一种全自动钢管切割机

技术领域

本发明涉及钢管切割技术，特别是涉及一种全自动钢管切割机。

背景技术

目前钢管的切割、打孔等加工主要采用激光切割，其运行过程大致如下：

1、供料机构将成堆的钢管一一输出，然后输送至夹取工位；

2、夹取工位的夹具夹紧、定位钢管；

3、将钢管输送至加工工位，由激光切割机切割加工。在加工过程中钢管不转动而激光切割机的切割头围绕钢管转动进行加工；

4、加工完成后，将工件输送至输出工位，然后通过输出装置输出。

这种加工方式首先工序复杂，需要供料、输入、夹取、加工、输出，由此也带来了较为庞大的结构。其次钢管不能转动而切割头转动对切割头的安装、移动结构要求高，由此带来复杂的结构和高昂的制造成本；而且在加工过程中，如果钢管没有夹紧而发生转动是无法探测的，使得后续需要一一检测，造成高昂的成本。最后输入、输出分别通过独立的结构实现，由此带来复杂的控制系统。

对此，申请人认为，可以简化供料、输入、输出的结构，从而降低制造成本、能耗、控制系统的复杂程度，同时增加携带钢管旋转的结构、增加钢管相对转动的监测，从而简化整个设备的结构、减轻后续质检的压力。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种全自动钢管切割机，其能够实现自动上料、移动至加工工位、自动定位、加工完成后自动输出。

为实现上述目的，本发明提供了一种全自动钢管切割机，包括底座、切割头、机架、料斗、端部模块，切割头用于切割钢管；所述机架安装在底座上，所述料斗安装在机架上且料斗内部为中空的存储腔、供料通道，存储腔内堆放待加工的钢管，钢管从供料通道逐一输出；

所述机架上安装有安装板、料轮轴，所述料轮轴位于料斗的供料通道下方的两端处还分别安装有料轮，所述料轮的圆周方向上均匀整列地设置有管槽，所述管槽用于和钢管卡合装配；所述料斗与安装板和料轮对应处安装有弧板，所述弧板与料轮的外壁之间形成引导槽；料轮从供料通道的下方装载钢管；料轮转动以装载、卸载钢管且携带钢管移动至加工工位；

供料通道的两侧处还分别安装有侧滑架，两个侧滑架可在钢管轴向上相互靠近或相互远离移动；每个端部模块分别安装在对应的侧滑架上，所述端部模块包括端部架、引导筒、旋转筒，端部架安装在侧滑架上，所述引导筒安装在旋转筒的一端上，旋转筒可圆周转动且不可轴向移动地安装在端部架上；所述旋转筒、引导筒内部分别为中空的旋转滑孔、引导通孔，所述旋转滑孔、引导通孔相互连通，钢管的端部装入旋转滑孔、引导通孔内完成定位。

作为本发明的进一步改进，所述安装板上安装有电机架，所述电机架上安装有工位电机，所述工位电机的工位电机轴上设置有工位蜗杆部分，所述工位蜗杆部分与工位蜗轮啮合传动，所述工位蜗轮安装在曲柄轴上，所述曲柄轴可圆周转动地安装在电机架上，且曲柄轴上安装有曲柄，曲柄上设置有曲柄销，所述曲柄与槽轮弧槽卡合且滑动装配，所述槽轮弧槽设置在槽轮上，槽轮安装在料轮轴上且槽轮上还设置有槽轮驱动槽，所述曲柄转动时，曲柄销间歇性进入对应的槽轮驱动槽内以驱使槽轮等角度转动。

作为本发明的进一步改进，所述机架上还安装有导向轴，所述侧滑架可轴向滑动地套装在导向轴上，两个侧滑架上还分别安装有齿条座，齿条座上分别安装有齿条，两根齿条分别与联动齿的两侧啮合传动，联动齿可圆周转动地套装在联动齿轴上，联动齿轴安装在齿轴架上，齿轴架安装在安装板上；其中一个侧滑架与气缸的伸缩轴装配，气缸安装在安装板上。

作为本发明的进一步改进，所述旋转筒上安装有旋转大齿，旋转大齿与旋转小齿啮合传动，旋转小齿安装在中转轴上，所述中转轴安装在端部架上，中转轴上安装有中转蜗轮，所述中转蜗轮与中转蜗杆部分啮合传动，所述中转蜗杆部分设置在旋转电机轴上，所述旋转电机轴装入旋转电机内，旋转电机安装在端部架上。

