CN102806281A

CN102806281A - 一种不规则管料自动提升定位夹紧装置

Info

Publication number: CN102806281A
Application number: CN2012103370552A
Authority: CN
Inventors: 何成; 蔡祖欣; 张若愚; 吕卿云; 丁海
Original assignee: Shanghai Polytechnic University
Current assignee: Shanghai Polytechnic University
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2032-09-13
Also published as: CN102806281B

Abstract

本发明公开了一种不规则管料自动提升定位夹紧装置，包括：基座，设置在基座上的抬升装置，与所述的抬升装置连接的下托架，与所述的下托架连接的夹紧装置，与所述的夹紧装置连接的上托架。能够自动化地提升不规则管料头部，从而使管料尾部因重力作用而贴着操作台面的V型槽底，紧贴槽底的穿孔芯棒能够顺利插入管料胚料尾部，提高了生产重复性和成品率，降低了劳动强度，提高了生产效率，降低生产成本。同时能够实现上托架的打开、闭合、夹紧，在不规则管料尾部穿孔加工中，夹紧不规则管料头部，防止管料前窜发生相对运动，提高了生产成品率和生产效率，提高了生产安全性。

Description

一种不规则管料自动提升定位夹紧装置

技术领域

本发明涉及一种不规则管料穿孔辅助装置，尤其涉及一种在不规则管料穿孔加工中使用的不规则管料自动提升定位夹紧装置。

背景技术

不规则管料指长短不一、粗细不一、弯曲程度不一、形状不规则的管类材料，常见的管料如无缝钢管、不锈钢钢管等。不规则管料的加工过程中，需要经过装料、分离、送料、芯棒插入不规则管料尾部等一系列动作。目前的不规则管料芯棒插入管料尾部的动作，主要是依靠人工完成。

管料需要进行尾部穿孔加工时，将管料放入操作台面的V型槽中，由于管料的不规则性，管料在V型槽中的位置存在不确定性，通常管尾不一定贴着槽底，而穿孔的芯棒则紧贴槽底。此时，若强行驱动芯棒插入，则芯棒进不了管料尾部，达不到穿孔目的。

人工操作方式是：操作人员抬起不规则管料头部，使管尾在重力作用下贴着槽底，芯棒插入管尾。这种人工操作芯棒插入管尾的缺点是：1、插入管尾的准确性依赖于工人的操作熟练程度，实际生产过程经常发生一次插不进，多次反复操作的情形，重复性差，生产效率低，生产成本高；2、工人的劳动强度大，工作环境恶劣，单根钢管重达一百多公斤，且动作频繁，一个工作班次，一台设备需重复一千次以上穿孔动作；3、由于芯棒与管料尾部内壁摩擦力的存在，使得管料在穿孔的同时，会随着芯棒前窜，容易造成穿孔无法实现；4、由于管料惯性较大，管料不加控制的前窜，会造成较大危险。

发明内容

本发明提供了一种不规则管料自动提升定位夹紧装置，能够在不规则管料加工过程中，自动化地提升不规则管料头部，从而使管料尾部因重力作用而贴着槽底，提高生产效率，降低生产成本；同时能够夹紧不规则管料头部，防止管料前窜，提高不规则管料尾部穿孔作业安全性。

本发明采用以下技术方案来实现：

一种不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特点是，所述装置包括：基座，设置在基座上的抬升装置，与所述的抬升装置连接的下托架，与所述的下托架连接的夹紧装置，与所述的夹紧装置连接的上托架。

上述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特点是，所述的基座还包含：基板；垂直设置在基板上的基座连接板和垂直设置在所述的基座连接板一侧的连接板支撑架；设置在基板上的基座连接台和垂直设置在所述的基座连接台一侧的连接台支撑架。

上述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特点是，所述的抬升装置还包含：

抬升气缸，所述的抬升气缸由与基座连接的抬升气缸体和设在抬升气缸体内的抬升气缸顶杆组成，所述的抬升气缸顶杆上端与下托架连接；

导轨和设置在导轨上的滑块，所述的滑块与导轨形成滑动连接；所述的导轨设置在基座连接板上；所述的滑块与下托架连接；

上述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特点是，所述的下托架还包含：下托板和垂直连接在下托板上的下托架连接板；所述的下托板分别与抬升气缸顶杆、滑块连接；所述的下托架连接板与夹紧装置连接。

