CN105945633B - 一种弯头切割坯料进给装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯头切割坯料进给装置，它具有工作台架，工作台架顶部设置坯料推进机构和坯料定位机构。所述坯料推进机构包括联动支架及与所述工作台架连接的导向杆和丝杠，联动支架与导向杆和丝杠依次穿装连接，其自由端连接有坯料夹持机构，丝杠的一端连接有伺服电机。所述坯料定位机构包括设置在所述工作台架一侧的定位导向滑板和设置在另一侧的弹性侧压板组件。该装置能够实现多连体弯头切割的快速装夹、精确定位和高效切割，而且操作方便快捷，可靠性强。

Description

一种弯头切割坯料进给装置

技术领域

本发明涉及管件加工技术领域，具体涉及一种弯头切割坯料进给装置。

背景技术

随着社会的进步和经济的发展，流体管道广泛应用于各个领域，已成为用量最大的基础件之一，作为流体管道连接部位的弯头用量也越来越大，提高生产效率成为业界亟待解决的问题。管道连接弯头的结构一般分为焊接弯头和成型弯头，焊接弯头通常是先按弯头的夹角将直管材料切成斜面短节，然后将两个或多个短节对接焊接成型；而成型弯头一般是将直管或直管短节在压力机上压弯、或在弯管机上机械弯曲，然后将两端切割成型。传统的弯头生产方法大多是单件弯曲、单件切割，而且是在车床或专用切割设备上采用锯片切割，切割速度慢，加之切割质量较差，切割后对切口还需进行修整，故而效率很低，不能适应大规模工业化生产需要。目前出现有多连体弯头一次压制成型技术，即一次压制出7个、9个甚至更多个弯头连为一体的弯管，大大提高了弯头压制的生产效率。但是，在切割工序由于弯管较长，其装夹送进过程中夹持、定位难度大，迄今为止，弯头的高效、高质量切割分离技术尚未得到较好的解决。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有技术的上述不足，提供一种弯头切割坯料进给装置，该装置能够实现多连体弯头切割的快速装夹、精确定位和高效切割。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种弯头切割坯料进给装置，具有工作台架，工作台架顶部设置坯料推进机构和坯料定位机构。

所述坯料推进机构包括联动支架及与所述工作台架连接的导向杆和丝杠，联动支架与导向杆和丝杠依次穿装连接，其自由端连接有坯料夹持机构，丝杠的一端连接有伺服电机。

所述坯料夹持机构采用胀芯式结构，包括座套，座套的前端铰接有活瓣，座套的轴心部位螺纹连接有T形芯轴，芯轴的后端连接有扳手，所述活瓣外圆周侧设置环形拉簧。

所述联动支架包括依次连接的联动座、连接板和座板，联动座与所述丝杠和导向杆穿装连接，连接板上设置调节长孔，联动座与所述座套固定连接。

所述坯料定位机构包括设置在所述工作台架一侧的定位导向滑板和设置在另一侧的弹性侧压板组件，其中弹性侧压板组件包括固定连接在工作台架上的支撑连接板、与支撑连接板滑动连接的压紧导向杆和与压紧导向杆固定连接的侧压板，压紧导向杆上设有压缩弹簧。

所述侧压板倾斜设置。

所述导向滑板设置移动机构。

所述坯料定位机构包括顺次连接的底座、升降机构、横向移动机构和夹紧定位机构，升降机构具有通过导向柱与底座连接的升降平台，升降平台与底座之间设置升降气缸，所述升降平台设置升降限位组件，其包括与升降平台穿装连接的限位杆，该限位杆下端与所述底座固定连接，其上分别设置上、下限位螺母，所述横向移动机构包括可在所述升降平台上横向移动的滑动座和与升降平台固定连接的支座，支座上固定安装有气缸，气缸的伸缩端与滑动座连接；所述夹紧定位机构包括钳形夹爪、菱形伸缩架、伸缩气缸和支板，钳形夹爪位于伸缩架的顶端，伸缩气缸通过上、下铰轴与伸缩架铰接连接，支板下端与所述滑动座连接，其上分别设置用于固定所述上铰轴位置的固定连接孔和与下铰轴滑动连接的滑动长槽。

所述升降平台上设置限止滑动座左右移动的限位组件。

所述弯头切割坯料进给装置设置控制器。

本发明的有益效果是：

1）本发明的弯头切割坯料进给装置采用丝杠传动，伺服电机驱动推进，方便待切割弯管的断续快速准确送进，实现弯头的高效切割。

2）采用胀心式夹持结构，待切割弯管装夹端端面以联动支架的座板为装夹定位，不仅装夹快捷，而且能够保证送进初始轴向定位基准的精确性，进而能够可靠地保证弯管切口与刀具切割面的一致性。

