1.钢管带锯切割床的控制方法,所述方法用于控制钢管带锯切割床对待切割的钢管成批等距切割,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1、采用钢管卸料组件(10)将处于钢管备料斜坡(3)上的钢管每两根一组依次卸料至送料组件(20)上方;
S2、当四根钢管呈2×2的排列方式放置在送料组件(20)上之后,控制钢管液压固定组件(25)向下移动将四根钢管固定在送料组件(20)内,然后控制钢管传动运输机构(9)开启运送两根钢管到达圆盘切割机(5)所在位置处;
S3、开启第一伺服电机(90),带动若干个钢管传动运输机构(9)将所述四根钢管沿x轴向着靠近锯刀(52)的方向移动,由锯刀(52)逐段切割所需切割长度的钢管;并在锯刀(52)切割过程中,采用加速度传感器实时监测锯刀在切割过程中的振动信号s(n),采用转速传感器实时监测锯刀的实时转速ω(t),以及采用角度传感器实时监测锯刀中心点距离切割平面的实时角度θ(t),进而控制最优的锯刀进给实时转速,以减少锯刀在切割过程中振动;
S4、重复所述S1-S3步骤,完成码放在钢管备料斜坡(3)上的多根待切割钢管的切割。
2.根据权利要求1所述的钢管带锯切割床的控制方法,其特征在于,所述S3步骤中由锯刀(52)逐段切割所需切割长度的钢管,包括:S301、采用位置传感器模块实时监测被切割钢管被第二伺服电机(114)传递至锯刀(52)下部时;
S302、开启锯刀伺服电机(51),带动锯刀(52)旋转对四根钢管头部切割断齐,切割完毕后,关闭所述锯刀伺服电机(51);
S303、控制钢管液压固定组件(25)向上抬起后,控制所述第一伺服电机(90)传递四根钢管行走切割长度后,控制所述第一伺服电机(90)关闭;
S304、控制所述锯刀伺服电机(51)再次开启,切割已经沿x轴向靠近锯刀(52)方向移动所需切割距离长度的钢管成品。
3.根据权利要求1所述的钢管带锯切割床的控制方法,其特征在于,所述S3步骤中,控制最优的锯刀进给实时转速,以减少锯刀在切割过程中振动,包括:S311、对采集到的振动信号s(n)进行傅里叶变换,将其从时域转换至频域;
S312、根据采集到的振动信号以及构建振动功率频谱密度PSD计算公式;
S313、计算被切割的四根钢管的质量矩阵、阻尼矩阵以及刚度矩阵,构建切割受力平衡方程:其中,F
S314、在所述S313构建的切割受力平衡方程的限定下,求解所述S312构建的振动功率频谱密度PSD最小的转速的公式如下:S315、以所述S314步骤求解结果控制所述锯刀伺服电机(51)带动所述锯刀实时切割钢管。
4.根据权利要求3所述的钢管带锯切割床的控制方法,其特征在于,所述S513步骤中计算质量矩阵M的方程如下:所述S513步骤中计算刚度矩阵K的方程如下:
K=∫
所述S513步骤中计算阻尼矩阵C的方程如下:
C=αM+βK;α为第一阻尼计算系数,β为第二阻尼计算系数;
其中,η为目标模态阻尼比,η=0.035;ω
5.根据权利要求1所述的钢管带锯切割床的控制方法,其特征在于,所述切割长度为切割后得到的钢管成品的长度,所述切割长度根据成品需求为3m~12.5m。
6.采用如权利要求1-5任一所述方法的钢管带锯切割床,包括切割台(1)、设置在切割台右侧的多个支撑框架(2)和钢管备料斜坡(3),其特征在于,所述切割台(1)上还设置有送料组件(20)、钢管液压固定组件(25)、控制单片机(4)、圆盘切割机(5)、成品推板(6)、废料料斗(7)以及成品收集托盘(8);所述切割台(1)左侧在每个支撑框架(2)内均设置有一钢管传动运输机构(9);
所述钢管传动运输机构(9)包括有第一伺服电机(90),所述圆盘切割机(5)上设置有加速度传感器、转速传感器和角度传感器;
所述加速度传感器,用于实时监测锯刀在切割过程中的振动信号s(n);
所述转速传感器,用于实时监测锯刀的实时转速ω(t);
所述角度传感器,用于实时监测锯刀中心点距离切割平面的实时角度θ(t);
所述控制单片机(4)内设置有存储器和处理器,所述存储器上存储有可在所述处理器撒花姑娘运行的计算机可读介质,所述计算机可读介质内存储有计算机程序,所述计算机程序实现如权利要求1-5任一所述钢管带锯切割床的控制方法;
多个支撑框架(2)的上侧框架内还贯穿有一横杆(201),多个钢管传动运输机构(9)与同一后抬升杆(911)固定连接,所述后抬升杆(911)上设置有若干个钢管卸料组件(10),所述横杆(201)上设置有第二伺服电机(114),第二伺服电机(114)用于驱动若干个钢管卸料组件(10)对钢管进行每两根一组的依次卸料;所述圆盘切割机(5)包括锯刀伺服电机(51)、锯刀(52)以及锯刀支撑架(53)。
7.根据权利要求6所述的钢管带锯切割床,其特征在于,所述钢管传动运输机构(9)包括第一横板(91)、第二横板(92)、第一竖框(93)、第二竖框(94)、圆杆(95)、连接杆(96)、固定板(97)、第一直齿啮合齿轮(13)、第二直齿啮合齿轮(14)、传动啮合齿轮(12)、被动水平啮合齿轮(15)以及滚轮(99),多个传动啮合齿轮(12)固定在竖向板(912)上并同轴套接在传动轴(913)上;多个支撑框架(2)内的连接杆(96)的前端连接同一前抬升杆(915),后端连接同一后抬升杆(911),所述后抬升杆(911)设置在支撑框架(2)的后侧。
8.根据权利要求7所述的钢管带锯切割床,其特征在于,每个所述钢管卸料组件(10)包括设置在所述后抬升杆(911)上的两个支撑条(101),还包括齿条(102)、传动齿轮(103),设置在所述前抬升杆(915)上的支撑齿条槽(11)、主齿条(111)、主传动齿轮(112)以及设置在支撑齿条槽(11)后侧的第二伺服电机(114)。
9.根据权利要求6所述的钢管带锯切割床,其特征在于,多根待切割钢管码放在所述钢管备料斜坡(3)的右端支架(31)与左端支架(32)之间,所述钢管备料斜坡(3)上还设置有若干个斜面倾角平台(33),每个斜面倾角平台(33)一侧设置有相应的挡料活动块(34),多个斜面倾角平台(33)与挡料活动块(34)由同一支撑杆(35)沿x轴贯穿并等间距第固定于钢管备料斜坡右端支架(31)与钢管备料斜坡左端支架(32)之间,每个所述钢管卸料组件(10)在靠近所述后抬升杆(911)的一端上设置有一水平夹持块(36)并其下端固定设置有驱动其上下伸缩的气缸伸缩杆(37);多个挡料活动块(34)中的一个后侧设置有凸块连杆机构(38)。
10.根据权利要求6所述的钢管带锯切割床,其特征在于,所述送料组件(20)包括送料导轨(21)、设置于送料导轨(21)上远离圆盘切割机(5)一侧的送料移动块(211),所述送料组件(20)还包括两个送料夹头(22)、两个送料夹头座(23)、两个送料夹气缸(24)以及设置在靠近圆盘切割机(5)的钢管液压固定组件(25),所述钢管液压固定组件(25)固定在所述送料导轨(21)的靠近圆盘切割机(5)一侧。