專利名稱：一種塑料纏繞管的切割裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于管材生產設備配件領域及自動控制領域，特別是涉及一種塑料纏繞管的切割裝置。
背景技術：
管材生產過程中，成型后管材的切割是必不可少的一個步驟。
現(xiàn)有的管材切割機，往往是在管材成型后，固定使其靜止，由驅動裝置驅動刀具繞管材旋轉一周進行切割。
如中國專利號為01222330.1的實用新型專利公開了一種薄壁管旋切機，包括動力裝置，它主要由刀盤、空心主軸、三環(huán)進給機構、推進裝置構成，空心主軸固定在軸承座內的二個軸承上，推進裝置、三環(huán)進給機構依次套在空心主軸上，空心主軸與刀盤固定聯(lián)接，刀盤端面內通過轉軸均布固定三個擺桿，其中兩個擺桿裝有支承滾輪，另一擺桿裝有旋切刀；三環(huán)進給機構是由三個相套的環(huán)、相間環(huán)之間通過兩個相對的銷釘銷接，四個銷釘?shù)呐挪紴槭譅疃鴺嫵?；一杠桿通過刀盤上的孔洞，一端靠壓在擺桿上，另一端靠在三環(huán)進給機構外環(huán)的端面上。其工作特點是被切管材靜止不動，刀具繞被切管材旋轉并徑向進給切斷管料。
而對于切割裝置的改進通常也都著眼于如何使得切割精確，以及切割后管材的端口平齊等等。
又如中國專利申請?zhí)枮?00410033628.8的發(fā)明專利申請公開了一種用于切割管子的機器及切割方法，其切割裝置包括帶有絲扣的主軸的兩端通過軸承而位于機架上，兩夾緊裝置分別位于主軸兩端的機架上且通過氣缸帶動夾緊裝置夾緊或松開，刀架滾輪總成套在主軸上且與主軸固為一體，滑桿穿過刀架滾輪總成其兩端分別與套在主軸上的滑動旋轉鼠籠的導盤固接且?guī)踊瑒有D鼠籠與主軸同步旋轉、沿滑桿左右移動，位滑動旋轉鼠籠一端的主軸上旋有傳動板、一另置有鏈輪，鏈輪通過鏈條由電動機帶動轉動，傳動板與位于機架上的兩行程開關相配合且通過電氣控制箱控制傳動板的進或退。
該發(fā)明專利申請技術的特點一是刀架總成隨主軸同步旋轉且刀架總成中滑桿帶動滑動旋轉鼠籠隨主軸同步旋轉、左右移動的結構設計，解決了旋轉切割中刀片卡死的技術難題；二是實現(xiàn)了被切管口不變形、平整光滑，既能夠與管子生產線相匹配，又可作為一個獨立的設備進行工作。
然而，隨著管材技術的不斷進步，管材已不斷從單壁管到雙壁管，其生產過程也從擠壓成型發(fā)展到纏繞成型，特別是對于纏繞管，其具有大口徑的突出特點，逐漸形成主流。
纏繞管一般由方管狀空心帶材及設置在空心帶材兩側的兩翼所形成的管坯，其兩翼對疊并螺旋纏繞相互結合而成的，具有外層管壁和內層管壁以及夾在內外層管壁之間的螺旋相通的中空槽。如申請人之前所申請的專利號為200420083265.4，公開號為2714648的“一種纏繞波紋管”。
而纏繞管的生產過程的突出特點就是纏繞成型以及勻速推進，如申請人已經申請的專利申請?zhí)枮?00410051205.9，公開號為1587776的“一種纏繞管的連接方法”的發(fā)明專利申請詳細描述了纏繞管的生產過程為將塑料原料及色母料輸送到擠出機中，經過加熱、融化，塑化好了的物料擠出到管坯成型機頭模具中，經管坯成型機頭的模具及內置的冷卻設備定型后繞進纏繞成型模頭；啟動纏繞成型裝置，電機帶動減速裝置然后通過聯(lián)軸器帶動纏繞成型裝置轉動，將定型的管胚纏繞到纏繞成型裝置的動力輥軸上，而壓輥輪則對管胚的兩翼之間提供壓力，進行接合，通過冷卻裝置冷卻定型便形成中空的纏繞波紋管。纏繞成型的纏繞波紋管隨著動力輥軸的轉動和附加的牽引裝置而螺旋向前推進，輸送到后面的切割裝置中，按照要求長度進行切割，再經過后置的卸管裝置卸管收集，完成整個管材的生產過程。