作为本发明的进一步改进，所述端部模块还包括联动板、联动轴，所述旋转滑孔内安装有止位环，所述旋转滑孔远离引导通孔的一端上安装有端盖，所述旋转滑孔、引导通孔内滑动安装有顶紧塞，所述顶紧塞安装在联动轴的一端上，所述联动轴的另一端套装顶紧弹簧、穿出端盖后与平面轴承装配，平面轴承安装在联动板上；钢管的两端分别卡装入对应的旋转滑孔、引导通孔内，然后挤压顶紧塞克服顶紧弹簧的弹力移动直到顶紧塞与止位环压紧。

作为本发明的进一步改进，所述联动板可轴向滑动地套装在第二光轴上，所述第二光轴安装在联动架上，联动架安装在端部架上；所述联动板通过拉杆与侧推件装配，所述侧推件上设置有侧推斜槽，所述侧推件卡合且滑动套装在轴移件外，所述轴移件上还安装有轴移销、轴移导向杆，所述轴移销上可圆周转动地安装有销套；所述销套装入侧推斜槽内，且侧推件移动时通过推斜槽与销套的配合驱使轴移件沿着轴移导向杆移动；所述轴移导向杆装入轴移导向孔内，所述轴移导向孔设置在轴移导向件上，轴与导向件安装在联动架上；

所述轴移件上安装有滑筒，所述滑筒内设置有滑筒孔，所述滑筒孔内可轴向滑动且不可相对圆周转动地安装有滑塞，所述滑筒孔位于轴移件和滑塞之间的部分上安装有滑塞弹簧，所述滑塞弹簧对滑塞施加阻碍其向轴移件移动的弹力；

所述滑塞安装在滑塞杆的一端上，滑塞杆的另一端与滚轮架装配，滚轮架通过滚轮轴与滚轮可圆周转动装配，所述滚轮架上还安装有电位器，电位器的输入轴与滚轮轴装配。

作为本发明的进一步改进，所述切割头安装在机械臂上或切割头安装在切割模块上，切割模块安装在切割架上，所述切割架安装在机架上，切割架上分别设置有第一切割架板、第二切割架板，所述第一切割架板、第二切割架板上分别安装有定位滑轨、横移滑轨，所述定位滑轨上安装有定位机构，所述横移滑轨与切割模块的横移滑块卡合且滑动装配；

所述切割架上还安装有横移皮带架，所述横移皮带架上安装有至少两根横移皮带轴，横移皮带绕过每根横移皮带轴并构成带传动机构，其中一根横移皮带轴通过传动带与横移电机轴连接并构成带传动机构，所述横移电机轴装入横移电机内，横移电机安装在切割架上；所述横移皮带与切割模块的外架装配固定。

作为本发明的进一步改进，所述切割模块包括外架、横移架、升降架，所述外架的底部设置有横移滑块，所述横移架安装在外架内，且外架位于横移架的上下两端处分别安装有横移架滑轨，所述横移架滑轨与对应的横移架滑块卡合且滑动装配，所述横移架滑块安装在横移架上，所述横移架上设置有横移架块，所述横移架块套装在横移螺杆上且与之通过螺纹旋合装配，所述横移螺杆可圆周转动且不可轴向一定地安装在外架上，且横移螺杆的一端与横向电机的输出轴连接；横移架块还与横移输入轴装配，横移输入轴装入横移位移传感器内，所述横移位移传感器、横向电机均安装在外架上；

所述横移架上分别安装有升降电缸、升降位移传感器、升降光轴，所述升降电缸的升降电缸轴、升降位移传感器的升降输入轴分别与升降架装配，所述升降架上安装有导向管、纵向滑轨，所述导向管可轴向滑动地套装在升降光轴上；所述纵向滑轨可轴向滑动地套装在切割滑轨上，所述切割滑轨安装在切割头上；

所述切割头还与纵向电缸的纵向电缸轴、纵向位移传感器的纵向输入轴装配固定，所述纵向电缸、纵向位移传感器均安装在升降架上。

作为本发明的进一步改进，还包括定位机构，所述第一切割架板的外端面上还安装有卡尺，所述定位机构包括定位座、定位板、羊角螺栓，所述定位座上分别设置有指示块、定位座滑槽、定位座卡槽，所述定位板的一端卡装入定位座卡槽内且通过定位转轴与定位座铰接，所述定位板的另一端上安装有第二碰撞开关；

