CN105562491B - 方管扭拧生产线及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种方管扭拧生产线及其加工方法，包括缩口装置、倒角钻孔装置及扭拧机，所述扭拧机包括一对扭拧装置，所述扭拧装置包括工作平台及设置于工作平台上的夹具和用于扭拧方管的扭拧机构，所述一对扭拧装置中的扭拧机构反向设置，所述一对扭拧装置上设有插入方管内的芯轴，所述芯轴由驱动装置驱动向方管内移动，本发明结构精密，设备配合数字控制、以伺服马达和步进马达为执行元件，以液压为夹紧动力设备对方管缩头和扭拧加工，设备适应范围广、加工产品切换由设备自动完成，设备柔性好、自动化程度高。

Description

方管扭拧生产线及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种方管扭拧生产线及其加工方法。

背景技术

现有的方管成型过程中，需要进行缩口程序、倒角、钻孔、扭拧等工序，而现有进行方管各个工序时基本采用人工进行搬运方管并将方管通过多个级进模的冲压形成缩口，倒角、钻孔、扭拧等工序，这种方法效率低且质量参差不齐效果不佳，容易发生员工损伤。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是的方管成型过程中通过人工操作，效率低下。

本发明的具体实施方案是：一种方管扭拧生产线，包括缩口装置、倒角钻孔装置及扭拧机，所述扭拧机包括一对扭拧装置，所述扭拧装置包括工作平台及设置于工作平台上的夹具和用于扭拧方管的扭拧机构，所述一对扭拧装置中的扭拧机构反向设置，所述一对扭拧装置上设有插入方管内的芯轴，所述芯轴由驱动装置驱动向方管内移动，所述扭拧机构包括由电机驱动旋转的扭拧头，所述扭拧头上设有与方管结构相符的密封孔，所述夹具设有一对，所述夹具包括固定夹具和活动夹具，所述固定夹具与活动夹具之间具有合拢形成封闭方管外形的槽口，所述芯轴固定于一固定板上，所述工作平台上固定有固定板气缸，所述固定板气缸的伸缩端与固定板固定连接以驱动固定板横向移动，所述工作平台上方设有方管夹持机构，所述方管夹持机构上设有手指气缸，所述手指气缸夹持端设有与方管外形相符的缺口。

进一步的，所述缩口装置包括缩口基座及设置于缩口基座上用于放置方管的缩口工作台，所述缩口工作台一端连续设有用于成型方管缩口的冲模另一端设有缩口顶板，所述多个方管冲模内的型腔沿方管输送方向逐渐减小，所述顶板及冲模由驱动装置驱动由方管的两端向方管中部移动。

进一步的，所述缩口工作台由多组支撑单元构成，每个支撑单元上表面具有相同数量横向排列的角状槽道。多个支撑单元之间具有间隙，间隙内设有缩口拨动架，所述缩口拨动架连接有摆柄，所述缩口拨动架上设有角状槽道，所述摆柄由驱动装置驱动，所述缩口拨动架上的角状槽道与工作平台数量相同。

进一步的，所述缩口基座前侧设有传送装置，所述传送装置包括传送台及设置于传送台上的传送架，所述传送架上设有用于放置方管的角状槽道，所述传送台下方设有齿链，所述传送台上固定有与齿链相配合的齿轮以驱动传送架向缩口基座方向移动，所述工作台上方还设有下压平台，所述下压平台上设有与缩口工作平台上角状槽道相对应的下压槽道。

进一步的，所述倒角钻孔装置包括倒角钻孔工作平台，所述倒角钻孔工作平台上设有置放方管的倒角钻孔置放架，所述倒角钻孔置放架两侧分别设有钻孔机和倒角机，所述倒角钻孔置放架两侧设有钻孔升降压块，所述倒角钻孔置放架上沿输送方向均布有多个与方管相邻边长角度相符的角状凹槽，钻孔升降压块上也设有角状凹槽。

进一步的，所述钻孔机包括钻孔机座及斜向设置于钻孔机座前侧的一对钻头，所述一对钻头由伺服电机驱动，所述钻孔机座前侧设有固定板，所述一对钻头及升降压块设置于固定板上，所述钻孔机座上设有驱动固定板横向滑移的驱动机构，所述倒角机包括旋转的车刀。

