CN107344292B - 一种铜管包装用铜扣加工设备及铜扣加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜管包装用铜扣加工设备，包括传动电机、间歇式凸轮机构、铜扣成型机构、切割机、滑移平台以及平台推动机构；传动电机的输出轴与间歇式凸轮机构的输入轴连接，间歇式凸轮机构带动铜扣成型机构间歇式供给铜管,带动平台推动机构持续工作，切割机安装于滑移平台上，平台推动机构与滑移平台连接以推动滑移平台的前后移动。本发明中传动电机在一个转动周期内完成了铜扣带的成型、进给和铜扣的切断，通过重复上述过程实现高效生产，连续完成铜扣带的成型和铜扣的切断。本发明可同时实现铜扣带的成型、进给和铜扣的切断三种加工工序的整合，设备结构简单，整个加工过程自动化程度高，各个机构之间同步运动，不会发生相互干涉，系统的整体稳定性优越。

Description

一种铜管包装用铜扣加工设备及铜扣加工方法

技术领域

本发明涉及一种加工设备，具体涉及一种铜管包装用铜扣加工设备。

背景技术

铜及铜合金管材具有优良的导热、导电、耐蚀性能，因此被广泛用于空调制冷行业，其主要的产品有：热交换器管、空调管等。铜管生产加工完成后，以盘管的方式进行周转及运输；铜盘管在打包成型后需要捆扎固定，以防止缠绕或形成散乱的铜管，捆扎固定需要铜带和铜扣。铜带和铜扣一般是通过废铜管或产品不合格的铜管在铜扁带机和铜扣机上加工得到。

目前铜扁带和铜扣的加工方法及工艺为：铜盘管放卷，穿过二辊扁带轧机，通过控制扁带轧机辊子的压下量从而得到压成实心的扁带或者中间有扁孔的铜扣带，扁带或者铜扣带收成盘卷。铜扣带还需要到铜扣切断机上进行剪切及分段，才能得到铜扣。铜扣切断机有两种：一种为简单的人工操作，人工推动铜扁扣通过连续运转的锯片；另一种为简易自动化生产，其加工工艺为：铜扣扁带被动放卷，气动夹持机构间歇式牵引铜扁带，信号检测到管子后，锯片在横移机构的带动下横向通过后再返回，从而锯断铜扁带，得到铜扣。上述加工铜扣的加工过程复杂，即铜扣成型要经过两个设备，一个设备生产铜扣带，然后另外一个设备再把铜扣带切成铜扣。铜扣切断机虽然可以自动化，但存在生产效率低的问题。

专利(ZLCN201620865118.5)公开了一种自动空调高效铜管成型切割一体设备，包括由液压缸控制上下升降的按压装置，按压装置包括按压立柱及按压立柱内部设置有驱动轴，驱动轴带动刀片对铜管进行切割，按压装置背后设置有出料装置；该专利实现了挤压和切割一体化，实现设备一体化，不需要在另外对齐切割。然而该设备的铜管输送、切割、及按压是分别由独立的机构完成的，按压装置、刀片及出料装置都有各自的驱动机构；在铜管加工过程中，需要人为的或通过设置感应装置，来控制各个机构之间的衔接及驱动关系；并且，各个机构在工作过程中容易发生干涉，而导致设备运转的中断。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种铜管包装用铜扣加工设备。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种铜管包装用铜扣加工设备，包括传动电机、间歇式凸轮机构、铜扣成型机构、切割机、滑移平台以及平台推动机构；传动电机的输出轴与间歇式凸轮机构的输入轴连接，间歇式凸轮机构的间歇动力输出轴与第一驱动轴相连接，第一驱动轴与铜扣成型机构相连接，带动铜扣成型机构间歇式供给铜管；间歇式凸轮机构的持续动力输出轴一端与所述输入轴相连接，另一端与第二驱动轴相连接，第二驱动机构带动平台推动机构旋转；切割机安装于滑移平台上，平台推动机构与滑移平台连接以推动滑移平台的前后移动。

进一步地，间歇式凸轮机构设置为蜗杆形凸轮间歇运动机构，间歇动力输出轴为蜗杆形凸轮间歇运动机构的凸轮轴，持续动力输出轴为蜗杆形凸轮间歇运动机构的蜗杆轴。

进一步地，所述铜扣成型机构包括动力齿轮及压轮组；动力齿轮与第一驱动轴连接，动力齿轮带动压轮组的至少一个压轮旋转，第一、第二压轮上下设置，第一压轮和第二压轮之间形成铜管滚压区间。