所述定位座滑槽卡合且滑动安装在定位滑轨上，所述羊角螺栓的一端穿过定位座进入定位座滑槽内且与定位滑轨压紧，所述羊角螺栓与定位座通过螺纹旋合装配；

所述指示块贴合在卡尺的外表面上，所述卡尺上设置有刻度，所述指示块的侧面与卡尺上的刻度对应即可获取定位相对于卡尺的位置。

作为本发明的进一步改进，所述定位机构还包括保护罩，所述定位转轴与定位板不可相对圆周转动装配，且定位转轴的一端穿出定位座后与定位蜗轮装配，所述定位蜗轮与定位蜗杆啮合传动，所述定位蜗杆设置在定位电机轴上，所述定位电机轴装入定位电机内，定位电机、定位蜗轮、定位蜗杆均安装在保护罩内，保护罩安装在定位座上。

本发明的有益效果是：

本发明将钢管03装载在料斗200内，利用钢管03的重力自动向料轮410掉落以使得料轮410装载钢管，以替代传统通过独立的供料、输送结构实现供料、输送功能。而料轮410在料轮轴430的驱动下带动钢管03转动至加工工位、输出工位，从而替代传统通过独立夹具夹持钢管、通过独立结构移送钢管的方式。另外在加工工位设置两个位于钢管两端的端部模块300，利用端部模块300对加工工位的钢管两端、圆周进行定位，同时端部模块300能带动钢管转动以使得切割头不用围绕钢管转动，从而简化结构且提高加工精度。而采用滚轮710压紧在钢管上，且采用电位器650探测滚轮710的转动角度，结合编码器662探测到钢管的转动角度，从而可以探测套钢管03是否相对于端部模块300转动，以使得系统可以及时修正，以大大提高加工精度、降低废品率。

本发明可以采用切割架上安装切割模块的方式替代机械臂，从而在保证加工精度的同时还降低成本。而切割模块利用定位机构完成第一次定位后再通过升降位移传感器、横向位移传感器、纵向位移传感器分别探测切割头的三轴位移，从而可以保证切割头的位移精度也就能保证加工精度。同时这种方式还降低了采用横移皮带精确移动定位带来的高成本和不可靠性，从而实现低成本的方式获得切割头高效、高精准度的定位。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；

图2是实施例一的部分结构示意图一；

图3是实施例一的位于联动齿轴541轴线所在中心面处剖视图（部分）；

图4是实施例一的位于滚轮架轴721轴线所在中心面处剖视图（部分）；

图5是图4中A处放大图；

图6是端部模块300位于联动轴330轴线所在中心面处剖视图；

图7是实施例一的部分结构示意图二；

图8是实施例一的部分结构示意图三；

图9是实施例一的部分结构示意图四；

图10是端部模块300的结构示意图；

图11是端部模块300的部分结构示意图；

图12是料斗200、皮带240处结构示意图；

图13是皮带240、皮带架210、皮带电机220处结构示意图；

图14是实施例二的结构示意图；

图15是实施例二中去除机架100后的结构示意图；

图16是切割架150处部分结构示意图一；

图17是切割架150处部分结构示意图二；

图18是切割模块900处结构示意图一；

图19是切割模块900处结构示意图二；

图20是切割模块900处结构示意图三；

图21是切割模块900处结构示意图四；

图22是切割头601、升降架930处结构示意图；

图23是定位机构180的结构示意图；

图24是定位机构180位于羊角螺栓182轴线所在中心面处剖视图。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

参见图1-图3，本实施例的全自动钢管切割机，包括底座01、机械臂02、机架100、料斗200、端部模块300，所述机械臂02、机架100均安装在底座01上，所述料斗200安装在机架100上且料斗200内部为中空的存储腔201、供料通道202，存储腔201内堆放待加工的钢管03，钢管03从供料通道202逐一输出。所述机械臂02上安装有切割头，使用时机械臂携带切割头移动以对加工工位上的钢管进行切割加工。