3）本发明采用待切割弯管一侧外廓定位，并在定位面对侧弹性压紧，能够实现多连体弯头切割的精确定位，保证切割质量。

4）采用钳形夹爪、菱形伸缩架和伸缩气缸以及升降、横向移动调整机构构成的夹紧定位系统实施待切割弯管临近切割的弓部轴心定位，更加精准可靠，而且操动方便快捷。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是实施例二的结构示意图；

图4是图3中坯料定位机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例一

如图1、图2所示，本发明的弯头切割坯料进给装置，具有工作台架1，工作台架1顶部设置坯料推进机构和坯料定位机构。所述坯料推进机构包括联动支架及与所述工作台架1连接的导向杆3和丝杠2，导向杆3和丝杠2通过两端的连接件6安装在工作台架1的侧部，联动支架与导向杆3和丝杠2依次穿装连接，丝杠2的一端连接有伺服电机7。通过伺服电机7带动丝杠2旋转，由此带动联动支架沿导向杆3前后移动。联动支架的自由端连接有坯料夹持机构，该坯料夹持机构可采用胀芯式结构，其包括座套10，座套10的前端可开设若干个（以3个为佳）轴向凹槽，各凹槽内分别通过轴销铰接有活瓣11，活瓣11的芯部为喇叭状结构，座套10的轴心部位通过螺纹穿装有T形芯轴8，芯轴8的后端连接有用于操动芯轴旋转的扳手9，所述活瓣11外圆周侧通过凹槽设置环形拉簧14。活瓣11的轴向截面外侧宜设置为弧形结构，装夹时与待切割弯管18内壁呈线接触状态，这样可保持待切割弯管18装夹后前部有一定的摆动量，便于定位扶正，保证切口的精确。在操动芯轴8旋转并前后移动时，活瓣11在环形拉簧14的作用下实现胀缩，可从孔内将待切割弯管18端部撑紧，实现牢固装夹的目的。而且，在对同一规格待切割弯管18进行切割时，只需操动扳手9扳砖45°~90°，即可实现活瓣11的胀缩，方便地装夹待切割弯管18和卸下切割后的弯管料头，因此操作十分快捷。

本实施方式中，待切割弯管18的装夹以其多个弓部外侧作为定位基准，坯料定位机构包括设置在所述工作台架1一侧的定位导向滑板15和设置在另一侧的弹性侧压板组件。其中导向滑板15用于基准定位，弹性侧压板组件用于定位基准对侧的压紧。弹性侧压板组件包括固定连接在工作台架1侧部的支撑连接板23、与支撑连接板23滑动连接的压紧导向杆20和与压紧导向杆20固定连接的侧压板19，压紧导向杆20上设有压缩弹簧21。为了使侧压板19压力平衡，可在靠近侧压板19两端的部位分别设置导向件22。

本发明的弯头切割坯料进给装置在使用时，可先将所述侧压板19向外扳开，再待切割弯管18置入导向滑板15和侧压板19之间并贴紧工作台架1的上台面，而后将待切割弯管18的装夹端插入所述活瓣11部位，并将其端部紧靠所述联动支架的自由端的端面，作为送进的初始基准，而后扳动所述扳手9，T形芯轴8右移，使得活瓣11胀开将待切割弯管18牢固的撑紧，此时松开所述侧压板19将待切割弯管18挤紧，并使其一侧的弓部外廓紧贴导向滑板15，即完成待切割弯管18的装夹。然后即可进行待切割弯管18的切割送进调试，即点动所述伺服电机7，使待切割弯管18的第一个切口与工位切割面对准，以此作为送进操动初始位置。当完成第一个切口切割后，启动伺服电机7，使待切割弯管18向前推进一个切口行程进行次一切口的切割，如此次第进行，完成一根待切割弯管18的切割后，通过伺服电机7将联动支架退回至送进操动初始位置，搬动所述扳手9，取下弯管料头，再依前法装夹次一根待切割弯管继续进行切割即可。依上述操动程序操作方便快捷，基准定位准确可靠，能够保证弯头的切割质量。