进一步地，所述平台推动机构包括偏心盘、驱动连杆，所述滑移平台包括安装台以及移动限位装置；第二驱动轴与偏心盘相连接；驱动连杆一端与偏心盘相铰接，另一端与安装台相铰接；切割机安装于安装台上。

进一步地，所述铜管滚压区间入口处设置有导向套，导向套设置有锥形段及圆柱段。

进一步地，所述铜管滚压区间前方还设置多个导卫辊，导卫辊交错设置，导卫辊间形成铜管导向通道。

进一步地，还包括压轮调整机构，压轮调整机构与第一压轮相连接，可调节第一压轮的固定位置。

进一步地，在压轮组与切割机之间，设置有支撑定位结构，该支撑定位结构结构设置有弧形的凹部。

本发明还提供了一种利用上述铜管包装用铜扣加工设备进行铜扣加工的方法，启动传动电机，传动电机的输出轴带动持续动力输出轴及偏心盘持续旋转，间歇动力输出轴带动压轮组间歇式旋转；当间歇式动力输送轴在工作状态转动时，铜管向前送进，偏心盘转动的相位为后相位，驱动连杆带动切割机在移动限位的后半段移动，实现铜管的输送工序；当间歇式动力输送轴在非工作状态停止转动时，铜管不发生移动，偏心盘转动的相位为前相位，驱动连杆带动切割机在移动限位的前半段移动，实用铜管的切割工序。

进一步地，该铜扣加工方法还包括根据铜管的滚压效果，在铜管的加工过程中，通过压轮调整机构调整第一压轮与第二压轮的相对间距。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明可在传动电机一个转动周期内完成铜扣带的成型、进给和铜扣的切断，传动电机连续运转，铜管即可在线连续完成铜扣带的成型和铜扣的切断，从而极大的提高生产效率。

2、本发明中的传动电机可同时控制的滚压、输送及切断的工序，通过单一驱动源，即可实现三种加工工序的整合。通过间歇式凸轮机构的双轴联动设置，即可同时实现铜管的滚压、输送及切断的加工工序。在间歇式动力输出轴带动压轮组对铜管进行滚压并进行输送时，切割机远离铜扣带；当间歇式动力输出轴带动压轮组停止时,切割机向铜扣带移动，进行切割动作。

3.该设备结构简单，整个加工过程自动化程度高，无需另外设置检测及控制结构，即可实现加工的自动化进行。滚压、输送及切断的加工结构由单一的驱动力控制，各个机构之间同步运动，不会发生机构的相互干涉，系统的整体稳定性优越。

附图说明

图1是本发明的俯视图。

图2是本发明的驱动连杆与偏心盘连接的示意图。

图3是本发明的主视图。

图4为本发明间歇式凸轮机构的正面示意图。

图5为本发明间歇式凸轮机构的反面示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1至图3所示，一种铜管包装用铜扣加工设备，包括传动电机1、间歇式凸轮机构2、铜扣成型机构、切割机3、滑移平台4以及平台推动机构，及工作平台24。传动电机1设置于工作平台的左侧，并可带动间歇式凸轮机构的输入轴旋转。间歇式凸轮机构2固定设置于工作平台上，间歇式凸轮机构2设置为蜗杆形凸轮间歇运动机构。间歇式凸轮机构2设置有第一驱动轴5及第二驱动轴6，第一驱动轴5与间歇式凸轮机构2的凸轮轴25联动连接，凸轮轴可带动第一驱动轴5间歇式旋转；第二驱动轴6与间歇式凸轮机构2的蜗杆轴26相连接，蜗杆轴带动第二驱动轴旋转运动。传动电机1的输出轴连接间歇式凸轮机构2的蜗杆轴，传动电机1的输出轴和蜗杆轴同步转动。平台推动机构与滑移平台连接及第二驱动轴相连接，第二驱动轴通过平台推动机构推动滑移平台移动，切割机3固定于滑移平台上。第一驱动轴5与铜扣成型机构相连接，可带动铜扣成型机实现铜管的压制及供给。

