4上架设用于移动架2水平移动的上滑杆1-5和下滑杆1-6，所述主机接油盘1-2上还设置有用于将移动架2复位的复位气缸1-8。通过设置主机接油盘1-2承接轧制管材12、移动架2、锁紧切断机构等设备滴落的油，通过设置前支架1-3和后支架1-4并安装上滑杆1-5和下滑杆1-6，使移动架2远离主机接油盘1-2，防止污染，并其有助于移动架2在上滑杆1-5和下滑杆1-6上移动，通过设置复位气缸1-8将发生位移的移动架2复位，便于连续进行切断。
50.需要说明的是，设备座1-1是由大规格钢板和底部六根钢材支撑架焊接而成；所述主机接油盘1-2是由不锈钢板钣金焊接而成；所述前支架1-3和后支架1-4为钢材质型材，固定在设备座1-1；所述上滑杆1-5和下滑杆1-6为镀铬钢制棒材，移动架2通过自身安装的前滑块2-1和后滑块2-2在上滑杆1-5和下滑杆1-6上移动，所述复位气缸1-8座安装在复位气缸座1-7上，复位气缸座1-7安装在主机接油盘1-2上，复位气缸1-8用于将移动架2推回到初始位置。
51.如图1、图2所示，本实用新型中，切断器5安装于前锁紧器3和后锁紧器4之间，所述前锁紧器3的前侧还设置有用于引导轧制管材12进入的导料机构。通过将切断器5安装于前锁紧器3和后锁紧器4之间，在前锁紧器3和后锁紧器4均将轧制管材12夹紧后用切断器5对轧制管材12进行切断，保持了切断过程中的稳定，提高了切断的效果。
52.需要说明的是，如图3、图4、图5所示，导料机构包括空心轴3-10、护罩3-8、入口导套3-7，所述护罩3-8为钢材质圆形结构，前、后表面开有通孔，底面固定在移动架2上，支撑轴承座安装在护罩3-8内部并固定，空心轴3-10在支撑轴承座的支撑下沿轴向安装，并延伸至锁紧机构，所述入口导套3-7为尼龙材质，安装在空心轴3-10入口处，入口导套3-7入口处呈喇叭状，可在不损伤轧制管材12端面的情况下将轧制管材12顺利导入；所述前锁紧器3和后锁紧器4的结构相同，且对称设置，前锁紧器3和后锁紧器4均由套筒3-6、锁紧锥套3-4、锁紧卡爪3-3、卡爪盖板3-5、推杆3-9和锁紧气缸3-2组成，套筒3-6为钢材质圆柱通心结构，锁紧锥套3-4尾端沿套筒3-6后部插入通心孔，并固定在套筒3-6上，空心轴3-10沿套筒3-6与锁紧锥套3-4内部安装，三组锁紧卡爪3-3呈120
°
布置在锁紧锥套3-4内部，底部嵌入空心主轴内，卡爪盖板3-5采用螺纹结构固定在空心轴3-10出口处，用于定位锁紧卡爪3-3；所述锁紧气缸3-2通过锁紧气缸座3-1安装在护罩3-8上表面，锁紧气缸3-2杆末端连接推杆3-9，推杆3-9下支点通过轴承座固定在移动架2底板上，中间支点连接在套筒3-6两侧的铜滑块上；锁紧气缸3-2杆伸出时，套筒3-6在推杆3-9作用下带动锁紧锥套3-4轴向前移，锥套将锁紧卡爪3-3压下，三组夹紧卡爪内径变小将轧制管材12夹紧，这时轧制管材12能转动但与移动架2无轴向相对运动，移动架2随轧制管材12向前行进，锁紧气缸3-2杆收缩时，套筒3-6在推杆3-9作用下带动锁紧锥套3-4轴向后移，锥套将锁紧卡爪3-3释放，三组锁紧卡爪3-3内径变大与轧制管材12脱离，这时移动架2失去动力停留在原位置。
53.需要说明的是，如图6所示，切断器5由送进气缸5-2、旋转臂5-1组成、钢材质刀盘座5-9、送进环5-4、送进臂5-7、送进轴5-8和伺服电机组成，钢材质刀盘座5-9中间的空洞用
于轧制管材12通过，安装在移动架2的端面上，送进气缸5-2通过旋转臂5-1连接送进环5-4，送进气缸5-2的伸出和收缩都能带动送进环5-4转动，这也使得送进环5-4能实现正转和反转的动作，送进环5-4安装在钢材质刀盘座5-9外端，送进环5-4的轴承座固定在移动架2上，送进环5-4顺时钟转动后会将送进臂5-7另一端的专用刀片5-5靠近轧制管材12，专用刀片5-5以刀片轴5-6为中心随着轧制管材12旋转进给，实现无屑旋切，轧制管材12被切断后送进环5-4逆时针转动，将送进臂5-7另一端的专用刀片5-5恢复到初始位置，送进环5-4运动方向安装有限位块和限位开关，防止切断器5误动作损坏轧制管材12；无屑切断是指利用金属的塑性，采用旋转挤压的方式让轧制管材12断裂，过程不会产生类似锯切或车切的金属屑，无金属屑残留，锆合金着火的风险也就没有了、由于其具有自动化功能，因此生产效率高，劳动强度低，便于推广使用。
