[发明专利]一种车切无缝接箍管的前卡定位装置

说明书

一、所属技术领域：属于机械和电气应用技术领域。

二、背景技术：

REIKA切管机的作用是将钢管切成指定长度的管箍，为后续管箍内螺纹的车丝做准备。

车切符合工艺要求的无缝接箍管，必须精确定位前卡装置。实现REIKA切管机的前卡精确定位，是综合了数控加工、测量、计算机、PLC、自动控制等综合学科领域的技术，其中符合现场实际的精确测量是实现数控系统全闭环控制的前提。REIKA切管机前卡装置的定位，原本由直线型光栅尺来完成。尽管光栅尺具备合格的检测精度，但是它对安装要求(静尺平行度0.1mm)与工况要求(动尺平行度0.05mm)非常苛刻。现场的实际情况是：一方面在REIKA切管机前卡装置静止时，由于周围存在无法避免的震动源，导致光栅尺的静尺与动尺存在上下左右四个方向上的位移；更严重的震动还会产生激光头及其附件的磨损。测量偏差的出现使得REIKA切管机前卡装置不能正常定位。另一方面在REIKA切管机前卡装置往返运动中，由于震动源与设备各种间隙的存在，造成了前卡位置数据瞬间紊乱甚至丢失，最终造成光栅尺和刀具(刀头、刀夹、刀架)、卡具的非正常损耗。

该直线型光栅尺标注为易损部位，属于经常性更换的元器件。由于光栅尺磨损，使得现在的精度误差在±2mm，每年需更换35根光栅尺，同时刀具(刀头、刀夹、刀架)消耗严重，卡具也多次遭受到不同程度的损伤。从目前长期大批量生产的实际情况看，光栅尺经常性损坏严重影响接箍生产的正常运行，制约着接箍的产量和质量的提升。

REIKA切管机前卡装置不能精确定位、数控加工程序及PLC程序不完善是光栅尺损坏及刀具与卡具非正常损耗的主要原因。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种定位精确、操作灵活、运行平稳可靠、使用寿命长的车切无缝接箍管的前卡定位装置。

本发明的技术解决方案：

1，在检测元件的主动性自我防御方面，通过提高检测元件使用寿命来降低生产成本、恢复机床精度。

2，在自动化和数控加工两个方面，实现REIKA切管机前卡装置的精确定位及保护措施的嵌套合理性与严密性。

本发明是这样实施的：

1，提高检测元件的主动性自我防御能力。

为了提高检测元件使用寿命、降低生产成本及恢复机床精度，需要另寻一种更加适合现场环境、符合REIKA切管机前卡装置动作要求的检测设备。

考虑到测量长度、测量精度、移动速度与自我防御能力方面，经过多次实验，最终决定在REIKA机组的840D数控系统中，将直线型光栅尺更换为BALLUF的直线型封闭式微脉冲磁栅位置传感器，并将该精度为±50μM的磁栅位置传感器与NC数控机加编程结合起来，实现前卡位置全闭环控制。

BALLUF的直线型封闭式微脉冲磁栅位置传感器因其具备一定的震动缓冲能力，并且从测量精度(±50um)、移动速度(any)、测量长度(其有效检测距离为120mm，REIKA切管机前卡的移动范围是100mm)等方面也特别符合现场实际的要求。它在专用高精密REIKA切管机上得到应用是一种创新。

2，在自动化和数控加工方面实现REIKA切管机前卡装置的精确定位及保护措施的嵌套合理性与严密性。

自动化方面，通过打通数据通路，充分利用CNC的多通道快速处理能力，把NCU采集的数据与NC及PLC有机结合起来，确定诸多单元数据传输的格式及内容，实现REIKA切管机前卡装置的精确定位。

机床加工方面，在现有机床加工程序的基础上，寻找控制要点，编译关键保护性用户程序，实现安全措施的嵌套合理性与严密性。

通过实施本发明，可以使REIKA切管机恢复到原有的技术指标所要求的控制精度，使单机作业率大幅提升，产品质量和加工节奏达到设计标准；同时增加设备单体器件的使用寿命，经济效益显著；并且极大地提高员工的创新能力和自信心。

四、附图说明

图1为前卡定位装置的结构示意图。

图2为840D数控系统控制前卡油缸定位的原理示意图。

图中1：后腔油管；2：前腔油管；3：前卡油缸；4：前卡油缸固定螺栓；5：联接螺栓；6：C型动作执行架的上滑轨；7：C型动作执行架的下滑轨；8：C型动作执行架；9：前卡爪；10：磁栅位置传感器；11：磁感应头；12：球型连接关节；13：联接直杆；14：支架；15：油缸杆；16：螺栓；17：固定螺栓；18：比例阀。

五、具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1