一种螺旋钢管定尺切割系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种螺旋钢管定尺切割系统及方法，系统包括：传送机组，用于传送钢板材以及螺旋钢管；成型机组，用于将钢板材进行卷绕，并对钢板材缝隙进行焊接形成螺旋钢管；传送速度采集模块，设置在传送机组以及成型机组处，用于采集待卷绕成型的钢板材以及螺旋钢管的长度；切割模块，设置在成型机组处，用于根据螺旋钢管传送方向以及传送速度进行移动，同时根据预设的螺旋钢管切割长度对螺旋钢管进行切割；主控制模块，用于控制传送机组、成型机组、传送速度采集模块以及切割模块工作，还用于对钢板材以及螺旋钢管的传送速度进行计算，并根据螺旋钢管切割长度控制切割模块对螺旋钢管进行切割；本发明专利技术能准确高效地定尺切割，提高生产效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋钢管定尺切割系统及方法


[0001]本专利技术涉及螺旋钢管制备领域，具体而言，涉及一种螺旋钢管定尺切割系统及方法。

技术介绍

[0002]螺旋钢管广泛应用于自来水工程、石化工业、化学工业、电力工业、农业灌溉、城市建设；可以为液体输送用，比如给水或者排水。也可以作为气体输送用，比如煤气、蒸气或者液化石油气。也可以作为结构用，比如打桩管或者桥梁。螺旋钢管以带钢卷板为原材料，经常温挤压成型，并将带钢卷板送入成型机组，经卷绕形成有开口间隙的圆形管坯，并使焊缝间隙控制在1～3mm，再以自动双丝双面埋弧焊工艺焊接焊缝形成螺旋缝钢管。
[0003]而在螺旋钢管制作过程中，经常需要对不同长度需要的螺旋钢管进行切割操作，传统的方法都是进行手量，通过螺旋钢管两端的工作人员拉尺并划线，这对于长度较长的螺旋钢管来说是误差比较大的，尤其是打桩用的螺旋钢管，一旦螺旋钢管的长度过长，两端的两个工人容易将尺拉斜，使得前后测尺不在一条水平线上，导致误差会因为螺旋钢管的长度增加而增加，而且这种方法非常耗费人力资源，不利于提升生产效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是：提供一种螺旋钢管定尺切割系统及方法，能够实现准确且高效地定尺切割，提高生产效率。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种螺旋钢管定尺切割系统，包括：
[0006]传送机组，传送机组用于传送待卷绕成型的钢板材以及成型的螺旋钢管；
[0007]成型机组，成型机组用于将接收到的钢板材进行卷绕，并对卷绕后的钢板材缝隙进行焊接形成螺旋钢管；
[0008]传送速度采集模块，传送速度采集模块设置在传送机组以及成型机组处，用于分别采集待卷绕成型的钢板材以及螺旋钢管的长度；
[0009]切割模块，切割模块设置在成型机组处，用于根据螺旋钢管传送方向以及传送速度进行移动，同时根据预设的螺旋钢管切割长度对螺旋钢管进行切割；
[0010]主控制模块，传送机组、成型机组、传送速度采集模块以及切割模块均与主控制模块通信连接，主控制模块用于控制传送机组、成型机组、传送速度采集模块以及切割模块工作；主控制模块还用于对待卷绕成型的钢板材以及成型的螺旋钢管的传送速度进行计算，并根据预设的螺旋钢管切割长度控制切割模块对螺旋钢管进行切割。
