[发明专利]一种钢管切断用的机械人切断锯和钢管切断设备

说明书

本发明提供一种钢管切断用的机械人切断锯和钢管切断设备，机械人切断锯包括移动小车、两组左右对称设置且都固定在移动小车上的机械臂动力头、以及管材容置区，每组机械臂动力头都包括根节机械臂、驱动根节机械臂绕第一轴线摆动的第一电机、可转动地安装于根节机械臂的前节机械臂、驱动前节机械臂绕第二轴线摆动的第二电机、安装在前节机械臂端部且能绕第三轴线转动的锯片、以及驱动锯片转动的第三电机。本申请中的锯片可以具有圆形运动轨迹、方形运动轨迹、以及其他异形运动轨迹，且锯片的运动范围广，由此实现对大口径和各种截面形状的钢管的切断。另外，机械臂动力头结构紧凑、体积小，整体惯性小，有利于提升机组轧制生产线的产出速度。

技术领域

本发明涉及钢管生产领域，特别是涉及一种钢管切断用的机械人切断锯、以及包含有该机械人切断锯的钢管切断设备。

背景技术

高频焊管和冷弯方矩管在生产时，都是钢带在常温状态下，通过连续冷弯变形再经挤压焊接、定径、矫直成为圆形截面管型材、或方矩形截面管型材、或异形截面管型材。钢管的连续生产需要钢管切断设备，即将连续产出的管型材在生产线不停机的状态下，钢管切断设备按设计长度将管型材锯成所需长度，通常为6～12米定尺不等。

随着技术的发展，对管材切口端面的光洁度和管材长度尺寸精度的要求越来越高，对钢管连续生产生产线的线速度(即产出速度)的要求也越来越高。生产线产出速度大小机组各不相同，大规格机组生产线的产出速度为20m/min左右，小规格机组生产线的产出速度可达每分钟几十米，而制约生产线速度的关键就是钢管切断设备和工艺。

近几十年来，钢管切断设备和工艺的发展进步，从最初的气动飞锯、到电脑飞锯、再到目前广泛使用的冷切锯和仿形铣切锯。

气动飞锯和电脑飞锯的切断工艺都为摩擦切断锯，钢管的切口质量非常差，毛刺大，且很难实现大口径厚壁钢管的切断。

冷切锯的切断形式相当于铣切，锯片有合金钢镶齿和高速钢两种，锯片由交流伺服电机直接驱动，其定位精度和端口质量都较高。但是其只适应小口径薄壁且材质强度低的钢管的切断，钢管管径≤100mm，钢管壁厚≤8mm，钢管材质强度低于Q355。

仿形铣切锯的切断形式也相当于铣切，锯片有合金钢镶齿，其具有能够绕钢管中心转动的大转盘，该大转盘上安装有动力头减速机、电机、切削进给电机等，其定精度和端口质量都较高；但是其存在下述缺点：1、由于钢管型材需要在大转盘的中间穿过，故大转盘结构庞大，而大转盘又安装在移动小车上，使得移动小车整体重量较大，惯性也就大，从而制约钢管生产线的速度，目前只能实现25m/min左右，特别大口径厚壁钢管和短定尺钢管只能实现20m/min左右；2、动力头移动滑轨暴露在冷却水及切削乱飞当中，设备精度无法保证；3、一台锯可切断产品截面尺寸范围小；4、切割产品只局限于对称的圆形截面和方矩形截面的钢管，无法切割其他截面形状的钢管，适用范围小。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种钢管切断用的机械人切断锯，适用于大口径和各种截面形状的钢管的切断，并有利于提升钢管生产线的速度。

为实现上述目的，本发明提供一种钢管切断用的机械人切断锯，包括移动小车、两组左右对称设置且都固定在移动小车上的机械臂动力头、以及形成在两组机械臂动力头之间且用于容置钢管的管材容置区，每组机械臂动力头都包括可转动地安装于移动小车的根节机械臂、驱动根节机械臂绕第一轴线摆动的第一电机、可转动地安装于根节机械臂的前节机械臂、驱动前节机械臂绕第二轴线摆动的第二电机、安装在前节机械臂端部且能绕第三轴线转动的锯片、以及驱动锯片转动的第三电机，所述第一轴线、第二轴线和第三轴线三者相平行但不共线。

进一步地，所述机械臂动力头还包括第一输入轴和支撑第一输入轴的第一轴承座，所述第一轴承座固定在移动小车上，所述第一输入轴的两端分别与第一电机的电机轴和根节机械臂相固定。