上述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特点是，所述的下托板设为不对称的V形，所述的V形底部设为圆弧，所述的V形外侧长度大于内侧长度。

上述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特点是，所述的夹紧装置还包含：

夹紧气缸，所述的夹紧气缸由夹紧气缸体和设在夹紧气缸体内的夹紧气缸推动杆组成，所述的夹紧气缸推动杆与上托架连接；

托杆，所述的托杆由托板和设置在托板一端的托架组成，所述的托架顶端与上托架连接，所述的托板与下托架连接板连接；

一对夹紧气缸座，所述的夹紧气缸座由支撑座和垂直设置在支撑座上的连接杆组成，所述的支撑座与托板连接，所述的连接杆与夹紧气缸体连接。

上述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特点是，所述的上托架设为月牙形，所述的月牙形头部侧面设为不对称的V形，该V形底部设为圆弧，且该圆弧外侧长度大于内侧长度；所述的上托架底部和中部分别设置一个连接孔，所述的上托架底部与夹紧气缸推动杆转动连接，中部与托杆转动连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1. 本发明由于具有抬升装置，其包含导轨、滑块和抬升气缸，滑块和抬升气缸同时与下托架相连接，抬升气缸能够带动下托架通过滑块沿着固定在基座上的导轨上下运动，而上下托架又分别与夹紧装置相连接，从而下托架的上下运动又带动了上托架和夹紧装置与之同时上下运动，因此能够自动化地提升不规则管料头部，从而使管料尾部因重力作用而贴着操作台面的V型槽底，紧贴槽底的穿孔芯棒能够顺利插入管料胚料尾部，提高了生产重复性和成品率，降低了劳动强度，提高了生产效率，降低生产成本。

2. 本发明由于包括夹紧装置，其包含夹紧气缸和托杆，并分别与上托架通过转动副相连接，夹紧气缸上下运动，通过转动副带动上托架绕底部转轴转动，从而实现上托架的打开、闭合、夹紧。在不规则管料尾部穿孔加工中，夹紧不规则管料头部，防止管料前窜发生相对运动，提高了生产成品率和生产效率，提高了生产安全性。

3. 本发明由于月牙形上托架的头部和下托架都设为不对称的V型，V型底部是圆弧，V型外侧长度大于内侧长度，能够较好的与各种横截面呈不规则形状的管料相接触，从而在夹紧装置的驱动下牢固的夹紧不规则管料，防止管料前窜，提高生产成品率和生产效率，提高生产安全性。

附图说明

图1为本发明不规则管料自动提升定位夹紧装置的结构示意图；

图2为本发明不规则管料自动提升定位夹紧装置的基座的顶视图；

图3为本发明不规则管料自动提升定位夹紧装置的基座的后视图；

图4为本发明不规则管料自动提升定位夹紧装置的下托架的前视图；

图5为本发明不规则管料自动提升定位夹紧装置的下托架的左视图；

图6为本发明不规则管料自动提升定位夹紧装置的托杆的右视图；

图7为本发明不规则管料自动提升定位夹紧装置的托杆的前视图；

图8为本发明不规则管料自动提升定位夹紧装置的夹紧气缸座的前视图；

图9为本发明不规则管料自动提升定位夹紧装置的夹紧气缸座的顶视图；

图10为本发明不规则管料自动提升定位夹紧装置的上托架的前视图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

参阅附图1所示，本发明一种不规则管料自动提升定位夹紧装置，包括：基座1，设置在基座1上的抬升装置2，与抬升装置2连接的下托架3，与下托架3连接的夹紧装置4，与夹紧装置4连接的上托架5。

参阅附图2和附图3所示，基座1还包含：基板11，基板11上设置有多个连接孔111，可以通过螺栓将基座1固定在平台或者是相关设备上；垂直设置在基板11上的基座连接板12和垂直设置在所述的基座连接板12一侧的连接板支撑架13，连接板支撑架13对基座连接板12起支撑作用，基座连接板12上设置有多个连接孔121；设置在基板11上的基座连接台14和垂直设置在基座连接台14一侧的连接台支撑架15，连接台支撑架15对基座连接台起支撑作用，基座连接台14由台面141和连接台撑脚142组成，台面141与连接台撑脚142相互垂直连接，连接台撑脚142垂直设置在基板11上，使台面141与基板11平行，台面141上设置多个连接孔143。

