一種自動切管機的設計

張燕青 王騰飛 于云程

（1.常州信息職業技術學院 常州市大型塑料件智能化制造重點實驗室，常州 213164；2.江蘇華本環境科技有限公司，常州 213164）

管件一般都是通過人工進行手工切割，手工切割存在很多弊端：危險系數高，長時間操作導致意外頻頻發生；效率低下，人工切割速度較慢；精準度不佳，人工切割通過事先測量切割距離做下標記再進行切割。因此，筆者設計出一種自動切管機，它可將直徑在3～20mm范圍的管材按要求切成不同長度。

1 自動切管機總體結構設計

自動切管機，包括機械手移動機構、切割機構和機架；機械手移動機構設于機架的頂面上；機械手移動機構包括縱移軌道組件、橫移軌道組件和夾爪；橫移軌道組件與縱移軌道組件上的縱向滑軌滑動連接；縱移軌道組件上設有驅動橫移軌道組件在縱移軌道組件上滑動的第一驅動機構；夾爪設有兩組；兩組夾爪與橫移軌道組件上的橫向滑軌滑動連接；橫移軌道組件的兩側各設有一組第二驅動裝置，兩組第二驅動裝置分別驅動兩組夾爪在橫移軌道組件的橫向滑軌上滑動；切割機構固定在機架上。

2 實施切割的工作步驟

2.1 步驟一

將待加工管件放置在機械手移動機構的兩個平行氣動手指1-3-3上。調節支撐架1-3-2至合適高度，確保管材受力平衡。將需要切割的長度、需要的段數等參數手動輸入電控觸摸屏（選裝機構，若無則為半自動切管機，各步驟需按鈕操作），按下啟動按鈕，切割機構2的三相電機2-1通過皮帶2-4驅動轉軸2-6使切割盤2-7旋轉。

2.2 步驟二

橫移軌道組件1-2右側的電機1-2-1通過右側的絲桿1-2-2驅動右側托板1-3-1向左側移動到指定位置（因不同規格管材的剛度不同，右側平行氣動手指夾緊位置會影響切割斷面），夾緊待加工管件（第一次切割不需夾緊）。

2.3 步驟三

橫移軌道組件1-2左側的平行氣動手指1-3-3夾住待加工管件，同時右側的平行氣動手指1-3-3松開待加工管件。橫移軌道組件1-2左側的第二電機1-2-1通過第二絲桿1-2-2驅動托板1-3-1向左側移動，拖動管材，直至左右兩側平行氣動手指的中心位置對齊切割盤。右側平行氣動手指夾緊待加工管件。

2.4 步驟四

縱移軌道組件1-1上的第一電機1-1-1通過第一絲桿1-1-2驅動橫移軌道組件1-2在縱移軌道組件1-1上向后移動，將待加工管件在兩個平行氣動手指1-3-3之間的切割位置推送至切割盤2-7切割。切割結束后，橫移軌道組件1-2左側的平行氣動手指1-3-3松開短管，短管自然掉落至落料槽。

圖1 自動切管機結構

2.5 步驟五

橫移軌道組件1-2左側的第二電機1-2-1通過第二絲桿1-2-2驅動托板1-3-1向右側移動至左側的平行氣動手指1-3-3，接觸下一段待加工管件。

2.6 步驟六

重復步驟三至步驟五，直至切割工作完畢。

3 結語

該自動切管機的機械手移動機構配合切割機構能夠精準地切割管材，免去人工親手操作，操作方便、安全，大大提高了切割速度。該設備通過調節程序控制切割長度，參數調節方便，切割精度高，且最大限度減小切割處飛邊毛刺的產生，提高產品品質。此外，機架的頂部在機械手移動機構和切割機構之間設有落料槽，已切割的管材經落料槽自然滑落收集，效率更高。切割機構的切割盤上安裝有切割盤防護罩，大大提高了安全系數。機架的前部設有柜體，能夠存儲工具。

[1]段來根.多工位級進模與沖壓自動化[M].北京：機械工業出版社，2012：16-17.

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