54.如图1、图2所示，本实用新型中，传送机构6包括传送支架6-5，所述传送支架6-5上安装有传送接油盘6-6，所述传送接油盘6-6顶面上且呈间距布设有处于同一条直线上的多个传送轮座6-2，多个所述传送轮座6-2上部均安装有传送轮6-3，多个所述传送轮6-3通过同步带6-4连接，所述同步带6-4还连接有驱动同步带6-4运动的传送电机6-1。通过传送支架6-5对整体结构进行支撑，保证了传送轮6-3能够准确承接轧制管材12，通过传送接油盘6-6承接滴落的油，通过设置多组传送轮座6-2和传送轮6-3，适用于各种长度轧制管材12的传送，通过将多个传送轮6-3通过同步带6-4连接，保证了所有传送轮6-3同步运动，保证了运输的效果，通过设置传送电机6-1，由于切断后的轧制管材12自身并不会移动，通过传送电极带动传送轮6-3转动，从而实现对轧制管材12的运输。
55.需要说明的是，传送支架6-5是以大规格的钢材质组成的框架，框架上装有不锈钢板钣金焊接而成的传送接油盘6-6，传送接油盘6-6上部安装五组传送轮座6-2和传送轮6-3，各传送轮6-3间由同步带6-4连接，安装在台架下部的传送电机6-1通过同步带6-4带动传送轮6-3转动。
56.如图1、图2所示，本实用新型中，翻料机构7包括用于承托轧制管材12的多个翻料板7-4，多个所述翻料板7-4通过翻料轴7-3固定，所述翻料轴7-3连接有用于带动翻料轴7-3运动将轧制管材12从传送轮6-3中移出到储料装置8的翻料连杆7-2和翻料气缸7-1。通过翻料机构7将传送机构6上切断的轧制管材取下并移动至储料装置8。
57.需要说明的是，翻料机构7由8个翻料板7-4，1个翻料轴7-3，1个翻料连杆7-2，1个翻料气缸7-1组成，翻料板7-4为钢材质角钢，与轧制管材12接触位置使用沉头螺丝固定尼龙板，安装在各传送轮6-3之间，翻料轴7-3将8个翻料板7-4连到一起，传动端与翻料连杆7-2，翻料连杆7-2与翻料气缸7-1连接，最终翻料板7-4在气缸驱动下翻料板7-4抬起将切断的轧制管材从传送轮6-3中移出至储料装置8。
58.如图1、图2所示，本实用新型中，储料装置8包括用于承接翻料机构7运输的轧制管材12的导料板8-3和用于储存轧制管材12的储料水箱8-1。通过导料板8-3便于从翻料机构7下来的切断的轧制管材更顺利的进入到储料水箱8-1中，储料水箱8-1中充入水保证切断的轧制管材之间不会发生严重的碰撞，同时也避免了切断的轧制管材表面的冷却润滑介质干结。
59.需要说明的是，储料装置8还设置有导料板8-3，导料板8-3由钢材质角钢和尼龙板组成而成，与切断的轧制管材接触位置使用沉头螺丝固定尼龙板，导料板8-3焊接在传送机
构6一侧并有一定的坡度，主要为了让从翻料机构7下来的切断的轧制管材更顺利的进入到储料水箱8-1中，所述储料水箱8-1中有4条接料带8-4、溢流排水管8-5，接料带8-4为帆布材质的水管带，掉入水中的切断的轧制管材由于接料带8-4的作用，不会沉入槽底，这样在取出储存的轧制管材12时不需要将储料水箱8-1中的水全部排掉，作业人员拿料也更加方便，储料水箱8-1为不锈钢材质板材焊接而成的，溢流排水管8-5在底部装有排水阀门，在较高液位处装有溢流口。
60.如图1、图2所示，本实用新型中，主机架1和传送机构6上分别安装有用于检测轧制管材12长度的定长前传感器9和定长后传感器10。通过定长前传感器9和定长后传感器10用于测定轧制管材12切断尺寸，用于控制轧制管材12锁紧切断机构和切断器5的动作，控制切断的轧制管材的长度。
61.如图1、图2和图6所示，本实用新型中，复位气缸1-8、锁紧切断机构、传送机构6、翻料机构7、定长前传感器9和定长后传感器10均于微控制器11连接。
