CN102689182B - 一种螺旋地桩自动生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺旋地桩自动生产线，包括尖锥部自动成型设备，尖锥部自动成型设备包括并排分布的多台锥管机；锥管机包括机座、壳体、主轴，主轴的模具腔中安装模具和锤头，在锤头与壳体之间设有滚轴组，锤头包括多个锤头块，模具由至少三瓣模具块拼合构成，每瓣模具块的拼合部呈三角形，拼合部的顶端一侧设置部分锥面槽，其中，相邻的两瓣模具块的拼合部的两侧壁之间留有间隙，该间隙在多瓣模具块的拼合中心处闭合，多瓣模具块上的部分锥面槽拼合成一个完整的锥孔；多瓣模具块分别与所述的多个锤头块一一对应设置。本技术方案解决了现有技术大管径钢管无法在成锥过程中达到实心锥尖的难题。
Description
技术领域
本发明属于螺旋地桩的加工设备领域，尤其涉及一种螺旋地桩自动生产线。
背景技术
发明人在申请号为2012100065083的中国专利申请中提出了：一种螺旋地桩自动生产线，包括通过多个输送装置依次串接形成生产线的管材切割设备、自动冲孔设备、螺母自动焊接设备、尖锥部自动成型设备、自动钻孔设备和自动穿片焊接设备，所述输送装置、管材切割设备、自动冲孔设备、螺母自动焊接设备、尖锥部自动成型设备、自动钻孔设备和自动穿片焊接设备由控制装置统一控制。采用自动化设备加工制造螺旋地桩，自动化程度高、劳动强度低、需求人工少、加工产品质量良好稳定、生产效率高，能有效降低成本和节省劳动量。其中，还提出了：所述尖锥部自动成型设备包括并排分布的多台锥管机，所述的多台锥管机的进料侧设置一个机架G，机架G上设有多个送料机械手、一个进料装置和一个出料装置；所述的多个送料机械手与所述的多台锥管机一一对应设置。
公开号为CN2663045Y的专利文献公开了一种钢管锥管机，包括机座、机座上的壳体、由电机经皮带轮传动的主轴，主轴的模具腔中安装模具和锤头，在主轴外壁、锤头外壁与壳体之间布设组合式滚轴组。但是，其中的模具由上下两瓣模具块拼合构成，因为两瓣模具块的拼合为面接触，并且部分锥面槽形成在拼合面上，现有工艺无法保证拼合面的充分贴合，所以两个模具块上的部分锥面槽无法闭合成一个完整的锥尖，作用力无法施加至管尖，这样就只能将钢管加工成锥管，而无法在管端部成型实心锥尖。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种螺旋地桩自动生产线，其中锥管机能够将钢管端部加工成型实心锥尖。
为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种螺旋地桩自动生产线，包括通过多个输送装置依次串接形成生产线的管材切割设备、自动冲孔设备、螺母自动焊接设备、尖锥部自动成型设备、自动钻孔设备和自动穿片焊接设备，所述输送装置、管材切割设备、自动冲孔设备、螺母自动焊接设备、尖锥部自动成型设备、自动钻孔设备和自动穿片焊接设备由控制装置统一控制；所述尖锥部自动成型设备包括并排分布的多台锥管机，所述的多台锥管机的进料侧设置一个机架，机架上设有多个送料机械手、一个进料装置和一个出料装置，所述的多个送料机械手与所述的多台锥管机一一对应设置；所述锥管机，包括机座、机座上的壳体、由电机驱动转动的主轴，主轴的模具腔中安装模具和锤头，在锤头与壳体之间设有滚轴组，所述锤头包括多个锤头块，所述模具由至少三瓣模具块拼合构成，每瓣模具块的拼合部呈三角形，拼合部的顶端一侧设置部分锥面槽，其中，相邻的两瓣模具块的拼合部的两侧壁之间留有间隙，该间隙在所述的至少三瓣模具块的拼合中心处闭合，所述的至少三瓣模具块上的部分锥面槽拼合成一个完整的锥孔；所述的至少三瓣模具块分别与所述的多个锤头块一一对应设置，每瓣模具块的外壁与锤头块的内壁相抵，模具块及其锤头块在主轴的模具腔中沿主轴的径向滑动；所述锤头块的外壁为圆弧面，所述滚轴组中滚轴的根数是所述模具中模具块的瓣数的整数倍。
作为优选，所述模具块及其锤头块的两侧设有导向条，导向条固定在主轴上，模具块的导向部的两侧壁与其两侧的导向条配合从而能够导向滑动，锤头块的两侧壁与其两侧的导向条配合从而能够导向滑动，所述锤头块上形成有能够限制锤头块向内滑动的限位台阶，限位台阶与导向条配合限位。