根据权利要求8所述的一种方管扭拧生产线，其特征在于，所述倒角钻孔工作平台中部设有钻孔拨动架，所述钻孔拨动架上连接有连柄，所述连柄由驱动装置驱动转动，所述钻孔拨动架上表面也具有角状凹槽。

本发明的第二具体实施方案是：一种方管扭拧加工方法，利用如上述的一种方管扭拧生产线，包括以下步骤：

（1）将方管置于缩口装置前侧的传送台上，通过传送台将方管传送至缩口工作平台上，再缩口拨动架的控制下使方管逐步经过冲模；

（2）在缩口装置上方设置手指气缸，利用气缸的上下移动夹持方管实现对方管的移动，并将其放置在倒角钻孔工作平台，同步进行钻孔和倒角；

（3）再次利用夹持机构将完成钻孔和倒角的方管传送至扭拧机依次完成两个方向的扭拧，在扭拧的同时芯轴插入方管内；

（4）成型后的方管通过传送带传送至储料设备。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明结构简单利用该装置能够很好地实现方管缩口过程中全自动化的效果，效率高且安全，而且在工作过程中还能够保证方管的连续渐变成型，保证方管的质量，钻孔机和倒角机的同时作用实现了在同一机床上完成方管的倒角和钻孔工作，整个传送过程由机床独立完成，大大节省了人力提高了效率，通过扭拧机构反向设置实现对方管两端的扭拧，同时利用芯轴保证了在扭拧的过程中方管绕轴心扭曲不会发生偏移。本发明结构精密，设备配合数字控制、以伺服马达和步进马达为执行元件，以液压为夹紧动力设备对方管缩头和扭拧加工，设备适应范围广、加工产品切换由设备自动完成，设备柔性好、自动化程度高。

附图说明

图1为本发明缩口成型装置结构示意图。

图2为本发明缩口成型装置立体结构示意图。

图3为本发明缩口成型装置缩口工作台与下压平台配合结构示意图（下压平台旋转）。

图4为本发明缩口成型装置拨动架结构示意图。

图5为本发明缩口成型装置传送装置结构示意图。

图6为本发明倒角钻孔装置示意图。

图7为本发明倒角钻孔装置拨动架结构示意图。

图8为本发明扭拧机结构示意图。

图9为本发明扭拧机构结构示意图。

图10为本发明单独扭拧机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

一种方管扭拧生产线，包括缩口装置、倒角钻孔装置及扭拧机，下面依据方管成型的顺序进行阐述具体的装置。

如图1～5所示，方管缩口成型装置，包括缩口基座110及设置于缩口基座110上用于放置方管的缩口工作台120，所述缩口工作台一端连续设有用于成型方管缩口的冲模130另一端设有顶板140，所述多个方管冲模130内的型腔沿方管输送方向逐渐减小，所述顶板140及冲模130由驱动装置由方管的两端向方管中部移动。

所述缩口工作台120由多组支撑单元1210构成，每个支撑单元1210上表面具有相同数量横向排列的角状槽道，所述缩口工作台中部具有间隙，本实施例中为在多个支撑单元1210之间存在间隙，在间隙内设有缩口拨动架150，所述缩口拨动架连接有摆柄1510，所述缩口拨动架150上设有角状槽道，所述摆柄由驱动装置驱动。所述缩口拨动架150上的角状槽道与缩口工作台数量相同。

所述缩口工作台120上方还设有下压平台1220，所述下压平台1220上设有与缩口工作台上角状槽道相对应的下压槽道1221，以保证在方管在进行缩口时不发生晃动。

顶板140及冲模130的驱动装置为设置于顶板及冲模130下方的丝杠螺母机构，所述丝杠螺母机构由伺服电机驱动。

所述缩口基座110前侧设有传送装置，所述传送装置160包括传送台1610及设置于传送台1610上的传送架1620，所述传送架1620上设有用于放置方管的角状槽道，所述传送台1610下方设有齿链，所述传送台1610上固定有与齿链相配合的齿轮以驱动传送架1620向缩口基座方向移动。

工作时，齿轮驱动传送架1620移动，缩口拨动架150与传送架1620错位设置将方管勾入缩口工作台120从而开始进行缩口工序。

完成缩口后的方管进行后续的钻孔和倒角工序：

如图6～7所示包括倒角钻孔工作平台210，所述倒角钻孔工作平台210上设有置放方管的置放架220，所述倒角钻孔置放架220两侧分别设有钻孔机230和倒角机240，所述倒角钻孔置放架220分别朝向钻孔机230和倒角机240两侧设有升降压块250，所述置放架220上设有沿输送方向均布有多个与方管相邻边长角度相符的角状凹槽，升降压块250上设有也角状凹槽。

