[实用新型]一种管材切割线性插补和动态补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及管材切割领域，具体地讲，涉及一种管材切割线性插补和动态补偿装置。

背景技术

管材切割设备工作时，需要工件旋转，并且在工件母线方向上割枪12来回移动，实现管材的切割过程。根据切割工艺的要求，割枪12和工件的距离基本为一固定值，才能有效的保证切割质量和切割精度。由于管材在加工时本身就存在一定的几何偏差，另外管材在运输过程中的变形，导致实际切割的管材不是标准的圆管。管材在旋转时，管材与割枪12之间的高度差是不断变化的，距离小时容易碰撞损坏割枪12，距离大时割枪12断弧无法切断，另外高度不断的变化使切割的管材出现毛边，切割质量不合格。为了保证切割精度和切割质量，需要检测工件与割枪12之间的距离，然后进行补偿，确保工件切割时，割枪12与工件之间的高度差是个固定值。目前，管切割设备上主要有两种检测方式：一种是使用位移或激光传感器，对工件进行预检测，根据检测数据对切割轨迹进行线性插补补偿；一种是采用机械浮动装置进行检测。目前这两种方式存在下列不足之处：

位移或激光传感器的预检测补偿方式。在工件切割前，采用对切割轨迹上多点采集的方式，记录下各点上割枪12与工件的高度差，然后进行多点间的线性插补，预先计算出相贯轨迹上所有点的切割高度，再通过控制器进行电气补偿。这种补偿方式需要预先在切割轨迹上运行一次，大大降低了切割效率。另外，位移传感器与激光传感器价格比较高，增加了设备成本。

机械浮动检测装置。在割枪12的两侧加检测臂，检测臂与工件之间是通过万向滚珠接触，当工件转动时，整个检测臂会随着工件的高低变化而变化，达到检测的目的。这种浮动装置虽不需要预检测，但是结构比较大，为了达到好的检测目的，浮动检测臂离割枪12比较近，当割枪12需要摆动，切割坡口时，便限制了坡口的角度。因此，这种机械浮动装置有比较大的局限性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种管材切割线性插补和动态补偿装置及方法，实时调节割枪的高度，提高工件的切割质量和切割精度。

本实用新型采用如下技术方案实现实用新型目的：

一种管材切割线性插补和动态补偿装置，包括升降轴连接板（8），其特征是：所述升降轴连接板（8）上设置有旋转气缸（1）和切割机构，所述旋转气缸（1）通过联接轴（2）连接检测臂（3），所述检测臂（3）的前端设置有一组感应开关。

作为对本技术方案的进一步限定，所述感应开关包括最下位感应开关（4）、中间位感应开关（5）和最上位感应开关（6），所述最下位感应开关（4）、中间位感应开关（5）和最上位感应开关（6）等距分布，所述最下位感应开关（4）高度大于中间位感应开关（5），所述中间位感应开关（5）高度大于最上位感应开关（6），且所述最下位感应开关（4）和中间位感应开关（5）的高度差等于所述中间位感应开关（5）和最上位感应开关（6）的高度差。

作为对本技术方案的进一步限定，所述切割机构包括摆动轴（11），所述摆动轴（11）通过摆轴连接板（10）连接摆轴臂（9）,所述摆轴臂（9）的另一端设置有割枪（12），当检测臂（3）摆到水平位置时，中间位感应开关（5）底端与所述割枪（12）割嘴处于同一高度。

作为对本技术方案的进一步限定，所述旋转气缸连接（1）、最下位感应开关（4）、中间位感应开关（5）和最上位感应开关（6）都连接控制器，所述控制器连接伺服驱动电机，所述伺服驱动电机连接所述升降轴连接板（8）。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过三个感应开关信号的有无来判断割枪与工件的位置关系，当管材与割枪的距离发生变化时，检测臂带动割枪随着距离的变化而上下浮动，能够实时调节割枪的高度，保证割枪与工件之间距离为一固定值，并且该检测补偿平滑过渡，避免出现突变，动态响应速度快，不会产生滞后现象。由于本实用新型的实时补偿保证了割枪与工件的距离，整个切割过程不会出现断弧的现象，工件的切割质量好，切割出的坡口精度高。与预检测的补偿方式比，本实用新型只需要三个感应开关，不需要价格较贵的位移传感器，节省了成本；而且不需要预先检测，可实时的检测补偿，提高了加工效率；与机械浮动装置相比，该检测系统结构简单，可以随时将检测臂收起，占用空间小。由于机械浮动装置自身结构的特点，在切割时限制了割枪摆动的角度，因此只能切坡口角度较小的工件，而本检测系统却不影响割枪摆动角度。

附图说明

图1为本实用新型切割检测装置的三维立体图。

图2为本实用新型检测臂的三维立体图。