作为优选，所述模具由结构相同的四瓣模具块拼合构成，所述锤头由与模具相对应的四个锤头块构成，主轴的模具腔中设有四根与所述模具及锤头配合的导向条。
对于短锥管的锥尖成型加工情况，优选所述部分锥面槽为一个锥度面；对于长锥管的锥尖成型加工情况，优选所述部分锥面槽由两个不同锥度的面圆滑过渡形成，靠近锥尖的面的锥度大。这样有利于实心锥尖的成型。
作为优选，所述送料机械手包括底座A，底座A上水平滑动连接设有一滑动座A，滑动座A通过驱动机构驱动滑动并且其滑动方向与冲孔压力机的进退料方向一致，滑动座A上安装有一能够插入管材管腔内的管状臂，管状臂前端通过球头、球碗配合结构圆周环绕设置三个胀紧爪，所述的三个胀紧爪前端中央设有一锥台，该锥台通过一穿设在管状臂管腔内的拉杆与固定在管状臂后端的拉杆气缸连接，所述的三个胀紧爪与所述锥台锥面配合，所述的三个胀紧爪外面套设有始终赋予它们合拢趋势的弹性圈，所述管状臂通过轴承转动设置在滑动座A上并由设置在滑动座A上的伺服电机A驱动转动。
作为优选，所述进料装置包括能够倾斜铺设管材的进料台，进料台上开有多个进料口，每个进料口下方设置导料滑槽，导料滑槽内设置一个定量喂料装置，所述定量喂料装置包括一转动杆和固定在转动杆上的多个喂料转盘，喂料转盘圆周上设有用于定位一根管材的喂料凹口，所述转动杆由伺服电机驱动转动。
作为优选，所述出料装置包括多条输送链A，输送链A上设有多个定位爪A，多条输送链A由伺服电机驱动同步输送。
本发明由于采用了以上的技术方案，锥管机的模具由至少三瓣模具块拼合构成，并且相邻的两瓣模具块的拼合留有间隙，从而使得模具块上的部分锥面槽闭合面位于多个模具块拼合的交汇处，因模具块拼合顶部采用三角形，使模具块封闭间隙小，这样通过锤头施加的作用力就可以最大程度地作用于管尖，达到钢管尖部的闭合目的。尤其适合大管径(外径Φ50及以上，管壁厚3mm及以上)钢管的管尖加工成型实心锥尖，解决了现有技术大管径钢管无法在成锥过程中达到实心锥尖的难题。具有模具更换简单，使用寿命长，加工效率高，可通过对模具的更换实现对不同长度的锥度进行加工的特点。
附图说明
图1是锥管机的结构示意图；
图2是模具及锤头的工作结构示意图(张开)；
图3是模具及锤头的工作结构示意图(闭合)；
图4是短锥模具的结构示意图；
图5是短锥模具的结构示意图(轴剖视)；
图6是短锥模具的结构示意图(立体)；
图7是长锥模具的结构示意图；
图8是长锥模具的结构示意图(轴剖视)；
图9是长锥模具的结构示意图(立体)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
实施例1：
一种螺旋地桩自动生产线，包括通过多个输送装置依次串接形成生产线的管材切割设备、自动冲孔设备、螺母自动焊接设备、尖锥部自动成型设备、自动钻孔设备和自动穿片焊接设备，所述输送装置、管材切割设备、自动冲孔设备、螺母自动焊接设备、尖锥部自动成型设备、自动钻孔设备和自动穿片焊接设备由控制装置统一控制；所述尖锥部自动成型设备，包括并排分布的多台锥管机，所述的多台锥管机的进料侧设置一个机架，机架上设有多个送料机械手、一个进料装置和一个出料装置，所述的多个送料机械手与所述的多台锥管机一一对应设置。其中，所述锥管机如图1、图2、图3所示，包括机座1、机座1上的壳体2、由电机经带轮传动的主轴3，主轴3的模具腔中安装模具5和锤头4，在锤头4与壳体2之间设有滚轴组6，所述锤头4包括四个锤头块，所述模具5由结构相同的四瓣模具块拼合构成，每瓣模具块的拼合部呈三角形，拼合部的顶端一侧设置部分锥面槽，其中，相邻的两瓣模具块的拼合部的两侧壁52之间留有间隙，该间隙在所述的至少三瓣模具块的拼合中心处闭合，所述的至少三瓣模具块上的部分锥面槽拼合成一个完整的锥孔；所述的至少三瓣模具块分别与所述的多个锤头块一一对应设置，每瓣模具块的外壁54与锤头块的内壁相抵，模具块及其锤头块在主轴3的模具腔中沿主轴的径向滑动。所述模具块及其锤头块的两侧设有导向条31，四根导向条31固定在主轴3上，模具块的导向部的两侧壁53与其两侧的导向条31配合从而能够导向滑动，锤头块的两侧壁与其两侧的导向条31配合从而能够导向滑动，所述锤头块上形成有能够限制锤头块向内滑动的限位台阶，限位台阶与导向条31配合限位。所述滚轴组6中滚轴的根数是所述模具5中模具块的瓣数的3倍(12根)。所述锤头块的外壁为圆弧面。锥管机的其他部分结构可以参见公开号为CN2663045Y的专利文献。