[0011]该系统的有益效果为，由于螺旋钢管在卷绕时不断地在做周向的旋转运动，且传送机组也在不停工作将螺旋钢管不断向前传送，所以切割模块需要移动地切割螺旋钢管，且移动的速度必须与螺旋钢管的传送速度匹配，本系统通过传送速度采集模块采集待卷绕成型的钢板材以及螺旋钢管的长度，并通过主控制模块进行计算，使得切割模块能够根据螺旋钢管的传送速度以及预设的螺旋钢管切割长度进行移动地切割螺旋钢管，且切割模块
的移动速度与螺旋钢管的传送速度恰好匹配，最终对螺旋钢管完成准确且高效地定尺切割，提升生产效率。
[0012]进一步地，传送速度采集模块包括角速度传感器、转轴以及滚轮；转轴的两端通过轴承转动连接在外部支撑件上，角速度传感器以及滚轮均固定连接在转轴上，滚轮与传送机组上待卷绕成型的钢板材上表面抵接；当待卷绕成型的钢板材做传送运动时，带动滚轮、转轴以及角速度传感器转动。
[0013]该设置的有益效果为，当待卷绕成型的钢板材做传送运动时，由于滚轮与传送机组上待卷绕成型的钢板材上表面抵接，钢板材的运动会带动滚轮、转轴以及角速度传感器转动，从而有效获取钢板材的传送速度。
[0014]进一步地，传送速度采集模块还包括激光感应器，激光感应器固定在成型机组处，且激光感应器的发射端正对螺旋钢管。
[0015]该设置的有益效果为，激光感应器发射端正对螺旋钢管，可以根据预设的螺旋钢管切割长度，获取并记录螺旋钢管的切割长度起点，方便计算整根需要切割的螺旋钢管的长度。
[0016]进一步地，切割模块包括导轨、传动齿轮组、伺服电机以及等离子切割枪，滑轨沿螺旋钢管传送方向延伸设置，等离子切割枪通过传动齿轮组活动地设置在导轨上，等离子切割枪的枪口对准螺旋钢管；伺服电机用于驱动传动齿轮组运动；当主控制模块控制伺服电机运动时，依次带动传动齿轮组转动以及等离子切割枪沿导轨移动。
[0017]该设置的有益效果为，主控制模块可以根据螺旋钢管的传送速度控制传动齿轮组的转动速度，进而控制等离子切割枪的移动速度，使得等离子切割枪的移动速度与螺旋钢管的传送速度匹配，等离子切割枪可以有效切割螺旋钢管，也能使得切割口较为平整。
[0018]进一步地，主控制模块包括输入单元、显示单元以及PLC逻辑控制器；输入单元以及显示单元均与PLC逻辑控制器电连接。
[0019]该设置的有益效果为，输入单元可以输入预设的螺旋钢管切割长度，显示单元可以供工作人员管理和调整不同的切割长度，PLC逻辑控制器能够有效执行上述的计算操作，并有效控制传送机组、成型机组、传送速度采集模块以及切割模块工作。
[0020]进一步地，应用于上述任意一项权利要求的一种螺旋钢管定尺切割系统，包括以下步骤：
[0021]S1、获取待卷绕成型的钢板材，通过主控制模块预设所需的螺旋钢管切割长度；
[0022]S2、通过成型机组将钢板材进行卷绕，并对卷绕后的钢板材缝隙进行焊接形成螺旋钢管；
[0023]S3、根据所需的螺旋钢管切割长度，通过传送速度采集模块记录螺旋钢管的长度起点；
[0024]S4、主控制模块根据待卷绕成型的钢板材的传送速度V1计算螺旋钢管的传送速度V2；
[0025]S5、修正卷绕成型的钢板材以及螺旋钢管的传送速度之间的误差参数K，获得修正后的螺旋钢管的传送速度V2
’
；
[0026]S6、根据修正后的螺旋钢管的传送速度V2
’
，控制切割模块4以相应的速度向螺旋钢管传送方向移动对螺旋钢管进行切割。
[0027]该方法的有益效果为，将待卷绕成型的钢板材以及螺旋钢管的传送速度进行计算，并修正误差，使得切割模块的速度与螺旋钢管的传送速度相匹配，并跟随旋转的螺旋钢管沿其周向切割，直至切割结束。
[0028]进一步地，步骤S4中，待卷绕成型的钢板材的传送速度V1的计算公式为：V1＝N
×
L，螺旋钢管的传送速度V2的计算公式为：V2＝V1
×
COSα+β
×