所述滑移平台包括安装台12以及导轨13，安装台底部具有滑槽，滑槽与导轨形状相配合，平台推动机构与安装台连接，切割机安装于安装台上。所述切割机包括锯切电机14以及锯片15，锯切电机安装于安装台上，锯片与锯切电机连接，可在电机的带动的旋转实现切割工作。借助于滑槽与导轨的配合，保证平台推动机构可稳定推动切割机并实现对铜扣带的准确切割。

所述平台推动机构包括偏心盘16、驱动连杆17以及固定连接于安装台上的连杆连接部。驱动连杆一端与偏心盘相铰接，另一端与连杆连接部相铰接。偏心盘与第二驱动轴连接，并由第二驱动轴带动其转动。所述连杆连接部包括两耳板19以及铰接轴20，两耳板固定连接到安装台上，耳板上设置有连接孔，铰接轴穿过铰接孔与耳板连接，驱动连杆通过轴承与铰接轴转动连接。偏心盘可在第二驱动轴的带动下循环转动，偏心盘的旋转通过驱动连杆推动安装台前后往复运动。通过滑槽与导轨的移动限位作用，保证平台推动机构稳定的沿固定的路径推动切割机，并实现对铜扣带的准确切割。

所述铜扣成型机构包括动力齿轮7及压轮组，压轮组可沿铜管进料方向前后设置一组或多组。压轮组包括动力连接齿轮8、第一压轮9、压轮传动轴10以及第二压轮11。动力连接齿轮8的齿轮轴通过压轮传动轴10与第一压轮9的齿轮轴连接，第一压轮9设置于第二压轮11上方，第一压轮9和第二压轮11之间为铜管滚压区间。第二压轮11设置为从动压轮，通过压轮轴固定于机架上。动力齿轮7的齿轮轴与第一驱动轴连接，压轮组的动力连接齿轮8与动力齿轮相啮合，动力齿轮可同时带动压轮组中的动力连接齿轮8及第一压轮9旋转。

机架上还设置有用于调整压轮组的第一压轮和第二压轮之间的距离的压轮调整机构23。通过压轮调整机构23第一压轮的轴承座相连接，可用于调节轴承座的固定位置，进而调整第一压轮在竖直方向的固定高度。通过上下调整，可调节所述铜管滚压区间的孔型。压轮调整机构可以调整铜管滚压区间的宽度以适应不同加工所需，可用于加工不同直径的铜管，并可提供不同的滚压压力。在压轮组与切割机之间，设置有支撑定位结构(附图中未示出)，该结构设置有弧形的凹部，可用于容纳铜管。支撑定位结构可在铜管切割时，向铜管提供支撑力，并防止铜管在切割力的作用下发生位置的偏移，而导致切割精度下降。

所述压轮组的铜管滚压区间入口处设置有导向套21，导向套具有呈锥形的铜管导入口，以及与铜管导入口相连通的圆柱形的铜管输送通道。在压轮组前方，还设置有多个导卫辊22。导卫辊分两组，一组导卫辊设置于另一组导卫辊上方，上下两导卫辊相互错开设置。上下两组导卫辊间形成用于输送铜管的铜管导向通道，铜管导向通道与铜管导入口相对应设置。在铜管进入铜扣成型机构前，导卫辊和导向套可对铜管进行导向和限位，使铜管准确送到铜扣成型机构的滚压处，并防止铜管在供给过程中发生位置的偏移保证铜管的顺畅进给。

本发明的工作过程及工作原理：铜管包装用铜扣加工设备对铜管的加工过程包括：滚压、输送及切割。铜管的滚压，通过压轮调整机构调整压轮组的铜管滚压区间的压下量，对筒管进行滚压量调节。铜管的输送步骤为：铜盘管放卷机被动放卷，管头经过导卫辊和导向套依次进入到压轮组，第一压轮和第二压轮向前供给铜管，并在输送同时夹送铜管并把铜管压成铜扣带(扁带)。间歇式凸轮机构的第二驱动轴通过连杆机构带动安装台12及切割机前后移动，当处在导轨13的前半段时，对铜管进行切割。