实施例二

参看图1、图2，作为对实施例一进一步的改进，所述联动支架可采用组合式结构，其包括依次连接的联动座5、连接板12和座板13，联动座5与所述丝杠2和导向杆3穿装连接，联动座5与所述座套10固定连接，在连接板12上设置调节长孔12-1。此结构一方面便于拆装进行局部维修、更换和调整，更主要的是能够通过调整保证待切割弯管18轴心与切割系统相对位置的精准调整，进一步提高切割质量。第二点改进是将所述侧压板19倾斜设置，当侧压板19向前挤压时，将待切割弯管18同时向下压紧，使之贴紧在所述工作台架1的顶面上，切割质量更加可靠。还可在所述定位导向滑板15上设置移动调整机构，具体可采用在固装在工作台架1侧部的支撑件24上穿装调节丝杆25来实现，调节丝杆25后端可设置旋动手柄26，此结构的设置可以根据待切割弯管18的不同规格方便地调整导向定位板15定位平面与待切割弯管18装夹轴心之间的距离，以适应较大规格范围弯管的切割。所述导向滑板15也可设置移动机构，其由固定在工作台架1侧部的支撑板16和调节螺杆17组成，根据待切割弯管18的规格尺寸需要可以调整导向滑板15定位面与坯料夹持机构轴心之间的距离，保证待切割弯管18送进方位的准确性。

实施例三

参看图3、图4，作为更进一步的改进，本实施方式中，待切割弯管18的装夹以其临近切口的弓部的轴心作为定位基准，坯料定位机构包括底座27、升降机构、横向移动机构和夹紧定位机构。其中，升降机构用于夹紧定位机构进入或脱离夹紧工位，其具有一个升降平台30，该升降平台30通过2~4个导向柱29与底座27连接，升降平台30可沿导向柱29上下移动，升降平台30与底座27之间设置升降气缸28。为了精准控制夹紧定位机构对待切割弯管18夹紧状态的位置，同时尽可能地缩短升降平台30的升降行程，节省辅助操动时间，所述升降平台30设置升降限位组件，该升降限位组件包括一个下端与所述底座27固定连接的限位杆42，该限位杆42与升降平台27滑动连接，在限位杆42上升降平台30的上方和下方分别设置上、下限位螺母43、44，上、下限位螺母43、44均通过螺纹与限位杆42连接，可根据待切割弯管18规格大小的需要分别调整上、下限位螺母43、44的限止位置。

所述横向移动机构用于待切割弯管18左右临近切割工位的两弓部夹紧定位的切换，其包括可在所述升降平台30上横向移动的滑动座31和与升降平台30固定连接的支座45，支座45上固定安装有横向移动气缸46，横向移动气缸46的伸缩端与滑动座31连接。在升降平台30上可设置限止滑动座31左右移动的限位组件，该限位组件可由限位支件47和与之螺纹连接的限位螺钉48、49组成，通过限位螺钉48、49的调节，可以精确地控制夹紧定位机构对上述待切割弯管18左右两弓部夹紧定位位置的严格对应。

所述夹紧定位机构包括钳形夹爪、菱形伸缩架、伸缩气缸37和支板32，钳形夹爪位于伸缩架的顶端，其有2只夹爪39相互配合构成。伸缩气缸37通过上、下铰轴40、34与菱形伸缩架铰接连接，支板32下端与所述滑动座31连接。支板32上分别设置用于固定所述上铰轴40位置的固定连接孔和与下铰轴34滑动连接的滑动长槽33，滑动长槽33用于下铰轴34的滑动导向，防止钳形夹爪偏离菱形伸缩架对称轴线。菱形伸缩架由上、下4根连杆38、35通过4个铰轴40、34、41、36铰接构成菱形的可伸缩的支架，2只夹爪39安装于上部形成交叉铰接并延伸的2根上连杆38的顶端。当伸缩气缸37伸长时，2只夹爪39则相互扣合，实现待切割弯管18的夹紧；伸缩气缸37收缩时，2只夹爪39相互分离，脱离夹紧状态。夹爪39可制成各种规格的弧形结构，并可与上连杆38活动连接，便于使用时选择与待切割弯管18的直径相当的夹爪39。夹爪39的横截面内侧应制成小于待切割弯管18弓部内侧的弧形，或制成折角形，以便在夹持时与待切割弯管18形成线接触夹紧，已获的更高的定位精度。本实施方式的弯头切割坯料进给装置还可设置控制器50，与各部气缸及伺服电机信号连接，以实现弯管切割装夹定位的自动化运行。