对于短锥管的锥尖成型加工情况，如图4、图5、图6所示，所述模具块的部分锥面槽为一个锥度面51；对于长锥管的锥尖成型加工情况，如图7、图8、图9所示，所述模具块的部分锥面槽由两个不同锥度的面55、56圆滑过渡形成，靠近锥尖的面的锥度大。
工作时，电机通过经皮带轮带动主轴3旋转，主轴3在转动过程中带动锤头和模具产生离心力，由于锤头4与滚轴组6的接触面是圆弧面，当锤头块的外壁圆弧面在两滚轴之间时，四个模具块在离心力作用下张开，如图2所示；当锤头块的外壁弧面顶着滚轴组的滚轴时，锤头碰撞模具，使四瓣模具闭合，如图3所示。在主轴的旋转运动下，锤头与滚轴不断碰撞，使得模具在运动过程中不断的高速撞击工件，使工件(圆柱空心钢管)产生塑性变形而成为与所设定的模具锥孔相应的锥尖。
对于螺旋地桩尖锥部自动成型设备的其他部分机构，诸如机架、送料机械手、进料装置和出料装置等，以及锥管机与上述其他机构的配合动作加工过程，以及输送装置、管材切割设备、自动冲孔设备、螺母自动焊接设备、自动钻孔设备和自动穿片焊接设备等，均参见申请号为2012100065083的中国专利申请。
Claims (5)
1.一种螺旋地桩自动生产线，其特征在于，包括通过多个输送装置依次串接形成生产线的管材切割设备、自动冲孔设备、螺母自动焊接设备、尖锥部自动成型设备、自动钻孔设备和自动穿片焊接设备，所述输送装置、管材切割设备、自动冲孔设备、螺母自动焊接设备、尖锥部自动成型设备、自动钻孔设备和自动穿片焊接设备由控制装置统一控制；所述尖锥部自动成型设备包括并排分布的多台锥管机，所述的多台锥管机的进料侧设置一个机架，机架上设有多个送料机械手、一个进料装置和一个出料装置，所述的多个送料机械手与所述的多台锥管机一一对应设置；所述锥管机，包括机座(1)、机座(1)上的壳体(2)、由电机驱动转动的主轴(3)，主轴(3)的模具腔中安装模具(5)和锤头(4)，在锤头(4)与壳体(2)之间设有滚轴组(6)，所述锤头(4)包括多个锤头块，其特征在于，所述模具(5)由至少三瓣模具块拼合构成，每瓣模具块的拼合部呈三角形，拼合部的顶端一侧设置部分锥面槽，其中，相邻的两瓣模具块的拼合部的两侧壁(52)之间留有间隙，该间隙在所述的至少三瓣模具块的拼合中心处闭合，所述的至少三瓣模具块上的部分锥面槽拼合成一个完整的锥孔；所述的至少三瓣模具块分别与所述的多个锤头块一一对应设置，每瓣模具块的外壁(54)与锤头块的内壁相抵，模具块及其锤头块在主轴(3)的模具腔中沿主轴的径向滑动；所述锤头块的外壁为圆弧面；所述滚轴组(6)中滚轴的根数是所述模具(5)中模具块的瓣数的整数倍。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋地桩自动生产线，其特征在于，所述模具块及其锤头块的两侧设有导向条(31)，导向条(31)固定在主轴(3)上，模具块的导向部的两侧壁(53)与其两侧的导向条(31)配合从而能够导向滑动，锤头块的两侧壁与其两侧的导向条(31)配合从而能够导向滑动，所述锤头块上形成有能够限制锤头块向内滑动的限位台阶，限位台阶与导向条(31)配合限位。
3.根据权利要求2所述的一种螺旋地桩自动生产线，其特征在于，所述模具(5)由结构相同的四瓣模具块拼合构成，所述锤头(4)由与模具(5)相对应的四个锤头块构成，主轴(3)的模具腔中设有四根与所述模具(5)及锤头(4)配合的导向条(31)。
4.根据权利要求1所述的一种螺旋地桩自动生产线，其特征在于，所述部分锥面槽为一个锥度面(51)。
5.根据权利要求1所述的一种螺旋地桩自动生产线，其特征在于，所述部分锥面槽由两个不同锥度的面(55、56)圆滑过渡形成。
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