当传动电机的输出轴带动间歇式凸轮机构的蜗轮轴旋转，蜗轮轴带动第二旋转机构均速旋转。第二旋转机构中的偏心盘16带动驱动连杆17旋转，驱动连杆将偏心盘16的旋转运动转化为滑移平台4的直线运动，使得安装台12沿导轨13在前置位及后置位之间前后移动。间歇式凸轮机构的蜗轮轴旋转带动凸轮间歇式旋转，蜗轮轴旋转一周，带动凸轮旋转一个工作角旋转β°。当蜗轮的螺旋段α°(参见图4)与凸轮接触时，凸轮为工作状态，其转动相应的一个相位角β°；当蜗轮的直线段360°-α°(参见图5)与凸轮相接触时，凸轮为非工作状态，其不发生旋转。对应地，当凸轮转动相位角β°，第一驱动轴5带动第一压轮转动的角度为i×β°(i为连接齿轮与动力齿轮的齿轮比)，压轮组的第一压轮9向前送进筒管的长度为:L＝3.14×D×(i×β°/360°)(其中D为第一压轮的直径)；在蜗轮轴的非工作角(间歇角)为360°-α°的时间内，第一驱动轴静止不动，压轮组的停止向前输送。

而在第一压轮转动过程中，第二压轮没有设置驱动机构，在挤压铜管过程中随铜管的移动而被带动转动。因此,第一压轮和第二压轮与第一驱动轴同步转动。

与此同时，传动电机的输出轴、间歇式凸轮机构的蜗轮轴及第二驱动轴6都同步旋转。具体的，在传动电机转动一圈的过程中，在蜗轮轴转动α°相位的时间段内，此时，第一驱动轴5为工作状态，即，铜管在向前送进的过程中，偏心盘16转动的相位为后相位，驱动连杆17带动切割机在导轨13的后半段移动，使得锯片与铜扣带不接触。当蜗轮轴在非工作角360°-α°相位的时间段内,此时，第一压轮和第二压轮静止不转，铜扣带被夹持不动，偏心盘转动的相位为由后相位转换到前相位，驱动连杆17带动切割机在导轨13的前半段移动，保证切割机可向前移动锯断铜扣带。综上，在传动电机转动一圈的过程中，铜管向前送进一次，切割机对铜管进行一次切割动作；锯切的铜扣的长度为夹送铜扣带向前送进的长度:L＝3.14×D×(i×β°/360°)。在铜管的加工过程中，可根据铜管的滚压效果，及对铜管滚压力的要求，实时通过压轮调整机构调整第一压轮与第二压轮的相对间距。

即本发明工作过程为：在第一驱动轴带动压轮组对铜管进行滚压并进行输送时，第二驱动轴牵引切割机远离铜扣带，当第一驱动轴停止时,第二驱动轴牵引切割机切向铜扣带，从而得到铜扣。

传动电机在一个转动周期内完成了铜扣带的成型、进给和铜扣的切断。传动电机循环运转，铜管即可在线连续完成铜扣带的成型和铜扣的切断，本发明通过重复上述过程实现高效生产。

实施例2：

该实施例2的主要结构与实施例1相同，实施例2就压轮组的具体结构做出了改变。具体来说，所述铜扣成型机构包括动力齿轮7及压轮组，压轮组可沿铜管进料方向前后设置一组或多组。压轮组包括动力连接齿轮8、第一压轮9、压轮传动轴10以及第二压轮11。动力连接齿轮8的齿轮轴通过压轮传动轴10与第二压轮11的齿轮轴连接，第一压轮9设置于第二压轮11上方，第一压轮9和第二压轮11之间为铜管滚压区间。第一压轮11设置为从动压轮，通过压轮轴固定于机架上。动力齿轮7的齿轮轴与第一驱动轴连接，压轮组的动力连接齿轮8与动力齿轮相啮合，动力齿轮可同时带动压轮组中的动力连接齿轮8及第二压轮11旋转。

