專利名稱：螺旋焊管機切割小車速度控制方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及螺旋焊接技術(shù)領域，特別是用于鋼管切割小車速度的控制技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
早在1888年美國就已開發(fā)和應用了螺旋焊管技術(shù)，20世紀50年代左右西德、英國 等國對螺旋焊管技術(shù)有了重大突破，到目前為止各國都建立了一大批螺旋焊管生產(chǎn)企業(yè)。但目前為止，市場上使用的薄壁鋼管螺旋焊管機切割裝置，多數(shù)采用同步刀輪靠 機械跟蹤完成同步切割，現(xiàn)有的刀輪同步跟蹤切割裝置機械誤差大，割炬切割一周偏差為 15 50mm，難以滿足客戶要求，也直接影響了設備的銷售。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于為螺旋焊接提供一種能克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷、能提高切割精度的螺 旋焊管機切割小車速度控制方法。本發(fā)明采用傳感器分別測出鋼板從螺旋焊管機鋼卷開平機至三輥成型機構(gòu)之前 的鋼板前進線速度Vft以及鋼板開平機與焊管軸線之間的夾角CI，切割小車的前進線速度V 管=K V板，其中K = Sin a。與現(xiàn)有技術(shù)使用的薄壁鋼管螺旋焊管切割方式不同，本發(fā)明把刀輪機械跟蹤改為 傳感器測速跟蹤，用于完成鋼管定長切割。本發(fā)明控制等離子切割火炬與鋼管在軸向同步 運動，在鋼管作軸向與切向運動也就是螺旋運動的同時，火炬只作軸向直線隨動，鋼管螺旋 前進一周，帶有等離子切割火炬的小車前進一個鋼板寬度，剛好環(huán)切一周，完成切割。本發(fā) 明與現(xiàn)有技術(shù)相比，不會因為機械刀輪與刀輪軸之間存在間隙而使刀輪跑偏，導致切割起 點與終點不重合誤差過大。不需要用較大重量的小車壓在刀輪上，因此不會引起鋼管切割 過程中的受壓變形，小車只是跟蹤鋼管的軸向位移，小車與鋼管之間只有火焰接觸，沒有力 的接觸。不增加鋼管前進阻力。刀輪軸間隙難以控制而小車跟蹤速度與鋼管前進速度之間 的比例關系易于調(diào)節(jié)。通過微調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)，在正式切割之前讓小車空跑幾趟，調(diào)節(jié)系數(shù)到起 點與終點一致，即可正式切割。隨著電機、光電碼盤等部件老化系數(shù)可能發(fā)生變化，切割誤 差增加，只要在問題出現(xiàn)后適當調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕即可，而機械間隙通常是不能精確調(diào)整的。本發(fā)明的另一目的還提供了螺旋焊管機切割小車速度控制裝置該控制裝置包括具有等離子切割火炬的切割小車、一直流伺服電機、減速器、分別 支撐在機架上的兩根絲杠，所述兩根絲杠上分別連接螺母，所述切割小車與所述螺母固定 連接，直流伺服電機通過減速器與兩根絲杠傳動連接，在螺旋焊管機鋼卷開平機至三輥成 型機構(gòu)之間設置一只鋼板前進線速度Vft傳感器，在開平機上設置一只鋼板開平機與焊管 軸線之間的夾角a傳感器，兩只傳感器的信號輸出端分別連接與直流伺服電機的控制電 路。本發(fā)明裝置是一種螺旋焊管機切割小車速度控制方法的應用方案，本裝置具有結(jié) 構(gòu)簡單、合理，方便生產(chǎn)，方便操作的特點。


圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，在螺旋焊管機切割小車速度控制裝置中設有具有等離子切割火炬 的切割小車1、一直流伺服電機2、減速器3、分別支撐在機架上的兩根絲杠4、5，兩根絲杠4、 5上分別連接螺母6、7。切割小車1與各螺母6、7固定連接，直流伺服電機2通過減速器3 與兩根絲杠4、5傳動連接。在螺旋焊管機鋼卷開平機至三輥成型機構(gòu)之間設置一只鋼板前 進線速度Vft傳感器8，在開平機上設置一只鋼板開平機與焊管軸線之間的夾角a傳感器 9，兩只傳感器的信號輸出端分別連接與直流伺服電機1的控制電路。螺旋焊接時，鋼板開平機設置在卷板放卷機和鋼筒之間，切割小車設置鋼板開平 機和鋼筒之間，在切割小車上固定等離子切割火炬，切割小車通過一直流伺服電機控制。采 用一只傳感器(如光電碼盤或測速電機)測出鋼板從螺旋焊管機鋼卷開平機至三輥成型機 構(gòu)之前的鋼板前進線速度Vft，采用另一只傳感器(如光電碼盤或測速電機)測出鋼板開平 機與焊管軸線之間的夾角a，兩只傳感器的信號分別輸入于切割小車的直流伺服電機的控 制電路中，經(jīng)計算機計算，控制切割小車K ，的速度運動，其中K = Sina?？紤]到機械誤差，用粗細調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)鋼板前進速度與小車前進速度之間的比 例系數(shù)，在一定程度上修正機械誤差。如果K = Sina時小車前進過快，就調(diào)節(jié)旋鈕使K < Sin a，反之讓K> Sin a，經(jīng)過幾次調(diào)整后基本消除切割不重合誤差。每種規(guī)格直徑的 螺旋焊管對應一種板寬，有一個理論的比例系數(shù)K表格，只要在每種規(guī)格理論K值附近微調(diào) 系數(shù)K就可以基本消除機械誤差，完成切割。
權(quán)利要求
螺旋焊管機切割小車速度控制方法，其特征在于采用傳感器分別測出鋼板從螺旋焊管機鋼卷開平機至三輥成型機構(gòu)之前的鋼板前進線速度V板以及鋼板開平機與焊管軸線之間的夾角α，切割小車的前進線速度V管＝K·V板，其中K＝Sinα。
2.如權(quán)利要求1所述螺旋焊管機切割小車速度控制裝置，其特征在于包括具有等離子 切割火炬的切割小車、一直流伺服電機、減速器、分別支撐在機架上的兩根絲杠，所述兩根 絲杠上分別連接螺母，所述切割小車與所述螺母固定連接，直流伺服電機通過減速器與兩 根絲杠傳動連接，在螺旋焊管機鋼卷開平機至三輥成型機構(gòu)之間設置一只鋼板前進線速度 ^ 傳感器，在開平機上設置一只鋼板開平機與焊管軸線之間的夾角a傳感器，兩只傳感器 的信號輸出端分別連接與直流伺服電機的控制電路。
全文摘要
螺旋焊管機切割小車速度控制方法及其裝置，涉及螺旋焊接中鋼管切割小車速度的控制，分別在機架上支撐兩根絲杠，具有等離子切割火炬的小車通過螺母與絲杠連接，直流伺服電機通過減速器與絲杠傳動連接，傳感器分別測出鋼板從螺旋焊管機鋼卷開平機至三輥成型機構(gòu)之前的鋼板前進線速度V板以及鋼板開平機與焊管軸線之間的夾角α，切割小車的前進線速度V管＝K·V板，其中K＝Sinα。本發(fā)明以傳感器測速跟蹤控制等離子切割火炬與鋼管在軸向同步運動，在鋼管作軸向與切向運動也就是螺旋運動的同時，火炬只作軸向直線隨動，鋼管螺旋前進一周，帶有等離子切割火炬的小車前進一個鋼板寬度，剛好環(huán)切一周，能提高切割精度。
文檔編號B23K10/00GK101844269SQ201010149149
公開日2010年9月29日 申請日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者王昌龍, 秦永法, 竺志大, 陳靖芯 申請人:揚州大學