K；其中，N为角速度传感器转速，L为滚轮每分钟的滚动一周的长度，α为前桥螺旋角，β为后桥螺旋角，K为α与β间的误差参数，且0.98≤K≤1.02。
[0029]该设置的有益效果为，可以有效获取待卷绕成型的钢板材和螺旋钢管的传送速度。
[0030]进一步地，步骤S5具体包括以下步骤：
[0031]S51、输入初始的误差参数K，K＝1；
[0032]S52、在切割点前的距离M处预设一初始模拟切割起点以及一初始模拟切割终点；
[0033]S53、将切割枪模块的枪口端对准当前预设的模拟切割起点；
[0034]S54本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺旋钢管定尺切割系统，其特征在于，包括：传送机组(1)，所述传送机组(1)用于传送待卷绕成型的钢板材以及成型的螺旋钢管；成型机组(2)，所述成型机组(2)用于将接收到的所述钢板材进行卷绕，并对卷绕后的所述钢板材缝隙进行焊接形成螺旋钢管；传送速度采集模块(3)，所述传送速度采集模块(3)设置在所述传送机组(1)以及所述成型机组(2)处，用于分别采集待卷绕成型的钢板材以及所述螺旋钢管的长度；切割模块(4)，所述切割模块(4)设置在所述成型机组(2)处，用于根据所述螺旋钢管传送方向以及传送速度进行移动，同时根据预设的螺旋钢管切割长度对所述螺旋钢管进行切割；主控制模块(5)，所述传送机组(1)、成型机组(2)、传送速度采集模块(3)以及切割模块(4)均与所述主控制模块(5)通信连接，所述主控制模块(5)用于控制所述传送机组(1)、成型机组(2)、传送速度采集模块(3)以及切割模块(4)工作；所述主控制模块(5)还用于对待卷绕成型的钢板材以及成型的螺旋钢管的传送速度进行计算，并根据预设的螺旋钢管切割长度控制所述切割模块(4)对所述螺旋钢管进行切割。2.根据权利要求1所述的一种螺旋钢管定尺切割系统，其特征在于，所述传送速度采集模块(3)包括角速度传感器(31)、转轴(32)以及滚轮(33)；所述转轴(32)的两端通过轴承转动连接在外部支撑件上，所述角速度传感器(31)以及所述滚轮(33)均固定连接在所述转轴(32)上，所述滚轮(33)与所述传送机组(1)上待卷绕成型的钢板材上表面抵接；当待卷绕成型的钢板材做传送运动时，带动所述滚轮(33)、转轴(32)以及角速度传感器(31)转动。3.根据权利要求2所述的一种螺旋钢管定尺切割系统，其特征在于，所述传送速度采集模块(3)还包括激光感应器(34)，所述激光感应器(34)固定在所述成型机组(2)处，且所述激光感应器(34)的发射端正对所述螺旋钢管。4.根据权利要求3所述的一种螺旋钢管定尺切割系统，其特征在于，所述切割模块(4)包括导轨(41)、传动齿轮组(42)、伺服电机以及等离子切割枪(43)，所述滑轨(41)沿所述螺旋钢管传送方向延伸设置，所述等离子切割枪(43)通过所述传动齿轮组(42)活动地设置在所述导轨(41)上，所述等离子切割枪(43)的枪口对准所述螺旋钢管；所述伺服电机用于驱动所述传动齿轮组(42)运动；当所述主控制模块(5)控制所述伺服电机运动时，依次带动所述传动齿轮组(42)转动以及等离子切割枪(43)沿所述导轨(41)移动。5.根据权利要求1、2、3或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛弘，张佳辰，张扬，
申请(专利权)人：宁波清风钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：