参见图2-图3、图12-图13，为了防止存储腔201内的钢管卡死导致无法一一进入供料通道202，本实施例在料斗200上开设有贯穿的皮带槽203，料斗200在皮带槽203处安装有皮带架210，皮带架210上安装有皮带240，皮带240通过皮带轴230驱使运行，皮带轴230一端与皮带电机220的输出轴连接。皮带电机220启动后能够驱使皮带架210运行，皮带210一侧进入存储腔201内，从而在钢管03卡死时通过皮带210运行可以将钢管03移松，以使得钢管03逐一进入供料通道202内。

参见图1-图11，所述机架100上安装有安装板120、导向轴130、料轮轴430、倾斜的排料板110，所述排料板110用于引导输出工位输出的钢管03远离机械臂02滚动。所述料轮轴430位于料斗200的供料通道202下方的两端处还分别安装有料轮410，所述料轮410的圆周方向上均匀整列地设置有管槽411，所述管槽411用于和钢管03卡合装配；所述料斗200与安装板120和料轮410对应处安装有弧板420，所述弧板420与料轮410的外壁之间形成引导槽421。料轮410从供料通道202的下方装载钢管，故此处为上料工位（图3中正上方工位），而料轮410装载钢管03后随着料轮的转动（转动90°）会使得钢管两端在引导槽421的引导下进入加工工位（图3中左侧工位），在此工位上对钢管进行加工。加工完成后的钢管随着料轮410的转动、在引导槽421的引导下进入垂直方向的排料工位（图3中正下方工位），此工位位于排料板110上方且没有阻挡，故钢管03从此工位掉落并沿着排料板110排出。

参见图7-图9，所述安装板120上安装有电机架140，所述电机架140上安装有工位电机620，所述工位电机620的工位电机轴621上设置有工位蜗杆部分831，所述工位蜗杆部分831与工位蜗轮832啮合传动，所述工位蜗轮832安装在曲柄轴460上，所述曲柄轴460可圆周转动地安装在电机架140上，且曲柄轴460上安装有曲柄820，曲柄820上设置有曲柄销821，所述曲柄820与槽轮弧槽812卡合且滑动装配，所述槽轮弧槽812设置在槽轮810上，槽轮810安装在料轮轴430上且槽轮810上还设置有槽轮驱动槽811，所述曲柄820转动时，曲柄销821间歇性进入对应的槽轮驱动槽811内以驱使槽轮810等角度转动，也就是驱使料轮轴430、料轮410等角度转动。使用时工位电机620启动驱使曲柄轴460转动，曲柄轴460通过曲柄820驱使料轮410等角度转动以携带钢管切换工位。

参见图1-图11，供料通道202的两侧处还分别安装有侧滑架510，所述侧滑架510可轴向滑动地套装在导向轴130上，两个侧滑架510上还分别安装有齿条座520，齿条座520上分别安装有齿条530，两根齿条530分别与联动齿540的两侧啮合传动，联动齿540可圆周转动地套装在联动齿轴541上，联动齿轴541安装在齿轴架121上，齿轴架121安装在安装板120上。其中一个侧滑架510与气缸610的伸缩轴611装配，气缸610安装在安装板120上。气缸610启动后能够驱使伸缩轴611轴向伸缩从而带动对应的侧滑架510滑动，此侧滑架510通过齿条530、联动齿轮540带动另一个侧滑架510同步靠近或远离滑动。

每个端部模块300分别安装在对应的侧滑架510上，所述端部模块300包括端部架360、联动板350、引导筒310、旋转筒320、联动轴330，端部架360安装在侧滑架510上，所述引导筒310安装在旋转筒320的一端上，旋转筒320可圆周转动且不可轴向移动地安装在端部架360上，所述旋转筒320上安装有旋转大齿371，旋转大齿371与旋转小齿372啮合传动，旋转小齿372安装在中转轴440上，所述中转轴440安装在端部架360上，中转轴440上安装有中转蜗轮842，所述中转蜗轮842与中转蜗杆部分841啮合传动，所述中转蜗杆部分841设置在旋转电机轴631上，所述旋转电机轴631装入旋转电机630内，旋转电机630安装在端部架360上。所述旋转电机630启动后能够驱使旋转电机轴631转动，从而驱使中转轴440转动，中转轴440驱使旋转筒320转动。