本实施例中，所述的倒角钻孔置放架220上的角状凹槽具有多排，升降块250则只在钻孔机230和倒角机240所处在的位置上对应设置有一排。工作时，升降压块250上的角状凹槽与倒角钻孔置放架220上的角状凹槽相互配对形成方管的形状从而限制了方管的翻滚。

所述钻孔机230包括钻孔机座2310及设置于钻孔机座前侧设有斜向设置的一对钻头2320，所述一对钻头由伺服电机驱动。采用伺服电机通过控制系统控制进行钻孔操作。

本实施例中，所述钻孔机座2310前侧设有固定板2311，所述一对钻头2320及升降压块250设置于固定板2311上，所述钻孔机座2310上设有驱动固定板横向滑移的驱动机构。

所述倒角机包括旋转的车刀，所述倒角钻孔工作平台210中部设有钻孔拨动架260，所述钻孔拨动架260上连接有连柄2610，所述连柄2610由驱动装置驱动转动，所述钻孔拨动架260上表面也具有角状凹槽。

工作时，当钻孔拨动架260随着连柄2610的转动时，此时钻孔拨动架260将放置在倒角钻孔置放架220上的方管抬起并拨动倒角钻孔置放架220的下一个角状凹槽内，钻孔拨动架260上角状凹槽的数量与倒角钻孔置放架220上的角状凹槽数量相同，保证了工作时倒角钻孔置放架220上的所有方管全部进行移动，每完成一个方管的钻孔和倒角就进行一次。

如图8～10所示,方管扭拧机包括一对扭拧装置310，所述扭拧装置310包括扭拧工作平台320及设置于扭拧工作平台320上的夹具3210和用于扭拧方管的扭拧机构330，所述一对扭拧装置310中的扭拧机构330反向设置，所述一对扭拧装置上设有插入方管内的芯轴340，所述芯轴340由驱动装置驱动向方管内移动。

所述扭拧机构330包括由电机驱动旋转的扭拧头3310，所述扭拧头3310上设有与方管结构相符的密封孔，扭拧头3310由扭拧伺服电机3311驱动。

本实施例中，所述夹具设有一对，所述夹具包括固定夹具3211和活动夹具3212，所述固定夹具3211与活动夹具3212之间具有合拢形成封闭方管外形的槽口3213。本实施例中，扭拧工作平台320上设有与夹具底部配合驱动夹具沿扭拧工作平台横向移动的驱动机构，所述夹具底部或两侧设有导轨，所述夹具底部或两侧设有与导轨相配合的滑块或凹槽。

为了容易控制位移和智能化，控制夹具3210移动以及控制横向平台移动的驱动机构为丝杠螺母机构，驱动丝杠旋转的装置为伺服电机，所述扭拧工作平台320上设有与扭拧机构底部配合驱动扭拧机构330沿扭拧工作平台横向移动的驱动机构。

所述芯轴340固定于一固定板3410上，所述扭拧工作平台320上固定有固定板气缸3420，所述固定板气缸3420的伸缩端与固定板340固定连接以驱动固定板横向移动，从而带动芯轴340插入方管内。

所述扭拧工作平台上方设有方管夹持机构350，所述方管夹持机构350上设有手指气缸3510，所述手指气缸3510夹持端设有与方管外形相符的缺口。

上述采用的驱动装置由数字控制、以伺服马达和步进马达为执行元件，以液压为夹紧动力设备对方管缩头和扭拧加工，设备适应范围广、加工产品切换由设备自动完成，设备柔性好、自动化程度高。

工作时，通过夹持机构350将方管放置在夹具位置，夹具3210夹紧，芯轴340插入，扭拧头3310通过驱动机构移入方管外侧进行扭拧，在扭拧头3310扭拧时同时退后，从而实现对方管的扭拧。

利用上一种方管扭拧生产线，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将方管置于缩口装置前侧的传送台上，通过传送台将方管传送至缩口工作平台上，在缩口拨动架的控制下使方管逐步经过冲模；