故而可見，纏繞管在生產過程中是不斷推進的，如果采用現(xiàn)有的切割裝置，其必須在靜止的情形下切斷管材，如果為了使得切割效果較好，則必須在管材成型一定長度后停止纏繞管的生產，待切斷后再重新啟動生產設備，顯然不符合生產規(guī)律；而如果要保持纏繞管的不斷生產，由于管材的不斷推進，切割的時候勢必造成切割面不平齊，需要切斷后脫離生產線就切面再重新切割進行修整，一方面浪費了管材，另一方面也浪費切割設備及生產時間，而且在生產線進行切割的時候往往造成刀片的卡死等問題，非常不便。
而現(xiàn)有纏繞管生產線上的切割機雖然可與管材一起推進，但是其推進主要靠人工操作，很難定位準確，而且不具有重復性，如纏繞管的推進速度變化時，操作員很難馬上修整推進速度，不僅影響了生產速度，而且會出現(xiàn)很多的廢品。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種可推進且其推進速度與纏繞管推進速度同步的切割裝置。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術方案如下一種塑料纏繞管的切割裝置，包括刀具、以及驅動刀具做切割運動的驅動機構，還設置有可驅使刀具與塑料纏繞管同步隨動的自動控制裝置。
上述技術方案中，所述自動控制裝置包括有可編程邏輯控制器PLC。
所述可編程邏輯控制器PLC通過檢測纏繞管的旋轉速度N，并根據(jù)該旋轉速度N實時計算出纏繞管的推進速度Vt，從而根據(jù)推進速度Vt控制刀具與纏繞管同向推進。
所述可編程邏輯控制器PLC在計算推進速度Vt時，還依據(jù)纏繞管基材寬度P以及纏繞管基材間粘連寬度d。
所述可編程邏輯控制器PLC控制刀具的推進采用PID控制。
所述自動控制裝置控制刀具與塑料纏繞管同步隨動的周期為纏繞管旋轉一周的時間。
本發(fā)明通過包含有可編程邏輯控制器的自動控制裝置控制刀具與纏繞管推進速度的同步，而由于可編程邏輯控制器在控制領域上技術已非常成熟，其控制理論及支撐設備均非常簡單，通過普通的計算機就可實現(xiàn)，所以無論生產速度怎樣變化，切割機同步速度都會由計算機自動給出，確保了同步隨動的準確性，使得管材的切割效率高，同時切割機的邏輯控制也大大地被簡化，使得整條生產線的控制更為可靠，通過給計算機輸入纏繞管規(guī)格的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了人機對話。


圖1為本發(fā)明的原理示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。
本發(fā)明的原理示意圖如附圖1所示，作為切割裝置的切割機1設置于纏繞管生產線上的纏繞頭2前端，纏繞管3通過纏繞頭2纏繞成型后，切割機1根據(jù)所需的管材長度對管材進行切割。
本發(fā)明的切割機1中設置有電腦控制系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)充分利用PLC的運算功能和運算速度，將纏繞管的旋轉速度N檢測出來，然后實時計算出纏繞管的推進速度Vt；而Vt的值便是切割機鋸片隨動同步的速度值。
Vt的計算過程可由Vt＝N·(P+d)推導出，其中P表示纏繞管基材寬度，d表示纏繞管基材間粘連寬度。
由于纏繞管的成型是由直徑為t的纏繞輥的旋轉帶動纏繞管基材在直徑為T的纏繞頭上纏繞成型，所以纏繞管旋轉速度N可近似看成纏繞頭結合纏繞輥的旋轉速度，即N為纏繞輥轉速n以及t和T的函數(shù)N＝F(n，t，T)。
根據(jù)Vt及N的計算公式可得出Vt＝(P+d)·F(n，t，T)。所以，刀具的推進速度V＝Vt＝(P+d)·F(n，t，T)。