结合图6，所述旋转筒320、引导筒310内部分别为中空的旋转滑孔321、引导通孔311，所述旋转滑孔321、引导通孔311相互连通，所述旋转滑孔321内安装有止位环322，所述旋转滑孔321远离引导通孔311的一端上安装有端盖323，所述旋转滑孔321、引导通孔311内滑动安装有顶紧塞331，所述顶紧塞331安装在联动轴330的一端上，所述联动轴330的另一端套装顶紧弹簧340、穿出端盖323后与平面轴承351装配，平面轴承351安装在联动板350上，从而使得联动轴330可相对于联动板350转动且不可相对轴向移动。

钢管03的两端分别卡装入对应的旋转滑孔321、引导通孔311内，然后挤压顶紧塞331克服顶紧弹簧340的弹力移动直到顶紧塞331与止位环322压紧，此时利用顶紧塞331与钢管03的端面就能顶紧钢管且使得钢管几乎不能相对于顶紧塞331圆周转动。

结合图6，端部架360上安装有第一碰撞开关640，所述第一碰撞开关640的触发端正对联动板350，且顶紧塞331与止位环322压紧时联动板350压紧在第一碰撞开关640上以触发第一碰撞开关640，第一碰撞开关640被触发后向工控机输入信号，系统判断为此端的钢管装入到位、钢管完成定位。

结合图10、图5，所述联动板350可轴向滑动地套装在第二光轴552上，所述第二光轴552安装在联动架550上，联动架550安装在端部架360上；所述联动板350通过拉杆352与侧推件580装配，所述侧推件580上设置有侧推斜槽581，所述侧推件580卡合且滑动套装在轴移件750外，所述轴移件750上还安装有轴移销740、轴移导向杆751，所述轴移销740上可圆周转动地安装有销套741；所述销套741装入侧推斜槽581内，且侧推件580移动时通过推斜槽581与销套741的配合驱使轴移件750沿着轴移导向杆751移动。

所述轴移导向杆751装入轴移导向孔561内，所述轴移导向孔561设置在轴移导向件560上，轴与导向件560安装在联动架550上。联动架550上还安装有第一光轴551，所述侧推件580可轴向滑动地套装在第一光轴551上从而对侧推件580的移动提供导向。

所述轴移件750上安装有滑筒730，所述滑筒730内设置有滑筒孔731，所述滑筒孔731内可轴向滑动且不可相对圆周转动地安装有滑塞722，所述滑筒孔731位于轴移件750和滑塞722之间的部分上安装有滑塞弹簧740，所述滑塞弹簧740对滑塞722施加阻碍其向轴移件750移动的弹力。所述滑塞722安装在滑塞杆721的一端上，滑塞杆721的另一端与滚轮架720装配，滚轮架720通过滚轮轴711与滚轮710可圆周转动装配，所述滚轮架720上还安装有电位器650，电位器的输入轴与滚轮轴711装配，以使得电位器650可以探测滚轮710的转动角度。

参见图5，初始状态时，滚轮710处于最远离引导筒310的位置（不移出弧板420以防止钢管掉出），而钢管03挤压顶紧塞331时会带动侧推件580移动从而驱使轴移件750携带滚轮710箱钢管03移动，直到顶紧塞331与止位环322压紧，此时滚轮710压紧在钢管03上且利用滑塞弹簧740的弹力实现滚轮710与钢管之间的弹性压紧。

参见图10-图11，所述旋转筒320上还安装有编码盘661，所述端部架360上安装有编码器662，所述编码盘661装入编码器662内，以使得编码器662可以探测旋转筒320的转动角度。在旋转旋转筒320的过程中会带动钢管03转动，钢管03带动滚轮转动，滚轮的转动角度通过电位器650探测，此时结合滚轮与钢管的外径比就能推算钢管的转动角度，而这个角度一旦与编码器662探测的角度处于误差范围外就意味着钢管与旋转筒320之间发生了相对转动，此时就需要系统进行误差修正，从而避免不修正加工出废品。因为理论上旋转筒320转动的角度就应该是钢管转动的角度，而编码器探测的角度换算后也应该是钢管的转动角度。