参阅附图1所示，抬升装置2还包含：

抬升气缸21，由与基座1连接的抬升气缸体211和设在抬升气缸体211内的抬升气缸顶杆212组成，抬升气缸体211与基座1连接，可以设置在基座连接台14上，也可以设置在基板11下方。抬升气缸顶杆212与下托架3连接。

导轨22和设置在导轨22上的滑块23，滑块23与导轨22形成滑动连接，滑块23可以沿着导轨22上下运动；导轨22设置在基座连接板12上；滑块23与下托架3连接。

参阅附图4和附图5所示，下托架3还包含：下托板31和垂直连接在下托板31上的下托架连接板32，本实施例中，下托板31与下托架连接板32焊接为一个整体。下托板31设为不对称的V形， V形底部设为圆弧， V形外侧长度大于内侧长度，V形外侧长度设为内侧长度的2-4倍。下托板31上设置多个连接孔311，通过螺栓分别将下托板31与抬升气缸顶杆212、滑块23连接；下托架连接板32上设置多个连接孔321，通过螺栓将下托架连接板32与夹紧装置4连接。

参阅附图1所示，夹紧装置4还包含：

夹紧气缸41，由夹紧气缸体411和设在夹紧气缸体411内的夹紧气缸推动杆412组成，夹紧气缸推动杆412顶端设置有连接孔，夹紧气缸推动杆412与上托架5连接；

托杆42，配合参阅附图6和附图7所示，托杆42由托板421和设置在托板421一端的托架422组成，本实施例中，托板421与托架422垂直焊接为一体。托架422顶端设置有连接孔4221，托架422顶端与上托架5连接，托板421上设置有连接孔4211，托板421与下托架连接板32连接；

一对夹紧气缸座43，配合参阅附图8和附图9所示，夹紧气缸座43由支撑座431和垂直设置在支撑座431上的连接杆432组成，本实施例中，支撑座431与连接杆432垂直焊接为一体。支撑座431和连接杆432上分别设置连接孔4311和连接孔4321，支撑座431与托板421连接，连接杆432与夹紧气缸体411连接。

参阅附图10所示，上托架5设为月牙形，月牙形头部侧面设为不对称的V形，该V形底部设为圆弧，且该圆弧外侧长度大于内侧长度，V形外侧长度设为内侧长度的2-4倍，上托架5底部和中部分别设置一个连接孔51和52，通过转动副分别将上托架5底部与夹紧气缸推动杆412顶部、上托架中部与托杆42的顶部转动连接。本实施例中，在上托架5底部的连接孔51和夹紧气缸推动杆412顶部的连接孔内、上托架5中部的连接孔52和托架422上的连接孔4211内分别安装轴和轴承，使上托架5底部与夹紧气缸推动杆412顶部、上托架中部与托杆42的顶部转动连接。

不规则管料加工过程中，将本发明不规则管料自动提升定位夹紧装置通过基座1的基板11上的连接孔111固定安装在操作台面的头部一端，进行尾部穿孔作业前，首先通过外部的控制电路驱动夹紧气缸41，使夹紧气缸推动杆412处于原始位置（最低位置），从而使得上托架5底部的连接孔51低于中部的连接孔52，本发明处于打开状态；同时驱动抬升气缸21，使得抬升气缸顶杆212处于原始位置（最低位置）。

之后相关设备将不规则管料送入操作台面上的V型槽中，管料头部伸出操作台面置于打开的上托架5与下托架3之间。外部的控制电路驱动夹紧气缸41，使得夹紧气缸推动杆412向上运动，由设置在连接孔51处的转动副带动上托架5尾部向上抬升，使得上托架5绕设置在其中部的连接孔52处的转动副旋转，从而使得其头部的V型槽向下运动压在上托架5与下托架3之间的不规则管料上，上托架5的V型槽接触到不规则管料后，夹紧气缸推动杆412继续向上运动一小段距离，从而使得上托架5与下托架3夹紧不规则管料。

