[发明专利]一种大管径相贯线切割机轴向窜动及径向打滑检测装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种数控相贯线切割机的二维检测装置，特别针对采用滚轮架驱动方式对大管径大吨位的钢管进行相贯线切割时，对钢管出现的轴向窜动及径向打滑量进行动态检测的装置。

背景技术

目前，钢管数控相贯线切割机都采用的是卡盘驱动方式，这种驱动方式不存在管件的轴线窜动及径向打滑，但由于机械部分无法做到大范围的减速比，同时钢管支撑架调节范围有限，因此这种驱动方式只适合于管径在一定范围内变化的中小管径钢管相贯线切割。

发明内容

为了准确的实现在滚轮架驱动方式下大管径、大吨位钢管相贯线的数控切割，消除滚轮架驱动钢管时的轴向窜动及径向打滑引起的切割轨迹误差，本发明提供一种大管径相贯线切割机轴向窜动及径向打滑检测装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种大管径相贯线切割机轴向窜动及径向打滑检测装置，包括光电编码器、大消隙齿轮、小消隙齿轮、万向联轴器、轴向位移传感器、上下位移传感器、左右位移传感器、固定卡盘、浮动卡盘、浮动卡盘连接轴、上下移动轴伺服电机、左右移动轴伺服电机、前后移动轴伺服电机、机架，机架底盘、上下移动滑架、滚珠丝杠，所述固定卡盘固定在上下移动滑架上，浮动卡盘连接到浮动卡盘连接轴的轴端法兰上。在空闲状态下，固定卡盘夹紧浮动卡盘连接轴，浮动卡盘后端面靠紧固定卡盘前端面，切割状态下，固定卡盘松开，浮动卡盘夹住管件。浮动卡盘连接轴末端与万向联轴器相连，万向联轴器另一端与大消隙齿轮轴相连，万向联轴器两端可在一定范围内伸长及缩短，小消隙齿轮安装在光电编码器旋转轴上，光电编码器固定在上下移动滑架上，大消隙齿轮通过与小消隙齿轮的啮合将浮动卡盘随钢管旋转运动传递给光电编码器。轴线位移传感器固定在上下移动滑架上其伸缩轴接触到浮动卡盘后端面，左右位移传感器及上下位移传感器分别固定在上下移动滑架的左侧及上侧，两传感器的伸缩杆通过弹簧弹力接触在浮动卡盘连接轴。上下移动滑架连接到滚珠丝杆上，滚珠丝杆通过齿轮啮合与上下移动轴伺服电机轴相连，左右移动轴伺服电机固定在机架底盘的电机座上，前后移动轴电机固定在机架底盘的电机座上。

优选的，所述的上下滑架上设有两组卡盘，固定卡盘固定在上下滑动架上，浮动卡盘浮动卡盘连接轴法兰上，空闲状态下，固定卡盘夹紧浮动卡盘连接轴，浮动卡盘后侧与固定卡盘前侧靠紧，切割状态下，固定卡盘松开，浮动卡盘夹紧钢管。

优选的，光电编码器固定在上下滑动架上，浮动卡盘随钢管的旋转运动通过万向联轴器及消隙齿轮啮合传递给光电编码器，对钢管的实时旋转运动的绝对位置进行检测。

优选的，上下滑动架上固定有三个位移传感器，轴向、左右及上下位移传感器的伸缩杆分别通过弹簧弹力接触在浮动卡盘的后侧，浮动卡盘连接轴的左侧和上侧，轴向传感器用于对钢管的轴向窜动位置进行实时检测，左右及上下位移传感器用于切割前浮动卡盘中心与钢管中心的闭环定位检测。

本发明的有益效果是：通过固定、浮动卡盘及可伸缩万向联轴器设计，将浮动卡盘随钢管旋转运动及轴向窜动传递给光电编码器和轴向位移传感器，对采用滚轮架驱动方式实现的大管径、大吨位钢管数控相贯线切割过程所存在的钢管径向打滑及轴向窜动进行实时检测，反馈到数控系统，消除由钢管的轴向窜动及径向打滑引起的切割轨迹误差。同时通过左右及上下位移传感器对浮动卡盘连接轴的二维位移检测及前后、左右两轴伺服电机形成的闭环控制，使切割前浮动卡盘中心自动定位到钢管轴线上，提高检测装置对钢管的装夹效率。

 

附图说明

以上所述的本发明的目的、技术方案以及有意效果可以通过下面的能够实现本发明的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。

附图以及说明书中的相同标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。

图1是本发明的全剖主视图；

图2是本发明的后视图；

图3是本发明的局部剖俯视图；

其中：