本实施方式的坯料定位机构在使用时，可首先启动伸缩气缸使之收缩，钳形夹爪张开至最大开档，再启动升降气缸，通过升降平台、滑动座及支板带动钳形夹爪下降至最低位置；再按前述操动将待切割弯头装夹在所述坯料夹持机构上，并启动所述伺服电机将待切割弯头向前送进之第一切口切割工位，再通过连接滑动座的横向移动气缸移动菱形伸缩架，并通过钳形夹爪的起升和夹紧动作调试，使菱形伸缩架对称轴心线即钳形夹爪的中心与待切割弯头第一切口临近的弓顶部中心上下对应，此时调整滑动座在该侧的限位螺钉，同时调整固定升降平台上方的上限位螺母，即完成了坯料定位机构对待切割弯头该侧弓部夹紧定位的调试工作。然后张开钳形夹爪，并通过升降气缸使钳形夹爪降至待切割弯头下方可以横向移动的位置，而后进行升降下限位螺母的调整固定。再通过伺服电机的操动使待切割弯头向前移动一个切口的距离，即使第二个切口处于切割工位，再通过连接滑动座的横向移动气缸移动菱形伸缩架，并通过钳形夹爪的起升和夹紧动作调试，使菱形伸缩架对称轴心线即钳形夹爪的中心与待切割弯头第二切口临近的弓顶部中心上下对应，此时调整滑动座另一侧的限位螺钉，再张开钳形夹爪，并通过升降气缸使钳形夹爪降至待切割弯头下方可以横向移动的位置，至此即完成了坯料定位机构全部调试工作。之后，即可进行待切割弯头的正常切割，在钳形夹爪处于张开状态并处于最低位置时，通过伺服电机将待切割弯头的待切切口送进至切割工位时，通过横向移动气缸将滑动座移至该定位侧的限制位置，通过升降气缸将菱形伸缩架升至最高高度，可操动伸缩气缸使之伸长，两夹爪扣合 并捕捉待切割弯头将其夹紧，即可进行该切口的切割，依此操动循环便可逐个完成后续切口的定位、切割。只是在更换切割不同规格待切割弯头时需要更换相应的夹爪，并重复上述调试。由于装夹定位动作全部由气动元器件来完成，因此可以获得极高的装夹效率，特别是通过控制器的配备，所有气动元器件及伺服电机均可按设定的程序自动运行，更加紧凑、高效。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述，以说明本发明的原理和应用，但应该理解，本发明可以在不偏离这些原理的基础上用其它方式来实现。

Claims (9)

1.一种弯头切割坯料进给装置，具有工作台架，工作台架顶部设置坯料推进机构和坯料定位机构，其特征在于：所述坯料定位机构包括设置在所述工作台架一侧的定位导向滑板和设置在另一侧的弹性侧压板组件，其中弹性侧压板组件包括固定连接在工作台架上的支撑连接板、与支撑连接板滑动连接的压紧导向杆和与压紧导向杆固定连接的侧压板，压紧导向杆上设有压缩弹簧。

2.如权利要求1所述的弯头切割坯料进给装置，其特征在于：所述坯料推进机构包括联动支架及与所述工作台架连接的导向杆和丝杠，联动支架与导向杆和丝杠依次穿装连接，其自由端连接有坯料夹持机构，丝杠的一端连接有伺服电机。

3.如权利要求2所述的弯头切割坯料进给装置，其特征在于：所述坯料夹持机构采用胀芯式结构，包括座套，座套的前端铰接有活瓣，座套的轴心部位螺纹连接有T形芯轴，芯轴的后端连接有扳手，所述活瓣外圆周侧设置环形拉簧。

4.如权利要求3所述的弯头切割坯料进给装置，其特征在于：所述联动支架包括依次连接的联动座、连接板和座板，联动座与所述丝杠和导向杆穿装连接，连接板上设置调节长孔，联动座与所述座套固定连接。

5.如权利要求1所述的弯头切割坯料进给装置，其特征在于：所述侧压板倾斜设置。

6.如权利要求1所述的弯头切割坯料进给装置，其特征在于：所述导向滑板设置移动机构。

7.如权利要求1所述的弯头切割坯料进给装置，其特征在于：所述坯料定位机构包括顺次连接的底座、升降机构、横向移动机构和夹紧定位机构，升降机构具有通过导向柱与底座连接的升降平台，升降平台与底座之间设置升降气缸，所述升降平台设置升降限位组件，其包括与升降平台穿装连接的限位杆，该限位杆下端与所述底座固定连接，其上分别设置上、下限位螺母，所述横向移动机构包括可在所述升降平台上横向移动的滑动座和与升降平台固定连接的支座，支座上固定安装有气缸，气缸的伸缩端与滑动座连接；所述夹紧定位机构包括钳形夹爪、菱形伸缩架、伸缩气缸和支板，钳形夹爪位于伸缩架的顶端，伸缩气缸通过上、下铰轴与伸缩架铰接连接，支板下端与所述滑动座连接，其上分别设置用于固定所述上铰轴位置的固定连接孔和与下铰轴滑动连接的滑动长槽。

8.如权利要求7所述的弯头切割坯料进给装置，其特征在于：所述升降平台上设置限止滑动座左右移动的限位组件。

9.如权利要求1-8任一所述的弯头切割坯料进给装置，其特征在于：所述弯头切割坯料进给装置设置控制器。