不规则管料被下托架3与上托架5夹紧之后，外部的控制电路驱动抬升气缸21，使得抬升气缸顶杆212向上运动，带动与其连接的下托架3和滑块23一起沿着导轨22向上运动，由于托杆42与下托架3连接，夹紧气缸4的夹紧气缸体411又通过夹紧气缸座43与托杆42连接，而上托架5分别通过连接孔51和连接孔52与夹紧气缸4的夹紧气缸推动杆412、托杆42连接，因此下托架3的向上运动带动夹紧装置4和上托架5一起整体向上运动，从而提升夹紧在上托架5和下托架3之间的不规则管料头部。

由于不规则管料头部抬升，使得位于操作台上V型槽中的管料尾部由于重力作用自然下垂，贴着V型槽底，此时现有设备的穿孔装置即可将穿孔芯棒贴着V型槽底插入不规则管料尾部，很好的完成穿孔作业。同时，由于不规则管料被下托架3和上托架5夹紧，使得尾部穿孔时不会发生管料前窜相对运动，提高了穿孔作业的成品率，提高了生成效率。

综上所述，本发明由于具有上述的结构，因此能够自动化地提升不规则管料头部，从而使管料尾部因重力作用而贴着操作台面的V型槽底，紧贴槽底的穿孔芯棒能够顺利插入管料胚料尾部，提高了生产重复性和成品率，降低了劳动强度，提高了生产效率，降低生产成本。并且能够实现上托架的打开、闭合、夹紧。在不规则管料尾部穿孔加工中，夹紧不规则管料头部，防止管料前窜发生相对运动，提高了生产成品率和生产效率，提高了生产安全性。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特征在于，所述装置包括：基座（1），设置在基座（1）上的抬升装置（2），与所述的抬升装置（2）连接的下托架（3），与所述的下托架（3）连接的夹紧装置（4），与所述的夹紧装置（4）连接的上托架（5）。

2.如权利要求1所述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特征在于，所述的基座（1）还包含：基板（11）；垂直设置在基板（11）上的基座连接板（12）和垂直设置在所述的基座连接板（12）一侧的连接板支撑架（13）；设置在基板（11）上的基座连接台（14）和垂直设置在所述的基座连接台（14）一侧的连接台支撑架（15）。

3.如权利要求2所述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特征在于，所述的抬升装置（2）还包含：

抬升气缸（21），所述的抬升气缸（21）由与基座（1）连接的抬升气缸体（211）和设在抬升气缸体（211）内的抬升气缸顶杆（212）组成，所述的抬升气缸顶杆（212）上端与下托架（3）连接；

导轨（22）和设置在导轨（22）上的滑块（23），所述的滑块（23）与导轨（22）形成滑动连接；所述的导轨（22）设置在基座连接板（12）上；所述的滑块（23）与下托架（3）连接。

4.如权利要求3所述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特征在于，所述的下托架（3）还包含：下托板（31）和垂直连接在下托板（31）上的下托架连接板（32）；所述的下托板（31）分别与抬升气缸顶杆（212）、滑块（23）连接；所述的下托架连接板（32）与夹紧装置（4）连接。

5.如权利要求4所述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特征在于，所述的下托板（31）设为不对称的V形，所述的V形底部设为圆弧，所述的V形外侧长度大于内侧长度。

6.如权利要求4所述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特征在于，所述的夹紧装置（4）还包含：

夹紧气缸（41），所述的夹紧气缸（41）由夹紧气缸体（411）和设在夹紧气缸体（411）内的夹紧气缸推动杆（412）组成，所述的夹紧气缸推动杆（412）与上托架（5）连接；

托杆（42），所述的托杆（42）由托板（421）和设置在托板（421）一端的托架（422）组成，所述的托架（422）顶端与上托架（5）连接，所述的托板（421）与下托架连接板（32）连接；

一对夹紧气缸座（43），所述的夹紧气缸座（43）由支撑座（431）和垂直设置在支撑座（431）上的连接杆（432）组成，所述的支撑座（431）与托板（421）连接，所述的连接杆（432）与夹紧气缸体（411）连接。

7.如权利要求6所述的不规则管料自动提升定位夹紧装置，其特征在于，所述的上托架（5）设为月牙形，所述的月牙形头部侧面设为不对称的V形，该V形底部设为圆弧，且该圆弧外侧长度大于内侧长度；所述的上托架（5）底部和中部分别设置一个连接孔（51和52），所述的上托架（5）底部与夹紧气缸推动杆（412）转动连接，中部与托杆（42）转动连接。