本实施例的运行过程大致如下：

S1、结合图3，料斗内的钢管03在重力作用下掉落至供料通道202，且最下方的钢管装入对应的管槽411内。

S2、工位电机620启动，驱使料轮410转动至加工工位，图3中左侧。

S3、结合图6，气缸610启动，驱使两个侧滑架510相互靠近移动，从而使得两端的引导通孔311逐渐套装在钢管的两端上，且钢管的端部挤压顶紧塞331直到顶紧塞331与止位环322压紧，此时完成钢管两端的定位、圆周方向的定位，且滚轮压紧在钢管03的外壁上，第一碰撞开关640被触发。

S4、机械臂开始工作，对钢管进行激光切割加工。

S5、在加工过程中需要旋转钢管的，旋转电机630启动，驱使旋转筒320携带钢管转动，编码器662探测旋转筒320转动角度并输入工控机，电位器的信号接入工控机并推算钢管转动角度，两个角度进行比对，一旦发现差值在预设阈值外就意味着钢管与旋转筒320发生了相对转动，此时根据两个角度的差值推算钢管的自转角度和方向，并在系统中进行修正。

S6、结合图3，加工完成后工位电机启动，携带钢管转动至排料工位以排出钢管即可。本实施例中，上料、加工、排料三个工位是同步切换的，因此料轮转动一次工位就能实现三个功能，其效率高、结构简单。

实施例

参见图14-图24，实施例一中采用机械臂携带切割头移动进行加工，这种方式在结构上虽然简单，但是机械臂的成本偏高，一般能够达到最低重复定位精度的机械臂采购价格都超过了6万元人民币，而在实施例一中完全可以将切割头安装在一个三轴调节平台上，利用三轴调节平台就能替代机械臂。一般这种三轴调节平台的造价不超过3万元人民币，而且检修简单。因此，出于制造成本和后期检修成本的考虑，本实施例决定增加切割架150替代机械臂。

所述切割架150安装在机架100上，切割架150上分别设置有第一切割架板151、第二切割架板152，所述第一切割架板151、第二切割架板152上分别安装有定位滑轨171、横移滑轨172，所述定位滑轨171上安装有定位机构180，所述横移滑轨172与切割模块900的横移滑块911卡合且滑动装配。

所述切割架150上还安装有横移皮带架160，所述横移皮带架160上安装有至少两根横移皮带轴2511，横移皮带251绕过每根横移皮带轴2511并构成带传动机构，其中一根横移皮带轴2511通过传动带252与横移电机轴6741连接并构成带传动机构，所述横移电机轴6741装入横移电机674内，横移电机674安装在切割架150上。所述横移皮带251与切割模块900的外架910装配固定，横移电机674启动后能够驱使横移皮带251运行以带动切割模块900沿着横移滑轨172移动。

所述切割模块900包括外架910、横移架920、升降架930，所述外架910的底部设置有横移滑块911，所述横移架920安装在外架910内，且外架910位于横移架920的上下两端处分别安装有横移架滑轨912，所述横移架滑轨912与对应的横移架滑块921卡合且滑动装配，所述横移架滑块921安装在横移架920上，所述横移架920上设置有横移架块922，所述横移架块922套装在横移螺杆460上且与之通过螺纹旋合装配，所述横移螺杆460可圆周转动且不可轴向一定地安装在外架910上，且横移螺杆460的一端与横向电机672的输出轴连接；横移架块922还与横移输入轴6821装配，横移输入轴6821装入横移位移传感器682内，所述横移位移传感器682、横向电机672均安装在外架910上。所述横向电机672启动后能够驱使横移螺杆460圆周转动从而带动横移架块922（横移架920）沿着横移滑轨172移动，而横移架块922带动横移输入轴6821移动从而使得横移位移传感器682探测横移架920移动的横向位移量。

所述横移架920上分别安装有升降电缸671、升降位移传感器681、升降光轴451，所述升降电缸671的升降电缸轴6711、升降位移传感器681的升降输入轴6811分别与升降架930装配，所述升降架930上安装有导向管452、纵向滑轨931，所述导向管452可轴向滑动地套装在升降光轴451上。所述纵向滑轨931可轴向滑动地套装在切割滑轨6011上，所述切割滑轨6011安装在切割头601上。所述切割头601还与纵向电缸673的纵向电缸轴6731、纵向位移传感器683的纵向输入轴6831装配固定，所述纵向电缸673、纵向位移传感器683均安装在升降架930上。使用时，升降电缸671启动驱使升降架930携带切割头601升降、纵向电缸673启动驱使切割头601相对于加工工位的钢管靠近或远离移动，升降位移传感器681、纵向位移传感器683分别用于探测切割头601的升降位移量、纵向移动位移量。