62.需要说明的是，如图1、图2和图6所示，定长前传感器9和定长后传感器10均于微控制器11连接，微控制器11控制复位气缸1-8、前锁紧器3、后锁紧器4、切断器5、传送机构6和翻料机构7，切断作业时，轧制管材12由轧管机出口进入移动架2，当轧制管材12行进至定长后，定长前传感器9将信号传递给微控制器11，微控制器11控制前锁紧器3和后锁紧器4夹紧轧制管材12，切断器5的伺服电机启动正传转，三把切断专用刀片5-5同时向旋转的轧制管材12轴向移动，轧制管材12被切断以后伺服电机反转，三把切断专用刀片5-5同时回到原来的位置，控制前锁紧器3和后锁紧器4松开，复位气缸1-8将移动架2推回到初始位置，同时传送机构6带动切断的轧制管材快速移动，待切断的轧制管材到达最后一个传送轮6-3附近的定长后传感器10后，翻料机构7动作，将轧制管材12拨至导向板，进入储料装置8；连续生产时，程序将重复执行以上过程，设备运行过程中检测到故障，设备停止自动切断模式，切断装置退回安全位置，用于实现设备的参数设置、自动控制、手动控制功能，并对生产过程进行实时监测，实现设备的故障报警功能；
63.微控制器11用于轧制管材在线无屑切断装置实现自动、手动两种模式运行以及实现设备故障报警功能，所述自动模式是按照既定程序自动进行轧制管材12夹紧、切断、快速拉料、下料，整个过程实现可自动化运行，手动模式为全人工操作，各个工位可单独操作运行，在设备故障、检修、调试时，执行此模式。所述的故障报警功能是通过布置在该实用新型上的各类传感器和报警装置实现检测和异常状态下的报警、提示、停机。
64.需要说明的是，定长前传感器9通常采用zls-px像差测速测长传感器，定长后传感器10通常采用位置传感器，微控制器11通常采用s7-200 plc控制器。
65.本实用新型具体使用时，包括以下步骤：
66.步骤一、轧制管材的夹紧：
67.步骤101、轧制管材12通过前锁紧器3、切断器5、后锁紧器4进入传送轮6-3；
68.步骤102、在到达传送轮6-3定长位置，定长前传感器9发出信号，锁紧气缸3-2动作，前锁紧器3和后锁紧器4将轧制管材12锁紧；
69.步骤103、轧制管材12被锁紧装置锁紧后，轧制管材12与移动架2无长度方向相对位置，在轧制管材12旋转前进时，移动架2依靠滑块沿上滑杆1-5和下滑杆1-6与轧制管材12同步前进；
70.步骤二、轧制管材的切断：
71.步骤201、送进气缸5-2缓慢伸出，带动旋转臂5-1转动，转动的旋转臂5-1会带动送进环5-4动作，送进环5-4带动三个送进臂5-7沿送进轴5-8转动，固定在送进臂5-7靠近轧制管材12一端的刀片轴5-6上的专用刀片5-5会同时向旋转的轧制管材12靠近，专用刀片5-5接触到旋转的轧制管材12后跟着旋转并对轧制管材12进行切断；
72.步骤202、轧制管材12被切断后，送进气缸5-2快速收回，带动旋转臂5-1转动，转动的旋转臂5-1会带动送进环5-4动作，送进环5-4带动三个送进臂5-7沿送进轴5-8转动，固定在送进臂5-7靠近轧制管材12一端的刀片轴5-6上的专用刀片5-5会同时回复到原来的位置；
73.步骤三、切断装置的复位：
74.步骤301、后锁紧器4打开，传送轮6-3开始转动，将切好的轧制管材12快速送离移动架2；
75.步骤302、前锁紧器3打开，复位气缸1-8缓慢移动，将移动架2推至移动架2初始位置；
76.步骤四、轧制管材的翻料及收集：
77.步骤401、被切断的轧制管材被传送轮6-3送入待翻料位置后，定长后传感器10将信号反馈给微控制器11，由翻料气缸7-1带动翻料连杆7-2，翻料连杆7-2带动翻料轴7-3上的翻料板7-4将轧制管材12从传送轮6-3工位翻送至导料板8-3；
78.步骤402、轧制管材12沿着导料板8-3滚入储料水箱8-1中，水槽中的水能保证轧制管材12与轧制管材12之间不会发生严重的碰撞，作业人员拿料也更加方便，操作简便，便于推广应用。
79.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制。凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。