（2）在缩口装置上方设置手指气缸，利用气缸的上下移动夹持方管实现对方管的移动，并将其放置在倒角钻孔工作平台，同步进行钻孔和倒角；

（3）再次利用夹持机构将完成钻孔和倒角的方管传送至扭拧机依次完成两个方向的扭拧，在扭拧的同时芯轴插入方管内；

（4）成型后的方管通过传送带传送至储料设备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种方管扭拧生产线，其特征在于，包括缩口装置、倒角钻孔装置及扭拧机，所述扭拧机包括一对扭拧装置，所述扭拧装置包括工作平台及设置于工作平台上的夹具和用于扭拧方管的扭拧机构，所述一对扭拧装置中的扭拧机构反向设置，所述一对扭拧装置上设有插入方管内的芯轴，所述芯轴由驱动装置驱动向方管内移动，所述扭拧机构包括由电机驱动旋转的扭拧头，所述扭拧头上设有与方管结构相符的密封孔，所述夹具设有一对，所述夹具包括固定夹具和活动夹具，所述固定夹具与活动夹具之间具有合拢形成封闭方管外形的槽口，所述芯轴固定于一固定板上，所述工作平台上固定有固定板气缸，所述固定板气缸的伸缩端与固定板固定连接以驱动固定板横向移动，所述工作平台上方设有方管夹持机构，所述方管夹持机构上设有手指气缸，所述手指气缸夹持端设有与方管外形相符的缺口；

所述缩口装置包括缩口基座及设置于缩口基座上用于放置方管的缩口工作台，所述缩口工作台一端连续设有用于成型方管缩口的冲模，另一端设有缩口顶板，所述多个方管冲模内的型腔沿方管输送方向逐渐减小，所述顶板及冲模由驱动装置驱动由方管的两端向方管中部移动；

所述缩口工作台由多组支撑单元构成，每个支撑单元上表面具有相同数量横向排列的角状槽道,多个支撑单元之间具有间隙，间隙内设有缩口拨动架，所述缩口拨动架连接有摆柄，所述缩口拨动架上设有角状槽道，所述摆柄由驱动装置驱动，所述缩口拨动架上的角状槽道与工作平台数量相同。

2.根据权利要求1所述的一种方管扭拧生产线，其特征在于，所述缩口基座前侧设有传送装置，所述传送装置包括传送台及设置于传送台上的传送架，所述传送架上设有用于放置方管的角状槽道，所述传送台下方设有齿链，所述传送台上固定有与齿链相配合的齿轮以驱动传送架向缩口基座方向移动，所述工作台上方还设有下压平台，所述下压平台上设有与缩口工作平台上角状槽道相对应的下压槽道。

3.根据权利要求2所述的一种方管扭拧生产线，其特征在于，所述倒角钻孔装置包括倒角钻孔工作平台，所述倒角钻孔工作平台上设有置放方管的倒角钻孔置放架，所述倒角钻孔置放架两侧分别设有钻孔机和倒角机，所述倒角钻孔置放架两侧设有钻孔升降压块，所述倒角钻孔置放架上沿输送方向均布有多个与方管相邻边长角度相符的角状凹槽，钻孔升降压块上也设有角状凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种方管扭拧生产线，其特征在于，所述钻孔机包括钻孔机座及斜向设置于钻孔机座前侧的一对钻头，所述一对钻头由伺服电机驱动，所述钻孔机座前侧设有固定板，所述一对钻头及升降压块设置于固定板上，所述钻孔机座上设有驱动固定板横向滑移的驱动机构，所述倒角机包括旋转的车刀。

5.根据权利要求4所述的一种方管扭拧生产线，其特征在于，所述倒角钻孔工作平台中部设有钻孔拨动架，所述钻孔拨动架上连接有连柄，所述连柄由驱动装置驱动转动，所述钻孔拨动架上表面也具有角状凹槽。

6.一种方管扭拧加工方法，利用如权利要求5所述的一种方管扭拧生产线，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将方管置于缩口装置前侧的传送台上，通过传送台将方管传送至缩口工作平台上，在缩口拨动架的控制下使方管逐步经过冲模；

(2)在缩口装置上方设置手指气缸，利用气缸的上下移动夹持方管实现对方管的移动，并将其放置在倒角钻孔工作平台，同步进行钻孔和倒角；

(3)再次利用夹持机构将完成钻孔和倒角的方管传送至扭拧机依次完成两个方向的扭拧，在扭拧的同时芯轴插入方管内；

(4)成型后的方管通过传送带传送至储料设备。