优选地，所述第一切割架板151的外端面上还安装有卡尺153、第一切割架板153的内侧且沿着横移滑轨172长度方向上依次安装有多个插座603、第一切割架板153与每个插座603对应处设置有贯穿的切割板孔1511。所述定位机构180包括定位座181、定位板183、羊角螺栓182、保护罩184，所述定位座181上分别设置有指示块1811、定位座滑槽1812、定位座卡槽1813，所述定位板183的一端卡装入定位座卡槽1813内且通过定位转轴470与定位座181铰接，所述定位板183的另一端上安装有第二碰撞开关602。

所述定位座滑槽1812卡合且滑动安装在定位滑轨171上，所述羊角螺栓182的一端穿过定位座181进入定位座滑槽1812内且与定位滑轨171压紧，以使得定位座181锁紧在定位滑轨171上。所述羊角螺栓182与定位座181通过螺纹旋合装配，使用时通过旋紧或旋松羊角螺栓182即可实现定位座181的上锁或解锁。

所述指示块1811贴合在卡尺153的外表面上，所述卡尺153上设置有刻度，所述指示块1811的侧面与卡尺153上的刻度对应即可获取定位座181相对于卡尺153（定位滑轨171）的位置，从而可以提前安装定位机构180，并利用定位机构对切割模块900进行定位。

所述定位转轴470与定位板183不可相对圆周转动装配，且定位转轴470的一端穿出定位座181后与定位蜗轮852装配，所述定位蜗轮852与定位蜗杆851啮合传动，所述定位蜗杆851设置在定位电机轴691上，所述定位电机轴691装入定位电机690内，定位电机690、定位蜗轮852、定位蜗杆851均安装在保护罩184内，保护罩184安装在定位座181上。所述定位电机690、第二碰撞开关602分别与电缆604导电、通讯连接，所述电缆604穿过切割板孔1511后与插座603插接并电连接，以为定位电机690、第二碰撞开关602供电且将定位电机690的控制端、第二碰撞开关602的信号端分别与工控机通讯连接。

本实施例的切割过程大致如下：

S1、根据需要安装定位机构，通过卡尺153确定定位机构180的安装位置，且初始状态时，定位机构的定位板183处于水平的状态以阻挡切割模块900的通过。

S2、以图15为准，初始状态时，切割模块900位于最右端，且最靠近切割模块900的定位机构的定位板183转动90°使得对应的第二碰撞开关602、定位板183阻挡切割模块900的通过。

钢管达到加工工位且定位固定后，横移电机674启动，驱使横移皮带251运行从而带动切割模块900向与之最靠近的定位机构180移动，直到外架910的侧面碰撞第二碰撞开关602，第二碰撞开关602阻挡切割模块900的移动实现定位，而第二碰撞开关向工控机输入信号，工控机判断为切割模块900达到对应定位机构180处且完成定位。

S3、根据设置的程序，可分别启动升降电缸671调整切割头601的高度、启动横向电机672调节切割头601在钢管轴向上的位置，最后启动纵向电缸673驱使切割头601向钢管移动以进行切割加工。当然加工过程中钢管可以转动，而升降电缸671、横向电机672、纵向电缸673均可根据需要启动以完成加工。

S4、对应定位机构180处的钢管加工完成后，此定位机构180的定位电机690启动驱使定位板183转动至竖直状态以不干涉切割模块900的通过。然后启动横移电机674，驱使切割模块900移动至下一定位机构180处完成定位后重复S3。

S5、加工完成后的切割模块900反向移动复位，各个定位机构180依次复位，等待下一次加工。

本实施例采用定位机构对切割模块900进行第一次定位，这种方式首先成本很低，相较于采用横移皮带251严格控制切割模块900移动精度的方案，这种方案可靠性高，且成本低。在利用定位机构完成定位后，切割头还能横向移动进行加工，此时利用横向位移传感器就能精确控制切割头移动位置，从而大大提高加工精度。而一般加工时都是统一加工同一型号的钢管，此时利用手动模块加上卡尺153对定位机构进行调整定位，不仅可以保证定位精度，结构还简单、成本也低。而设置多个插座603主要是考虑到电缆604的长度固定，这种方式可以适应各个位置的定位机构。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。