而在第二压轮转动过程中，由于第一压轮没有设置驱动机构，在挤压铜管过程中随铜管的移动而被带动转动。从而实现了第一压轮和第二压轮与第一驱动轴同步转动。

实施例3：

该实施例3的主要结构与实施例1相同，实施例3就压轮组的具体结构做出了改变。具体来说，所述铜扣成型机构包括动力齿轮7及压轮组，压轮组可沿铜管进料方向前后设置一组或多组。压轮组包括动力连接齿轮8、第一压轮9、压轮传动轴10以及第二压轮11。第一压轮9设置于第二压轮11上方，动力连接齿轮8上下设置有两个，位于上方的动力连接齿轮8的齿轮轴通过压轮传动轴10与第一压轮9的齿轮轴连接，位于下方的动力连接齿轮8的齿轮轴通过压轮传动轴10与第二压轮9的齿轮轴连接，第一压轮9和第二压轮11之间为铜管滚压区间。动力齿轮7的齿轮轴与第一驱动轴连接，压轮组的两个动力连接齿轮8与动力齿轮相啮合，动力齿轮可同时带动压轮组中的两个动力连接齿轮8及第一压轮9及第二压轮11旋转，从而实现了第一压轮和第二压轮与第一驱动轴同步转动。在挤压铜管过程中，铜管在第一压轮9及第二压轮11的带动下而移动。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铜管包装用铜扣加工设备，包括传动电机、间歇式凸轮机构、铜扣成型机构、切割机、滑移平台以及平台推动机构；其特征在于：传动电机的输出轴与间歇式凸轮机构的输入轴连接，间歇式凸轮机构的间歇动力输出轴与第一驱动轴相连接，第一驱动轴与铜扣成型机构相连接，带动铜扣成型机构间歇式供给铜管；间歇式凸轮机构的持续动力输出轴一端与所述输入轴相连接，另一端与第二驱动轴相连接，第二驱动机构带动平台推动机构持续工作；切割机安装于滑移平台上，平台推动机构与滑移平台连接以推动滑移平台的前后移动。

2.根据权利要求1所述的铜管包装用铜扣加工设备，其特征在于：间歇式凸轮机构设置为蜗杆形凸轮间歇运动机构，间歇动力输出轴为蜗杆形凸轮间歇运动机构的凸轮轴，持续动力输出轴为蜗杆形凸轮间歇运动机构的蜗杆轴。

3.根据权利要求2所述的铜管包装用铜扣加工设备，其特征在于：所述铜扣成型机构包括动力齿轮及压轮组；动力齿轮与第一驱动轴连接，动力齿轮带动压轮组的至少一个压轮旋转，第一、第二压轮上下设置，第一压轮和第二压轮之间形成铜管滚压区间；所述压轮组设置一组以上。

4.根据权利要求3所述的铜管包装用铜扣加工设备，其特征在于：所述平台推动机构包括偏心盘、驱动连杆，所述滑移平台包括安装台以及导轨；第二驱动轴与偏心盘相连接；驱动连杆一端与偏心盘相铰接，另一端与安装台相铰接；切割机安装于安装台上；

所述安装台底部具有滑槽，所述滑槽与所述导轨形状相配合。

5.根据权利要求4所述的铜管包装用铜扣加工设备，其特征在于：所述铜管滚压区间入口处设置有导向套，导向套设置有锥形段及圆柱段。

6.根据权利要求5所述的铜管包装用铜扣加工设备，其特征在于：所述铜管滚压区间前方还设置多个导卫辊，导卫辊交错设置，导卫辊间形成铜管导向通道。

7.根据权利要求6所述的铜管包装用铜扣加工设备，其特征在于：还包括压轮调整机构，压轮调整机构与第一压轮相连接，用于调节第一压轮的固定位置。

8.根据权利要求6所述的铜管包装用铜扣加工设备，其特征在于：在压轮组与切割机之间，设置有支撑定位结构，该支撑定位结构设置有弧形的凹部。

9.一种利用权利要求7中的铜管包装用铜扣加工设备进行铜扣加工的方法，其特征在于：启动传动电机，传动电机的输出轴带动持续动力输出轴及偏心盘持续旋转，间歇动力输出轴带动压轮组间歇式旋转；当间歇动力输出轴在工作状态转动时，铜管向前送进，偏心盘转动的相位为后相位，驱动连杆带动切割机在导轨的后半段移动，实现铜管的输送工序；当间歇动力输出轴在非工作状态停止转动时，铜管不发生移动，偏心盘转动的相位为前相位，驱动连杆带动切割机在导轨的前半段移动，实用铜管的切割工序。

10.根据权利要求9所述的铜扣加工的方法，其特征在于：根据铜管的滚压效果，在铜管的加工过程中，通过压轮调整机构调整第一压轮与第二压轮的相对间距。

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