其中，函數(shù)F(n，t，T)通?？烧J為纏繞頭和纏繞輥大小直徑輪的轉速比(n×t/T)+k，所以，最終的推進速度V＝(P+d)·{(n×t/T)+k)}，“k”為PID控制中的速度修正值常數(shù)，可根據(jù)現(xiàn)場操作中的實際情況得出。
在切割機同步隨動PID控制中，當從纏繞電機轉速的檢測中取得數(shù)值從而計算出纏繞輥的轉速n；而其它參數(shù)如P，d，t，T對于某一規(guī)格的纏繞管來說是常數(shù)，可從操作屏上直接輸入，而函數(shù)中的“k”值可以在PID控制的“D”環(huán)中加以處理，這樣就可以獲得較為準確的“V”值，使得切割機在作同步隨動運動時和纏繞管推進速度保持同步。同時，還可獲得了纏繞管旋轉一圈的時間，這對于切割機的邏輯控制是必不可少的條件之一；即切割鋸片作切割隨動運動的時間就是纏繞管旋轉一圈的時間，在這段時間里，鋸片剛好將纏繞管整齊地切斷，切斷管材后，刀具隨即回復到原來的位置，準備切割下一段管材。通過這樣的結構，一方面使得管材的切割斷面平齊，另一方面，刀具在切割時不用繞管材旋轉一周。
權利要求
1.一種塑料纏繞管的切割裝置，包括刀具、以及驅動刀具做切割運動的驅動機構，其特征在于還設置有可驅使刀具與塑料纏繞管同步隨動的自動控制裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的塑料纏繞管的切割裝置，其特征在于所述自動控制裝置包括有可編程邏輯控制器PLC。
3.根據(jù)權利要求2所述的塑料纏繞管的切割裝置，其特征在于所述可編程邏輯控制器PLC通過檢測纏繞管的旋轉速度N，并根據(jù)該旋轉速度N實時計算出纏繞管的推進速度Vt，從而根據(jù)推進速度Vt控制刀具與纏繞管同向推進。
4.根據(jù)權利要求3所述的塑料纏繞管的切割裝置，其特征在于所述可編程邏輯控制器PLC在計算推進速度Vt時，還依據(jù)纏繞管基材寬度P以及纏繞管基材間粘連寬度d。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的塑料纏繞管的切割裝置，其特征在于所述可編程邏輯控制器PLC控制刀具的推進采用PID控制。
6.根據(jù)權利要求5所述的塑料纏繞管的切割裝置，其特征在于所述自動控制裝置控制刀具與塑料纏繞管同步隨動的周期為纏繞管旋轉一周的時間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種塑料纏繞管的切割裝置，包括刀具、以及驅動刀具做切割運動的驅動機構，還設置有可驅使刀具與塑料纏繞管同步隨動的自動控制裝置。本發(fā)明通過包含有可編程邏輯控制器的自動控制裝置控制刀具與纏繞管推進速度的同步，而由于可編程邏輯控制器在控制領域上技術已非常成熟，其控制理論及支撐設備均非常簡單，通過普通的計算機就可實現(xiàn)，所以無論生產速度怎樣變化，切割機同步速度都會由計算機自動給出，確保了同步隨動的準確性，使得管材的切割效率高，同時切割機的邏輯控制也大大地被簡化，使得整條生產線的控制更為可靠，通過給計算機輸入纏繞管規(guī)格的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了人機對話。
文檔編號B29C53/80GK1919552SQ20061003754
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月7日 優(yōu)先權日2006年9月7日
發(fā)明者方宏 申請人:廣東聯(lián)塑科技實業(yè)有限公司